JPH0727101A - 電動油圧ポンプ負荷制御システム - Google Patents

電動油圧ポンプ負荷制御システム

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JPH0727101A
JPH0727101A JP5292013A JP29201393A JPH0727101A JP H0727101 A JPH0727101 A JP H0727101A JP 5292013 A JP5292013 A JP 5292013A JP 29201393 A JP29201393 A JP 29201393A JP H0727101 A JPH0727101 A JP H0727101A
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    • F04B11/00—Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation
    • F04B11/0008—Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation using accumulators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ノイズ、電力消費が低減された電動油圧ポン
プ負荷制御システムを得る。 【構成】 アキュムレータ20へと与圧された流体を給送
するための、流体冷却式集積形電動モータ／油圧ポンプ
34を含み、ポンプ12の出力圧を安定化すると同時に、流
体の流れにおける変化に対応する。アキュムレータ20に
は圧力センサ22が結合されており、アキュムレータ20に
おける流体圧の関数として電気信号をもたらす。電子コ
ントローラ28が電力をポンプモータ14に印加するように
なっており、圧力センサ22からの電気信号に応答して、
アキュムレータ20における圧力が所望のしきい値に達し
た場合に、ポンプモータ12に対する電力の印加を終了さ
せる。モータ14の電子コントローラ28は、モータ14に対
する電力の印加及び遮断の両者を制御し、圧力センサ22
における圧力差しきい値に応じて、所定の速度でモータ
を付勢及び消勢する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アキュムレータに結合
された電動ポンプに印加される負荷を制御するためのシ
ステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】在来の油圧ポンプ／アキュムレータ回路
においては、ポンプに対する負荷は、アキュムレータに
おける流体圧に応答する油圧弁又は電動油圧弁によって
制御されている。通常の運転の間、ポンプはアキュムレ
ータと、アキュムレータに結合されたシステム負荷に対
して作動油を供給する。アキュムレータ及び負荷におけ
る流体圧力が所望の最大圧力レベルに達すると、弁が流
体をポンプの吐き出しから油溜めへと、アキュムレータ
及び負荷を迂回して流体を給送する。ポンプの負荷は減
少するが、ポンプは運転を継続するものであり、ノイズ
を発生し、エネルギーを消費する。ポンプが電動モータ
に結合されているシステムにおいては、モータに印加さ
れる電気エネルギーはモータにおける熱の生成を継続さ
せるが、これは散逸されねばならない。シャフトを回転
させる電力は、有効電力と称される。皮相電力は線間電
圧に電流を乗じたものであり、有効電力と、磁束の磁力
線を確立するための位相外れ電流成分の両者を含んでい
る。この磁化成分は、電動モータが無負荷の場合でさえ
必要なものであり、モータがアイドリングしていよう
と、全負荷で運転していようと、ほぼ同じ大きさであ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の一般的な課題
は、アキュムレータ／負荷の流体圧力が所望のレベルに
達した場合に、モータ／ポンプに印加される電力を除去
することにより、全体的なノイズレベル及び電力消費が
低減された電動油圧ポンプ負荷制御システムを提供する
ことである。本発明の別の課題は、このような特性の電
動油圧ポンプ負荷制御システムであって、電力がポンプ
モータに対して選択的に印加され、電力のサージ及び過
渡が排除されたものを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明による電動油圧ポ
ンプ負荷制御システムは、アキュムレータへと与圧され
た流体を給送するよう電動モータに結合された油圧ポン
プを含み、ポンプの出力圧を安定化すると同時に、流体
の流れにおける変化に対応する。アキュムレータには圧
力センサが結合されており、アキュムレータにおける流
体圧の関数として電気信号をもたらす。電子コントロー
