電子式調節送經機構的工作原理

在電子式調節送經機構中，經紗放送傳動部分由送經電動機驅動，并受送經量自動調節部分控制。送經量自動調節部分是根據經紗張力設定值和實際經紗張力檢測的結果進行控制的。通過對送經電動機的轉速和轉向的控制，放送出所需的經紗并維持適宜的經紗張力。電子式調節送經機構的機械結構比較簡單，作用靈敏，適應高速，是織造技術進步的一個方向。
+ |( q& V! z( o" X2 j0 j; ?電子式調節送經機構可分解為經紗張力信號采集系統、信號處理和控制系統、織軸放送裝置三個組成部分。
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) Z6 t/ C' w& v2 e) x4 v１.經紗張力信號采集系統　
( x. U/ {/ Z* E% f% M0 U1 p經紗張力信號采集系統主要有后梁位置檢測方式和后梁受力檢測方式兩種。
（１）后梁位置檢測方式。以接近開關判別后梁位置，進而間接地對經紗張力信號進行判斷、采集，是典型的后梁位置檢測方式。它的經紗張力采集系統工作原理和機械式送經機構基本相同，即利用經紗張力與后梁位置的對應關系，通過監測后梁位置控制經紗張力。如圖所示，從織軸上退繞出來的經紗９繞過后梁１，經紗張力使后梁擺桿２繞Ｏ點沿順時針方向轉動，對張力彈簧３進行壓縮。通過改變彈簧力，可以調節經紗上機張力，并使后梁擺桿位于一個正常的平衡位置上?？椩爝^程中，當經紗張力相對預設定值增大或減小時，后梁擺桿從平衡位置發生偏移，固定在后梁擺桿上的鐵片４、５相對于接近開關６、７作位置變化。

接近開關方式經紗張力采集系統

接近開關３是一種電感式傳感器。當鐵片１遮住傳感器感應頭時（圖），由于電磁感應使感應線圈２的振蕩回路損耗增大，回路振蕩減弱。當鐵片遮蓋到一定程度時，耗損大到使回路停振，此時晶體管開關電路輸出一個信號。
% R' S1 u8 s. L0 r2 F5 t; e鐵片４遮蓋接近開關６的感應頭時，開關電路輸出一個信號，送經電動機回轉，放出經紗。在正常運轉時，鐵片５總是在接近開關７的上方。若經紗張力過大超出允許范圍，鐵片５就會遮蓋接近開關７，開關電路輸出信號，命令織機停車。當張力小于允許范圍時，鐵片４會遮住接近開關７，也使織機停車。
后梁擺桿根據經紗張力變化，不斷調整鐵片４與接近開關６的相對位置，使送經電動機時而放出經紗、時而停放，讓后梁擺桿始終在平衡位置上下作小量的位移，經紗上機張力始終穩定在預設的上機張力附近。
由于后梁系統具有較大的運動慣量，當經紗張力發生變化時，后梁系統不可能及時地做出位移響應，于是不能及時地反映張力的變化并勻整經紗張力。這是后梁位置檢測方式的弊病。
在高經紗張力或中厚織物織造時，開口、打緯等運動引起經紗張力快速、大幅度的波動，會導致后梁跳動，造成打緯力不足，織物達不到設計的密度，并影響經紗張力調節的準確性。為避免這一缺點，在后梁系統中安裝了阻尼器８，如圖所示。阻尼器的兩端分別與機架和后梁擺桿鉸接。由于阻尼器的阻尼力與后梁擺桿上鉸接點Ａ的運動速度平方呈正比，因此，開口、打緯等運動造成的經紗張力大幅度、高速度波動不可能引起阻尼器工作長度相應的變化，阻尼器如同一根長度固定的連桿，對后梁擺桿、后梁起到了強有力的握持作用，阻止了后梁跳動。但是，對于織軸直徑減小或某些因素引起的經紗張力慢速的變化，阻尼器幾乎不產生阻尼作用，不影響后梁擺桿在平衡位置附近作相應的偏移運動。

接近開關原理

（２）后梁受力檢測方式。與后梁位置檢測方式相比，后梁受力檢測方式的經紗張力采集系統工作原理有了明顯改進。
. t( b9 R' H0 I( z6 f' j4 R  H4 w①一種較簡單的、利用應變片傳感器對經紗張力進行采集的結構如圖（ａ）所示，經紗８繞過后梁１，經紗張力的大小通過后梁擺桿２、杠桿３、拉桿４，施加到應變片傳感器５上。這里采用了非電量電測方法，通過應變片微弱的應變來采集經紗張力變化的全部信息，相對于通過后梁系統的位置（位移）來感受經紗張力變化，它的優點是可以十分及時地反映經紗張力的變化。曲柄６、連桿７、后梁擺桿２組成了平紋織物織造的經紗張力補償裝置，對經紗開口過程中經紗張力的變化進行補償調節。改變曲柄長度，可以調節張力補償量的大小。
8 j8 h7 h7 {, _6 I$ U" H②圖（ｂ）為一種結構稍復雜的利用應變片工作的經紗張力信號采集系統。經紗張力通過后梁１、后梁擺桿２、彈簧１２、彈簧桿１０，施加到應變片傳感器５上，其電測原理與前一種方式是完全相同的。它們都不必通過后梁系統的運動來反映經紗張力數值變化，從而避免了后梁系統運動慣性對經紗張力采集的頻率響應影響，保證送經機構能對經紗張力的變動做出及時、準確的調節。這有利于對經紗張力要求較高的稀薄織物加工。
  |6 L, X7 F; d$ |2 D在經紗張力快速變化的條件下，阻尼器１１對后梁擺桿起握持作用，阻止后梁上下跳動，使后梁處于“固定”的位置上。但是，當經紗張力發生意外的較大幅度的慢速變化時，后梁擺桿通過彈簧１２的柔性連接可以對此作出反應。彈簧會發生壓縮或變形恢復，后梁擺桿會適當上下擺動，對經紗長度進行補償，避免了經紗的過度松弛和過度張緊。

