專利名稱：激勵(lì)器的驅(qū)動(dòng)裝置及驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種螺線管等激勵(lì)器的驅(qū)動(dòng)裝置及驅(qū)動(dòng)方法，尤其是一種可高效驅(qū)動(dòng)激勵(lì)器的驅(qū)動(dòng)裝置及驅(qū)動(dòng)方法。
背景技術(shù)：
流體噴射式織機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)作為感應(yīng)負(fù)載作用的螺線管等激勵(lì)器的技術(shù)，請(qǐng)參閱日本專利實(shí)公平3-49367號(hào)公報(bào)(第1圖、2頁4欄28行～2頁4欄31行、3頁5欄13行～3頁5欄18行)、實(shí)公平7-31884號(hào)公報(bào)(段落0002)、特開昭60-9945號(hào)公報(bào)。
日本專利實(shí)公平3-49367號(hào)公報(bào)(第1圖、2頁4欄28行～2頁4欄31行、3頁5欄13行～3頁5欄18行)記載的技術(shù)，揭示了織機(jī)的電磁閥等勵(lì)磁電路，具體地說，包括與過勵(lì)磁用電源連接，在勵(lì)磁開始的一定勵(lì)磁時(shí)間內(nèi)關(guān)閉的第1開關(guān)及與保持用電源連接，由動(dòng)作指令信號(hào)控制的第2開關(guān)，勵(lì)磁線圈按照兩開關(guān)輸出信號(hào)的邏輯與信號(hào)進(jìn)行勵(lì)磁。
該種技術(shù)中，將過勵(lì)磁電源供給的額定電壓以上的電壓在一定時(shí)間施加于勵(lì)磁線圈，使螺線管急速動(dòng)作，其后將保持電源供給的額定電壓以下的電壓施加于勵(lì)磁線圈，抑制勵(lì)磁線圈發(fā)熱。
該種技術(shù)中，驅(qū)動(dòng)裝置必須包括過勵(lì)磁用電源、保持用電源、及兩個(gè)開關(guān)元件，驅(qū)動(dòng)裝置的制造成本加大。尤其是在空氣噴射式織機(jī)的投緯裝置中，具有驅(qū)動(dòng)投緯噴嘴用電磁閥的多個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置，其制造成本的問題不容忽視。
日本專利實(shí)公平7-31884號(hào)公報(bào)(段落0002)及特開昭60-9945號(hào)公報(bào)記載的技術(shù)，螺線管勵(lì)磁線圈的電源電路中夾雜有切換開關(guān)，同時(shí)為了提高螺線管對(duì)動(dòng)作指令信號(hào)的應(yīng)答性，勵(lì)磁線圈由脈寬調(diào)制信號(hào)(PWM信號(hào))進(jìn)行控制。
該種技術(shù)，因?yàn)闆]有考慮過勵(lì)磁驅(qū)動(dòng)，螺線管的應(yīng)答變遲。尤其是在空氣噴射式織機(jī)投緯裝置這樣，對(duì)激勵(lì)器的應(yīng)答性要求較高的織機(jī)中，那樣的應(yīng)答延遲不容忽視。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提出一種在維持激勵(lì)器應(yīng)答性的同時(shí)，可降低成本的激勵(lì)器的驅(qū)動(dòng)裝置及驅(qū)動(dòng)方法。
本發(fā)明的上述目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明激勵(lì)器的驅(qū)動(dòng)裝置包含至少一個(gè)處理電路，該處理電路包括第1開關(guān)，配置于激勵(lì)器的勵(lì)磁線圈與直流電源之間，按照對(duì)應(yīng)于驅(qū)動(dòng)期間中的過勵(lì)磁期間及該過勵(lì)磁期間以后的保持期間產(chǎn)生的脈寬調(diào)制信號(hào)進(jìn)行開關(guān)操作；環(huán)流部，與勵(lì)磁線圈并聯(lián)，包括環(huán)流二極管及與此并聯(lián)的第2開關(guān)；斷開信號(hào)產(chǎn)生器，在驅(qū)動(dòng)期間結(jié)束后的一定期間，輸出斷開信號(hào)至第2開關(guān)；其中，環(huán)流二極管在第1開關(guān)處于開狀態(tài)時(shí)，可使自勵(lì)磁線圈一端向另一端產(chǎn)生的電流環(huán)流；第2開關(guān)利用隨驅(qū)動(dòng)期間結(jié)束產(chǎn)生的斷開信號(hào)的輸入而處于開狀態(tài)，阻止上述環(huán)流。
本發(fā)明激勵(lì)器的驅(qū)動(dòng)方法是利用下述驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的，該驅(qū)動(dòng)裝置包含至少一個(gè)處理電路，該處理電路包括第1開關(guān)，配置于激勵(lì)器的勵(lì)磁線圈與直流電源之間，按照對(duì)應(yīng)于驅(qū)動(dòng)期間中的過勵(lì)磁期間及該過勵(lì)磁期間以后的保持期間產(chǎn)生的脈寬調(diào)制信號(hào)進(jìn)行開關(guān)操作；環(huán)流部，與勵(lì)磁線圈并聯(lián)，包括環(huán)流二極管及與此并聯(lián)的第2開關(guān)；其中，環(huán)流二極管在第1開關(guān)處于開狀態(tài)時(shí)，可使自勵(lì)磁線圈一端向另一端產(chǎn)生的電流環(huán)流；該驅(qū)動(dòng)方法使上述第2開關(guān)至少在驅(qū)動(dòng)期間脈寬調(diào)制信號(hào)輸出處于OFF狀態(tài)時(shí)處于關(guān)狀態(tài)，允許環(huán)流，而在驅(qū)動(dòng)期間結(jié)束時(shí)處于開狀態(tài)，阻止上述環(huán)流。
