JPH06106037B2 - プレス駆動制御装置 - Google Patents
プレス駆動制御装置Info
- Publication number
- JPH06106037B2 JPH06106037B2 JP62090951A JP9095187A JPH06106037B2 JP H06106037 B2 JPH06106037 B2 JP H06106037B2 JP 62090951 A JP62090951 A JP 62090951A JP 9095187 A JP9095187 A JP 9095187A JP H06106037 B2 JPH06106037 B2 JP H06106037B2
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- load current
- power converter
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- induction motor
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、プレス機械の駆動装置に係り、特に可変電
圧可変周波数（VVVF）インバータを使用する電力変換器
で制御を行うプレス駆動制御装置に関する。
圧可変周波数（VVVF）インバータを使用する電力変換器
で制御を行うプレス駆動制御装置に関する。
この種の制御装置として、従来第３図に示すように構成
したものが知られている。第３図において、参照符号10
は電力変換器、12は直流電動機、14はプレス機械、16は
電流検出器、18は電流調節器、20は速度検出器、22は速
度調節器、23は速度設定器、24は交流電源、26は界磁電
流制御器、28は界磁コイル、30はフューズ、32はカップ
リング、34は負荷電流スイッチ、36は界磁電流スイッ
チ、38は主回路ブレーカー、40はフライホイールをそれ
ぞれ示す。しかるに、プレス機械14はフライホイール40
によってプレス作業を行う瞬時のエネルギーを供給され
る。このフライホイール40はカップリング32によって直
流電動機12と軸結合されている。この直接電動機12の回
転子を構成する電機子コイルは、フューズ30を介して電
力変換器10に接続され、電力変換器10は電流検出器16,
負荷電流スイッチ34,主回路ブレーカー38を介して交流
電源24に接続される。また、直流電動機12には速度検出
器20が軸結合され、この速度検出器20により検出された
信号は速度調節器22,電流調節器18を介して電力変換器1
9にフィードバックするよう回路構成される。さらに、
直流電動機12の界磁コイル28は、界磁電流制御器26,界
磁電流スイッチ36,主回路ブレーカー38を介して交流電
源24に接続される。電力交換器10は、交流を直流に変換
する順変換回路と、直流平滑回路で構成される。
したものが知られている。第３図において、参照符号10
は電力変換器、12は直流電動機、14はプレス機械、16は
電流検出器、18は電流調節器、20は速度検出器、22は速
度調節器、23は速度設定器、24は交流電源、26は界磁電
流制御器、28は界磁コイル、30はフューズ、32はカップ
リング、34は負荷電流スイッチ、36は界磁電流スイッ
チ、38は主回路ブレーカー、40はフライホイールをそれ
ぞれ示す。しかるに、プレス機械14はフライホイール40
によってプレス作業を行う瞬時のエネルギーを供給され
る。このフライホイール40はカップリング32によって直
流電動機12と軸結合されている。この直接電動機12の回
転子を構成する電機子コイルは、フューズ30を介して電
力変換器10に接続され、電力変換器10は電流検出器16,
負荷電流スイッチ34,主回路ブレーカー38を介して交流
電源24に接続される。また、直流電動機12には速度検出
器20が軸結合され、この速度検出器20により検出された
信号は速度調節器22,電流調節器18を介して電力変換器1
9にフィードバックするよう回路構成される。さらに、
直流電動機12の界磁コイル28は、界磁電流制御器26,界
磁電流スイッチ36,主回路ブレーカー38を介して交流電
源24に接続される。電力交換器10は、交流を直流に変換
する順変換回路と、直流平滑回路で構成される。
このように構成される制御装置は、速度検出器20で回転
速度を検出し、これを設定値と比較し、その差を速度調
