專利名稱：一種用于電子提花機(jī)上的防浪涌方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子提花機(jī)，特別是涉及一種用于電子提花機(jī)上的防浪涌 的方法。
背景技術(shù)：
浪涌電流和浪涌電壓是指電源接通或斷開的瞬間，在電源設(shè)備、電源母線、負(fù)載等形成的峰值電流和電壓，通常用di/dt表示浪涌電流，用du/dt表示浪涌電 壓。浪涌電流也可以表示為在微分時(shí)間間隔內(nèi)的電流增量，浪涌電壓表示為在 微分時(shí)間間隔內(nèi)的電壓增量。di/dt近似表示為厶i/At，表示在微小時(shí)間間隔內(nèi)的電流增量；du/dt近似表示為Au/At，表示在微小時(shí)間間隔內(nèi)的電壓增量。在電子 或電氣控制系統(tǒng)中，大的浪涌電流或浪涌電壓都是有害的，因此人們總要設(shè)法 防止大的浪涌電流或浪涌電壓產(chǎn)生。從前述表達(dá)式可以看出，增大At,減小厶i、Au是減小浪涌電流或浪涌電壓的途徑。紡織機(jī)械的控制對(duì)象常為感性負(fù)載，如電磁閥、電磁鐵、電機(jī)線圈等，而 且數(shù)量巨大，例如電子提花機(jī)常通過(guò)控制帶有電磁鐵的電磁選針器來(lái)實(shí)現(xiàn)提花。 電磁鐵的數(shù)量與提針的數(shù)量對(duì)應(yīng)，對(duì)于5120針的電子提花機(jī)，就相應(yīng)有5120個(gè) 電磁鐵。每個(gè)電磁鐵都有一個(gè)電感線圈，當(dāng)很多電感線圈同時(shí)通電或者斷電的 時(shí)候，會(huì)在電源線上產(chǎn)生很大的浪涌電流和浪涌電壓，這種浪涌電流和浪涌電 壓本身就是干擾源，會(huì)干擾系統(tǒng)自身或者鄰近系統(tǒng)?，F(xiàn)有的電子提花機(jī)對(duì)此沒(méi) 有積極的技術(shù)方案，只是通過(guò)加大電源容量和提高電源質(zhì)量來(lái)解決，這會(huì)增加 成本并且效果有限。這就好比有幾千人要同時(shí)通過(guò)一個(gè)大門，現(xiàn)有的技術(shù)方案 是把門做得非常大，路也非常寬，以減小過(guò)門時(shí)的擁堵現(xiàn)象。現(xiàn)有的防浪涌方法多集中于浪涌吸收，在大浪涌的場(chǎng)合通過(guò)浪涌吸收元件 或者浪涌吸收電路來(lái)抑制浪涌。如果有技術(shù)能夠避免大的浪涌產(chǎn)生，顯然比已經(jīng)產(chǎn)生了浪涌再想辦法抑制和吸收更為積極。中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)枮?00710021041.0，發(fā)明名稱為"一種電子提花機(jī)的控 制系統(tǒng)"，公開了一種電子提花機(jī)控制系統(tǒng)的技術(shù)方案，該方案將多個(gè)電磁選針器分成至少兩個(gè)獨(dú)立的電磁選針器組，……，且每個(gè)電磁選針器組是由獨(dú)立的 電源供電的，這一技術(shù)方案有減小浪涌的作用，就好比把本來(lái)一個(gè)大門變成了 多個(gè)大門，人員相應(yīng)分流了。但是分組不可能分得很細(xì)，這會(huì)增加系統(tǒng)的復(fù)雜 性也會(huì)增加成本，在同一組內(nèi)的成員數(shù)量仍然很大，仍有進(jìn)門擁堵的問(wèn)題。如 果進(jìn)門的成員能夠自動(dòng)排隊(duì)魚貫通過(guò)，就能夠有效抑制擁堵問(wèn)題，也就有效防 止了浪涌。但是自動(dòng)排隊(duì)是一個(gè)智能化的動(dòng)作，必須依靠智能化的元件來(lái)實(shí)現(xiàn)。中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)枮?00710022568.3、發(fā)明名稱為"電磁選針器驅(qū)動(dòng)板及 采用該驅(qū)動(dòng)板的電子提花機(jī)控制系統(tǒng)"，公開了一種電磁選針器驅(qū)動(dòng)板方案，在 每塊驅(qū)動(dòng)板上裝有單片機(jī)。通過(guò)單片機(jī)可實(shí)現(xiàn)智能化處理，具有實(shí)現(xiàn)上述自動(dòng) 排隊(duì)的能力。