JP2023101424A - Controller of power storage system by flywheel and capacitor - Google Patents

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Abstract

To efficiently cut peak of consumption power to reduce equipment power supply capacity.SOLUTION: A load power share part 21 of an energy power storage part controller 1 obtains FW load power K_PL1 and capacitor load power K_PL2 from load power K_PL. A FW control part 22 obtains FW compensation torque command PL1 by subtracting threshold power from the FW load power K_PL1, etc. and obtains FW return torque command TSTAR1 by speed control including a low pass feature amount filter and obtains FW torque command TEXT1 from these commands, etc. A capacitor control part 23 obtains capacitor compensation current command PL2 by subtracting the threshold power from the capacitor load power K_PL2, etc. and obtains capacitor return current command TSTAR2 by voltage control including the low pass feature amount filter and obtains capacitor current command TEXT2 from these commands, etc.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、フライホイール及びコンデンサによる蓄電システムの制御装置に関し、特に、モータが接続された電源系統における消費電力のピークカットをする、エネルギーの回生制御及び力行制御に関する。 The present invention relates to a control device for a power storage system using a flywheel and a capacitor, and more particularly to energy regeneration control and power running control for cutting peak power consumption in a power supply system to which a motor is connected.

従来、フライホイールが連結されたモータを制御し、フライホイールに蓄積されたエネルギーを回生する制御システムが知られている(例えば、特許文献1を参照)。この制御システムは、フライホイールによる蓄電システムを用いて、共通の電源系統に接続されたプレス装置等の負荷に供給される電力を制御するものである。 Conventionally, there is known a control system that controls a motor to which a flywheel is coupled and regenerates energy accumulated in the flywheel (see Patent Document 1, for example). This control system uses a power storage system using a flywheel to control power supplied to loads such as press devices connected to a common power supply system.

制御システムは、力行時に、電源系統の電力をフライホイールモータへ供給し、フライホイールモータを一定速度で回転させることで、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する。また、制御システムは、回生時に、フライホイールに蓄積された機械エネルギーを電気エネルギーに変換することで、負荷を駆動するための電力を電源系統へ供給する。 During power running, the control system supplies power from the power supply system to the flywheel motor and rotates the flywheel motor at a constant speed, thereby converting electrical energy into mechanical energy. Also, during regeneration, the control system converts the mechanical energy accumulated in the flywheel into electrical energy, thereby supplying electric power for driving the load to the power supply system.

一般に、電源系統から供給された電気エネルギーを用いて負荷を駆動する場合、フライホイールに蓄積されたエネルギーは、バックアップとして利用される。また、バックアップの電源システムとして、コンデンサによる蓄電システムも知られている。さらに、フライホイールによる蓄電システムとコンデンサによる蓄電システムとを組み合わせたバックアップの電源システムも知られている(例えば、特許文献2を参照)。 In general, when the electric energy supplied from the power supply system is used to drive the load, the energy stored in the flywheel is used as a backup. A power storage system using a capacitor is also known as a backup power supply system. Furthermore, there is also known a backup power supply system that combines a power storage system using a flywheel and a power storage system using a capacitor (see Patent Document 2, for example).

特許第6802734号公報Japanese Patent No. 6802734 特許第6778647号公報Japanese Patent No. 6778647

前述のフライホイールによる蓄電システムでは、フライホイールに連結されたモータのイナーシャが大きいほど、蓄積されるエネルギーの量も大きくなるという利点がある。しかし、制御対象の負荷がプレス装置等のように、瞬間的に大きなエネルギーが必要な場合には、入力電源及びインバータの容量によりフライホイールの応答が制限されるため、負荷へのエネルギーの供給が遅れてしまうことがある。 The power storage system using the flywheel described above has the advantage that the greater the inertia of the motor coupled to the flywheel, the greater the amount of stored energy. However, when the load to be controlled requires a large amount of energy instantaneously, such as a press, the input power supply and the capacity of the inverter limit the response of the flywheel, which may delay the supply of energy to the load.

また、前述のコンデンサによる蓄電システムでは、急速にエネルギーを充放電することが可能であるという利点がある。しかし、大容量のエネルギーを負荷へ供給する場合には、蓄積されるエネルギーの量を大きくする必要があり、設置スペースも必要となる。 In addition, the power storage system using the capacitor described above has the advantage of being able to charge and discharge energy rapidly. However, in order to supply a large amount of energy to the load, it is necessary to increase the amount of stored energy, which also requires an installation space.

フライホイール及びコンデンサによる蓄電システムをバックアップの電源システムとして使用し、プレス装置等のように瞬間的に大きなエネルギーが必要な負荷を制御対象とした場合には、それぞれの蓄電システムの長所を組み合わせることが望ましい。 When a power storage system using a flywheel and a capacitor is used as a backup power supply system, and a load that requires a large amount of energy momentarily, such as a press, is to be controlled, it is desirable to combine the advantages of each power storage system.

具体的には、負荷に連結されたモータが加減速するときの電力は、入力電源からの電力に加え、フライホイールによる蓄電システムからの電力にて補償する。また、材料加工等の外乱負荷により瞬間的に大きなエネルギーを必要とするときの電力は、入力電源からの電力に加え、フライホイール及びコンデンサによる蓄電システムからの電力にて補償する。 Specifically, the electric power when the motor connected to the load accelerates or decelerates is compensated by the electric power from the power storage system using the flywheel in addition to the electric power from the input power supply. Also, power when momentary large energy is required due to disturbance load such as material processing is compensated by power from the power storage system including the flywheel and the capacitor in addition to the power from the input power source.