第1開關(guān)按照對(duì)應(yīng)于激勵(lì)器驅(qū)動(dòng)期間中的過勵(lì)磁期間及該過勵(lì)磁期間后的保持期間產(chǎn)生的脈寬調(diào)制信號(hào)進(jìn)行開關(guān)操作，激勵(lì)器的勵(lì)磁線圈對(duì)應(yīng)于脈寬調(diào)制信號(hào)與直流電源電性連接。
和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果因?yàn)楸３制陂g的脈寬調(diào)制信號(hào)效率比小于過勵(lì)磁期間，所以在過勵(lì)磁期間，用直流電源電壓長(zhǎng)時(shí)間給勵(lì)磁線圈供電，而在保持期間短時(shí)間供電。在驅(qū)動(dòng)期間中，隨著脈寬調(diào)制信號(hào)為OFF，允許勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)引起的電流經(jīng)由第2開關(guān)及環(huán)流二極管，在勵(lì)磁線圈環(huán)流。所以，在驅(qū)動(dòng)期間中供電時(shí)間較短的保持期間，在切斷直流電源給勵(lì)磁線圈的供電后，勵(lì)磁線圈自己產(chǎn)生的電流也環(huán)流，比起過勵(lì)磁期間還要進(jìn)行抑制電流的供電。這樣，過勵(lì)磁及保持用電源可共用直流電源，且可利用抑制開關(guān)數(shù)量的電路，實(shí)現(xiàn)過勵(lì)磁驅(qū)動(dòng)及保持驅(qū)動(dòng)，降低整個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置的成本。
另外，要求激勵(lì)器迅速應(yīng)答的產(chǎn)業(yè)機(jī)械，OFF動(dòng)作延遲問題亟待解決，在本發(fā)明中，第2開關(guān)在驅(qū)動(dòng)期間結(jié)束后的一定期間處于開狀態(tài)，可阻止向勵(lì)磁線圈的電流的環(huán)流。
驅(qū)動(dòng)期間結(jié)束時(shí)，第1開關(guān)處于開狀態(tài)，向勵(lì)磁線圈的供電被切斷，即使隨之在勵(lì)磁線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(以下稱“反電動(dòng)勢(shì)”)，因?yàn)榈?開關(guān)處于開狀態(tài)，環(huán)流二極管也可阻止向勵(lì)磁線圈的電流的環(huán)流。其結(jié)果是，勵(lì)磁線圈的驅(qū)動(dòng)可迅速為OFF狀態(tài)。這樣，接收驅(qū)動(dòng)指令期間，驅(qū)動(dòng)為過勵(lì)磁狀態(tài)或保持狀態(tài)，可使激勵(lì)器處于最適的ON或OFF。
環(huán)流二極管一端與勵(lì)磁線圈一端相連，環(huán)流二極管另一端可僅利用第2開關(guān)與勵(lì)磁線圈另一端相連。
第2開關(guān)由N信道FET構(gòu)成，驅(qū)動(dòng)期間結(jié)束時(shí)產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)的勵(lì)磁線圈端子，與FET的漏極端子連接，同時(shí)利用電阻元件，與FET的柵極端子連接。這樣，可減少驅(qū)動(dòng)FET的電路元件數(shù)量。
驅(qū)動(dòng)裝置還包括有浪涌吸收元件，其與勵(lì)磁線圈兩端連接，內(nèi)部消耗驅(qū)動(dòng)期間結(jié)束時(shí)的反電動(dòng)勢(shì)。這樣，可降低由于驅(qū)動(dòng)期間結(jié)束，切斷向勵(lì)磁線圈供電時(shí)產(chǎn)生的噪音。
該驅(qū)動(dòng)裝置包括有對(duì)應(yīng)于勵(lì)磁線圈設(shè)置的多個(gè)處理電路，產(chǎn)生勵(lì)磁線圈反電動(dòng)勢(shì)的端子利用設(shè)于各處理電路的二極管，與浪涌吸收元件一端電性連接，勵(lì)磁線圈的另一端與浪涌吸收元件的另一端電性連接。由于該種連接，浪涌吸收元件可由多個(gè)處理電路共用，更加有效地活用了浪涌吸收元件。
該驅(qū)動(dòng)裝置可用于流體噴射式織機(jī)的投緯裝置用激勵(lì)器的驅(qū)動(dòng)。這樣，可縮短接收驅(qū)動(dòng)停止指令到激勵(lì)器的驅(qū)動(dòng)為OFF的時(shí)間延遲(驅(qū)動(dòng)時(shí)間)。因此，例如用于織機(jī)的主噴嘴開關(guān)閥時(shí)，可防止由于白白噴射引起的緯紗受損、投緯用流體浪費(fèi)等不良狀況。另外，用于緯紗測(cè)長(zhǎng)存儲(chǔ)裝置的激勵(lì)器(卡腳螺線管等)時(shí)，可防止由于動(dòng)作延遲引起的測(cè)長(zhǎng)錯(cuò)誤產(chǎn)生。


圖1是本發(fā)明驅(qū)動(dòng)裝置的電路圖；圖2是圖1所示驅(qū)動(dòng)裝置的過電流檢測(cè)器的電路圖；圖3是圖1所示驅(qū)動(dòng)裝置的時(shí)間流程圖。