同時(shí)，在中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)枮?00710022577.2、發(fā)明名稱為"一種紡織設(shè) 備多地址編碼機(jī)構(gòu)"，公開了一種各單片機(jī)獲得各自不同的地址編碼的方案。以上三個(gè)發(fā)明專利申請(qǐng)，均為本申請(qǐng)人提出的技術(shù)方案，在這些技術(shù)的基礎(chǔ) 上，研究一種新的防浪涌方法及采用該方法的電子提花機(jī)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的就是為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種用于電子提花機(jī)上能夠 減小浪涌電流和浪涌電壓產(chǎn)生的方法。為解決上述技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的技術(shù)方案為 一種用于電子提花機(jī)上的防浪 涌的方法，所述的電子提花機(jī)包括控制系統(tǒng)、受控于所述控制系統(tǒng)的多個(gè)電磁 選針器驅(qū)動(dòng)板，所述的每個(gè)電磁選針器驅(qū)動(dòng)板驅(qū)動(dòng)多個(gè)電磁選針器線圈，在連 接所述電磁選針器驅(qū)動(dòng)板的支路上依次接入有延時(shí)單元，每個(gè)支路的延時(shí)時(shí)間 各不相同且多個(gè)支路的延時(shí)時(shí)間形成延時(shí)序列，當(dāng)控制系統(tǒng)需要電磁選針器線 圈得電時(shí)，各支路連接的電磁選針器線圈在延時(shí)單元的控制下依次順序得電； 當(dāng)控制系統(tǒng)需要電磁選針器線圈斷電時(shí)，各支路連接的電磁選針器線圈在延時(shí) 單元的控制下依次順序斷電。更進(jìn)一步地，所述的延時(shí)序列的總延時(shí)時(shí)間小于控制系統(tǒng)要求的電磁選針 器的響應(yīng)時(shí)間，且延時(shí)序列的最小時(shí)間間隔為0.1微秒 100微秒。所述的延時(shí)單元設(shè)置在每個(gè)電磁選針器驅(qū)動(dòng)板上，多個(gè)延時(shí)單元相并聯(lián)觸 發(fā)，且每個(gè)延時(shí)單元的延時(shí)時(shí)間各不相同。所述的每個(gè)電磁選針器驅(qū)動(dòng)板上設(shè)置有微處理器，所述的延時(shí)單元內(nèi)設(shè)在微處理器中。所述的每個(gè)微處理器具有通信地址編碼，所述的每個(gè)延時(shí)單元的延時(shí)時(shí)間 以單片機(jī)通信地址編碼作為延時(shí)時(shí)間控制參量。所述的延時(shí)單元設(shè)置在連接多個(gè)電磁選針器驅(qū)動(dòng)板的支路之間，多個(gè)延時(shí) 單元相串聯(lián)觸發(fā)。所述的延時(shí)單元設(shè)置在連接多個(gè)電磁選針器驅(qū)動(dòng)板的支路之間，多個(gè)延時(shí) 單元相串并聯(lián)混合觸發(fā)。按照電路基本理論，對(duì)于在負(fù)載支路上連接的電感元件有U-I^di/dt，式中 U為電感二端的電壓，L為電感量。當(dāng)電感量為L(zhǎng)的負(fù)載支路得電的時(shí)候，U即為 所加的電源電壓。由此式可以推得di/dt=U/L,此式說(shuō)明di/dt與電感量成反比。當(dāng)n個(gè)同樣的電感同時(shí)接入電源時(shí)，相當(dāng)于ii個(gè)電感并聯(lián)，其總的電感值 Ln=L/n，則此時(shí)的di/dt-U/Ln-i^U/L。此式說(shuō)明當(dāng)多個(gè)電感負(fù)載同時(shí)接入電源 時(shí)，會(huì)產(chǎn)生n倍于單個(gè)負(fù)載的浪涌電流；如果采用延時(shí)接入的方法，每次只接入 一個(gè)負(fù)載，則可有效減小浪涌電流。感性負(fù)載在斷電的時(shí)候由于電流不能突變，因此會(huì)產(chǎn)生很大的反沖電壓， 有U=-R*I()*e-t/T ，式中Io為斷電前的電流，R為斷電后的回路電阻，若負(fù)載完 全斷開，R趨向于無(wú)窮大，則反沖電壓U很大，形成浪涌電壓。