ラが電力をポンプモータに印加するようになっており、
圧力センサからの電気信号に応答して、アキュムレータ
における圧力が所望のしきい値に達した場合に、ポンプ
モータに対する電力の印加を終了させる。電源における
外乱が許容されるのであれば、コントローラはリレー接
点の電動モータ始動器からなることができる。好ましく
は、モータの電子コントローラは、モータに対する電力
の印加及び遮断の両者を制御し、圧力センサにおける圧
力差しきい値に応じて、所定の速度でモータを付勢及び
消勢する。
【０００５】最も好ましくは、モータ及びポンプは集積
形電動モータ／油圧ポンプユニットからなり、そこにお
いてモータはポンプを通って流れる作動油によって冷却
される。空冷式モータの設計の場合には、モータを始動
及び停止させる頻度は、そのロータ及びステータにおけ
る温度蓄積に依存することになる。好ましいとされる流
体冷却式のモータ／ポンプにおいては、始動及び停止の
頻度は、熱散逸が優れていることから、大幅に増大させ
ることができる。要求される入力電力の合計量が減少さ
れ、また油冷式電動モータ／油圧ポンプユニットの始動
頻度が増大されることにより、本発明のシステムは、工
作機械及びその他の用途において魅力的なものとなって
いる。
【０００６】本発明は、その付加的な課題、特徴及び利
点と共に、以下の詳細な説明、特許請求の範囲及び添付
図面から最も良く理解されるであろう。
【０００７】
【実施例】図１は本発明による電動油圧ポンプ負荷制御
システム10を示しており、これは与圧された流体を油溜
め16から逆止弁18を介してアキュムレータ20へと供給す
べく、電動モータ14により駆動された油圧ポンプ12から
なるものとされる。二連圧力スイッチ22がアキュムレー
タ20に結合され、またアキュムレータ20に結合された油
圧システム又は負荷（図示せず）へと結合されている。
二連圧力スイッチ22は、アキュムレータ20における作動
油圧力が第１の予め選択されたしきい値を越えた場合に
スイッチ閉鎖信号（即ち開放から閉鎖又は閉鎖から開放
への遷移）をもたらす第１の電気スイッチ24と、アキュ
ムレータ20における作動油圧力が第２のより低いしきい
値未満に減少した場合にスイッチ閉鎖信号をもたらす第
２の電気スイッチ26とを含む。電子的なモータコントロ
ーラ28は、圧力スイッチたる第１及び第２の電気スイッ
チ24, 26に応答する増幅器／コントローラ30を含み、ソ
フト始動器回路32を介して電動モータ14へと電力を印加
する。
【０００８】運転時には、モータコントローラ28は通常
は電力を電動モータ14へと印加し、電動モータは油圧ポ
ンプ12を駆動して与圧流体をアキュムレータ20及びそれ
に結合されたシステム負荷へと給送する。アキュムレー
タ20における流体圧力が第１の電気スイッチ24の上限し
きい値に達すると、増幅器／コントローラ30は電動モー
タ14に対する電力の印加を終了し、それにより油圧ポン
プ12を消勢する。逆止弁18は、油圧ポンプ12が遮断され
た場合に、流体がアキュムレータ20から油圧ポンプ12へ
と逆流するのを防止する。アキュムレータ20における流
体圧力が第２の電気スイッチ26のしきい値未満に減少す
ると、増幅器／コントローラ30は電力を電動モータ14に
再び印加する。ソフト始動器回路32は、それ自体在来の
構成からなるものであり、電動モータ14に対して電力
を、制御された割合で印加及び除去し、それによって電
動モータの加速及び減速を制御する。このことは電力サ
ージを防止し、またモータが付勢又は消勢される場合の
電力線における電圧及び電流の過渡現象を防止する。例
示的なソフト始動器回路32は、米国フロリダ州クリアウ
ォーター所在のMotorronics, Inc.により市販されてい
るモデルHVユニット、及び米国アーカンソー州フォート
スミス所在のBaldor Electric Co.により市販されてい
るLectronソリッドステートモータコントローラがあ
る。
【０００９】二連圧力スイッチ22は、それ自体在来の構
成からなるものであり、第１及び第２の電気スイッチ2
4, 26の検出しきい値を調節するための設備を含む。二
連圧力スイッチ22は、他の圧力検出手段で置き換えるこ
とができるが、それは例えば増幅器／コントローラ30に
対して作動油圧力を示す単一の電気信号を供給するソリ
ッドステート圧力センサであり、その場合に増幅器／コ
ントローラ30は所望の圧力しきい値を検出するための電
子回路を含むものである。油圧ポンプ12と電動モータ14
は、本発明の好ましい実施形態においては集積形モータ
／ポンプユニット34の形を取り、その場合にモータとポ
ンプは一体的に緊密に結合されたアセンブリで提供され
る。このような集積形電動モータ／油圧ポンプユニット
の例は、本出願人に譲渡された米国特許第4,729,717号