このような電力分担とするのは、フライホイールによる蓄電システムに、大きなエネルギーを蓄積することができるからである。また、例えばサーボプレスの運転サイクルでは、作業負荷により瞬間的に大きなエネルギーが必要であり、フライホイールの回生(放電)動作時間に対して力行(充電)動作時間が短くなる傾向があることから、フライホイールにエネルギーを十分に蓄積することができず、時間の経過に伴い、フライホイールの回転数が低下して蓄電不足が生じてしまう。つまり、コンデンサによる蓄電システムからエネルギーを補うことで、フライホイールの充電サイクルを維持することができるからである。 The reason for such power sharing is that a large amount of energy can be stored in the power storage system using the flywheel. In addition, for example, in the operation cycle of a servo press, a large amount of energy is instantaneously required depending on the work load, and the power running (charging) operation time tends to be shorter than the regenerative (discharging) operation time of the flywheel. Therefore, sufficient energy cannot be stored in the flywheel, and as time passes, the rotation speed of the flywheel decreases, resulting in insufficient power storage. This is because the charge cycle of the flywheel can be maintained by supplementing the energy from the capacitor storage system.

また、フライホイールの回生動作時間に対して力行動作時間が短くなる傾向があることから、限られた時間で力行動作を行うためには、より大きな容量の入力電源及びインバータが必要となるが、容量はできるだけ小さい方がよい。したがって、瞬間的に必要となる大きなエネルギーは、フライホイールによる蓄電システムとコンデンサによる蓄電システムとで分担することが望ましい。 In addition, since the powering operation time tends to be shorter than the regenerative operation time of the flywheel, in order to perform the powering operation in a limited time, a larger capacity input power supply and inverter are required, but the capacity should be as small as possible. Therefore, it is desirable to share the instantaneously required large amount of energy between the flywheel-based power storage system and the capacitor-based power storage system.

そこで、本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、フライホイール及びコンデンサによる蓄電システムをバックアップの電源システムとして用いた場合に、消費電力のピークを効率的にカットし、設備電源容量を低減可能な制御装置を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and its object is to provide a control device that can efficiently cut the peak of power consumption and reduce the facility power supply capacity when a power storage system with a flywheel and a capacitor is used as a backup power supply system.

