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DANS
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L1B
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de 24 V
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310 V
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118 s
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6 s
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Disease
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Rupture
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Molecule
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DES
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2517900A1
Family ID 2279969
Probable Assignee Zahnradfabrik Friedrichshafen
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
EN Title The invention relates to a device for controlling an electric
motor drive in a weaving machine; applications are,...
FR Title DISPOSITIF DE COMMANDE D'UN ENTRAINEMENT PAR MOTEUR
ELECTRIQUE
Abstract
_________________________________________________________________
The invention relates to a device for controlling an electric motor
drive in a weaving machine; applications are, however, also possible
in other machines (e.g. packaging machines, positioning apparatuses).
In the event of a defect in the machine, it is possible to stop the
drive without delay, it furthermore being possible to set the drive in
motion virtually without delay and with a high acceleration. A
clutch-brake combination is used for this purpose, which can be
operated electromagnetically. In order to achieve sudden movement
sequences in the clutch-brake combination (4, 6, 30), it is provided
for the magnetic windings (5, 7) of the brake or clutch to be
subjected to excess current, and hence with the aid of overexcitation
in the windings of the brake and clutch, as a result of which high
reaction speeds of the brake and clutch can be achieved. Charged
capacitors (17, 18) are used for this purpose, which, together with a
position sensor (16), ensure that the drive is stopped in a defined
position in the event of a power failure.
LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF DE COMMANDE D'UN
ENTRAINEMENT PAR MOTEUR ELECTRIQUE, EN PARTICULIER D'UNE MACHINE A
TISSER, D'UNE MACHINE D'EMBALLAGE, D'UN APPAREIL DE POSITIONNEMENT OU
SIMILAIRE, COMPRENANT UN DISPOSITIF D'EMBRAYAGE ET DE FREINAGE
COMBINES ET DES ELEMENTS DE COMMANDE POUR ACTIVER L'EMBRAYAGE,
RESPECTIVEMENT LE FREINAGE, UNE TENSION D'ALIMENTATION ETANT
DISPONIBLE POUR CETTE ACTIVATION, CARACTERISE EN CE QU'IL COMPORTE DES
CONDENSATEURS 17, 18 POUVANT ETRE CHARGES A UNE TENSION PLUSIEURS FOIS
SUPERIEURE A LA TENSION D'ALIMENTATION DE L'EMBRAYAGE 6 ET DU FREIN 4,
ET AGENCES POUR POUVOIR ETRE DECHARGES SUR COMMANDE DANS LES BOBINAGES
5, 7 DE L'EMBRAYAGE 6 ETOU DU FREIN 4 A TRAVERS LES TRANSISTORS
THYRATRONS 23, 24 POUR ACTIVER LEDIT EMBRAYAGE ETOU LEDIT FREIN.
Description
_________________________________________________________________
DISPOSITIF DE COMMANDE D'UN ENTRAINEMENT PAR MOTEUR ELECTRIQUE
La presente invention concerne un dispositif d'entrainement par moteur
electrique, en particulier d'une machine a tisser, d'une machine
d'emballage, d'un appareil de positionnement ou similaire, comprenant
un dispositif d'embrayage et de freinage combines et des elements de
commande pour activer l'embrayage, respectivement le freinage, une
tension d'alimentation etant disponible pour cette activation.
Dans les maehinesetappareils mentionnes ci-dessus, il est
indispensable de pouvoir enclencher et arreter tres rapidement les
mouvements et par consequent les moyens d'entrainement. En particulier
sur les machines a tisser, les organes d'entrainement doivent pouvoir
etre arretes extremement rapidement en cas de ruputure d'un fil afin
d'eviter des defauts de tissage. De meme le lancement de la machine
doit s'effectuer avec une acceleration tres vive. L'impact de la
premiere lame doit s'effectuer a grande vitesse pour eviter les
irregularites dans le tissu. Les mecanismes d'entrainement connus
etaient, en raison des tensions d'alimentation et des puissances en
jeu elevees, jusqu'a present toujours equipes de relais
electromagnetiques, dont les temps de reponse sont toutefois trop
lents.
La presente invention se propose de realiser un dispositif de commande
d'un entrainement par moteur electrique, susceptible d'atteintre tres
rapidement sa vitesse nominale et susceptible, par ailleurs, d'etre
freine et arrete dans un delai extremement bref.
Dans ce but, le dispositif selon l'invention est caracterise en ce
qu'il comporte des condensateurs pouvant etrecharges a une tension
plusieurs fois superieure a la tension d'alimentation de l'embrayage
et du frein, et agences pour pouvoir etre decharges sur commande dans
les bobinages de l'embrayage et/ou du frein a travers des transistors
thyratrons pour activer ledit embrayage et/ou ledit frein.