如果采用延時(shí)斷 開的方法，多個(gè)負(fù)載依次分步斷開，則一方面Io逐漸減小， 一方面R逐漸增大， 則會(huì)有效減小浪涌電壓。由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為由于在電磁選針器線圈的 支路上接入延時(shí)單元，每個(gè)支路的延時(shí)時(shí)間各不相同且多個(gè)支路的延時(shí)時(shí)間形 成延時(shí)序列，當(dāng)控制系統(tǒng)需要電磁選針器線圈得電時(shí)，各電磁選針器線圈在延 時(shí)單元的控制下依次順序得電；當(dāng)控制系統(tǒng)需要電磁選針器線圈斷電時(shí)，各電磁選針器線圈在延時(shí)單元的控制下依次順序斷電，從而避免了因負(fù)載同時(shí)得電 或斷電而產(chǎn)生的浪涌電流和浪涌電壓。


附圖l為本發(fā)明電子提花機(jī)上防浪涌方法的部分電原理框圖(延時(shí)單元相串聯(lián)觸發(fā))；附圖2為實(shí)施例一中延時(shí)單元的電路原理圖；附圖3為本發(fā)明電子提花機(jī)上防浪涌方法的部分電原理框圖(延時(shí)單元相并聯(lián)觸發(fā))；附圖4為本發(fā)明電子提花機(jī)上防浪涌方法的延時(shí)單元通過(guò)微處理器實(shí)現(xiàn)的 電原理圖；具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明-實(shí)施例一如圖l所示的用于電子提花機(jī)上的防浪涌方法，對(duì)于5120針的電子提花機(jī)， 相應(yīng)有5120個(gè)電磁鐵，每個(gè)電磁鐵都有一個(gè)電磁選針器線圈，在電子提花機(jī)控 制系統(tǒng)的控制下，多個(gè)電磁鐵需要同時(shí)得電或斷電從而進(jìn)行相應(yīng)的提花工作， 為了避免浪涌電流和浪涌電壓的產(chǎn)生，可將每128個(gè)電磁選針器線圈分為一電磁 選針器線圈組，每一組為一支路，故整機(jī)共有40條支路，在每個(gè)電磁選針器線 圈組支路上串聯(lián)連接一延時(shí)單元，當(dāng)有控制信號(hào)到來(lái)需要所有電磁選針器線圈 得電時(shí)，電磁選針器線圈組l上的線圈最先得電，電磁選針器線圈組2上的線圈 在延時(shí)單元的控制下延時(shí)一定時(shí)間后得電，以此類推，所有電磁選針器線圈在 延時(shí)單元的控制下順序得電。同樣的道理，當(dāng)有斷電的控制信號(hào)到來(lái)需要電磁 選針器線圈斷電時(shí)，電磁選針器線圈組l最先斷電，電磁選針器線圈組2至電磁 選針器線圈組n在相應(yīng)的延時(shí)單元控制下依次斷電。每個(gè)延時(shí)單元的延時(shí)時(shí)間可 設(shè)定為10微秒，故多個(gè)延時(shí)單元形成一延時(shí)序列，其總的延時(shí)時(shí)間為390微秒， 這個(gè)延時(shí)不會(huì)影響提花機(jī)的動(dòng)作精度，但是對(duì)避免浪涌電流和浪涌電壓的產(chǎn)生 可起到積極的效果。附圖2為本實(shí)施例中延時(shí)單元的電路圖，每個(gè)延時(shí)單元由一階阻容形成，同 時(shí)在一階阻容的輸出端還設(shè)置一緩沖驅(qū)動(dòng)器作整形驅(qū)動(dòng)。本實(shí)施例的技術(shù)方案容易實(shí)現(xiàn)，但在實(shí)際運(yùn)用中，這一方案會(huì)增加實(shí)施成 本，并且受連接線的限制，支路數(shù)量不能太多，因而控制不能太細(xì)。實(shí)施例二圖3和圖4所示的電子提花機(jī)上防浪涌方法，與實(shí)施例一的區(qū)別在于，本實(shí) 施例中多個(gè)延時(shí)單元在同一控制信號(hào)控制下通過(guò)并聯(lián)觸發(fā)。即在每個(gè)電磁選針 器線圈組所在支路上連接一延時(shí)單元，每個(gè)延時(shí)單元的延時(shí)增量各不相同且順 序遞增，由此形成延時(shí)序列，形成對(duì)負(fù)載的依次順序驅(qū)動(dòng)。本實(shí)施例的難點(diǎn)在 于如何實(shí)現(xiàn)各不相同且順序遞增的延時(shí)單元。這實(shí)際是一項(xiàng)智能操作各延時(shí)單元要確切知道自己處于什么位置并且需要設(shè)定多少延時(shí)時(shí)間。