專利名稱：用于起動(dòng)具有磁支承轉(zhuǎn)子的電機(jī)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于起動(dòng)具有磁支承轉(zhuǎn)子的電機(jī)、特別是用于旋轉(zhuǎn)氣流紡紗、禾幾(open-end spinning machie)的紡紗、才不(spinning cup)的方 去禾口具 有控制裝置的裝置。磁軸承具有永磁體、用于控制沿軸向的位置的致動(dòng) 器系統(tǒng)以及用來(lái)確定轉(zhuǎn)子沿軸向的端部位置的兩個(gè)軸向限位軸承。
背景技術(shù)：
具有磁支承轉(zhuǎn)子的電機(jī)例如用作氣體超速離心機(jī)、渦輪分子泵、刀 具旋轉(zhuǎn)軸、壓縮機(jī)、血泵和飛輪的驅(qū)動(dòng)裝置。磁軸承在高轉(zhuǎn)速方面特別 有利，因?yàn)樗鄬?duì)于諸如滾柱軸承或滑動(dòng)軸承的機(jī)械軸承具有低得多的 功率損耗。 一個(gè)具體應(yīng)用領(lǐng)域是作為氣流紡紗機(jī)的紡紗杯的驅(qū)動(dòng)裝置。 這里要求超過(guò)100,000轉(zhuǎn)每分鐘的轉(zhuǎn)速。DE 100 22 736 Al公開(kāi)了用于氣流紡紗機(jī)的紡紗轉(zhuǎn)子的一種磁支承 驅(qū)動(dòng)裝置并描述了磁軸承的控制和結(jié)構(gòu)。這里所示的磁軸承由位于每個(gè) 軸向端部處的各兩個(gè)永磁環(huán)組成。具有永磁體的磁軸承(也被稱為被動(dòng) (passive)軸承)至少在一個(gè)軸中是不穩(wěn)定的。所引用的現(xiàn)有技術(shù)示出 了一個(gè)徑向軸承，該徑向軸承在軸向上是不穩(wěn)定的。出于這一原因，需 要致動(dòng)器以在軸向上對(duì)位置進(jìn)行控制?？梢栽鰪?qiáng)或減弱永磁體磁場(chǎng)的線 圈或繞組，適于被用作致動(dòng)器。如果致動(dòng)器發(fā)生故障或在機(jī)器被關(guān)閉的 靜止?fàn)顟B(tài)中，為了防止軸承磁體彼此影響，這種類(lèi)型的設(shè)置具有兩個(gè)軸 向限位軸承，也被稱為接收軸承。轉(zhuǎn)子沿軸向的端部位置由限位軸承確 定。在靜止?fàn)顟B(tài)中，轉(zhuǎn)子貼合在軸向限位軸承中的一個(gè)上。當(dāng)機(jī)器起動(dòng) 時(shí)，轉(zhuǎn)子通過(guò)致動(dòng)器的適當(dāng)操作而從其限位軸承上抬起(liftoff)。除了高轉(zhuǎn)速以外，由于纖維殘留物污染的高風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)紡紗轉(zhuǎn)子的軸 承和驅(qū)動(dòng)裝置有高要求。在這種類(lèi)型污染的情況下，有可能磁支承轉(zhuǎn)子不再受控制而保持在懸浮狀態(tài)中。隨后可能引起碰撞并由此對(duì)軸承、驅(qū) 動(dòng)裝置或紡紗轉(zhuǎn)子造成嚴(yán)重破壞。當(dāng)然，在已經(jīng)存在機(jī)械損壞或軸承磁 體被退磁的情況下，懸浮的轉(zhuǎn)子也可能會(huì)在運(yùn)行期間落下。為了防止懸浮的轉(zhuǎn)子落下，在先技術(shù)中已知各種監(jiān)控方法以在運(yùn)行期間識(shí)別污染或故障并能夠在碰撞前關(guān)閉磁支承驅(qū)動(dòng)裝置。WO 01/17096 Al公開(kāi)了在運(yùn)行期間通過(guò)對(duì)傳感器進(jìn)行分析而識(shí)別磁軸承的故障的方 法。DE 10 2005 032 184 A1提出，在運(yùn)行期間為了控制沿軸向的位置而 對(duì)致動(dòng)器線圈中的電流進(jìn)行分析，并由此推斷軸承氣隙相對(duì)于預(yù)定限制 值的偏差。