其中，S1為驅(qū)動(dòng)信號(hào)；S2為脈沖信號(hào)；S3為過勵(lì)磁信號(hào)；S4為脈寬調(diào)制信號(hào)；S5為斷開信號(hào)；T1為驅(qū)動(dòng)期間；T2為過勵(lì)磁期間；T3為保持時(shí)間；T4為期間；10為驅(qū)動(dòng)裝置；12為處理電路；14為螺線管元件；16為正極；18為接地電極；20為浪涌吸收元件；22、24為浪涌吸收元件的端子；26為過電流檢測(cè)器；28為脈沖產(chǎn)生器；30為過勵(lì)磁信號(hào)產(chǎn)生器；32為FET(第1開關(guān))；34為脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器；36為環(huán)流部；38為斷開信號(hào)產(chǎn)生器；40為二極管；42為FET(第2開關(guān))；44為環(huán)流二極管；46、48為螺線管元件的端子；50為環(huán)流控制部；52為齊納二極管；54為電阻元件；56為轉(zhuǎn)換電路。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
如圖1至圖3所示，驅(qū)動(dòng)裝置10包括一個(gè)以上的處理電路12。各處理電路12與一個(gè)以上的勵(lì)磁線圈14連接。勵(lì)磁線圈14是作為感應(yīng)負(fù)載作用的螺線管等激勵(lì)器的驅(qū)動(dòng)線圈，圖示中作為螺線管元件作用。
以下，以電磁閥為例說明激勵(lì)器。所以，勵(lì)磁線圈14是電磁閥的驅(qū)動(dòng)線圈。
直流電源的正極16及作為負(fù)極作用的接地電極18與各處理電路12電性連接。浪涌吸收元件20由多個(gè)處理電路12共用，并與各勵(lì)磁線圈14并聯(lián)。直流電源的輸出電壓是勵(lì)磁線圈14額定電壓值的數(shù)倍(例如在1.5倍～5倍范圍內(nèi))。
浪涌吸收元件20的端子22及24分別與正極16及各處理電路12電性連接。在本實(shí)施例中，過電流檢測(cè)器26配置于正極16與端子22之間，與兩者電性連接。
浪涌吸收元件20是變阻器、CR電路(即緩沖電路)等，其在內(nèi)部消耗電能的同時(shí)，可將消耗的電能轉(zhuǎn)化為熱能放出。浪涌吸收元件20如果用變阻器，只有浪涌產(chǎn)生時(shí)才消耗電能，非常省電。
未圖示的織機(jī)控制裝置對(duì)應(yīng)于各處理電路12輸出圖3(A)所示的驅(qū)動(dòng)信號(hào)S1至各處理電路12。例如，包括空氣噴射式織機(jī)的主噴嘴及設(shè)于經(jīng)紗開口內(nèi)的多個(gè)分噴嘴、使各噴嘴繼電器噴射進(jìn)行投緯的投緯裝置，其按照相對(duì)于各噴嘴確定的噴射時(shí)間，輸出各驅(qū)動(dòng)信號(hào)S1至各處理電路。
脈沖產(chǎn)生器28產(chǎn)生有一定頻率的脈沖信號(hào)S2，該脈沖信號(hào)S2輸出至各處理電路12。脈沖信號(hào)S2如圖3(C)所示，與驅(qū)動(dòng)信號(hào)S1的ON及OFF無關(guān)，以一定的周期重復(fù)ON、OFF。
各驅(qū)動(dòng)信號(hào)S1供給直接處理電路12的過勵(lì)磁信號(hào)產(chǎn)生器30。各過勵(lì)磁信號(hào)產(chǎn)生器30在驅(qū)動(dòng)信號(hào)S1開始后一定時(shí)間(例如5ms到10ms)變?yōu)镺N，輸出圖3(B)所示的過勵(lì)磁信號(hào)S3。所以，驅(qū)動(dòng)信號(hào)S1、對(duì)應(yīng)于驅(qū)動(dòng)信號(hào)S1的過勵(lì)磁信號(hào)S3及脈沖信號(hào)S2輸入各處理電路12。
處理電路12包括轉(zhuǎn)換用N信道場(chǎng)效應(yīng)晶體管(以下稱“FET”)32、基于輸入信號(hào)(驅(qū)動(dòng)信號(hào)、脈沖信號(hào)、過勵(lì)磁信號(hào))S1、S2、S3，產(chǎn)生被脈寬調(diào)制(PWM)的脈寬調(diào)制信號(hào)(PWM信號(hào))S4的脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器(PWM信號(hào)產(chǎn)生器)34、與FET32串聯(lián)的環(huán)流部36、基于驅(qū)動(dòng)信號(hào)S1將環(huán)流部36自勵(lì)磁線圈14電性斷開的斷開信號(hào)產(chǎn)生器38及防止逆流用二極管40。
勵(lì)磁信號(hào)14的端子46及端子48分別利用浪涌吸收元件20的端子22及二極管40與浪涌吸收元件20的端子24電性連接。二極管40電性連接至產(chǎn)生勵(lì)磁線圈14反電動(dòng)勢(shì)的端子48與浪涌吸收元件20的端子22之間。具體地說，二極管40的陽極端子與勵(lì)磁線圈14的端子48連接，陰極端子與浪涌吸收元件20的端子24連接。
FET32的漏極端子及源極端子，為使FET32與勵(lì)磁線圈14串聯(lián)，分別與勵(lì)磁線圈14的端子48及接地電極18電性連接。
具體地說，在圖示電路中，F(xiàn)ET32的漏極端子D與勵(lì)磁線圈14的端子48連接，源極端子S與接地電極18連接。如后面所述，脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器34的脈寬調(diào)制信號(hào)S4輸入至第1開關(guān)FET32的柵極G。所以，脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器34的脈寬調(diào)制信號(hào)S4為ON，F(xiàn)ET32處于動(dòng)作ON狀態(tài)(即漏極端子D與源極端子S間處于閉路狀態(tài))，未圖示的直流電源向勵(lì)磁線圈14供電。
脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器34在驅(qū)動(dòng)信號(hào)S1為ON期間，將過勵(lì)磁信號(hào)S3與脈沖信號(hào)S2的雙方的邏輯與輸出作為脈寬調(diào)制信號(hào)S4輸出。脈寬調(diào)制信號(hào)S4輸入到FET32的柵極端子，使FET32開關(guān)。這樣，勵(lì)磁線圈14的端子48與接地電極18之間被電性開關(guān)。
脈沖產(chǎn)生器28輸出的脈沖信號(hào)的效率比在后述的實(shí)施例中為50％，可是過勵(lì)磁驅(qū)動(dòng)后，維持保持狀態(tài)時(shí)可設(shè)定較低的效率比，例如在20％～60％的范圍內(nèi)。與此相對(duì)，過勵(lì)磁信號(hào)產(chǎn)生器30的過勵(lì)磁信號(hào)S3最好是在上述一定期間ON內(nèi)效率比為100％的脈沖信號(hào)，但當(dāng)用低效率比時(shí)，可比保持驅(qū)動(dòng)時(shí)效率比高，例如在70％～100％的范圍內(nèi)。這些效率比要參照激勵(lì)器的應(yīng)答性、保持動(dòng)作狀況、勵(lì)磁線圈的發(fā)熱等確定。
環(huán)流部36是將勵(lì)磁線圈14產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)在勵(lì)磁線圈14形成環(huán)流的電路，F(xiàn)ET42與環(huán)流二極管44串聯(lián)，該串聯(lián)電路與勵(lì)磁線圈14并聯(lián)。
具體地說，在圖示電路中，環(huán)流二極管44的陽極端子與勵(lì)磁線圈14的端子48連接，其陰極端子與FET42的漏極端子D連接。FET42的源極端子S與勵(lì)磁線圈14的端子46連接，環(huán)流部36在勵(lì)磁線圈14利用伴隨電流OFF的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生自端子48向外的電流，且FET42處于動(dòng)作ON狀態(tài)時(shí)，允許電流自端子48向端子46流動(dòng)。
斷開信號(hào)產(chǎn)生器38將驅(qū)動(dòng)信號(hào)S1為OFF時(shí)其為ON、驅(qū)動(dòng)信號(hào)S1為ON時(shí)其為OFF的圖3(E)所示的斷開信號(hào)S5輸出至環(huán)流控制部50的轉(zhuǎn)換電路56。
環(huán)流控制部50是控制勵(lì)磁線圈14產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)在勵(lì)磁線圈14環(huán)流的電路，包括齊納二極管52、與齊納二極管52串聯(lián)的電阻元件54及與齊納二極管52并聯(lián)的轉(zhuǎn)換電路56。
齊納二極管52與電阻元件54組成的串聯(lián)電路與FET42及環(huán)流二極管44的組成串聯(lián)電路、勵(lì)磁線圈14并聯(lián)。齊納二極管52與電阻元件54的連接點(diǎn)與FET42的柵極電性連接。
轉(zhuǎn)換電路56與FET42的源極及柵極、齊納二極管52的兩端電性連接。具體地說，齊納二極管52的陽極端子與FET42的源極端子S連接，齊納二極管52的陰極端子與FET42的柵極端子G連接。轉(zhuǎn)換電路56構(gòu)成有接點(diǎn)電路或無接點(diǎn)電路，按照斷開信號(hào)S5將輸出端子間切換為導(dǎo)通狀態(tài)或非導(dǎo)通狀態(tài)。
轉(zhuǎn)換電路56接收斷開信號(hào)S5，當(dāng)接收的斷開信號(hào)S5為ON時(shí)，將FET42的源極及柵極、齊納二極管52的兩端處于電性關(guān)狀態(tài)；其為OFF時(shí)，將FET42的源極及柵極、齊納二極管52的兩端處于電性開狀態(tài)。
電阻元件54的阻值可設(shè)定為數(shù)kΩ。電阻元件54具有在FET42的漏極端子及源極端子之間產(chǎn)生電壓的元件。
勵(lì)磁線圈14的端子48利用環(huán)流二極管44與FET42的漏極端子電性連接，同時(shí)利用電阻元件54與FET42的柵極端子電性連接。環(huán)流二極管44的陰極僅利用FET42與勵(lì)磁線圈14的端子46電性連接。
齊納二極管52與FET42并聯(lián)。齊納二極管52的陽極端子與勵(lì)磁線圈14的端子48電性連接，其陰極端子與FET42的柵極端子側(cè)的電阻元件54電性連接。
向FET32的電流為OFF時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在勵(lì)磁線圈14產(chǎn)生，該感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)形成的電流自端子48向外流動(dòng)，端子48的電位急劇上升，在與此連接的齊納二極管52產(chǎn)生齊納擊穿。因此，F(xiàn)ET42的柵極端子G的電位比源極端子S電位高，F(xiàn)ET42處于動(dòng)作ON狀態(tài)(即漏極端子D至源極端子S間為閉狀態(tài))，環(huán)流部36將端子48的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)引起的電流利用環(huán)流二極管44在端子46環(huán)流。