節器22で増幅する。また、直流電動機12の負荷電流を電
流検出器16で検出し、この検出信号を速度調節器22の出
力信号と比較して電力変換器10の制御信号を得、この制
御信号を電流調節器18を介して電力変換器10へ供給して
位相制御を行う。
速度を検出し、これを設定値と比較し、その差を速度調
節器22で増幅する。また、直流電動機12の負荷電流を電
流検出器16で検出し、この検出信号を速度調節器22の出
力信号と比較して電力変換器10の制御信号を得、この制
御信号を電流調節器18を介して電力変換器10へ供給して
位相制御を行う。
このような動作を行う制御装置を、プレス機械14に適用
した場合のプレス作業について、第２図に示す動作特性
線図に基づいて説明する。第２図は、フライホイール40
の回転角に対する（ａ）プレス機械14のプレス加圧力、
（ｂ）直流電動機12の回転速度、（ｃ）直流電動機12の
負荷電流に関する特性をそれぞれ示すものである。な
お、フライホイール40の回転角度を示す横軸は、フライ
ホイール40に対するクランクアームの上死点をＰとして
これを回転角０°および360°で示し、クランクアーム
下死点をＱとしてこれを回転角180°で示す。まず、プ
レス機械14の加圧力が作用する時点で、直流電動機12の
負荷電流ＩＬは破線で示すように突流し、回転速度は低
下する。次いで、プレス動作が完了すると、直流電動機
12は急速にその負荷電流ＩＬ′が減少すると共に回転速
度が元の状態に回復する。
した場合のプレス作業について、第２図に示す動作特性
線図に基づいて説明する。第２図は、フライホイール40
の回転角に対する（ａ）プレス機械14のプレス加圧力、
（ｂ）直流電動機12の回転速度、（ｃ）直流電動機12の
負荷電流に関する特性をそれぞれ示すものである。な
お、フライホイール40の回転角度を示す横軸は、フライ
ホイール40に対するクランクアームの上死点をＰとして
これを回転角０°および360°で示し、クランクアーム
下死点をＱとしてこれを回転角180°で示す。まず、プ
レス機械14の加圧力が作用する時点で、直流電動機12の
負荷電流ＩＬは破線で示すように突流し、回転速度は低
下する。次いで、プレス動作が完了すると、直流電動機
12は急速にその負荷電流ＩＬ′が減少すると共に回転速
度が元の状態に回復する。
また、プレス機械の駆動装置として、誘導電動機を使用
するものも知られている。この場合の系統を示せば第４
図の通りである。すなわち、第４図において、参照符号
42は誘導電動機を示し、その他第３図に示すものと共通
の構成部分については同一の参照符号を付してその詳細
な説明は省略する。
するものも知られている。この場合の系統を示せば第４
図の通りである。すなわち、第４図において、参照符号
42は誘導電動機を示し、その他第３図に示すものと共通
の構成部分については同一の参照符号を付してその詳細
な説明は省略する。
この場合、前記負荷電流IL′は、交流電動機42の速度対
電流特性に依存しているため、突入電流が大きくなり、
定格電流の約３倍となる。
電流特性に依存しているため、突入電流が大きくなり、
定格電流の約３倍となる。
しかしながら、前述した従来のプレス駆動制御装置にお
いては、次のような問題点を有する。すなわち、第３図
に示す直流電動機を適用する場合は、ブラシと整流子の
保守に手間と費用が掛る難点がある。さらに、制御系が
複雑となるため、装置の製造コストが増大する難点があ
る。一方、第４図に示す誘導電動機を適用する場合は、
ピーク負荷での電流突流を抑制するため、誘導電動機の
回転子コイルの抵抗値を増加させたハイスリップ特性に
している結果、回転子の発熱が大きく、標準誘導電動機
に比較して体格が増大し、コストが増大する欠点があ
る。さらに、ピーク負荷において、誘導電動機の電流突
流は直流電動機の電流突流より大きくなる欠点もある。
いては、次のような問題点を有する。すなわち、第３図
に示す直流電動機を適用する場合は、ブラシと整流子の
保守に手間と費用が掛る難点がある。さらに、制御系が
複雑となるため、装置の製造コストが増大する難点があ
る。一方、第４図に示す誘導電動機を適用する場合は、
ピーク負荷での電流突流を抑制するため、誘導電動機の
回転子コイルの抵抗値を増加させたハイスリップ特性に
している結果、回転子の発熱が大きく、標準誘導電動機
に比較して体格が増大し、コストが増大する欠点があ
る。さらに、ピーク負荷において、誘導電動機の電流突
流は直流電動機の電流突流より大きくなる欠点もある。
