用于环锭纺纱机或环锭捻线机的环制造技术

本发明专利技术涉及一种用于环锭纺纱机或环锭捻线机的被驱动的环，具有电性的驱动器(11)，所述驱动器具有定子(12)和带有磁铁(17)的转子(13)，其中，所述环包括用于贴靠钢丝圈(10)的环冠(15)和连接区段(16)，且所述环经由所述连接区段(16)不可相对转动地与所述驱动器(11)的转子(13)连接。所述驱动器(11)具有用于产生扭矩和径向力的线圈系统，其中，所述转子(13)的一个轴向自由度(26)和两个倾斜自由度(27、28)通过磁阻力被动地稳定，且两个径向自由度(29、30)通过调节回路主动地稳定。30)通过调节回路主动地稳定。30)通过调节回路主动地稳定。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于环锭纺纱机或环锭捻线机的环


[0001]本专利技术涉及一种用于环锭纺纱机或环锭捻线机的环。

技术介绍

[0002]环作为钢领或者说纺纱环(Spinnringe)被用于所谓的环锭纺纱机中或者作为加捻环被用于所谓的捻线机中。在此钢领或加捻环与套放的钢丝圈()配合作用。钢丝圈在由钢丝圈保持的线的拖动下在钢领的上侧面、即所谓的环冠(Ringkrone)上高速旋转，这导致钢丝圈和钢领的环冠之间的接触表面上的高负荷。为了将钢领或加捻环紧固在机器中，设置腹板，其可以在脚法兰中结束。环冠和脚法兰，或者在没有脚法兰的情况下和腹板，以各种各样的实施方式制造，分别在形状和几何尺寸上匹配相应机器的要求以及所提供的钢领或加捻环的紧固件的结构。钢领在机器中被保持在所谓的环架(Ringrahmen)中。在下文中，钢领和加捻环被归纳为术语钢领。
[0003]在运行中，钢领和钢丝圈之间的摩擦表面会发热且因此线也会发热。由于钢丝圈在钢领上的快速回转可导致局部温度超过400℃，这为钢丝圈
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钢领系统设置了运行极限。由于这些机械条件，钢丝圈的转速不能超过每分钟30000转，否则会出现钢丝圈或线受损。在现有技术中，人们试图通过转动的钢领来补救这种情况。通过使用转动的钢领可以减小钢丝圈和钢领之间的相对速度，且因此与固定的钢领相比，可以提高钢丝圈的转速，而不增加钢丝圈
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钢领系统的热负荷。通过提高钢丝圈的转速，也可以相应地提高纺纱机的产量。从现有技术中已知带有转动的环的钢丝圈
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钢领系统的不同实施方式。例如CN 109 763 220 A描述了一种带有中空轴马达的钢领驱动器。在此被紧固在环座上的马达的中空轴与钢领不可相对转动地连接。钢丝圈要么自由转动地被保持在环冠上，要么位置固定地被保持在环冠上。此外，技术CN 208 266 341 U公开了一种被驱动的钢领，其中，钢领与电动马达的转子连接且电动马达的定子经由电动马达的壳体被紧固在环座(Ringbank)上。CN 108 301 078 A公开了一种被驱动的环
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钢丝圈系统，其应实现纺纱机的“高速运行”且应通过减小钢领和钢丝圈之间的相对速度来提高钢丝圈的使用寿命。一种用于钢丝圈
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钢领系统的组件包括用于支承钢丝圈的钢领，其中，钢领被安装在驱动器的转子上。转子借助于球轴承被保持在外环中，该外环被紧固在环座上。
[0004]被驱动的钢领的已知的实施方式的缺点是其支承装置。为了沿径向方向稳定钢领，分别设置滚子轴承或类似滚子轴承的结构。由于机械支承装置又引起了发热以及由于机械轴承中的配对件材料的机械特性又会导致转速受限。