根據(jù)斷開信號(hào)S5，轉(zhuǎn)換電路56將輸出端子置于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，即使在勵(lì)磁線圈14利用伴隨電流OFF的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生自端子48向外的電流，F(xiàn)ET42的柵極端子G的電位與源極端子S的電位一樣。所以，F(xiàn)ET42為動(dòng)作OFF狀態(tài)(即漏極端子D至源極端子S間為開路狀態(tài))，經(jīng)由環(huán)流二極管44使端子46不環(huán)流。這樣，環(huán)流控制部50利用伴隨電流OFF產(chǎn)生的勵(lì)磁線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(反電動(dòng)勢(shì))產(chǎn)生FET42開關(guān)操作所必需的電力，同時(shí)根據(jù)斷開信號(hào)S5，控制后段的環(huán)流部36的動(dòng)作，即控制在勵(lì)磁線圈14伴隨電流OFF的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)引起的電流的環(huán)流。
驅(qū)動(dòng)裝置10具有多個(gè)處理電路12，其與勵(lì)磁線圈14為一對(duì)一的關(guān)系，使得各勵(lì)磁線圈14可獨(dú)立驅(qū)動(dòng)。各處理電路12具有二極管40，相對(duì)于多個(gè)處理電路12，浪涌吸收元件20為共有(共用)。
具體地說，在圖示電路中多個(gè)處理電路12設(shè)有一個(gè)浪涌吸收元件20，浪涌吸收元件20的一端與作為過電流檢測(cè)器26的輸出端的端子22連接。各二極管40的陽極端子與勵(lì)磁線圈14的端子48連接，各陰極端子與端子24連接，再經(jīng)由端子24與浪涌吸收元件20的另一端連接。
各二極管40僅容許自各勵(lì)磁線圈14的端子48向端子24(即浪涌吸收元件20的上述另一端)的電流的流動(dòng)。因?yàn)槔擞课赵?0為共用，可消減驅(qū)動(dòng)裝置全體的浪涌吸收元件的數(shù)量，建立低成本電路。
過電流檢測(cè)器26還有電流保護(hù)功能。這種過電流檢測(cè)器26可用現(xiàn)有的電流檢測(cè)電路或電流保護(hù)電路構(gòu)成。
過電流檢測(cè)器26如圖2所示，包括進(jìn)行電流監(jiān)視及L形限流動(dòng)作的限制電路58、用FET60的開關(guān)電路、檢測(cè)電壓用的電阻元件62、基于電阻元件62產(chǎn)生的電壓檢測(cè)過電流的檢測(cè)電路64。
過電流檢測(cè)器26輸出檢測(cè)電路64的過電流檢測(cè)信號(hào)至未圖示的織機(jī)控制裝置的CPU?？棛C(jī)控制裝置的CPU在輸入過電流檢測(cè)信號(hào)后，將使FET60開路的信號(hào)輸出至FET60的柵極，中止各處理電路12的供電。
過電流檢測(cè)器26其內(nèi)部電路可根據(jù)過電流信號(hào)使FET32開路，可將脈寬調(diào)制信號(hào)S4強(qiáng)制性地置于OFF?；蛘撸蓪⒛菢拥碾娐吩O(shè)于過電流檢測(cè)器26的外部，將過電流信號(hào)輸出至外部，由于該輸出，直流電源輸出為OFF，也可以具有將檢測(cè)到過電流的情況通知操作者的警報(bào)輸出裝置。
如圖1及圖3所示，說明驅(qū)動(dòng)裝置10的動(dòng)作。
首先，勵(lì)磁線圈14尚未勵(lì)磁時(shí)，織機(jī)控制裝置輸出OFF驅(qū)動(dòng)信號(hào)S1至對(duì)應(yīng)于勵(lì)磁線圈14的處理電路12。
驅(qū)動(dòng)信號(hào)S1變?yōu)镺FF，因?yàn)槊}寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器34為OFF，所以FET32維持開路狀態(tài)。因此，不能用直流電源向勵(lì)磁線圈14供電，勵(lì)磁線圈14不被勵(lì)磁。
驅(qū)動(dòng)信號(hào)S1為OFF，斷開信號(hào)產(chǎn)生器38將ON斷開信號(hào)S5輸出至轉(zhuǎn)換電路56。因此，轉(zhuǎn)換電路56為閉路狀態(tài)，齊納二極管52的兩端間，進(jìn)一步說FET42的源極及柵極間電性短路。
接下來，織機(jī)控制裝置驅(qū)動(dòng)勵(lì)磁線圈14時(shí)，向?qū)?yīng)于驅(qū)動(dòng)線圈14的處理電路12輸出ON驅(qū)動(dòng)信號(hào)S1。因此，脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器34為ON時(shí)，因?yàn)楫a(chǎn)生過勵(lì)磁信號(hào)S3，驅(qū)動(dòng)期間T1開始的同時(shí)，過勵(lì)磁期間T2開始。
另外，因?yàn)轵?qū)動(dòng)信號(hào)S1為ON，斷開信號(hào)S5為OFF，轉(zhuǎn)換電路56為開路狀態(tài)，解除齊納二極管52兩端間的電性短路。
直流電源電壓施加于勵(lì)磁線圈14，在勵(lì)磁線圈14產(chǎn)生電流，勵(lì)磁線圈14的端子48的電位比端子46的電位低。伴隨這種電壓下降，電流自齊納二極管52的陽極向陰極流動(dòng)，F(xiàn)ET42的柵極端子G的電位比源極端子S的電位低，F(xiàn)ET42處于開路狀態(tài)，環(huán)流二極管44的陰極端子與端子46未電性連接。