應變片方式經紗張力采集系統
１—后梁?。病罅簲[桿?。场軛U?。础瓧U?。怠獞兤瑐鞲衅鳌。丁。贰B桿
* Z0 V6 r3 Y: Z- ]８—經紗?。埂潭ê罅骸。保啊獜椈蓷U?。保薄枘崞鳌。保病獜椈伞。保场p臂桿

２.信號處理和控制系統
（１）后梁位置檢測方式。圖表示了經紗張力采集、處理和控制原理。當經紗張力大于預定數值Ｆ０時，如圖（ａ）中虛線所示，鐵片對接近開關的遮蓋程度達到使振蕩回路停振，于是開關電路輸出信號Ｖ１，如圖（ｂ）所示。Ｆ０的數值由調整張力彈簧剛度和接近開關安裝位置來設定。信號Ｖ１經積分電路、比較電路處理，如圖（ｃ）所示。當積分電壓Ｖ２高于設定電壓Ｖ０，則輸出信號（Ｖ２－Ｖ０）通過驅動電路使直流送經伺服電動機轉動，織軸放出經紗。輸出信號（Ｖ２－Ｖ０）越大，電動機轉速越高，經紗放出速度越快。當Ｖ２＜Ｖ０時，電動機不轉動，織軸被鎖定，經紗不能放出。
在上述這種方式中，經紗不是每緯都送出的，因此送經量調節的精確程度稍差些，較適宜于中、厚織物的織制。但是，它的電路結構比較簡單、可靠，有較強的實用性。

電子送經機構的經紗張力控制原理

　信號處理過程

（２）后梁受力檢測方式。后梁受力檢測方式的經紗張力信號處理與控制系統中采用了微型計算機。該方式應用在不同電子式送經機構中，信號處理和控制的方法各有特點，所使用的織軸驅動伺服電動機也有交流和直流之分。因此，經紗張力信號的處理與控制系統有多種不同的形式，它們的基本原理可以歸納為如圖所示。
, W% H2 H: ~9 X: f* w. x計算機按照程序設定的采樣時間間隔，根據主軸時間信號，對應變片傳感器輸出的模擬電量進行采樣及模擬量到數字量的轉換（Ａ／Ｄ轉換），然后將經紗張力變化一個周期內各采樣點的數值作算術平均或加權平均（周期為預設參數）。計算出的平均張力與預設定的經紗張力值進行比較，或者與計算機根據預設定的織造參數（紗線特數、織物密度、幅寬等）所算得的經紗張力值進行比較，由張力偏差所得的修正系數進入速度指令環節。
) x4 h# @$ |/ E. z速度指令通過數字量到模擬量的轉換（Ｄ／Ａ轉換），輸入到驅動電路，進而驅動交流或直流伺服電動機。
! ?* E5 _0 p% E7 j' N9 ]' e9 L% N在使用交流伺服電動機時，還需測出電動機的當前轉速，信號反饋到驅動電路，使驅動輸出作出相應的修正。

應變片方式電子送經機構的經紗張力控制原理

) j! d1 `  r/ ^( _2 D* L7 b３.織軸放送裝置　
4 F# C, P8 m, N; M0 n; r5 ~+ y  Z織軸放送裝置包括交流或直流伺服電動機及其驅動電路和送經傳動輪系。
由電動機特性曲線可知，直流伺服電動機的機械特性較硬，線性調速范圍大，易控制，效率高，比較適宜于用作送經電動機。但直流電動機使用電刷，長時間運轉產生磨損，需要經常維護。在低速轉動時，由于電刷和換向器易產生死角，引起火花，電火花將干擾電路部分正常工作。交流伺服電動機無電刷和換向器引起的弊病，但它的機械特性較軟，線性調速區小。為此，在交流伺服電動機上裝有測速發電機，檢測電動機轉速，并以此檢測信號作為反饋信號，輸入到驅動電路，形成閉環控制，保證送經調節的準確性。
送經傳動輪系由齒輪、蝸輪、蝸桿和制動阻尼器構成，如圖所示，執行電動機１通過一對齒輪２和３、蝸桿４、蝸輪５，起到減速作用。裝在蝸輪軸上的送經齒輪６與織軸邊盤齒輪７嚙合，使織軸轉動，放送出經紗。為了防止慣性回轉造成送經不精確，在送經執行裝置中都含有阻尼部件。在圖１０－１９中是在蝸輪軸上裝有一只制動盤，通過制動帶的作用，使蝸輪軸的回轉受到一定的阻力矩作用，而當電動機一旦停止轉動，蝸輪軸也立即停止轉動，從而不出現慣性回轉而引起的過量送經。
電子送經機構常采用交流伺服電動機、開關磁阻電動機和直流毛刷電動機。目前，噴氣織機的電子送經機構中還增加了停車時間記錄裝置（以５ｍｉｎ、１０ｍｉｎ為一個單位），在織機開車時，電子送經機構自動卷緊織軸，使經紗張力達到織機開車所需的數值，可以有效地防止開車稀密路疵點。

電子送經的織軸驅動裝置