前記課題を解決するために、請求項1の制御装置は、入力電源の電力を、電源系統を介してモータにて駆動する負荷へ供給すると共に、FW(フライホイール)による蓄電システムに蓄積されたエネルギーを、FW用のインバータ及び前記電源系統を介して前記負荷へ供給し、コンデンサによる蓄電システムに蓄積されたエネルギーを、コンデンサ用のインバータ及び前記電源系統を介して前記負荷へ供給するモータ制御システムの下で、前記FWによる蓄電システム及び前記コンデンサによる蓄電システムに蓄積された前記エネルギーの回生制御及び力行制御を行う制御装置において、前記モータを駆動する予め設定された速度パターンに従って前記負荷が制御される際の、前記速度パターンにおける加速及び減速の区間を加減速区間とし、前記加速及び前記減速の区間を除いた所定電力を要する区間を作業区間とし、前記FWを回転させるFWモータの速度をFWモータ速度ω1とし、前記コンデンサの両端の電圧をコンデンサ電圧ω2として、前記モータの速度及び前記モータに対する所定のトルク指令を乗算することで、負荷電力K_PLを求め、予め設定された前記FW及び前記コンデンサの分担容量に基づいて、前記加減速区間の前記負荷電力K_PLのピークを前記FWによる蓄電システムに分担させるためのFW負荷電力K_PL1を求めると共に、前記作業区間の前記負荷電力K_PLのピークを前記FWによる蓄電システムに分担させるための前記FW負荷電力K_PL1、及び前記コンデンサによる蓄電システムに分担させるためのコンデンサ負荷電力K_PL2を求める負荷電力分担部と、前記負荷電力分担部により求めた前記FW負荷電力K_PL1及び前記FWモータ速度ω1に基づいて、前記FW用のインバータを動作させるためのFWトルク指令TEXT1を求めるFW制御部と、前記負荷電力分担部により求めた前記コンデンサ負荷電力K_PL2及び前記コンデンサ電圧ω2に基づいて、前記コンデンサ用のインバータを動作させるためのコンデンサ電流指令TEXT2を求めるコンデンサ制御部と、を備え、前記FW制御部が、前記FW負荷電力K_PL1から予め設定されたスレショルド電力を減算することで、FW補償電力PL1を求める第1スレショルド電力調整器と、前記第1スレショルド電力調整器により求めた前記FW補償電力PL1を前記FWモータ速度ω1で除算することで、FW補償トルク指令TPL1を求めるトルク指令変換器と、予め設定されたFW速度指令ω1*と前記FWモータ速度ω1との間の速度偏差が0となるように速度制御を行うことで、トルク指令を求め、前記第1スレショルド電力調整器により求めた前記FW補償電力PL1を特徴量としたローパス特徴量フィルタにて、前記FW補償電力PL1が0に近くないほど、0に近いFW復帰トルク指令TSTAR1を求め、前記FW補償電力PL1が0に近いほど、前記トルク指令に近い前記FW復帰トルク指令TSTAR1を求める第1復帰制御器と、前記第1復帰制御器により求めた前記FW復帰トルク指令TSTAR1から前記トルク指令変換器により求めた前記FW補償トルク指令TPL1を減算することで、前記FWトルク指令TEXT1を求める第1演算器と、を備え、前記コンデンサ制御部が、前記コンデンサ負荷電力K_PL2から予め設定されたスレショルド電力を減算することで、コンデンサ補償電力PL2を求める第2スレショルド電力調整器と、前記第2スレショルド電力調整器により求めた前記コンデンサ補償電力PL2を前記コンデンサ電圧ω2で除算することで、コンデンサ補償電流指令TPL2を求める電流指令変換器と、予め設定されたコンデンサ電圧指令ω2*と前記コンデンサ電圧ω2との間の電圧偏差が0となるように電圧制御を行うことで、電流指令を求め、前記第2スレショルド電力調整器より求めた前記コンデンサ補償電力PL2を特徴量としたローパス特徴量フィルタにて、前記コンデンサ補償電力PL2が0に近くないほど、0に近いコンデンサ復帰電流指令TSTAR2を求め、前記コンデンサ補償電力PL2が0に近いほど、前記電流指令に近い前記コンデンサ復帰電流指令TSTAR2を求める第2復帰制御器と、前記第2復帰制御器により求めた前記コンデンサ復帰電流指令TSTAR2から前記電流指令変換器により求めた前記コンデンサ補償電流指令TPL2を減算することで、前記コンデンサ電流指令TEXT2を求める第2演算器と、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the control device of claim 1 supplies power of an input power supply to a load driven by a motor via a power supply system, supplies energy accumulated in a power storage system by a FW (flywheel) to the load through an inverter for FW and the power supply system, and supplies the energy accumulated in the power storage system by a capacitor to the load through an inverter for capacitors and the power supply system. In a control device that performs energy regeneration control and power running control, when the load is controlled according to a preset speed pattern for driving the motor, an acceleration and deceleration section in the speed pattern is defined as an acceleration/deceleration section, a section excluding the acceleration and deceleration sections that requires a predetermined electric power is defined as a work section, and the speed of the FW motor that rotates the FW is FW motor speed ω.1and the voltage across the capacitor is the capacitor voltage ω2, the load power K_PL is obtained by multiplying the speed of the motor and a predetermined torque command for the motor, and the FW load power K_PL1 for sharing the peak of the load power K_PL in the acceleration/deceleration section with the power storage system by the FW is determined based on the preset sharing capacities of the FW and the capacitor, and the FW load power K_PL1 for sharing the peak of the load power K_PL in the work section with the power storage system by the FW, and a load power sharing unit that obtains a capacitor load power K_PL2 to be shared by the storage system using the capacitor, and the FW load power K_PL1 and the FW motor speed ω obtained by the load power sharing unit.1FW torque command T for operating the FW inverter based onEXT1and the capacitor load power K_PL2 and the capacitor voltage ω obtained by the load power sharing unit.2based on the capacitor current command T for operating the inverter for the capacitorEXT2a first threshold power regulator that calculates the FW compensation power PL1 by subtracting a preset threshold power from the FW load power K_PL1, and the FW compensation power PL1 calculated by the first threshold power regulator to the FW motor speed ω1By dividing by the FW compensation torque command TPL1and a preset FW speed command ω1*and the FW motor speed ω1A torque command is obtained by performing speed control so that the speed deviation between theSTAR1, and the closer the FW compensation power PL1 to 0, the closer the FW return torque command T to the torque command.STAR1and the FW return torque command T obtained by the first return controllerSTAR1The FW compensation torque command T obtained by the torque command converter fromPL1By subtracting the FW torque command TEXT1and a second threshold power adjuster that calculates the capacitor compensated power PL2 by subtracting a preset threshold power from the capacitor load power K_PL2 by the capacitor control unit;2By dividing by the capacitor compensation current command TPL2and a preset capacitor voltage command ω2*and the capacitor voltage ω2A current command is obtained by performing voltage control so that the voltage deviation between and is 0, and a low-pass feature amount filter with the capacitor compensation power PL2 obtained from the second threshold power adjuster as a feature amount is used to obtain a capacitor recovery current command T that is closer to 0 as the capacitor compensation power PL2 is not closer to 0.STAR2is obtained, and the closer the capacitor compensation power PL2 is to 0, the closer the capacitor recovery current command TSTAR2and the capacitor recovery current command T obtained by the second recovery controllerSTAR2The capacitor compensation current command T obtained by the current command converter fromPL2By subtracting the capacitor current command TEXT2and a second computing unit for obtaining .