驅(qū)動(dòng)期間T1內(nèi)，F(xiàn)ET32每逢脈寬調(diào)制信號(hào)S4為ON時(shí)，就閉路。所以，勵(lì)磁線圈14的端子48與接地電極18電性連接，勵(lì)磁線圈14通電，在箭頭A所示的方向產(chǎn)生電流。脈寬調(diào)制信號(hào)S4繼續(xù)過勵(lì)磁期間T2的ON，過勵(lì)磁期間T2連續(xù)給勵(lì)磁線圈14通電。因此，直流電源在一定時(shí)間內(nèi)用數(shù)倍于勵(lì)磁線圈14額定電壓的電壓給勵(lì)磁線圈14供電，勵(lì)磁線圈14處于過勵(lì)磁狀態(tài)，激勵(lì)器迅速動(dòng)作。
在本實(shí)施例中，勵(lì)磁線圈14作為電磁閥進(jìn)行說明。所以，勵(lì)磁線圈14流過電流時(shí)，閥體在閥箱內(nèi)自閉合位置向開啟位置移動(dòng)。再者，圖3(G)所示的過勵(lì)磁期間T2的勵(lì)磁電流，因?yàn)樽杩闺S著閥體的移動(dòng)而變化，而有所降低，勵(lì)磁電流繼續(xù)供給勵(lì)磁線圈14，勵(lì)磁線圈14的電磁閥處于動(dòng)作狀態(tài)(開狀態(tài))。
經(jīng)過過勵(lì)磁期間T2，脈寬調(diào)制信號(hào)S4成為重復(fù)OFF及ON的脈沖信號(hào)。因此，過勵(lì)磁期間T2結(jié)束時(shí)，保持期間T3開始。
在保持期間T3，脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器34輸出與重復(fù)ON及OFF的脈沖信號(hào)S2同步重復(fù)ON及OFF的脈寬調(diào)制信號(hào)S4。所以，F(xiàn)ET32按照脈寬調(diào)制信號(hào)S4進(jìn)行開關(guān)操作。保持期間T3的脈寬調(diào)制信號(hào)S4的ON及OFF的期間，在圖3中分別以符號(hào)a及b表示。
FET32自閉路狀態(tài)變?yōu)殚_路狀態(tài)時(shí)，伴隨通電OFF的反電動(dòng)勢(shì)在勵(lì)磁線圈14的端子48側(cè)產(chǎn)生。與此相對(duì)，環(huán)流二極管44由于FET32的開路狀態(tài)與端子46處于電性開狀態(tài)，端子48的電位急速上升成為反電動(dòng)勢(shì)。該反電動(dòng)勢(shì)順序經(jīng)過電阻元件54及齊納二極管52。因此，F(xiàn)ET42的柵極端子電壓比源極端子高，F(xiàn)ET42處于閉路狀態(tài)，如圖1箭頭B所示，反電動(dòng)勢(shì)利用環(huán)流二極管44及FET42在勵(lì)磁線圈14環(huán)流。
上述結(jié)果，如圖3的期間b所示，勵(lì)磁線圈14流經(jīng)的勵(lì)磁電流不是急速減少，而是隨時(shí)間緩慢減少。
自期間b到期間a，脈寬調(diào)制信號(hào)S4為ON，F(xiàn)ET32為開路，如圖1箭頭A所示，勵(lì)磁線圈14通電。因此，流經(jīng)勵(lì)磁線圈14的電流，如圖3期間a所示逐漸增加。
織機(jī)控制裝置自驅(qū)動(dòng)期間T1結(jié)束后到下一次驅(qū)動(dòng)開始，換言之，在一定的期間T4內(nèi)，輸出OFF驅(qū)動(dòng)信號(hào)S1。因此，斷開信號(hào)產(chǎn)生器38輸出ON斷開信號(hào)S5，脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器34輸出OFF脈寬調(diào)制信號(hào)S4。
因此，轉(zhuǎn)換電路56按OFF斷開信號(hào)S5，解除齊納二極管52的兩端間、進(jìn)一步說FET42的源極及漏極端子間的電性短路。另外，脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器34不輸出信號(hào)，維持FET32為開路狀態(tài)。
因此，驅(qū)動(dòng)期間T1結(jié)束時(shí)，勵(lì)磁線圈14的伴隨通電OFF的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(即反電動(dòng)勢(shì))引起的電流，如圖1箭頭C所示，利用二極管40流入浪涌吸收元件20。
因此，勵(lì)磁線圈14的反電動(dòng)勢(shì)在短時(shí)間內(nèi)(圖3中的期間c)，由浪涌吸收元件20在內(nèi)部消耗，流經(jīng)勵(lì)磁線圈的電流也在短時(shí)間內(nèi)減少。因此，斷開信號(hào)產(chǎn)生器38不產(chǎn)生ON斷開信號(hào)S5，環(huán)流二極管44引起的環(huán)流繼續(xù)時(shí)，勵(lì)磁線圈14的電壓及勵(lì)磁線圈14的電流，如圖3(F)及圖3(G)所示。
本發(fā)明不僅適用于投緯裝置的電磁閥，也適用于投緯裝置電磁閥以外的其他激勵(lì)器、投緯裝置以外的激勵(lì)器、織機(jī)或其周邊設(shè)備的螺線管及電動(dòng)機(jī)等的感應(yīng)負(fù)載等其他激勵(lì)器用驅(qū)動(dòng)裝置。
投緯裝置有主噴嘴及分噴嘴等投緯噴嘴的氣流噴射控制用電磁閥、緯紗測(cè)長(zhǎng)存儲(chǔ)裝置的卡腳及鉗子的驅(qū)動(dòng)螺線管等，本發(fā)明也適用于這些激勵(lì)器的驅(qū)動(dòng)裝置。