有可能在驅(qū)動(dòng)機(jī)器轉(zhuǎn)速上升之前磁軸承的污染或故障就已經(jīng)存在 了。希望盡早地并且不是在機(jī)器旋轉(zhuǎn)時(shí)才識(shí)別這樣的污染或故障。如果 在轉(zhuǎn)速上升期間或穩(wěn)定運(yùn)行期間識(shí)別軸承中的故障，則機(jī)器必須能夠可 靠減速。這耗費(fèi)了時(shí)間并降低了操作安全性。因此本發(fā)明的目的是，在起動(dòng)期間就能識(shí)別具有磁支承轉(zhuǎn)子的電機(jī)、 特別是用于旋轉(zhuǎn)氣流紡紗機(jī)的紡紗杯的電機(jī)的故障和污染，并且提高磁 軸承的操作安全性。發(fā)明內(nèi)容為了實(shí)現(xiàn)這一 目的，提出了一種用于起動(dòng)具有磁支承轉(zhuǎn)子的電機(jī)、 特別是起動(dòng)用于旋轉(zhuǎn)氣流紡紗機(jī)的紡紗杯的電機(jī)的方法，其中，磁軸承 具有永磁體、用于控制沿軸向的位置的致動(dòng)器系統(tǒng)、以及用來(lái)確定所 述轉(zhuǎn)子沿軸向的端部位置的兩個(gè)軸向限位軸承；如此驅(qū)動(dòng)用于控制沿軸 向的位置的致動(dòng)器系統(tǒng)，以使得該致動(dòng)器系統(tǒng)導(dǎo)致從沿軸向的第一端部 位置的抬起;將從所述第一端部位置抬起時(shí)的系統(tǒng)變量與一個(gè)參考值進(jìn) 行比較；轉(zhuǎn)子移動(dòng)至第二端部位置；如此驅(qū)動(dòng)用于控制沿軸向的位置的 所述致動(dòng)器系統(tǒng)，以使得該致動(dòng)器系統(tǒng)導(dǎo)致從沿軸向的所述第二端部位 置的抬起；將從所述第二端部位置抬起時(shí)的系統(tǒng)變量與一個(gè)參考值進(jìn)行 比較，并且在這些系統(tǒng)變量相對(duì)于這些參考值的、預(yù)先確定的偏差的情 況下，生成故障信號(hào)。在起動(dòng)過(guò)程的開(kāi)始，轉(zhuǎn)子位于兩個(gè)軸向端部位置的其中一個(gè)上。由 用于控制沿軸向的位置的致動(dòng)器系統(tǒng)而引起從第一端部位置的抬起。根 據(jù)本發(fā)明，機(jī)器的轉(zhuǎn)速此時(shí)不會(huì)上升，而是例如通過(guò)用于控制沿軸向的 位置的致動(dòng)器系統(tǒng)的脈沖去將轉(zhuǎn)子從懸浮位置移動(dòng)至第二端部位置。與;從第一抬起對(duì)應(yīng)地監(jiān)控從第二端部位置抬起的過(guò)程。從兩個(gè)軸向限位軸 承的抬起在這種情況下是根據(jù)本發(fā)明的方法的必要組成部分。在這種情 況下，系統(tǒng)變量不僅能與預(yù)定參考值進(jìn)行比較，而且能夠識(shí)別這兩次抬 起過(guò)程之間的差異并由此而對(duì)不平衡進(jìn)行推斷。磁環(huán)的退磁僅在從損壞 的軸承抬起的情況下才清楚可見(jiàn)。從完好的軸承抬起幾乎不會(huì)顯示出任'何變化。根據(jù)按照本發(fā)明的方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，用于控制沿軸向的位 置的致動(dòng)器系統(tǒng)由至少一個(gè)電繞組構(gòu)成。根據(jù)按照本發(fā)明的方法的另一優(yōu)選實(shí)施方式，系統(tǒng)變量是施加到所 述電繞組的電流，或者是與之成比例的變量。為了對(duì)沿軸向的位置進(jìn)行控制，通過(guò)致動(dòng)器系統(tǒng)的電繞組的電流是 必需的。該電流能夠容易并且精確地測(cè)得。為了控制沿軸向的位置，該 電流經(jīng)常用作控制信號(hào)，因此用于驅(qū)動(dòng)最末階段的控制器輸出與該電流 成比例。