また、請求項2の制御装置は、請求項1に記載の制御装置において、前記FW制御部が、さらに、第1上限制御器、第1下限制御器、第1負荷FF補償器及び第1リミッタを備え、前記第1上限制御器が、予め設定された上限速度に基づいて上限速度制限トルクTMAX1を求め、前記第1下限制御器が、前記FW速度指令ω1*に基づいて下限速度を求め、前記下限速度に基づいて下限速度制限トルクTMIN1を求め、前記第1演算器が、前記FW復帰トルク指令TSTAR1、前記第1上限制御器により求めた前記上限速度制限トルクTMAX1、及び前記第1下限制御器により求めた前記下限速度制限トルクTMIN1を加算し、加算結果から前記FW補償トルク指令TPL1を減算することで、FWトルク指令TE1を求め、前記第1負荷FF補償器が、前記第1演算器により求めた前記FWトルク指令TE1を積分することで、速度指令を推定し、前記速度指令から前記FWモータ速度ω1を減算することで、負荷トルク補償値を求め、前記FWトルク指令TE1に前記負荷トルク補償値を加算することで、FWトルク指令TE1’を求め、前記第1リミッタが、前記第1負荷FF補償器により求めた前記FWトルク指令TE1’を予め設定された範囲内に制限することで、前記FWトルク指令TEXT1を求め、前記コンデンサ制御部が、さらに、第2上限制御器、第2下限制御器、第2負荷FF補償器及び第2リミッタを備え、前記第2上限制御器が、予め設定された上限電圧に基づいて上限電圧制限電流TMAX2を求め、前記第2下限制御器が、前記コンデンサ電圧指令ω2*に基づいて下限電圧を求め、前記下限電圧に基づいて下限電圧制限電流TMIN2を求め、前記第2演算器が、前記コンデンサ復帰電流指令TSTAR2、前記第2上限制御器により求めた前記上限電圧制限電流TMAX2、及び前記第2下限制御器により求めた前記下限電圧制限電流TMIN2を加算し、加算結果から前記コンデンサ補償電流指令TPL2を減算することで、コンデンサ電流指令TE2を求め、前記第2負荷FF補償器が、前記第2演算器により求めた前記コンデンサ電流指令TE2を積分することで、電圧指令を推定し、前記電圧指令から前記コンデンサ電圧ω2を減算することで、負荷電流補償値を求め、前記コンデンサ電流指令TE2に前記負荷電流補償値を加算することで、コンデンサ電流指令TE2’を求め、前記第2リミッタが、前記第2負荷FF補償器により求めた前記コンデンサ電流指令TE2’を予め設定された範囲内に制限することで、前記コンデンサ電流指令TEXT2を求める、ことを特徴とする。 The control device of claim 2 is the control device of claim 1, wherein the FW control unit further includes a first upper limit controller, a first lower limit controller, a first load FF compensator, and a first limiter, and the first upper limit controller controls the upper speed limit torque T based on a preset upper speed limit.MAX1and the first lower limit controller outputs the FW speed command ω1*and the lower limit speed limit torque T is calculated based on the lower limit speed.MIN1is obtained, and the first calculator calculates the FW return torque command TSTAR1, the upper limit speed limit torque T obtained by the first upper limit controllerMAX1, and the lower limit speed limit torque T obtained by the first lower limit controllerMIN1is added, and the FW compensation torque command TPL1By subtracting the FW torque command TE1and the first load FF compensator calculates the FW torque command T obtained by the first computing unitE1is integrated to estimate the speed command, and the FW motor speed ω1is subtracted to obtain the load torque compensation value, and the FW torque command TE1By adding the load torque compensation value to the FW torque command TE1'and the first limiter determines the FW torque command T obtained by the first load FF compensatorE1'is limited within a preset range, the FW torque command TEXT1, the capacitor control unit further includes a second upper limit controller, a second lower limit controller, a second load FF compensator, and a second limiter, wherein the second upper limit controller determines the upper limit voltage limiting current T based on a preset upper limit voltageMAX2and the second lower limit controller outputs the capacitor voltage command ω2*Based on the lower limit voltage is obtained, and based on the lower limit voltage, the lower limit voltage limit current TMIN2is obtained, and the second computing unit outputs the capacitor recovery current command TSTAR2, the upper limit voltage limiting current T obtained by the second upper limit controllerMAX2, and the lower limit voltage limiting current T obtained by the second lower limit controllerMIN2is added, and the capacitor compensation current command TPL2By subtracting the capacitor current command TE2and the second load FF compensator calculates the capacitor current command T obtained by the second calculatorE2is integrated to estimate the voltage command, and from the voltage command the capacitor voltage ω2By subtracting the load current compensation value, the capacitor current command TE2By adding the load current compensation value to the capacitor current command TE2'and the second limiter determines the capacitor current command T obtained by the second load FF compensatorE2'within a preset range, the capacitor current command TEXT2is characterized by:

以上のように、本発明によれば、フライホイール及びコンデンサによる蓄電システムをバックアップの電源システムとして用いた場合に、消費電力のピークを効率的にカットすることができ、設備電源容量を低減することができる。 As described above, according to the present invention, when a power storage system including a flywheel and a capacitor is used as a backup power supply system, peak power consumption can be efficiently cut, and the facility power supply capacity can be reduced.