這對(duì)于具有微 處理器控制系統(tǒng)的電子提花機(jī)是很容易實(shí)現(xiàn)的，在本申請(qǐng)人在先公開的中國(guó)發(fā) 明專利申請(qǐng)?zhí)枮?00710022568.3、發(fā)明名稱為"電磁選針器驅(qū)動(dòng)板及采用該驅(qū)動(dòng) 板的電子提花機(jī)控制系統(tǒng)"，公開了一種電磁選針器驅(qū)動(dòng)板方案，在每塊驅(qū)動(dòng)板 上裝有單片機(jī)。通過(guò)單片機(jī)可實(shí)現(xiàn)該智能化處理。單片機(jī)內(nèi)常集成有定時(shí)器， 可以方便地實(shí)現(xiàn)時(shí)間控制，也可以通過(guò)指令延時(shí)實(shí)現(xiàn)最小時(shí)間間隔的延時(shí)。同 時(shí)，在中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)枮?00710022577.2、發(fā)明名稱為" 一種紡織設(shè)備多地 址編碼機(jī)構(gòu)"，公開了一種各單片機(jī)獲得各自不同的地址編碼的方案，我們可以 以上述技術(shù)作基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例，即在這種電子提花機(jī)，包括控制系統(tǒng)，受控 于控制系統(tǒng)的多個(gè)電磁選針器驅(qū)動(dòng)板，每個(gè)電磁選針器驅(qū)動(dòng)板驅(qū)動(dòng)多個(gè)電磁選 針器線圈，通?？沈?qū)動(dòng)8個(gè)電磁選針器線圈，在電磁選針器驅(qū)動(dòng)板上設(shè)置有微處 理器CPU，如圖4所示。每個(gè)電磁選針器驅(qū)動(dòng)板上的CPU都有自己的地址編碼， 這是在構(gòu)筑CPU之間的通信系統(tǒng)所必須的。這些地址編碼有各不相同且順序遞 增的特點(diǎn)，利用這個(gè)編碼作為延時(shí)控制的參量，由此使得多個(gè)延時(shí)單元形成一 延時(shí)序列。由于延時(shí)單元可通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)，這對(duì)于原有系統(tǒng)沒(méi)有額外硬件的成 本支出，延時(shí)的實(shí)現(xiàn)采用常用延時(shí)技術(shù)。因此這一技術(shù)方案可以支持每8個(gè)電磁 選針器線圈為一組，相比實(shí)施例一的分組細(xì)化了許多，相應(yīng)浪涌抑制的效果也 會(huì)明顯許多。中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)枮?00710021041.0，發(fā)明名稱為"一種電子提 花機(jī)的控制系統(tǒng)"，公開了一種電子提花機(jī)控制系統(tǒng)的技術(shù)方案，該方案將多個(gè) 電磁選針器分成至少兩個(gè)獨(dú)立的電磁選針器組，……，且每個(gè)電磁選針器組是 由獨(dú)立的電源供電的。對(duì)于5120針的電子提花機(jī)，可以分為8組，每組640針， 由獨(dú)立的電源供電。在一組內(nèi)分為80塊電磁選針器驅(qū)動(dòng)板，每板驅(qū)動(dòng)8個(gè)電磁選 針器線圈。可以設(shè)定延時(shí)序列的最小時(shí)間間隔為1 10微秒，則最大延時(shí)僅為790 微秒，不會(huì)影響電子提花機(jī)的正常動(dòng)作。對(duì)于大于5120針或小于5120針的電子提花機(jī)，仍然可以采用本實(shí)施例的分 組和采用延時(shí)序列的方法，甚至不用CPU的電磁選針器驅(qū)動(dòng)板，仍可以用其它 實(shí)現(xiàn)延時(shí)序列的方法有效抑制浪涌。延時(shí)單元的觸發(fā)方式，也不限于實(shí)施例一 的串聯(lián)觸發(fā)和實(shí)施例二的并聯(lián)觸發(fā)，可以根據(jù)負(fù)載支路的情況，設(shè)計(jì)成并、串 聯(lián)混合觸發(fā)的形式，只要合理設(shè)置延時(shí)序列，使負(fù)載的得電和斷電不是瞬間完 成，而是在延時(shí)序列的作用下，形成有微小時(shí)間間隔的依次遞增的過(guò)程，就能 夠有效抑制浪涌。