該系統(tǒng)變量也可以用于對(duì)抬起過(guò)程進(jìn)行分析。根據(jù)按照本發(fā)明方法的另一優(yōu)選實(shí)施方式，系統(tǒng)變量的最大值用于 確定與所述參考值的所述偏差。作為系統(tǒng)變量的致動(dòng)器繞組中的電流與用于抬起所必須施加的力成 比例。在抬起時(shí)必須要克服的兩個(gè)磁環(huán)之間的吸引力與磁環(huán)的距離的平 方成反比。因此，如果在限位軸承和轉(zhuǎn)子之間，端部位置處磁環(huán)之間的 距離因外來(lái)物體(例如繞組線)而增加，則吸引力減小并且因此所需要 的抬起電流也減小。如果磁環(huán)之間的距離由于損壞而減小或者減小了不 允許的位移，則抬起電流增大。在退磁的情況下，磁體的吸引力減小。 如果磁體被退磁，則在抬起期間需要克服磁體的吸引力，抬起電流減小。 如果磁體被退磁，而磁體的吸引力幫助從當(dāng)前端部位置抬起，則抬起電 流增加。實(shí)際上，當(dāng)抬起時(shí)，通過(guò)致動(dòng)器線圈的電流增大，直到轉(zhuǎn)子被抬起。隨后可以將出現(xiàn)的最大值與參考值進(jìn)行比較。在這種情況下，可 以給出電流的最大值的上限值和下限值作為參考值。根據(jù)按照本發(fā)明方法的另一優(yōu)選實(shí)施方式，用于確定沿軸向的所述 位置的位置傳感器的測(cè)量信號(hào)被用作為所述系統(tǒng)變量。; 另選地或除了電流之外，用于控制沿軸向的位置同樣所需的位置傳感器信號(hào)也可以被用于對(duì)抬起過(guò)程進(jìn)行估計(jì)。在致動(dòng)器電流中和位置信 號(hào)中都可以檢測(cè)到由于污染或退磁而引起的變化。如果由于污染或退磁 而發(fā)生停滯，則通過(guò)零電流控制而使轉(zhuǎn)子強(qiáng)制離開(kāi)沿軸向的中心位置， 所以在從這兩個(gè)端部位置抬起的過(guò)程中，覆蓋了不同的路徑。需要注意,的是端部位置之間的距離在十分之一毫米的范圍內(nèi)變化。因此對(duì)位置傳 感器的精度和線性度有很高要求。然而，借助于微控制器而對(duì)位置傳感 器進(jìn)行校準(zhǔn)的現(xiàn)有方法可以實(shí)現(xiàn)該精度要求。根據(jù)按照本發(fā)明方法的另一優(yōu)選實(shí)施方式，軸向限位軸承上的支承 力被用作為所述系統(tǒng)變量，其中，所述支承力通過(guò)傳感器測(cè)得。在這種 情況下，傳感器可以集成到軸承系統(tǒng)中并被構(gòu)造成力或壓力傳感器。根據(jù)按照本發(fā)明方法的另一優(yōu)選實(shí)施方式，由故障信號(hào)防止了機(jī)器 被起動(dòng)，該故障信號(hào)是在系統(tǒng)變量偏離參考值時(shí)產(chǎn)生的。在這種情況下， 假設(shè)存在消極影響，這會(huì)對(duì)操作期間磁軸承的可靠操作提出疑問(wèn)。于是 需要操作員的干預(yù)以消除故障。也可以確定兩級(jí)參考值，其中，第一級(jí) 僅產(chǎn)生警告干擾并在特定情況下記錄該警告干擾，僅有第二級(jí)會(huì)導(dǎo)致開(kāi) 始保護(hù)或關(guān)閉。在警告干擾的情況下，故障會(huì)在下一個(gè)對(duì)系統(tǒng)的計(jì)劃干 預(yù)期間被消除。