本発明の実施形態によるエネルギー蓄電部制御装置を含むモータ制御システムの全体構成例を示す概略図である。1 is a schematic diagram showing an overall configuration example of a motor control system including an energy storage unit control device according to an embodiment of the present invention; FIG. 本発明の実施形態によるエネルギー蓄電部制御装置の構成例を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration example of an energy storage unit control device according to an embodiment of the present invention; FIG. 負荷電力分担部の構成例を示すブロック図である。4 is a block diagram showing a configuration example of a load power sharing unit; FIG. 負荷電力K_PL、FW負荷電力K_PL1及びコンデンサ負荷電力K_PL2の特性を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating characteristics of load power K_PL, FW load power K_PL1, and capacitor load power K_PL2; ワークアングル信号生成器の構成例を示すブロック図である。4 is a block diagram showing a configuration example of a work angle signal generator; FIG. 第1ワークアングル信号生成器の構成例を示すブロック図である。4 is a block diagram showing a configuration example of a first work angle signal generator; FIG. 第1ワークアングル信号生成器の構成部の入出力信号を説明する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining input/output signals of components of the first work angle signal generator; 第2ワークアングル信号生成器の構成例を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of a second work angle signal generator; 極性判別器の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of a polarity discriminator. 作業区間入出判別器の構成例を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of a work zone entry/exit discriminator; ワークオンオフトリガ信号生成器の構成例を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of a work on/off trigger signal generator; ワークオンオフトリガ信号生成器の構成部の入出力信号を説明する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining input/output signals of components of a work on/off trigger signal generator; ワークオンオフアングル生成器の構成例を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of a work on/off angle generator; 選択器の構成例を示すブロック図である。4 is a block diagram showing a configuration example of a selector; FIG. FW制御部の構成例を示すブロック図である。4 is a block diagram showing a configuration example of a FW control unit; FIG. FW制御部に備えたスレショルド電力調整器の構成例を示すブロック図である。4 is a block diagram showing a configuration example of a threshold power adjuster provided in the FW control unit; FIG. FW制御部に備えたプラス側のスレショルド演算器の構成例を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of a plus-side threshold calculator provided in the FW control unit; FW制御部に備えたマイナス側のスレショルド演算器の構成例を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram showing a configuration example of a negative-side threshold computing unit provided in the FW control unit; FW負荷電力K_PL1”及びFW補償電力PL1の特性を説明する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining characteristics of FW load power K_PL1″ and FW compensation power PL1; FW制御部に備えたトルク指令変換器の構成例を示すブロック図である。4 is a block diagram showing a configuration example of a torque command converter provided in the FW control section; FIG. FW制御部に備えた復帰制御器の構成例を示すブロック図である。4 is a block diagram showing a configuration example of a recovery controller provided in the FW control unit; FIG. FW制御部に備えた上限制御器の構成例を示すブロック図である。3 is a block diagram showing a configuration example of an upper limit controller provided in the FW control unit; FIG. FW制御部に備えた下限制御器の構成例を示すブロック図である。3 is a block diagram showing a configuration example of a lower limit controller provided in the FW control unit; FIG. FW制御部に備えた負荷FF補償器の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the load FF compensator with which the FW control part was equipped. コンデンサ制御部の構成例を示すブロック図である。4 is a block diagram showing a configuration example of a capacitor control unit; FIG. コンデンサ制御部に備えたスレショルド電力調整器の構成例を示すブロック図である。4 is a block diagram showing a configuration example of a threshold power regulator provided in the capacitor control section; FIG. コンデンサ制御部に備えたプラス側のスレショルド演算器の構成例を示すブロック図である。4 is a block diagram showing a configuration example of a plus-side threshold computing unit provided in the capacitor control unit; FIG. コンデンサ制御部に備えたマイナス側のスレショルド演算器の構成例を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of a negative-side threshold computing unit provided in a capacitor control unit; コンデンサ負荷電力K_PL2”及びコンデンサ補償電力PL2の特性を説明する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining characteristics of a capacitor load power K_PL2″ and a capacitor compensation power PL2; コンデンサ制御部に備えた電流指令変換器の構成例を示すブロック図である。4 is a block diagram showing a configuration example of a current command converter provided in a capacitor control section; FIG. コンデンサ制御部に備えた復帰制御器の構成例を示すブロック図である。4 is a block diagram showing a configuration example of a recovery controller provided in the capacitor control section; FIG. コンデンサ制御部に備えた上限制御器の構成例を示すブロック図である。4 is a block diagram showing a configuration example of an upper limit controller provided in the capacitor control section; FIG. コンデンサ制御部に備えた下限制御器の構成例を示すブロック図である。4 is a block diagram showing a configuration example of a lower limit controller provided in the capacitor control section; FIG. コンデンサ制御部に備えた負荷FF補償器の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the load FF compensator with which the capacitor|condenser control part was equipped. 計算機シミュレーション結果を説明する図である。It is a figure explaining a computer simulation result.

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。本発明は、負荷に連結されたモータが加減速するときの電力の一部を、フライホイール(以下、「FW」という。)による蓄電システムからの電力にて補償し、負荷に対して瞬間的に大きなエネルギーを必要とするときの電力の一部を、FW及びコンデンサによる蓄電システムからの電力にて補償するように、FWによる蓄電システムへのFWトルク指令を生成すると共に、コンデンサによる蓄電システムへのコンデンサ電流指令を生成することを特徴とする。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form for implementing this invention is demonstrated in detail using drawing. The present invention is characterized by generating a FW torque command to the power storage system by the FW and a capacitor current command to the power storage system by the capacitor so that part of the power when the motor connected to the load accelerates or decelerates is compensated by the power from the power storage system by the flywheel (hereinafter referred to as "FW"), and part of the power when the load requires a large amount of energy momentarily is compensated by the power from the power storage system by the FW and the capacitor.

これにより、FW及びコンデンサによる蓄電システムをバックアップの電源システムとして用いた場合に、負荷の消費電力のピークを効率的にカットすることができ、設備電源容量を低減することができる。 As a result, when the power storage system including the FW and the capacitor is used as a backup power supply system, the peak power consumption of the load can be efficiently cut, and the facility power supply capacity can be reduced.

〔モータ制御システム〕
まず、本発明の実施形態によるエネルギー蓄電部制御装置を含むモータ制御システムについて説明する。図1は、本発明の実施形態によるエネルギー蓄電部制御装置を含むモータ制御システムの全体構成例を示す概略図である。
[Motor control system]
First, a motor control system including an energy storage unit control device according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration example of a motor control system including an energy storage unit control device according to an embodiment of the present invention.