そこで、本発明の目的は、標準の誘導電動機と電力変換
装置とを使用して、低コストでしかも制御性能の優れた
プレス駆動制御装置を提供するにある。
装置とを使用して、低コストでしかも制御性能の優れた
プレス駆動制御装置を提供するにある。
本発明に係るプレス駆動制御装置は、ピーク負荷のエネ
ルギーを供給するように構成した誘導電動機駆動による
プレス駆動制御装置において、 前記誘導電動機に電力を供給する可変電圧可変周波数イ
ンバータからなる電力変換器と、 前記誘導電動機の負荷電流を検出し、この検出値が所定
値を越えた際に前記電力変換器の出力周波数を低下させ
て負荷電流を一定に保持し、前記負荷電流が低下して前
記所定値以下となる際に前記電力変換器の出力周波数を
増加させて前記負荷電流を一定に保持させる電流調節器
とを備えたことを特徴とする。
ルギーを供給するように構成した誘導電動機駆動による
プレス駆動制御装置において、 前記誘導電動機に電力を供給する可変電圧可変周波数イ
ンバータからなる電力変換器と、 前記誘導電動機の負荷電流を検出し、この検出値が所定
値を越えた際に前記電力変換器の出力周波数を低下させ
て負荷電流を一定に保持し、前記負荷電流が低下して前
記所定値以下となる際に前記電力変換器の出力周波数を
増加させて前記負荷電流を一定に保持させる電流調節器
とを備えたことを特徴とする。
本発明に係るプレス駆動制御装置によれば、プレス機械
の加圧力が作用する時点すなわちピーク負荷の時点で、
誘導電動機の負荷電流が電流突流となる場合、電流調節
器によって電力変換器を制御負荷電流が一定となるよう
電流制限機能を発揮する。すなわち、突入電流が設定さ
れた定格値を超えた際に、電流調節器は周波数を低下さ
せて誘導電動機の負荷電流を抑制し、また負荷電流が定
格値以下となる際には、電流調節器の周波数が増大して
負荷電流を増加させ、減少した回転速度の回復を速める
ことができる。このような動作により、負荷電流は一定
値に平均化され、電動機の２次銅損を小さくすることが
可能となり、電動機の体格を縮小して製造コストを低減
することができる。また、負荷電流の電流突流を抑制で
きるため電源容量も小さくすることができる。
の加圧力が作用する時点すなわちピーク負荷の時点で、
誘導電動機の負荷電流が電流突流となる場合、電流調節
器によって電力変換器を制御負荷電流が一定となるよう
電流制限機能を発揮する。すなわち、突入電流が設定さ
れた定格値を超えた際に、電流調節器は周波数を低下さ
せて誘導電動機の負荷電流を抑制し、また負荷電流が定
格値以下となる際には、電流調節器の周波数が増大して
負荷電流を増加させ、減少した回転速度の回復を速める
ことができる。このような動作により、負荷電流は一定
値に平均化され、電動機の２次銅損を小さくすることが
可能となり、電動機の体格を縮小して製造コストを低減
することができる。また、負荷電流の電流突流を抑制で
きるため電源容量も小さくすることができる。
次に、本発明に係るプレス駆動制御装置の実施例につき
添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
第１図は、本発明に係るプレス駆動制御装置の一実施例
を示す系統図である。第１図において、参照符号44は電
力変換器、46は誘導電動機、48は電流調節器、49は電流
設定器をそれぞれ示す。なお、第３図に示す構成部分と
同一部分については、同一の参照符号を使用して説明す
る。誘導電動機46は、カップリング32を介してフライホ
イール40と連結し、電力変換器44,電流検出器16,負荷電
流スイッチ34および主回路ブレーカー38を介して交流電
源24に接続される。電流検出器16の出力信号は、電流調
節器48を介して電力変換器44に入力するよう回路構成さ
れる。なお、電力変換器44は、例えば標準形のVVVFイン
バータを使用することができる。電流検出器は、電力変
換器44の出力側に設けることも可能である（第１図に破
線で示す）。また、誘導電動機46には、標準三相誘導電
動機を使用し、電流検出器16からの検出信号と速度設定
信号とを比較して電力変換器44に対し制御信号を供給し
て速度制御を行う電流調節器48が設けられる。
を示す系統図である。第１図において、参照符号44は電
力変換器、46は誘導電動機、48は電流調節器、49は電流
設定器をそれぞれ示す。なお、第３図に示す構成部分と
同一部分については、同一の参照符号を使用して説明す