為了實(shí)現(xiàn)這一目的，提出了一種具有控制裝置的設(shè)備，該控制裝置 用于起動(dòng)具有磁支承轉(zhuǎn)子的電機(jī)、特別是用于旋轉(zhuǎn)氣流紡紗機(jī)的紡紗杯， 其中，磁軸承具有永磁體；用于控制沿軸向的位置的致動(dòng)器系統(tǒng)；以 及用來(lái)確定所述轉(zhuǎn)子沿軸向的端部位置的兩個(gè)軸向限位軸承，并且，如 此設(shè)置所述控制裝置，以使得所述控制裝置首先借助于用于控制沿軸向 的位置的致動(dòng)器系統(tǒng)導(dǎo)致從沿軸向的第一端部位置的抬起；隨后所述控 制裝置使所述轉(zhuǎn)子移動(dòng)到第二端部位置；最后，所述控制裝置借助于用于控制沿軸向的位置的致動(dòng)器系統(tǒng)導(dǎo)致從沿軸向的第二端部位置的抬 起；所述控制裝置包括分析機(jī)構(gòu)，該分析機(jī)構(gòu)將從所述第一端部位置和所述第二端部位置抬起時(shí)的系統(tǒng)變量與參考值進(jìn)行比較；并且在這些系 統(tǒng)變量相對(duì)于這些參考值的、預(yù)先確定的偏差的情況下，生成故障信號(hào)。該控制裝置可以包括例如微處理器或微控制器，其中所述的分析例 程被實(shí)現(xiàn)為軟件代碼?？刂蒲b置另外具有用于輸入?yún)?shù)(例如，參考值) 或用于記錄測(cè)量值的接口。此外，有用于驅(qū)動(dòng)對(duì)沿軸向位置進(jìn)行控制的 致動(dòng)器系統(tǒng)的相應(yīng)輸出接口。根據(jù)按照本發(fā)明裝置的另一實(shí)施方式，致動(dòng)器系統(tǒng)由至少一個(gè)電繞 組構(gòu)成。根據(jù)按照本發(fā)明裝置的另一實(shí)施方式，系統(tǒng)變量是施加到所述電繞 組的電流或與之成比例的變量。根據(jù)按照本發(fā)明裝置的另一實(shí)施方式，所述控制裝置使用所述系統(tǒng) 變量的最大值來(lái)確定相對(duì)于所述參考值的誤差。根據(jù)按照本發(fā)明裝置的另一實(shí)施方式，所iffi制單元使用用于確定沿 軸向的所述位置的位置傳感器的測(cè)量信號(hào)作為所皿統(tǒng)^。根據(jù)按照本發(fā)明裝置的另一實(shí)施方式，所述控制單元將所述軸向限 位軸承上的支承力用作為所述系統(tǒng)變量，其中，所述支承力通過(guò)傳感器 而測(cè)得。根據(jù)按照本發(fā)明裝置的另一實(shí)施方式，所⑩制裝置通過(guò)生成所述故 障信號(hào)來(lái)防止機(jī)器起動(dòng)。


下面將借助于附圖中所示的實(shí)施方式更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中 圖1示出了具有處于懸浮狀態(tài)的磁支承轉(zhuǎn)子的電機(jī)的示意圖； 圖2示出了具有位于端部位置上的磁支承轉(zhuǎn)子的電機(jī)的示意圖； 圖3示出了繞組中對(duì)位置進(jìn)行控制的電流的時(shí)序以及在相反抬起過(guò) 程中轉(zhuǎn)子的位置的時(shí)序；以及圖4示出了抬起過(guò)程的流程和分析的框圖。
具體實(shí)施方式
圖1示出了用于使氣流紡紗機(jī)的紡紗杯旋轉(zhuǎn)的、具有磁支承轉(zhuǎn)子的 電機(jī)的示意圖。在所示實(shí)施方式，電機(jī)10是電子整流直流電機(jī)。電動(dòng)機(jī) IO具有在定子中的繞組包11和在轉(zhuǎn)子中的永磁體12。永磁體12連接至轉(zhuǎn)子20。轉(zhuǎn)子20具有前端21和后端22。前端21機(jī)械連接至這里沒(méi)有 示出的紡紗杯。限位軸承41設(shè)置在前端而限位軸承42設(shè)置在后端。如 果磁軸承發(fā)生故障或損壞，則限位軸承在軸向上和徑向上均提供保護(hù)。 另外，位置傳感器43設(shè)置在后軸承上以確定轉(zhuǎn)子20沿軸向的位置。針對(duì)位于轉(zhuǎn)子的前端和后端的磁軸承而設(shè)置軸向磁化的永磁環(huán)。它們具有 附圖標(biāo)記33和31。另外兩個(gè)軸向磁化的磁環(huán)34和32連接至電機(jī)的定子。 