專(zhuān)利名稱(chēng)：一種工業(yè)縫紉機(jī)用交流變頻電機(jī)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種縫紉機(jī)用電機(jī)系統(tǒng)，更具體的說(shuō)，是涉及一種工業(yè)縫 紉機(jī)用變頻電機(jī)系統(tǒng)。
技術(shù)背景離合器電機(jī)因其可靠性高的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在工業(yè)縫紉機(jī)上?，F(xiàn)有離合 器電機(jī)工作時(shí)，電機(jī)始終處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，當(dāng)縫紉機(jī)需要運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，離合器合上，縫紉機(jī)工作；當(dāng)縫紉機(jī)需要停止時(shí)，離合器松開(kāi)，同時(shí)制動(dòng)摩擦片起作用，使 縫紉機(jī)停下來(lái)。因此，離合器電機(jī)在縫紉機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)， 一直在運(yùn)轉(zhuǎn)并耗能，同 時(shí)，剎車(chē)的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生較大的噪音。離合器電機(jī)的調(diào)速是通過(guò)調(diào)整離合器摩 擦片的接觸程度來(lái)調(diào)整的，其調(diào)速范圍有限，能耗高，因?yàn)橐徊糠帜芰哭D(zhuǎn)換為 熱量，同時(shí)離合器和制動(dòng)摩擦片需定期更換。離合器電機(jī)工作時(shí)，電源電壓降 低會(huì)引起電機(jī)電流過(guò)大，嚴(yán)重時(shí)燒壞電機(jī)。 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)離合器電機(jī)的不足，通過(guò)對(duì)變頻電機(jī)和變頻控 制器的特殊設(shè)計(jì)，提供一種實(shí)現(xiàn)電機(jī)與縫紉機(jī)同步工作、同步停止的節(jié)能型工 業(yè)縫紉機(jī)用交流變頻電機(jī)系統(tǒng)。本實(shí)用新型的工業(yè)縫紉機(jī)用交流變頻電機(jī)系統(tǒng)包括速度調(diào)節(jié)部分，還包括 由定子、轉(zhuǎn)子、皮帶輪和軸承構(gòu)成的交流變頻電機(jī)；由電力電子開(kāi)關(guān)、驅(qū)動(dòng)單 元、控制單元和限速調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)構(gòu)成的變頻控制器；所述速度調(diào)節(jié)部分包括調(diào)速 踏板、拉桿和速度傳感器；所述速度調(diào)節(jié)部分通過(guò)速度傳感器與變頻控制器的 控制單元相連接，控制單元依次通過(guò)限速調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)、驅(qū)動(dòng)單元、電力電子開(kāi)關(guān)與交流變頻電機(jī)相連接。
所述調(diào)速踏板通過(guò)拉桿與速度傳感器連接；所述速度傳感器通過(guò)固定在座 上的調(diào)速、剎車(chē)霍爾元件與裝在滑輪上調(diào)速、剎車(chē)磁鐵位置的相對(duì)變化，由調(diào)速、剎車(chē)霍爾元件輸出電平信號(hào)變化來(lái)進(jìn)行速度調(diào)節(jié)和剎車(chē)；所述變頻控制器還包括正反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)、電源開(kāi)關(guān)和PWM開(kāi)關(guān)；當(dāng)電源電壓在額定電壓±30%范圍 內(nèi)甚至以上變化時(shí)，所述變頻電機(jī)系統(tǒng)都能正常工作。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型的有益效果是(l)本實(shí)用新型系統(tǒng)通過(guò) 電力電子開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)與縫紉機(jī)同步工作、同步停止，與離合器電機(jī)相比， 實(shí)現(xiàn)了節(jié)能；(2)在停機(jī)階段，通過(guò)電機(jī)與變頻控制器的配合控制，采用能耗 制動(dòng)和反接制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了快速停車(chē)和靜音運(yùn)行；(3)采用調(diào)速踏板，通過(guò)變頻 控制器調(diào)整輸出電壓和頻率，控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，滿足縫紉機(jī)對(duì)速度調(diào)節(jié)的要求； (4)通過(guò)對(duì)電機(jī)和變頻控制器的優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的寬電壓運(yùn)行。

圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實(shí)用新型的速度傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。如圖1所示，本實(shí)用新型的工業(yè)縫紉機(jī)用交流變頻電機(jī)系統(tǒng)，包括由定子 3、轉(zhuǎn)子4、皮帶輪5和軸承2組成的交流變頻電機(jī)1;由電力電子開(kāi)關(guān)6、驅(qū) 動(dòng)單元7、控制單元8、限速調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)11、正反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)12、電源開(kāi)關(guān)13和PWM 開(kāi)關(guān)14構(gòu)成變頻器；由調(diào)速踏板10、拉桿15和速度傳感器9構(gòu)成的速度調(diào) 節(jié)部分。工作原理如下調(diào)速踏板10通過(guò)拉桿15調(diào)節(jié)速度傳感器9，控制單元8 接受到速度信號(hào)，根據(jù)限速調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)U，輸出控制信號(hào)到驅(qū)動(dòng)單元7，并控制 電力電子開(kāi)關(guān)6的通斷，輸出電壓和頻率可變的三相電壓到變頻電機(jī)1的定子 3，驅(qū)動(dòng)變頻電機(jī)1的轉(zhuǎn)子4，帶動(dòng)皮帶輪5旋轉(zhuǎn)，通過(guò)皮帶，帶動(dòng)縫紉機(jī)工 作。調(diào)速踏板完全松開(kāi)時(shí)，變頻控制器不再輸出交流電壓，電機(jī)停止工作，縫
紉機(jī)也停止工作，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能；同時(shí)，當(dāng)縫紉機(jī)需要調(diào)速時(shí)，由于離合器電機(jī) 是通過(guò)減少離合片的摩擦力來(lái)調(diào)速，電機(jī)的輸出效率降低，而本變頻電機(jī)系統(tǒng) 是通過(guò)改變電源頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速，電機(jī)的效率大大改善。其中，速度傳感器9的工作方式是速度傳感器9的機(jī)械滑輪9-3上裝有 調(diào)速磁鐵9-5和剎車(chē)磁鐵9-2，速度傳感器9的機(jī)械座9-7裝有調(diào)速霍爾元件 9-6和剎車(chē)霍爾元件9-1。當(dāng)踩調(diào)速踏板10時(shí)，拉桿15連動(dòng)拉桿滑條9-4令 機(jī)械滑輪9-3向順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，隨著機(jī)械滑輪9-3的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，鑲嵌在 機(jī)械滑輪9-3上的調(diào)速磁鐵9-5從右向左相對(duì)于機(jī)械座上的調(diào)速霍爾元件9-6 運(yùn)動(dòng)，調(diào)速霍爾元件9-6的輸出電壓隨著運(yùn)動(dòng)變化，該電壓變化作為變頻控制 器的變頻信號(hào)控制輸出電流的頻率，達(dá)到對(duì)變頻電動(dòng)機(jī)1無(wú)級(jí)調(diào)速的目的，完 成調(diào)速動(dòng)作。調(diào)速踏板完全松開(kāi)恢復(fù)到機(jī)械自由狀態(tài)時(shí)，變頻控制器控制電機(jī) 進(jìn)行能耗制動(dòng)，變頻電動(dòng)機(jī)1在短時(shí)間停機(jī)。當(dāng)反方向踩踏板10時(shí)，同樣鑲 嵌在機(jī)械滑輪9-3上的剎車(chē)磁鐵9-2相對(duì)于機(jī)械座9-7上的剎車(chē)霍爾元件9-1 逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)到另一端，剎車(chē)霍爾元件9-l輸出變化電平，變頻控制器輸出一個(gè) 反電勢(shì)電流令變頻電動(dòng)機(jī)1在短時(shí)間停車(chē)，完成剎車(chē)動(dòng)作。當(dāng)電源電壓在額定電壓±30%范圍內(nèi)甚至以上變化時(shí)，所述變頻電機(jī)系統(tǒng) 都能正常工作。本系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)，降低了變頻電機(jī)的工作電壓，當(dāng)電源電壓在 設(shè)計(jì)的范圍內(nèi)變化時(shí)，通過(guò)變頻器的調(diào)節(jié)，輸出到電機(jī)的電壓完全滿足電機(jī)的 要求，不僅保護(hù)了電機(jī)，而且降低了能耗。