る。誘導電動機46は、カップリング32を介してフライホ
イール40と連結し、電力変換器44,電流検出器16,負荷電
流スイッチ34および主回路ブレーカー38を介して交流電
源24に接続される。電流検出器16の出力信号は、電流調
節器48を介して電力変換器44に入力するよう回路構成さ
れる。なお、電力変換器44は、例えば標準形のVVVFイン
バータを使用することができる。電流検出器は、電力変
換器44の出力側に設けることも可能である（第１図に破
線で示す）。また、誘導電動機46には、標準三相誘導電
動機を使用し、電流検出器16からの検出信号と速度設定
信号とを比較して電力変換器44に対し制御信号を供給し
て速度制御を行う電流調節器48が設けられる。
このように構成された本発明に係るプレス駆動制御装置
は、プレス機械14を駆動し、プレス作業を行うに際し、
第２図（ａ）に示すようにプレス機械14の加圧力が作用
する時、第２図（ｂ）に示すように回転速度は減少す
る。これに伴い、誘導電動機46の負荷電流ＩＬが増加す
る。この場合、この負荷電流ＩＬの増加は電流検出器16
によって検出し、この検出値が予め定めた定格値を超え
た際に、電流調節器48は電力変換器44に対して供給する
制御信号の周波数を低下させることにより、電力変換器
44を制御して前記負荷電流ＩＬを一定値に制限すること
ができる。すなわち、第２図（ｃ）に実線で示す負荷電
流ＩＬの特性となる。従ってプレス動作が完了しても、
負荷電流ＩＬには変化がなく、図示しないが、加速時に
は加速電流を強めて速度の回復を速めることができる。
は、プレス機械14を駆動し、プレス作業を行うに際し、
第２図（ａ）に示すようにプレス機械14の加圧力が作用
する時、第２図（ｂ）に示すように回転速度は減少す
る。これに伴い、誘導電動機46の負荷電流ＩＬが増加す
る。この場合、この負荷電流ＩＬの増加は電流検出器16
によって検出し、この検出値が予め定めた定格値を超え
た際に、電流調節器48は電力変換器44に対して供給する
制御信号の周波数を低下させることにより、電力変換器
44を制御して前記負荷電流ＩＬを一定値に制限すること
ができる。すなわち、第２図（ｃ）に実線で示す負荷電
流ＩＬの特性となる。従ってプレス動作が完了しても、
負荷電流ＩＬには変化がなく、図示しないが、加速時に
は加速電流を強めて速度の回復を速めることができる。
前述した実施例から明らかなように、本発明に係るプレ
ス駆動制御装置によれば、プレス機械は勿論のことピー
ク負荷を必要とする機械装置の駆動制御装置において、
特殊機能をもつ電動機とそのための制御装置を使用する
ことなく、標準の誘導電動機とVVVFインバータとの組合
せによって、誘導電動機の負荷電流を検出してその検出
値が定格値を超えた際に電力変換器の制御により負荷電
流を一定値に保持して、安定かつ迅速な電動機駆動制御
を達成することができる。
ス駆動制御装置によれば、プレス機械は勿論のことピー
ク負荷を必要とする機械装置の駆動制御装置において、
特殊機能をもつ電動機とそのための制御装置を使用する
ことなく、標準の誘導電動機とVVVFインバータとの組合
せによって、誘導電動機の負荷電流を検出してその検出
値が定格値を超えた際に電力変換器の制御により負荷電
流を一定値に保持して、安定かつ迅速な電動機駆動制御
を達成することができる。
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発
明の精神を逸脱しない範囲において種々の設計変更をな
し得ることは勿論である。
明の精神を逸脱しない範囲において種々の設計変更をな
し得ることは勿論である。
第１図は本発明に係るプレス駆動制御装置の一実施例を
示す系統図、第２図は第１図および第３図におけるプレ
ス駆動制御装置の動作特性を示し、（ａ）はフライホイ
ールの回転角に対するプレス機械のプレス加圧力、
（ｂ）は同じく直流電動機の回転速度、（ｃ）は同じく
直流電動機の負荷電流に関するそれぞれ特性線図、第３
図および第４図は従来のプレス駆動制御装置の系統図で
ある。 10,44…電力変換器、12…直流電動機 14…プレス機械、16,50…電流検出器 18,48…電流調節器、20…速度検出器 22…速度調節器、24…交流電源 26…界磁電流制御器、28…界磁コイル 30…フューズ、32…カップリング 34…負荷電流スイッチ 36…界磁電流スイッチ 38…主回路ブレーカー 40…フライホイール、42…誘導電動機 46…標準誘導電動機