對(duì)于磁軸承，也可以有其它的磁體設(shè)置和磁化方向。所示的設(shè)置沿軸向 上是不穩(wěn)定的并因此而需要用于控制沿軸向的位置的致動(dòng)器系統(tǒng)。為此， 將兩個(gè)繞組35和36設(shè)置為圍繞連接定子的磁環(huán)32和34。如果電流流過(guò) 繞組，則產(chǎn)生軸向有效的磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)能增強(qiáng)或減弱永磁體的磁場(chǎng)。也 可以僅用一個(gè)線圈來(lái)控制沿軸向的位置。為了驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器系統(tǒng)以控制沿 軸向的位置，提供了控制裝置50，該控制裝置分別通過(guò)兩芯線51和52 連接至致動(dòng)器線圈35和36。電流通過(guò)兩芯線51和52進(jìn)入致動(dòng)器線圈。 并且，如上所述，由于需要位置信號(hào)來(lái)控制沿軸向的位置，控制裝置通 過(guò)數(shù)據(jù)線53連接至位置傳感器43。限位軸承41和42確定轉(zhuǎn)子沿軸向的端部位置。圖1示出了處于懸 浮狀態(tài)的轉(zhuǎn)子。在圖2中，轉(zhuǎn)子位于后端位置并貼合在后限位軸承上。 如此調(diào)整限位軸承，以使得在轉(zhuǎn)子的端部位置中磁環(huán)之間也有足夠的間 隔。為了使轉(zhuǎn)子從后軸向限位軸承42上抬起，必須要減弱磁環(huán)33和34 之間的吸引力和/或必須要增強(qiáng)磁環(huán)31和32之間的吸引力。在圖3的上面的曲線中示出了當(dāng)轉(zhuǎn)子從前和后限位軸承抬起時(shí)用于 控制沿軸向位置的流過(guò)致動(dòng)器系統(tǒng)的繞組的電流i的時(shí)序。在圖3的第二 個(gè)圖中，近似示出了沿軸向的轉(zhuǎn)子位置z的時(shí)序。在to時(shí)刻，轉(zhuǎn)子位于 位置ZH處的第一限位軸承(此處為后限位軸承)中。此時(shí)致動(dòng)器繞組沒(méi)有電流。為了從后限位軸承上抬起轉(zhuǎn)子，致動(dòng)器繞組中的電流緩慢增大 至最大值i0H。最大值i0H是從限位軸承上抬起轉(zhuǎn)子所需的抬起電流。當(dāng) 達(dá)到抬起電流時(shí)，轉(zhuǎn)子移動(dòng)至懸浮位置ZQ。致動(dòng)器電流隨后再次減小。 根據(jù)本發(fā)明，轉(zhuǎn)子應(yīng)當(dāng)移動(dòng)至第二端部位置(此處為在前端部位置)。這 要通過(guò)在t2時(shí)刻的電流脈沖來(lái)實(shí)現(xiàn)。轉(zhuǎn)子由于電流脈沖而離開(kāi)懸浮位置 Zo并轉(zhuǎn)移至在前端部位置ZV。隨后再次執(zhí)行與第一抬起類(lèi)似的抬起過(guò)程。 在t3時(shí)刻，轉(zhuǎn)子開(kāi)始再次抬起并再次轉(zhuǎn)移至懸浮位置ZQ。為了抬起，需 要大小為W的抬起電流。從附圖中可以看出，用于從后限位軸承和前限 位軸承抬起的電流具有相反的符號(hào)。在電機(jī)轉(zhuǎn)速上升之前，分析發(fā)生在 兩次抬起過(guò)程中的電流大小i。H和i。v的最大值。電流的最大值要位于下 限in^和上限imax之間。除了在機(jī)器轉(zhuǎn)速上升之前對(duì)磁軸承進(jìn)行檢査以外，所述方法也可以 用于在組裝期間對(duì)限位軸承進(jìn)行軸向調(diào)節(jié)。使用抬起電流來(lái)調(diào)節(jié)限位軸 承的優(yōu)點(diǎn)是不需要昂貴的位置測(cè)量技術(shù)。如所述，磁軸承的軸向軸承間 隙在十分之一毫米的范圍內(nèi)變化。