與投緯裝置一起驅(qū)動(dòng)的裝置，有使傳送緯紗彎曲制動(dòng)的緯紗制動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)螺線管及電動(dòng)機(jī)、利用氣流保持緯紗(給予張力)或利用氣流進(jìn)行回邊操作裝置的噴射控制用電磁閥、利用元件間的接壓或緯紗的彎曲操作給予緯紗張力裝置的驅(qū)動(dòng)螺線管及電動(dòng)機(jī)等，本發(fā)明也適用于這些激勵(lì)器的驅(qū)動(dòng)裝置。另外，本發(fā)明也可適用于織機(jī)領(lǐng)域以外的設(shè)備。
投緯裝置以外的設(shè)備，有制動(dòng)主軸的制動(dòng)裝置、與織機(jī)功能或織機(jī)投緯有關(guān)的驅(qū)動(dòng)激勵(lì)器等，本發(fā)明也適用于這些激勵(lì)器的驅(qū)動(dòng)裝置。
驅(qū)動(dòng)裝置10在使各勵(lì)磁線圈14驅(qū)動(dòng)停止時(shí)，如果不產(chǎn)生噪聲，浪涌吸收元件20可省略。另外，浪涌吸收元件20如果不共用，也可各勵(lì)磁線圈14均配置。具體地說，是去除二極管40的同時(shí)，在各勵(lì)磁線圈14的兩端并聯(lián)浪涌吸收元件。
各處理電路均配有過電流檢測(cè)器?？捎弥绷麟娫唇o第2開關(guān)的驅(qū)動(dòng)電力供電，也可給伴隨OFF脈寬調(diào)制信號(hào)S4產(chǎn)生的勵(lì)磁線圈14的反電動(dòng)勢(shì)供電。
上述實(shí)施例，可進(jìn)行以下變形。第1及第2開關(guān)的FET32、42均用N信道FET，但并不限于此，也可用P信道FET。但在半導(dǎo)體市場(chǎng)上，N信道FET比P信道FET種類多，且價(jià)格便宜。另外，構(gòu)成柵極端子等周邊電路的元件(阻抗、二極管)數(shù)目比使用P信道FET時(shí)少，因此也不易發(fā)生電路故障，降低整個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置的價(jià)格。
另外，第1及第2開關(guān)也可取代FET，使用有接點(diǎn)元件(繼電器接點(diǎn))、無接點(diǎn)元件(晶體管等半導(dǎo)體)。
另外，配置第1開關(guān)時(shí)，取代圖1所示的低側(cè)向開關(guān)，即第1開關(guān)不配置在勵(lì)磁線圈14的接地側(cè)，而是高側(cè)向開關(guān)，即配置在直流電源的正極側(cè)。這時(shí)，第1開關(guān)可用N信道FET以外的半導(dǎo)體元件(晶體管)或可高速切換的有接點(diǎn)元件。
圖1所示的電路，為利用由勵(lì)磁線圈14的供電切斷引起的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(反電動(dòng)勢(shì))，在環(huán)流部36產(chǎn)生FET42的開關(guān)操作所必需的電位差，希望有效利用驅(qū)動(dòng)期間結(jié)束時(shí)的反電動(dòng)勢(shì)，抑制其電路全部的消耗電力。所以，可將按驅(qū)動(dòng)信號(hào)S1產(chǎn)生的柵極電壓供給FET42的柵極端子G至源極端子S間。
在上述實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)期間T1結(jié)束時(shí)，阻止環(huán)流部36引起的電流環(huán)流的期間終點(diǎn)，在圖1及圖3實(shí)施例中，延遲到下一次驅(qū)動(dòng)開始時(shí)，這樣的延遲沒有必要，也可提前到不影響電路的時(shí)間。具體地說，斷開信號(hào)產(chǎn)生器38測(cè)量驅(qū)動(dòng)期間T1結(jié)束后的經(jīng)過時(shí)間，經(jīng)過驅(qū)動(dòng)期間T1后，經(jīng)過一定時(shí)間(即估計(jì)反電動(dòng)勢(shì)引起的電流環(huán)流結(jié)束時(shí)間)，使斷開信號(hào)S5的輸出為OFF。
本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，只要不脫離主旨，可做多種變更。
權(quán)利要求
1.一種激勵(lì)器的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于包含至少一個(gè)處理電路，該處理電路包括第1開關(guān)，配置于激勵(lì)器的勵(lì)磁線圈與直流電源之間，按照對(duì)應(yīng)于驅(qū)動(dòng)期間中的過勵(lì)磁期間及該過勵(lì)磁期間以后的保持期間產(chǎn)生的脈寬調(diào)制信號(hào)進(jìn)行開關(guān)操作；環(huán)流部，與勵(lì)磁線圈并聯(lián)，包括環(huán)流二極管及與此并聯(lián)的第2開關(guān)；斷開信號(hào)產(chǎn)生器，在驅(qū)動(dòng)期間結(jié)束后的一定期間，輸出斷開信號(hào)至第2開關(guān)；其中，環(huán)流二極管在第1開關(guān)處于開狀態(tài)時(shí)，可使自勵(lì)磁線圈一端向另一端產(chǎn)生的電流環(huán)流；第2開關(guān)利用隨驅(qū)動(dòng)期間結(jié)束產(chǎn)生的斷開信號(hào)的輸入而處于開狀態(tài)，阻止上述環(huán)流