示す系統図、第２図は第１図および第３図におけるプレ
ス駆動制御装置の動作特性を示し、（ａ）はフライホイ
ールの回転角に対するプレス機械のプレス加圧力、
（ｂ）は同じく直流電動機の回転速度、（ｃ）は同じく
直流電動機の負荷電流に関するそれぞれ特性線図、第３
図および第４図は従来のプレス駆動制御装置の系統図で
ある。 10,44…電力変換器、12…直流電動機 14…プレス機械、16,50…電流検出器 18,48…電流調節器、20…速度検出器 22…速度調節器、24…交流電源 26…界磁電流制御器、28…界磁コイル 30…フューズ、32…カップリング 34…負荷電流スイッチ 36…界磁電流スイッチ 38…主回路ブレーカー 40…フライホイール、42…誘導電動機 46…標準誘導電動機
Claims (1)
- 【請求項１】ピーク負荷のエネルギーを供給するように
構成した誘導電動機駆動によるプレス駆動制御装置にお
いて、 前記誘導電動機に電力を供給する可変電圧可変周波数イ
ンバータからなる電力変換器と、 前記誘導電動機の負荷電流を検出し、この検出値が所定
値を越えた際に前記電力変換器の出力周波数を低下させ
て負荷電流を一定に保持し、前記負荷電流が低下して前
記所定値以下となる際に前記電力変換器の出力周波数を
増加させて前記負荷電流を一定に保持させる電流調節器
と を備えたことを特徴とするプレス駆動制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62090951A JPH06106037B2 (ja) | 1987-04-15 | 1987-04-15 | プレス駆動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62090951A JPH06106037B2 (ja) | 1987-04-15 | 1987-04-15 | プレス駆動制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63257496A JPS63257496A (ja) | 1988-10-25 |
| JPH06106037B2 true JPH06106037B2 (ja) | 1994-12-21 |
Family
ID=14012783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62090951A Expired - Lifetime JPH06106037B2 (ja) | 1987-04-15 | 1987-04-15 | プレス駆動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06106037B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100509376B1 (ko) * | 2001-12-21 | 2005-08-22 | 아이다엔지니어링가부시끼가이샤 | 프레스 기계 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4209875A (en) * | 1978-08-11 | 1980-07-01 | Black & Decker, Inc. | Cordless vacuum cleaner bowl and filter system |
| JPS5561400A (en) * | 1978-10-27 | 1980-05-09 | Toyota Motor Corp | Control method for pressing force of pressing device using electric motor |
| JPS55131291A (en) * | 1979-03-30 | 1980-10-11 | Toshiba Corp | Method of and apparatus for controlling motor operation |
-
1987
- 1987-04-15 JP JP62090951A patent/JPH06106037B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63257496A (ja) | 1988-10-25 |
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