為了調(diào)節(jié)軸向限位軸承，致動(dòng)器繞組 的電流不是一直增大直到發(fā)生了抬起，而是向其施加具有所定義的最大 值的電流脈沖并且采用逐步的方式調(diào)整限位軸承的位置直到發(fā)生了抬 起。為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)圖2中的系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子的抬起，限位軸承42必須向右側(cè) 移動(dòng)。如果針對(duì)此而設(shè)計(jì)致動(dòng)器繞組，則作為電流脈沖的另選，當(dāng)然也 可以在整個(gè)調(diào)節(jié)過(guò)程期間施加所定義的電流的最大值。圖4示出可能的順序和對(duì)抬起過(guò)程進(jìn)行分析的框圖。所示的實(shí)施方 式涉及用于旋轉(zhuǎn)氣流紡紗機(jī)的紡紗杯的電機(jī)的抬起過(guò)程。此處，如上所 述轉(zhuǎn)子的前端連接至紡紗杯。前端限位軸承沒(méi)有被設(shè)計(jì)成針對(duì)轉(zhuǎn)子永久 定位在前端部位置的情況。因此，當(dāng)驅(qū)動(dòng)裝置轉(zhuǎn)速下降時(shí)，同樣就發(fā)生 了故障的情況而言，驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器系統(tǒng)以使得處于靜止?fàn)顟B(tài)的轉(zhuǎn)子正常情 況下處于后端部位置。還應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，對(duì)于所述實(shí)施方式，可以使用 能夠僅檢測(cè)沿軸向的位置變化而不檢測(cè)轉(zhuǎn)子的絕對(duì)位置的位置傳感器。 框圖中所示的電樞這一術(shù)語(yǔ)視為轉(zhuǎn)子的同義詞?；趯?shí)施方式中所用的 位置傳感器，在紡紗機(jī)接通電源的瞬間控制器并不知道轉(zhuǎn)子的絕對(duì)位置。如所述，因?yàn)樵陔姍C(jī)轉(zhuǎn)速上升之前電樞或轉(zhuǎn)子通常位于后端位置，以如 下方式為致動(dòng)器繞組提供電流，以使得在正常情況下致動(dòng)器繞組也許會(huì) 被從后端位置抬起。在該瞬時(shí)，控制單元還不知道轉(zhuǎn)子是否實(shí)際上位于 后端位置?？刂破魍ㄟ^(guò)對(duì)位置傳感器信號(hào)的分析對(duì)應(yīng)于周期時(shí)間地反復(fù) 詢問(wèn)轉(zhuǎn)子是否正懸浮。如果未懸浮，則電流增大直到達(dá)到最大允許電流。 這取決于電氣元件的最大負(fù)荷能力。如果轉(zhuǎn)子正懸浮或已經(jīng)達(dá)到最大允 許電流，則中斷該過(guò)程并詢問(wèn)是否存在來(lái)自前軸承的數(shù)據(jù)。如果不存在 來(lái)自前軸承的數(shù)據(jù)，則開(kāi)始從前軸承上抬起。隨后將該過(guò)程用于后軸承。 如果轉(zhuǎn)子正懸浮，則再次檢查是否存在來(lái)自后軸承的數(shù)據(jù)。通常會(huì)存在 來(lái)自后軸承的數(shù)據(jù)。例如僅當(dāng)該過(guò)程開(kāi)始時(shí)轉(zhuǎn)子沒(méi)有位于后限位軸承處 而是位于前限位軸承處時(shí)，才再次開(kāi)始從后軸承上抬起的嘗試。如果存 在針對(duì)兩個(gè)限位軸承的抬起數(shù)據(jù)，則檢查所選擇的系統(tǒng)變量從參考值偏 離了多少。在示例中，這些系統(tǒng)變量是抬起電流，但也可以是轉(zhuǎn)子位置 信息或力傳感器的信號(hào)。當(dāng)然，也可以分析多個(gè)系統(tǒng)變量。