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激勵(lì)器的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于環(huán)流二極管一端與勵(lì)磁線圈一端相連，環(huán)流二極管另一端可僅利用第2開關(guān)與勵(lì)磁線圈另一端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激勵(lì)器的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于第2開關(guān)由N信道FET構(gòu)成，驅(qū)動(dòng)期間結(jié)束時(shí)產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)的勵(lì)磁線圈端子，與FET的漏極端子連接，同時(shí)利用電阻元件，與FET的柵極端子連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激勵(lì)器的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于還包括有浪涌吸收元件，其與勵(lì)磁線圈兩端連接，內(nèi)部消耗驅(qū)動(dòng)期間結(jié)束時(shí)的反電動(dòng)勢(shì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激勵(lì)器的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于該驅(qū)動(dòng)裝置包括有對(duì)應(yīng)于勵(lì)磁線圈設(shè)置的多個(gè)處理電路；產(chǎn)生勵(lì)磁線圈反電動(dòng)勢(shì)的端子利用設(shè)于各處理電路的二極管，與浪涌吸收元件一端電性連接，勵(lì)磁線圈的另一端與浪涌吸收元件的另一端電性連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激勵(lì)器的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于該驅(qū)動(dòng)裝置用于流體噴射式織機(jī)的投緯裝置用激勵(lì)器的驅(qū)動(dòng)。
7.一種激勵(lì)器的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于是利用下述驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的，該驅(qū)動(dòng)裝置包含至少一個(gè)處理電路，該處理電路包括第1開關(guān)，配置于激勵(lì)器的勵(lì)磁線圈與直流電源之間，按照對(duì)應(yīng)于驅(qū)動(dòng)期間中的過勵(lì)磁期間及該過勵(lì)磁期間以后的保持期間產(chǎn)生的脈寬調(diào)制信號(hào)進(jìn)行開關(guān)操作；環(huán)流部，與勵(lì)磁線圈并聯(lián)，包括環(huán)流二極管及與此并聯(lián)的第2開關(guān)；其中，環(huán)流二極管在第1開關(guān)處于開狀態(tài)時(shí)，可使自勵(lì)磁線圈一端向另一端產(chǎn)生的電流環(huán)流；該驅(qū)動(dòng)方法使上述第2開關(guān)至少在驅(qū)動(dòng)期間脈寬調(diào)制信號(hào)輸出處于OFF狀態(tài)時(shí)處于關(guān)狀態(tài)，允許環(huán)流，而在驅(qū)動(dòng)期間結(jié)束時(shí)處于開狀態(tài)，阻止上述環(huán)流。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種激勵(lì)器的驅(qū)動(dòng)裝置，旨在提供一種可按照驅(qū)動(dòng)停止命令迅速使激勵(lì)器為OFF，同時(shí)降低成本的激勵(lì)器的驅(qū)動(dòng)裝置，其包含至少一個(gè)處理電路，該處理電路包括第1開關(guān)，配置于激勵(lì)器的勵(lì)磁線圈與直流電源之間，按照對(duì)應(yīng)于驅(qū)動(dòng)期間中的過勵(lì)磁期間及該過勵(lì)磁期間以后的保持期間產(chǎn)生的脈寬調(diào)制信號(hào)進(jìn)行開關(guān)操作；環(huán)流部，與勵(lì)磁線圈并聯(lián)，包括環(huán)流二極管及與此并聯(lián)的第2開關(guān)；斷開信號(hào)產(chǎn)生器，在驅(qū)動(dòng)期間結(jié)束后的一定期間，輸出斷開信號(hào)至第2開關(guān)；其中，環(huán)流二極管在第1開關(guān)處于開狀態(tài)時(shí)，可使自勵(lì)磁線圈一端向另一端產(chǎn)生的電流環(huán)流；第2開關(guān)利用隨驅(qū)動(dòng)期間結(jié)束產(chǎn)生的斷開信號(hào)的輸入而處于開狀態(tài)，阻止上述環(huán)流。
文檔編號(hào)H01F7/08GK1548597SQ20031012176
公開日2004年11月24日 申請(qǐng)日期2003年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月27日
發(fā)明者宮下達(dá)夫, 間所昭夫, 山田茂生, 夫, 生 申請(qǐng)人:共和電機(jī)工業(yè)株式會(huì)社, 津田駒工業(yè)株式會(huì)社