Ce dispositif presente l'avantage, par rapport aux dispositifs de
l'art anterieur, d'etre particulierement economique grace a une
combinaison avantageuse d'elements semi-conducteurs et de relais
mecaniques. Grace a l'application pendant des intervalles de temps
courts d'une puissance electrique elevee au bobinage du frein et/ou de
l'embrayage, il est possible d'obtenir des vitesses de reaction tres
grandes-dudit frein et dudit embrayage.
La presente invention et ses principaux avantages seront mieux compris
en reference a la description d'un exemple de realisation et du dessin
annexe representant une vue schematique d'une -forme de realisation
preferee du circuit selon l'invention.
La presente invention, telle que decrite ci-dessous, est prevue pour
etre adaptee a un metier a tisser. Toutefois, ce dispositif peut
egalement etre adapte a differents autres appareils tels que par
exemple une machine d'emballage ou un appareil a positionner.
L'alimentation 1 est constituee par une prise de courant 31 d'un
reseau electrique 32, constituant par exemple une source
d'alimentation altertive de 220 V. La source d'alimentation 1 transmet
cette tension alternative aux deux lignes 8 et 9 separees
galvaniquement. En outre, la source de tension 1 fournit une tension
alternative, par exemple de 24 V sur la ligne 2. Les moyens
d'entrainement du metier a tisser comportent un moteur d'entrainement
3 constitue par exemple par un moteur triphase connecte, au moyen d'un
connecteur de reseau 33, aun reseau triphase 34.
Le couple d'entrainement fourni a la sortie du moteur 3 est transmis a
un arbre 30 destine a entrainer les differents elements mobiles du
metier a tisser par l'intermediaire d'un embrayage 6. Un frein 4
assure le freinage de l'arbre 30. L'embrayage -6 et le frein 4 sont
respectivement actives electromecaniquement par l'intermediaire des
bobinages 7 et 5. Le bobinage 5, respectivement 7, du frein 4,
respectivement de l'embrayage 6, est alimente en tension continue 24V
par la ligne 2. Ces bobinages peuvent toutefois egalement etre
alimentes par une tension plus elevee, afin d'assurer une activation
sans temporisation.Dans ce but, on utilise les-condensateurs 17, 18
susceptibles d'etre charges, a travers la ligne 8, a une difference de
potentiel plusieurs fois plus elevee que la tension mentionnee
precedemment et pouvant atteindre, dans le present exemple, environ
310 V.
Lorsque le metier a tisser est a l'arret, c'est-a-dire lorsque
l'interrupteur 31 est ouvert, les contacts du circuit sont
sensiblement tous dans la position illustree par le dessin. Apres la
fermeture de l'interrupteur 31, le processus de mise en route
s'effectue de la maniere decrite ci-dessous.
L'enclenchement du dispositif selon l'invention s'effectue au moment
de la fermeture des interrupteurs 31 et 33. Par la fermeture d'un
interrupteur 31, la source de tension d'alimentation 1 est raccordee
au reseau 32. La fermeture de l'interrupteur 33 assure le raccordement
du moteur 3 au reseau triphase 34.
Un interrupteur de demi-alternance, constitue par un transistor
thyratron 22, agit sur les contacte initialement fermes llB d'un
relais 11, de sorte que le condensateur 18 se charge a la tension de
crete transmise par la ligne 8 conduisant une tension alternative de
220 V, c'est-adire a la difference de potentiel de 310 V. Un thyratron
23, agissant comme commutateur de courant continu, est active par la
fermeture des contacts lOA d'un relais 10 associe au bobinage 5 du
frein 4, ce qui assure en fait l'enclenchement du frein. Un thyratron
27 rendu conducteur permet la charge d'un condensateur 19. Un autre
contact lOB du relais 10 reste momentanement ferme. Apres le delai de
temporisation, le relais 10 est enclenche et attire ses contacts lOA
et 10B. A ce moment, le dispositif est operationnel.
Lorsque l'operateur appuie sur une touche 15 (demarrage), un thyratron
24 agissant comme interrupteur de tension continue est active. La
touche 15 retourne dans sa position initiale, pour laquelle le contact
est a nouveau ouvert, representee par la figure. Le condensateur
charge 18 se decharge a travers le thyratron conducteur 24 et le
bobinage 7 de l'embrayage 6. Pendant un court espace, le bobinage 7
est alimente par une tension (par exemp-le de l'ordre de 310 V), dont
la valeur est plusieurs fois superieure a la tension nominale du
bobinage, de maniere a assurer un embrayage rapide, c'est-a-dire la
fermeture rapide de l'embrayage 6.
Cette augmentation de la tension du bobinage 7 engendre une elevation
tres brutale du courant, mais l'accroissement de l'intensite est de
courte duree. Apres la phase de decharge du condensateur 18, le
bobinage 7 de l'embrayage 6 est a nouveau alimente en tension continue
de 24 V par la ligne 2.