如果抬起數(shù)據(jù)是正確的，則起動(dòng)紡紗轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速上升。如果抬起數(shù) 據(jù)不正確，則存儲(chǔ)故障數(shù)據(jù)并產(chǎn)生防止機(jī)器起動(dòng)的故障信號(hào)。所述順序 發(fā)生在紡紗轉(zhuǎn)子的第一次轉(zhuǎn)速上升之前并且在紡紗機(jī)接通電源之后，并 導(dǎo)致控制器的啟動(dòng)，因此控制器獲知轉(zhuǎn)子沿軸向的位置。只要不切斷電 壓供應(yīng)，則控制器在隨后的轉(zhuǎn)速上升之前能夠直接啟動(dòng)從轉(zhuǎn)子實(shí)際上所 在端部位置上的抬起。
權(quán)利要求
1、一種用于起動(dòng)具有磁支承轉(zhuǎn)子(20)的電機(jī)(10)、特別是用于使氣流紡紗機(jī)的紡紗杯旋轉(zhuǎn)的方法，其中，磁軸承具有多個(gè)永磁體(31，32，33，34)；用于控制沿軸向的位置的致動(dòng)器系統(tǒng)(35，36)；以及用來(lái)確定所述轉(zhuǎn)子沿軸向的端部位置的兩個(gè)軸向限位軸承(41，42)，其特征在于如此驅(qū)動(dòng)用于控制沿軸向的位置的所述致動(dòng)器系統(tǒng)(35，36)，以使得所述致動(dòng)器系統(tǒng)(35，36)導(dǎo)致從沿軸向的第一端部位置的抬起；將從所述第一端部位置抬起時(shí)的系統(tǒng)變量與一個(gè)參考值進(jìn)行比較；所述轉(zhuǎn)子(20)移動(dòng)至第二端部位置；如此驅(qū)動(dòng)用于控制沿軸向的位置的所述致動(dòng)器系統(tǒng)，以使得所述致動(dòng)器系統(tǒng)導(dǎo)致從沿軸向的所述第二端部位置的抬起；將從所述第二端部位置抬起時(shí)的系統(tǒng)變量與一個(gè)參考值進(jìn)行比較；以及在發(fā)生了這些系統(tǒng)變量相對(duì)于這些參考值的、預(yù)先確定的偏差的情況下，生成故障信號(hào)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所述致動(dòng)器系統(tǒng)由至少 一個(gè)電繞組(35，36)構(gòu)成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述系統(tǒng)變量是施加到 所述電繞組(35，36)的電流或與之成比例的變量。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述系統(tǒng)變量的最大值 被用于確定與所述參考值的所述偏差。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于用于確定沿軸向的 所述位置的位置傳感器(43)的測(cè)量信號(hào)被用作為所述系統(tǒng)變量。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述軸向限位軸承 上的支承力被用作為所述系統(tǒng)變量，所述支承力通過(guò)傳感器測(cè)得。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于由所述 故障信號(hào)防止了所述機(jī)器起動(dòng)。