權(quán)利要求1、一種工業(yè)縫紉機(jī)用交流變頻電機(jī)系統(tǒng)，包括速度調(diào)節(jié)部分，其特征在于還包括由定子、轉(zhuǎn)子、皮帶輪和軸承構(gòu)成的交流變頻電機(jī)；由電力電子開(kāi)關(guān)、驅(qū)動(dòng)單元、控制單元和限速調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)構(gòu)成的變頻控制器；所述速度調(diào)節(jié)部分包括調(diào)速踏板、拉桿和速度傳感器；所述速度調(diào)節(jié)部分通過(guò)速度傳感器與變頻控制器的控制單元相連接，控制單元依次通過(guò)限速調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)、驅(qū)動(dòng)單元、電力電子開(kāi)關(guān)與交流變頻電機(jī)相連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)縫紉機(jī)用交流變頻電機(jī)系統(tǒng)，其特征 在于，所述調(diào)速踏板通過(guò)拉桿與速度傳感器連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的一種工業(yè)縫紉機(jī)用交流變頻電機(jī)系統(tǒng)，其 特征在于，所述速度傳感器通過(guò)固定在座上的調(diào)速、剎車(chē)霍爾元件與裝在滑 輪上調(diào)速、剎車(chē)磁鐵位置的相對(duì)變化，由調(diào)速、剎車(chē)霍爾元件輸出電平信號(hào) 變化來(lái)進(jìn)行速度調(diào)節(jié)和剎車(chē)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種工業(yè)縫紉機(jī)用交流變頻電機(jī)系統(tǒng)，其特征 在于，所述變頻控制器還包括正反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)、電源開(kāi)關(guān)和PWM開(kāi)關(guān)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種工業(yè)縫紉機(jī)用交流變頻電機(jī)系統(tǒng)，其特征 在于，當(dāng)電源電壓在額定電壓±30%范圍內(nèi)變化時(shí)，所述變頻電機(jī)系統(tǒng)都能正 常工作。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種工業(yè)縫紉機(jī)用交流變頻電機(jī)系統(tǒng)，包括速度調(diào)節(jié)部分、交流變頻電機(jī)和變頻控制器；所述速度調(diào)節(jié)部分通過(guò)速度傳感器與變頻控制器的控制單元相連接，控制單元依次通過(guò)限速調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)、驅(qū)動(dòng)單元、電力電子開(kāi)關(guān)與交流變頻電機(jī)相連接。本實(shí)用新型系統(tǒng)通過(guò)電力電子開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)與縫紉機(jī)的同步工作、同步停止，與離合器電機(jī)相比，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能；在停機(jī)階段，通過(guò)電機(jī)與變頻器的配合控制，采用能耗制動(dòng)和反接制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了快速停車(chē)和靜音運(yùn)行；采用調(diào)速踏板，通過(guò)變頻控制器調(diào)整輸出電壓和頻率，控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，滿足縫紉機(jī)對(duì)速度調(diào)節(jié)的要求；同時(shí)，通過(guò)對(duì)電機(jī)和變頻器的優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的寬電壓運(yùn)行。
文檔編號(hào)H02P27/04GK201024292SQ20072004943
公開(kāi)日2008年2月20日 申請(qǐng)日期2007年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月20日
發(fā)明者陳黎明 申請(qǐng)人:廣州華南智信微系統(tǒng)有限公司