Lors de l'activation du thyratron 24, une impulsion positive apparait
a sa cathode, cette impulsion etant transmise a la cathode du
thyratron 23 au travers d'un condensateur de couplage29.Suite a une
augmentation de la tension a cette cathode, ce thyratron est bloque et
l'alimentation du frein 4 a travers le bobinage 5 est interrompue.
Simultanement, le relais 11 est alimente a travers le thyratron 24.
Son contact llA ferme le circuit du thyratron 21, ce qui permet
d'enclencher la charge du condensateur 17. Le contact 118 s'ouvre
ensuite, de sorte que le circuit du thyratron 22 se ferme et que la
charge du condensateur 18 estinterrom- pue. Un contact llC du relais
11 s'ouvre, ce qui assure la coupure du circuit du thyratron
27.Simultanement, un contact llD du relais 11 se ferme et ferme le
circuit du thyratron 28. Un condensateur 20 est charge a travers ce
thyratron, ce qui permet d'assurer une excitation contraire du
bobinage 7 de l'embrayage 6. Un contact llE du relais 11 est inverse,
ouvre le circuit d'un thyratron 26 et ferme le circuit d'un thyratron
25. Ceci permet d'exciter de facon contraire le bobinage 5 du frein 4.
Le condensateur 19 qui a ete charge pendant la phase de freinage se
decharge a present a travers le bobinage 5 du frein 4 et le thyratron
25. Le courant de decharge est oriente de telle maniere qu'il soit
oriente dans le sens oppose au courant d'excitation ayant circule
precedemment dans le bobinage 5 du frein 4. Ce moyen de proceder
permet de compenser les courants de Foucault dans l'armature de
l'embrayage et d'assurer la constitution acceleree du champ magnetique
du bobinage 5.
Il en resulte que l'ouverture du frein 4 s'effectue beaucoup plus
rapidement en l'absence d'un courant d'excitation contraire.
Un contact 11F du relais 11 commute sur une resistance connectee en
amont du relais ce qui permet une adaptation a des valeurs de
fonctionnement modifiees.
Ces differentes phases de commande se succedent rapidement, les
contacts des relais se ferment toutefois dans le delai de
temporisation, de sorte que lorsque l'operateur enfonce la touche 15
(demarrage), le frein 4 est libere tres rapidement et l'embrayage 6
permet l'obtention rapide d'un couple d'entrainement eleve sur l'arbre
30.
Le freinage du mecanisme d'entrainement, lors de la rupture d'un fil
de trame ou de chaine, est commande par un dispositif de controle 12
du fil associe a un contact 12A qui se ferme lors de la rupture d'un
fil.
Parallelement au contact 12A, une touche 13 (arret) permet de
commander l'arret de l'arbre 30, c'est-a-dire l'arret manuel du
mecanisme d'entrainement. L'arret de l'arbre 30 devrait toujours etre
realise de telle maniere que cet arbre se retrouve a l'arret dans une
position predeterminee. Dans ce but, le dispositif comporte un
detecteur de position 16 connecte en serie avec le contact 12A du
dispositif de surveillance 12 du fil et avec la touche 13 (arret) pour
assurer la fermeture du circuit de commande du thyratron 23. Lors de
l'adaptation de ce dispositif sur une autre machine tel que par
exemple une machine d'emballage ou un appareil de positionnement, le
dispositif de surveillance du fil peut etre remplace par un detecteur
different tel que par exemple un dispositif permettant de signaler un
defaut de fonctionnement ou une surcharge de l'appareil.
Pour assurer le freinage de l'arbre 30, le thyratron 23 est commande
par la fermeture du contact 12A du dispositif de surveillance 12 du
fil ou de la touche 13 ou du contact 10B du relais 1O..L'activation
effective du thyratron 23 ne s'effectue toutefois que lorsque le
contact du detecteur de position 16 se ferme egalement. De ce fait, le
condensateur 17, qui est charge a une tension plusieurs fois
superieure a la tension nominale du bobinage 5 du frein 4 (par exemple
une tension de l'ordre de 310 V), est decharge de telle maniere que le
frein 4 bloque pratiquement instantanement l'arbre 30. Apres la
decharge du condensateur 17, le bobinage 5 du frein 4 est a nouveau
alimente par la tension continue de 24 V a travers la ligne 2.Par
l'activation du thyratron 23, l'impulsion positive, apparaissant a sa
cathode, est transmise a la cathode du thyratron 24 par le
condensateur de couplage 29. Cette impulsion engendre un blocage du
thyratron 24. Le champ magnetique disparait, l'embrayage 6 s'ouvre et
deconnecte l'arbre 30 du moteur 3. Etant donne que le thyratron 24 est
a present bloque, le relais 11 s'ouvre et ses contacts llA, L1B, 11C,
11D, llE et 11F reprennent leur position initiale illustree par le
dessin.