技术实现思路

[0005]本专利技术的任务是，提出一种被驱动的环，其中，转速提高的可能性不会受到机械产生的摩擦热的阻碍。
[0006]该任务通过独立权利要求的特征部分的特征解决。为了解决该任务，提出一种用于环锭纺纱机或环锭捻线机的环的新型驱动器，具有电驱动器，该电驱动器具有定子和带
有磁铁的转子，其中，环包括用于贴靠钢丝圈的环冠和连接区段，且环经由连接区段不可相对转动地与驱动器的转子连接。该驱动器具有用于产生扭矩和径向力的线圈系统，其中，转子的一个轴向自由度和两个倾斜自由度通过磁阻力()被动地(passiv，无源地)稳定，且两个径向自由度通过调节回路主动地(aktiv，有源地)稳定。具有能产生扭矩和径向力的线圈系统的驱动器从现有技术中已知且在文献中被称为无轴承马达。
[0007]牢固地与转子连接的磁铁产生激励磁场。通过磁场已经被动地、也就是说在没有给线圈通电的情况下稳定三个自由度。它们是所述轴向自由度和两个倾斜自由度。两个径向自由度通过给定子线圈适当通电来稳定。在此在调节中不仅根据转子径向位置也根据转子的电性转动角度来调整通电。转子的径向位置(x方向和y方向)以及电性转动角度持续地通过传感器检测。在该调节中获知所需的线圈电流，用以使转子运动到其在x
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y平面中的无力位姿中。通过该调节产生的电流被称为力
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电流分量。力
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电流分量的平均值位于大约0安培，因为转子通过调节被保持在其无力位姿中。除了力
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电流分量之外，线圈也被施加扭矩
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电流分量。该电流分量对应于同步马达在其运行中所使用的电流。因此，从同步马达领域中已知的所有操控方法，如通过场弱化来实现更高的转速，在无轴承马达中都是可行的。
[0008]无轴承马达可以以小于或等于四的股数来实现。每一股可以如在马达技术中常见的那样由线圈的串联和/或并联来实施。各个线圈不仅可以绕极靴同心地布置，也可以作为分布绕组的实施方式实现。
[0009]图9中示出了具有股数为5以及5个同心线圈的实施方式。每个线圈如所述那样具有两个电流分量：用于径向支承转子的力
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电流分量和用于驱动和制动转子的扭矩
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电流分量。图10中示出了一种替换的实施方式。这里存在用于力
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电流分量和用于扭矩
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电流分量的唯一一个线圈。相比于图9，该实施方式的缺点是，需要用于操控线圈的多个电子构件(通常是功率半导体)。
[0010]有利的是，驱动器被构造为带有扁平定子的无轴承的盘式转子系统()，且转子的磁铁的轴向长度与转子的磁铁的直径之比小于0.4。轴向长度和直径的数据涉及转子的磁铁，而不是整个转子结构的外部尺寸。对转子的被动稳定有决定性影响的几何变量是轴向长度，或者说是轴向长度与转子盘或其磁铁的直径之比。由于通过轴向长度的变化也会改变极距的最大气隙磁通量，因此长度变化也会影响被主动稳定的自由度，即负载能力和马达力矩。在此只有力和力矩的振幅被改变，而不是它们取决于转子角度的走向被改变。出于该原因，在设计轴承和马达时在可实现的力和力矩的大小方面必须考虑到轴向长度的变化。关于转子的轴向运动和倾斜运动的被动稳定，转子的磁铁的轴向长度与直径的优选比率是0.3，或者被表示为直径与长度的倒数3。
[0011]在具有扁平定子的无轴承盘式转子系统的一种替换的实施方式中，驱动器被构造为具有寺庙构型的无轴承盘式转子系统，其中，在该实施方式中，转子的磁铁的轴向长度与转子的磁铁的直径之比小于0.4。在该情况下轴向长度和直径的数据也是涉及转子的磁铁，而不是整个转子结构的外部尺寸。具有寺庙构型的定子的驱动器的优点在于，整个驱动器具有比具有扁平定子的盘式转子系统更小的外部直径。由此在各个被安装在环锭纺纱机中的驱动器之间需要更小的位置需求，因此可以更靠近地组装纺纱位，且例如现有的机器可以很容易地被加装根据本专利技术的环。
[0012]优选地，钢丝圈被设置成可自由运动地贴靠在环冠上。在该实施方式中，钢丝圈通
过纱沿着环冠被拖动。通过被驱动的环，现在可以维持环冠和钢丝圈之间的最大速度差，尽管钢丝圈可相对于环架以比现有的环高得多的速度运行。
[0013]在可自由运动的钢丝圈的一种替换实施方式中，钢丝圈被设置成位置固定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于环锭纺纱机或环锭捻线机的被驱动的环，具有电性的驱动器(11)，所述驱动器具有定子(12)和带有磁铁(17)的转子(13)，其中，所述环包括用于贴靠钢丝圈(10)的环冠(15)和连接区段(16)，且所述环经由所述连接区段(16)不可相对转动地与所述驱动器(11)的所述转子(13)连接，其特征在于，所述驱动器(11)具有用于产生扭矩和径向力的线圈系统，其中，所述转子(13)的一个轴向自由度(26)和两个倾斜自由度(27、28)通过磁阻力被动地稳定，且两个径向自由度(29、30)通过调节回路主动地稳定。2.根据权利要求1所述的环，其特征在于，所述驱动器被构造为具有扁平的定子(12)的无轴承盘式转子系统，且所述磁铁(17)的轴向长度(L)与所述磁铁(17)的直径(D)之比小于0.4。3.根据权利要求1所述的环，其特征在于，所述驱动器被构造为具有寺庙构型的定子(12)的无轴承盘式转子系统，且所述磁铁(17)的轴向长度(L)与所述磁铁(17)的直径(D)之比小于0.4。4.根据权利要求1至3中任一项所述的环，其特征在于，所述钢丝圈(10)被设置为能自由运动地贴靠在所述环冠(15)上。5.根据权利要求1至3中任一项所述的环，其特征在于，所述钢丝圈(10)被设置为位置固定地贴靠在所述环冠(15)上。6.根据权利要求5所述的环，其特征在于，所述钢丝圈(10)和所述环冠(15)被构造为一...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：布拉克公开股份有限公司，
类型：发明
国别省市：