及び米国特許出願07/687,173号に開示されている。最も
好ましくは、ポンプに供給される流体はモータを通じて
循環されてモータの構成部材の冷却が行われ、それによ
り集積形モータ／ポンプユニットの馬力及びポンプ性能
が増大される。
【００１０】図２は、修正された電動油圧ポンプ負荷制
御システム54を示しており、そこにおいて図１と同じ参
照番号は同一の構成部材を示している。図１のソフト始
動器回路32は、図２ではリレー接点始動器52に置き換え
られている。リレー接点始動器52は、増幅器／コントロ
ーラ30及び二連圧力スイッチ22からの制御信号に応答す
る接点を有し、電動モータ14に対して電力を選択的に印
加する。リレー接点始動器52は、加速又は減速の制御を
有しない、オン／オフ形式の始動器である。
【００１１】図３は、例示的な集積形モータ／ポンプ／
アキュムレータユニット36を示しており、そこにおいて
は集積形モータ／ポンプユニット34とアキュムレータ20
とが、流体マニホルド42の両側にある対応するチャンバ
38, 40内に設けられている。流体マニホルド42は、流体
を油圧システム又は負荷（図示せず）へと給送するため
の出口通路44と、チャンバ40に開いている帰還通路46と
を含む。チャンバ40からの流体は、流体マニホルド42の
通路48を介して、集積形モータ／ポンプユニット34へと
引き込まれ、そこから流体マニホルド42内の逆止弁18を
介して、アキュムレータ20及び出口通路44へと流れる。
二連圧力スイッチ22は流体マニホルド42の外部に設けら
れており、バイパス通路50によって出口通路44及びアキ
ュムレータ20に接続されている。モータコントローラ28
即ちモータ制御ユニットは、図１に関して上述した仕方
でもって、集積形モータ／ポンプユニット34に対する電
力の印加を制御する。
【００１２】
【発明の効果】以上の如く本発明によれば、アキュムレ
ータ／負荷の流体圧力が所望のレベルに達した場合に、
モータ／ポンプに印加される電力を除去することによ
り、全体的なノイズレベル及び電力消費が低減される。
またソフト始動器回路を用いることを通じ、電力をポン
プモータに対して選択的に印加すると共に、電力のサー
ジ及び過渡現象を排除するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の現在好ましい実施例による電動油圧ポ
ンプ負荷制御システムの概略図である。
【図２】本発明の修正実施例による電動油圧ポンプ負荷
制御システムの概略図である。
【図３】例示的な集積形モータ／ポンプ／アキュムレー
タ／制御ユニットの概略図である。
【符号の説明】
10, 54 電動油圧ポンプ負荷制御システム 12 油圧ポンプ 14 電動モータ 16 油溜め 18 逆止弁 20 アキュムレータ 22 二連圧力スイッチ 28 モータコントローラ 30 増幅器／コントローラ 32 ソフト始動器回路 34 集積形モータ／ポンプユニット 36 集積形モータ／ポンプ／アキュムレータユニット 52 リレー接点始動器

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】モータを冷却するために吸い込みからモー
    タを介してポンプへ及びポンプを介して内部的に作動油
    を循環させるための手段を備える、一体型アセンブリ内
    の集積形流体冷却電動モータ／油圧ポンプと、 前記ポンプに結合され、ポンプ吐き出し流体のある貯蔵
    量を予め選択した圧力において蓄積するアキュムレータ
    手段と、 前記アキュムレータ手段に関連して動作するよう結合さ
    れ、前記アキュムレータ手段における流体圧力の関数と
    して電気信号をもたらす圧力検出手段と、及び前記アキ
    ュムレータ手段における圧力が第１の予め選択した圧力
    しきい値を越えた場合に前記モータに対する電力の印加
    を終了させ、その後前記アキュムレータ手段における圧
    力が前記第１のしきい値よりも低い第２の予め選択した
    しきい値へと減少した場合に前記モータに対して電力を
    所定の割合で徐々に再度印加するモータ制御手段からな
    る、電動油圧ポンプ負荷制御システム。
  2. 【請求項２】 前記圧力検出手段が二連圧力スイッチか
    らなる、請求項１のシステム。
  3. 【請求項３】 前記ポンプと前記アキュムレータ手段と
    の間に結合され、前記モータが消勢された場合の前記ポ
    ンプへの流体の逆流を防止する逆止弁をさらに含む、請
    求項２のシステム。
JP29201393A 1992-11-23 1993-11-22 電動油圧ポンプ負荷制御システム Expired - Lifetime JP3561845B2 (ja)

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