8、 一種具有控制裝置(50)的設(shè)備，該控制裝置(50)用于起動(dòng)具有磁 支承轉(zhuǎn)子(20)的電機(jī)(10)、特別是用于使氣流紡紗機(jī)的紡紗杯旋轉(zhuǎn)，其中磁軸承具有多個(gè)永磁體(31，32，33，34);用于控制沿軸向的位置的致動(dòng)器 系統(tǒng)(35，36);以及用來(lái)確定所述轉(zhuǎn)子沿軸向的端部位置的兩個(gè)軸向限位 軸承(41,42)，其特征在于如此設(shè)置該控制裝置，以使得所述控制裝置首先借助于用于控制沿軸向的位置的所述致動(dòng)器系統(tǒng)(35，36)導(dǎo)致從沿軸向的第一端部位置的抬 起；隨后所述控制裝置使所述轉(zhuǎn)子(20)移動(dòng)到第二端部位置；最后，所述控制裝置借助于用于控制沿軸向的位置的所述致動(dòng)器系統(tǒng)導(dǎo)致從沿軸向的所述第二端部位置的抬起；并且所述控制裝置包括分析機(jī)構(gòu)，該分析機(jī)構(gòu)將從所述第一端部位置和所述第二端部位置抬起時(shí)的系統(tǒng)變量與參考值進(jìn)行比較，并且在發(fā)生了這些系統(tǒng)變量相對(duì)于這些參考值的、預(yù)先確定的偏差的情況下，生成故障信號(hào)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于所述致動(dòng)器系統(tǒng)由至少 一個(gè)電繞組(35,36)構(gòu)成。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于所述系統(tǒng)變量是施加 到所述電繞組(35,36)的電流或與之成比例的變量。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于所述控制裝置(50)使 用所述系統(tǒng)變量的最大值來(lái)確定相對(duì)于所述參考值的偏差。
12、 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的設(shè)備，其特征在于所述控制裝置(50) 使用用于確定沿軸向的所述位置的位置傳感器(43)的測(cè)量信號(hào)作為所述 系統(tǒng)變量。
13、 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的設(shè)備，其特征在于所述控制裝置(50) 將所述軸向限位軸承上的支承力用作所述系統(tǒng)變量，其中，所述支承力 通過(guò)傳感器而測(cè)得。
14、 根據(jù)權(quán)利要求7至11中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于在生 成所述故障信號(hào)時(shí)，所述控制裝置(50)防止所述機(jī)器起動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于起動(dòng)具有磁支承轉(zhuǎn)子(20)的電機(jī)、特別是用于使氣流紡紗機(jī)的紡紗杯旋轉(zhuǎn)的方法和具有控制裝置(50)的裝置，其中，磁軸承具有永磁體(31，32，33，34)；用于控制沿軸向的位置的致動(dòng)器系統(tǒng)(35，36)；以及用來(lái)確定所述轉(zhuǎn)子沿軸向的端部位置的兩個(gè)軸向限位軸承(41，42)，用于控制沿軸向的位置的致動(dòng)器系統(tǒng)(35，36)使得從沿軸向的第一端部位置抬起，將從所述第一端部位置抬起時(shí)的系統(tǒng)變量與一個(gè)參考值進(jìn)行比較，轉(zhuǎn)子(20)移動(dòng)至第二端部位置，用于控制沿軸向的位置的所述致動(dòng)器系統(tǒng)使得從沿軸向的所述第二端部位置抬起，并將從所述第二端部位置抬起時(shí)的系統(tǒng)變量與一個(gè)參考值進(jìn)行比較。
文檔編號(hào)D01H4/12GK101334068SQ200810125900
公開(kāi)日2008年12月31日 申請(qǐng)日期2008年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月22日
發(fā)明者努爾-埃丁·巴勒布勒 申請(qǐng)人:歐瑞康紡織有限及兩合公司