このモータ制御システムは、電源トランス2、リアクタ3及びコンバータ4を備えた入力電源系統、インバータ5、FWモータ6及びパルスジェネレータ7を備えたFWによる蓄電システム、インバータ8、リアクタ9及びコンデンサ10を備えたコンデンサ10による蓄電システム、サーボプレスモータ制御装置11、1次側コンデンサ12、インバータ13、サーボプレスモータ14及びパルスジェネレータ15を備えた負荷側システム、並びに、FWによる蓄電システム及びコンデンサ10による蓄電システムを用いて、エネルギーの回生制御及び力行制御を行うエネルギー蓄電部制御装置1を備えて構成される。 This motor control system uses an input power supply system comprising a power transformer 2, a reactor 3 and a converter 4, a power storage system by FW comprising an inverter 5, a FW motor 6 and a pulse generator 7, a power storage system by a capacitor 10 comprising an inverter 8, a reactor 9 and a capacitor 10, a load side system comprising a servo press motor controller 11, a primary capacitor 12, an inverter 13, a servo press motor 14 and a pulse generator 15, and a power storage system by the FW and a power storage system comprising the capacitor 10. and an energy storage unit control device 1 that performs regenerative control and power running control.

サーボプレスモータ14には、制御対象の負荷としてプレス装置16が連結されており、FWモータ6には、必要に応じてFWを連結することができる。 A press device 16 is connected to the servo press motor 14 as a load to be controlled, and an FW can be connected to the FW motor 6 as necessary.

サーボプレスモータ制御装置11は、サーボプレスモータ14をd軸及びq軸にてベクトル制御する装置である。サーボプレスモータ制御装置11は、直流バスの電源系統の電力を、インバータ13を介してプレス装置16へ供給する。すなわち、サーボプレスモータ制御装置11は、電源トランス2の入力電源からの電力を、コンバータ4及びインバータ13を介してプレス装置16へ供給すると共に、FWによる蓄電システムに蓄積されたエネルギーを、FW用のインバータ5及びインバータ13を介してプレス装置16へ供給し、コンデンサ10による蓄電システムに蓄積されたエネルギーを、コンデンサ用のインバータ8及びインバータ13を介してプレス装置16へ供給する。 The servo press motor controller 11 is a device that performs vector control of the servo press motor 14 on the d-axis and the q-axis. The servo press motor control device 11 supplies the power of the DC bus power system to the press device 16 via the inverter 13 . That is, the servo press motor control device 11 supplies power from the input power supply of the power transformer 2 to the press device 16 through the converter 4 and the inverter 13, supplies energy accumulated in the power storage system by the FW to the press device 16 through the inverter 5 and the inverter 13 for FW, and supplies energy accumulated in the power storage system by the capacitor 10 to the press device 16 through the inverter 8 and the inverter 13 for the capacitor.

サーボプレスモータ制御装置11は、インバータ13からサーボプレスモータ速度ωSPRを入力し、予め設定されたサーボプレス速度指令とサーボプレスモータ速度ωSPRとの間の偏差が0となるように速度制御を行い、電流制御を行う等して、電圧指令e*を生成し、電圧指令e*をインバータ13へ出力する。これにより、サーボプレスモータ14は、サーボプレス速度指令に従って、所定の速度パターンで回転し、サーボプレスモータ14に連結されたプレス装置16は、所定パターンにて動作する。 The servo press motor control device 11 receives the servo press motor speed ω SPR from the inverter 13 , performs speed control so that the deviation between a preset servo press speed command and the servo press motor speed ω SPR becomes 0, performs current control, etc., generates a voltage command e*, and outputs the voltage command e* to the inverter 13 . As a result, the servo press motor 14 rotates at a predetermined speed pattern according to the servo press speed command, and the press device 16 connected to the servo press motor 14 operates at the predetermined pattern.

また、サーボプレスモータ制御装置11は、電圧指令e*を生成する際に、サーボプレスモータ14に対するサーボプレスモータトルク指令TSPR*を算出し、サーボプレスモータトルク指令TSPR*を、インバータ13を介してエネルギー蓄電部制御装置1へ出力する。 Further, when generating the voltage command e*, the servo press motor control device 11 calculates a servo press motor torque command T SPR * for the servo press motor 14 and outputs the servo press motor torque command T SPR * to the energy storage unit control device 1 via the inverter 13.

エネルギー蓄電部制御装置1は、FWモータ6及びコンデンサ10を力行(充電)及び回生(放電)制御する装置である。エネルギー蓄電部制御装置1は、サーボプレスモータ14へ供給するサーボプレスモータ負荷電力である負荷電力K_PLの一部を、電源トランス2の入力電源からの電力を基本として、FWによる蓄電システムからの電力及びコンデンサ10による蓄電システムからの電力にて補償する。 The energy storage unit control device 1 is a device that controls power running (charging) and regeneration (discharging) of the FW motor 6 and the capacitor 10 . The energy storage unit control device 1 compensates for a portion of the load power K_PL, which is the servo press motor load power supplied to the servo press motor 14, with the power from the power storage system by the FW and the power from the power storage system by the capacitor 10, based on the power from the input power supply of the power transformer 2.