權(quán)利要求
1、一種用于電子提花機(jī)上的防浪涌方法，所述的電子提花機(jī)包括控制系統(tǒng)、受控于所述控制系統(tǒng)的多個(gè)電磁選針器驅(qū)動(dòng)板，所述的每個(gè)電磁選針器驅(qū)動(dòng)板驅(qū)動(dòng)多個(gè)電磁選針器線圈，其特征在于在連接所述電磁選針器驅(qū)動(dòng)板的支路上依次接入有延時(shí)單元，每個(gè)支路的延時(shí)時(shí)間各不相同且多個(gè)支路的延時(shí)時(shí)間形成延時(shí)序列，當(dāng)控制系統(tǒng)需要電磁選針器線圈得電時(shí)，各支路連接的電磁選針器線圈在延時(shí)單元的控制下依次順序得電；當(dāng)控制系統(tǒng)需要電磁選針器線圈斷電時(shí)，各支路連接的電磁選針器線圈在延時(shí)單元的控制下依次順序斷電。
2、 如權(quán)利要求l所述的一種用于電子提花機(jī)上的防浪涌方法，其特征在于 所述的延時(shí)序列的總延時(shí)時(shí)間小于控制系統(tǒng)要求的電磁選針器的響應(yīng)時(shí)間，且 延時(shí)序列的最小時(shí)間間隔為O.l微秒 ioo微秒。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的一種用于電子提花機(jī)上的防浪涌方法，其特征在 于所述的延時(shí)單元設(shè)置在每個(gè)電磁選針器驅(qū)動(dòng)板上，多個(gè)延時(shí)單元相并聯(lián)觸 發(fā)，且每個(gè)延時(shí)單元的延時(shí)時(shí)間各不相同。
4、 如權(quán)利要求1或2所述的一種用于電子提花機(jī)上的防浪涌方法，其特征在 于所述的每個(gè)電磁選針器驅(qū)動(dòng)板上設(shè)置有微處理器，所述的延時(shí)單元內(nèi)設(shè)在 微處理器中。
5、 如權(quán)利要求4所述的一種用于電子提花機(jī)上的防浪涌方法，其特征在于 所述的每個(gè)微處理器具有通信地址編碼，所述的每個(gè)延時(shí)單元的延時(shí)時(shí)間以單 片機(jī)通信地址編碼作為延時(shí)時(shí)間控制參量。
6、 如權(quán)利要求l所述的一種用于電子提花機(jī)上的防浪涌方法，其特征在于 所述的延時(shí)單元設(shè)置在連接多個(gè)電磁選針器驅(qū)動(dòng)板的支路之間，多個(gè)延時(shí)單元 相串聯(lián)觸發(fā)。
7、 如權(quán)利要求l所述的一種用于電子提花機(jī)上的防浪涌方法，其特征在于: 所述的延時(shí)單元設(shè)置在連接多個(gè)電磁選針器驅(qū)動(dòng)板的支路之間，多個(gè)延時(shí)單元 相串并聯(lián)混合觸發(fā)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于電子提花機(jī)上的防浪涌的方法，所述的電子提花機(jī)包括控制系統(tǒng)、受控于控制系統(tǒng)的多個(gè)電磁選針器驅(qū)動(dòng)板，每個(gè)電磁選針器驅(qū)動(dòng)板驅(qū)動(dòng)多個(gè)電磁選針器線圈，在連接所述電磁選針器驅(qū)動(dòng)板的支路上依次接入有延時(shí)單元，每個(gè)支路的延時(shí)時(shí)間各不相同且多個(gè)支路的延時(shí)時(shí)間形成延時(shí)序列，當(dāng)控制系統(tǒng)需要電磁選針器線圈得電時(shí)，各支路連接的電磁選針器線圈在延時(shí)單元的控制下依次順序得電；當(dāng)控制系統(tǒng)需要電磁選針器線圈斷電時(shí)，各支路連接的電磁選針器線圈在延時(shí)單元的控制下依次順序斷電，采用上述方法可有效減少因負(fù)載同時(shí)得電或斷電而產(chǎn)生的浪涌電流和浪涌電壓。
文檔編號(hào)D03C3/20GK101230512SQ20071019187
公開日2008年7月30日 申請(qǐng)日期2007年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月18日
發(fā)明者李錫放 申請(qǐng)人:江蘇萬(wàn)工科技集團(tuán)有限公司