Le circuit de commande du thyratron 28, responsable de la charge du
condensateur 20, est interrompu par l'ouverture des contacts llD. Le
circuit de commande du thyratron 26 est ferme par l'inversion des
contacts llE. Le thyratron 26 connecte de ce faitlecondensateur 20 au
bobinage 7 de l'embrayage 6 qui se decharge par le bobinage 7. Le
courant traversant le bobinage 7 circule par consequent dans le sens
oppose a travers ce bobinage. Grace a cette circulation inverse du
courant provenant du condensateur 20 a travers le bobinage 7, on
obtient une contre-excitation qui assure une ouverture tres rapide et
quasiment instantanee de l'embrayage 6.
Simultanement, a l'interruption du circuit de commande du thyratron
25, le circuit de commande du thyratron 27 se ferme. De ce fait, le
condensateur 19, responsable de l'excitation inverse dans le bobinage
5 du frein 4, peut a nouveau etre charge.
Simultanement, le circuit de commande du thyratron 21 est interrompu,
tandis que le thyratron 22 est rendu conducteur par la fermeture du
contact llB. La coupure du circuit du thyratron 21 empeche que le
courant soit transmis au bobinage 5 du frein 4. Par la suite, le
condensateur 18 est charge a travers -le thyratron conducteur 22, ce
qui permet un embrayage rapide.
En cas de panne de courant, le mecanisme d'entrainement ne doit pas
s'arreter dans n'importe quelle position. Le relais 10 est agence de
telle maniere que ses contacts lOA et 10B se ferment en cas de panne
de courant. Le thyratron 23 devient conducteur lorsque le contact du
detecteur de position 16 se ferme. Un courant provenant du
condensateur 17 traverse le thyratron 23 a travers le bobinage 5 du
frein 4 qui se ferme. Le condensateur 17 est concu de telle maniere
que la charge qu'il contient suffit pour assurer le processus de
freinage meme en cas de panne de courant. Au moment de l'arret de
l'arbre 30, le frein 4 s'ouvre du fait de la disparition du champ
magnetique dans son bobinage 5.
Le contact 10A du relais 10 fait- qu'a la fin de la panne de courant,
c'est-a-dire lorsque le courant reapparait dans le reseau 32,' lorsque
l'interrupteur 31 est enclenche, le thyratron 23 laisse passer le
courant de facon a fermer a nouveau le frein 4.
Claims
_________________________________________________________________
Revendications
1. Dispositif de commande d'un entrainement par moteur electrique, en
particulier d'une machine a tisser, d'une machine d'emballage, d'un
appareil de positionnement ou similaire, comprenant un dispositif
d'embrayage et de freinage combines et des elements de commande pour
activer l'embrayage, respectivement le freinage, une tension
d'alimentation etant disponible pour cette activation, caracterise en
ce qu'il comporte des condensateurs (17, 18) pouvant etre charges a
une tension plusieurs fois superieure a la tension d'alimentation de
l'embrayage (6) et du frein (4), et agences pour pouvoir etre
decharges sur commande dans les bobinages (5, 7) de l'embrayage (6)
et/ou du frein (4) a travers des transistors thyratrons (23, 24) pour
activer ledit embrayage et/ou ledit frein.
2. Dispositif selon la revendication 1, caracterise en ce qu'il
comporte deux autres condensateurs (19, 20) pouvant egalement etre
charges a une tension superieure a la tension nominale du bobinage (5)
du frein (4) et du bobinage (7) de l'embrayage (6), ces condensateurs,
prealablement charges, etant connectes aux bobinages correspondants
(5, 7) pour liberer le frein (4), respectivement ouvrir l'embrayage
(6), de telle maniere que le courant de decharge des condensateurs
(19, 20) soit oppose au courant d'excitation dans les bobinages
correspondants (5, respectivement 7).
3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2,
caracterise en ce que la cathode des transistors thyratrons (23) du
frein et la cathode des transistors thyratrons (24) de l'embrayage
sont raccordes par l'intermediaire d'un condensateur de couplage (29).
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 a 3,
caracterise en ce qu'il comporte un relais(10) dont les contacts (lOA,
10B) se ferment en cas de coupure de courant et assurent un allumage
preferentiel de l'un des transistors thyratrons (23), au travers
duquel le condensateur charge (17) est couple au bobinage (5) du frein
(4) et se decharge a travers ce bobinage.
5. Dispositif selon la revendication 4, caracterise en ce qu'au moins
l'un des contacts (lOA, 10B) du relais (10) comporte un detecteur de
position (16), agence pour arreter le dispositif dans une position
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