具体的には、エネルギー蓄電部制御装置1は、サーボプレスモータ14が加減速するときの負荷電力K_PLの一部を、FWによる蓄電システムからの電力にて補償するために、インバータ5を動作させるためのFWトルク指令TEXT1を生成する。そして、エネルギー蓄電部制御装置1は、FWトルク指令TEXT1をインバータ5へ出力する。 Specifically, the energy storage unit control device 1 generates the FW torque command T EXT1 for operating the inverter 5 in order to compensate for part of the load power K_PL when the servo press motor 14 accelerates or decelerates with the power from the storage system by the FW. Energy storage unit control device 1 then outputs FW torque command T EXT1 to inverter 5 .

また、エネルギー蓄電部制御装置1は、サーボプレスモータ14に対して瞬間的に大きなエネルギーを必要とするときの(プレス作業時の)負荷電力K_PLの一部を、FWによる蓄電システムからの電力及びコンデンサ10による蓄電システムからの電力にて補償するために、インバータ5を動作させるためのFWトルク指令TEXT1、及びインバータ8を動作させるためのコンデンサ電流指令TEXT2を生成する。エネルギー蓄電部制御装置1は、FWトルク指令TEXT1をインバータ5へ出力し、コンデンサ電流指令TEXT2をインバータ8へ出力する。 In addition, the energy storage unit control device 1 generates a FW torque command T EXT1 for operating the inverter 5 and a capacitor current command T EXT2 for operating the inverter 8 in order to compensate for part of the load power K_PL when the servo press motor 14 requires a large amount of energy momentarily (during press work) with power from the power storage system by the FW and power from the power storage system by the capacitor 10. The energy storage unit control device 1 outputs the FW torque command T EXT1 to the inverter 5 and outputs the capacitor current command T EXT2 to the inverter 8 .

エネルギー蓄電部制御装置1は、FWトルク指令TEXT1及びコンデンサ電流指令TEXT2を生成する際に、サーボプレスモータ14が接続されたインバータ13から、サーボプレスモータトルク指令TSPR*及びサーボプレスモータ速度ωSPRを入力すると共に、パルスジェネレータ7からインバータ5を介してFWモータ速度ω1を入力し、インバータ8からコンデンサ電圧ω2を入力する。 When generating the FW torque command T EXT1 and the capacitor current command T EXT2 , the energy storage unit control device 1 receives the servo press motor torque command T SPR * and the servo press motor speed ω SPR from the inverter 13 to which the servo press motor 14 is connected, the FW motor speed ω 1 from the pulse generator 7 via the inverter 5, and the capacitor voltage ω 2 from the inverter 8.

リアクタ3は、電源トランス2の入力電源からコンバータ4へ供給される交流電力のエネルギー制御用のインダクタンス機器であり、電流変化を抑制するために用いられる。 The reactor 3 is an inductance device for energy control of AC power supplied from the input power source of the power transformer 2 to the converter 4, and is used to suppress current changes.

コンバータ4は、電源トランス2の入力電源から交流電力が供給され、交流電力を直流バスの直流電力に変換する。コンバータ4により変換された直流電力は、1次側コンデンサ12及びインバータ13を介してサーボプレスモータ14側のプレス装置16へ供給される。また、直流電力は、インバータ5を介してFWモータ6側のFWへ供給され、インバータ8及びリアクタ9を介してコンデンサ10へ供給される。 The converter 4 is supplied with AC power from the input power supply of the power transformer 2 and converts the AC power into DC power of the DC bus. The DC power converted by the converter 4 is supplied to the press device 16 on the side of the servo press motor 14 via the primary capacitor 12 and the inverter 13 . Also, the DC power is supplied to the FW on the FW motor 6 side through the inverter 5 and supplied to the capacitor 10 through the inverter 8 and the reactor 9 .

インバータ5は、直流バスの直流電力とFWモータ6側の交流電力とを双方向に変換する装置であり、エネルギー蓄電部制御装置1からFWトルク指令TEXT1を入力すると共に、パルスジェネレータ7からFWモータ速度ω1を入力し、FWモータ速度ω1をエネルギー蓄電部制御装置1へ出力する。インバータ5は、力行時に、FWトルク指令TEXT1に基づいて、直流バスの直流電力を交流電力に変換し、交流電力をFWモータ6へ供給する。これにより、FWモータ6は、FWトルク指令TEXT1に基づいて可変速制御され一定速度で回転する。そして、FWモータ6は、慣性により回転し、機械エネルギーが蓄積される。 The inverter 5 is a device that bi-directionally converts the DC power of the DC bus and the AC power of the FW motor 6 side, receives the FW torque command T EXT1 from the energy storage unit control device 1, inputs the FW motor speed ω1 from the pulse generator 7, and outputs the FW motor speed ω1 to the energy storage unit control device 1. The inverter 5 converts the DC power of the DC bus into AC power and supplies the AC power to the FW motor 6 during power running based on the FW torque command T EXT1 . As a result, the FW motor 6 rotates at a constant speed under variable speed control based on the FW torque command T EXT1 . Then, the FW motor 6 rotates due to inertia, and mechanical energy is accumulated.

また、インバータ5は、回生時に、FWトルク指令TEXT1に基づいて、FWモータ6から供給された交流電力を直流電力に変換し、直流電力を、インバータ13を介してサーボプレスモータ14へ供給する。これにより、FWに蓄積された機械エネルギーが電気エネルギーに変換され、電気エネルギーがサーボプレスモータ14に連結されたプレス装置16へ供給される。 During regeneration, the inverter 5 converts the AC power supplied from the FW motor 6 into DC power based on the FW torque command T EXT1 and supplies the DC power to the servo press motor 14 via the inverter 13 . Thereby, the mechanical energy stored in the FW is converted into electrical energy, and the electrical energy is supplied to the press device 16 connected to the servo press motor 14 .

パルスジェネレータ7は、FWモータ6の回転に応じたパルス信号を発生する。このパルス信号のカウント値からFWモータ6の回転速度であるFWモータ速度ω1が得られ、FWモータ速度ω1がインバータ5へ入力される。 A pulse generator 7 generates a pulse signal corresponding to the rotation of the FW motor 6 . The FW motor speed ω 1 , which is the rotational speed of the FW motor 6 , is obtained from the pulse signal count value, and the FW motor speed ω 1 is input to the inverter 5 .

インバータ8は、直流バスの電源系統の直流電力とコンデンサ10側の直流電力とを双方向に変換する装置であり、エネルギー蓄電部制御装置1からコンデンサ電流指令TEXT2を入力する。インバータ8は、コンデンサ10に電気エネルギーを蓄積する力行時に、コンデンサ電流指令TEXT2に基づいて、直流電力を変換し、変換後の直流電力をコンデンサ10へ供給する。これにより、コンデンサ10は充電され、電気エネルギーが蓄積される。 The inverter 8 is a device for bi-directionally converting the DC power of the power supply system of the DC bus and the DC power of the capacitor 10 side, and receives the capacitor current command T EXT2 from the energy storage unit control device 1 . Inverter 8 converts DC power based on capacitor current command T EXT2 and supplies the converted DC power to capacitor 10 during power running in which electric energy is stored in capacitor 10 . Thereby, the capacitor 10 is charged and electric energy is accumulated.

また、インバータ8は、コンデンサ10の電気エネルギーを直流バスへ供給する回生時に、コンデンサ電流指令TEXT2に基づいて、コンデンサ10に蓄積された電気エネルギーの直流電力を変換し、変換後の直流電力を、インバータ13を介してサーボプレスモータ14へ供給する。これにより、コンデンサ10は放電し、蓄積された電気エネルギーがサーボプレスモータ14に連結されたプレス装置16へ供給される。また、インバータ8は、コンデンサ10の両端の電圧を検出し、コンデンサ電圧ω2としてエネルギー蓄電部制御装置1へ出力する。 Further, the inverter 8 converts the DC power of the electrical energy accumulated in the capacitor 10 based on the capacitor current command T EXT2 during regeneration to supply the electrical energy of the capacitor 10 to the DC bus, and supplies the converted DC power to the servo press motor 14 via the inverter 13. This discharges the capacitor 10 and supplies the stored electrical energy to the press device 16 connected to the servo press motor 14 . Inverter 8 also detects the voltage across capacitor 10 and outputs it to energy storage unit control device 1 as capacitor voltage ω 2 .

リアクタ9は、直流電力のエネルギー制御用のインダクタンス機器であり、電流変化を抑制するために用いられる。 The reactor 9 is an inductance device for energy control of DC power, and is used to suppress current changes.

1次側コンデンサ12は、コンバータ4、インバータ5,8,13の間の直流バスに挿入されている。1次側コンデンサ12は、コンバータ4からインバータ5,8,13へ供給される直流電力を蓄積すると共に、インバータ5,8からインバータ13へ供給される直流電力の電圧を平滑化する。 A primary side capacitor 12 is inserted in the DC bus between the converter 4 and the inverters 5 , 8 , 13 . Primary capacitor 12 accumulates the DC power supplied from converter 4 to inverters 5 , 8 , 13 and smoothes the voltage of the DC power supplied from inverters 5 , 8 to inverter 13 .

インバータ13は、サーボプレスモータ制御装置11から電圧指令e*及びサーボプレスモータトルク指令TSPR*を入力する。そして、インバータ13は、電圧指令e*に基づいて、直流バスの直流電力を交流電力に変換し、交流電力をサーボプレスモータ14へ供給する。これにより、サーボプレスモータ14は、電圧指令e*に基づいて可変速制御され、所定の速度パターンで回転する。そして、サーボプレスモータ14に連結されたプレス装置16は、所定パターンにて動作する。また、インバータ13は、サーボプレスモータトルク指令TSPR*をエネルギー蓄電部制御装置1へ出力する。 The inverter 13 receives a voltage command e* and a servo press motor torque command T SPR* from the servo press motor controller 11 . Then, the inverter 13 converts the DC power of the DC bus into AC power based on the voltage command e*, and supplies the AC power to the servo press motor 14 . As a result, the servo press motor 14 is variable speed controlled based on the voltage command e*, and rotates at a predetermined speed pattern. A press device 16 connected to the servo press motor 14 operates in a predetermined pattern. The inverter 13 also outputs a servo press motor torque command T SPR* to the energy storage unit control device 1 .

インバータ13は、パルスジェネレータ15からサーボプレスモータ速度ωSPRを入力し、サーボプレスモータ速度ωSPRをサーボプレスモータ制御装置11及びエネルギー蓄電部制御装置1へ出力する。 The inverter 13 receives the servo press motor speed ω SPR from the pulse generator 15 and outputs the servo press motor speed ω SPR to the servo press motor controller 11 and the energy storage unit controller 1 .

パルスジェネレータ15は、サーボプレスモータ14の回転に応じたパルス信号を発生する。このパルス信号のカウント値からサーボプレスモータ14の回転速度であるサーボプレスモータ速度ωSPRが得られ、サーボプレスモータ速度ωSPRは、インバータ13を介してサーボプレスモータ制御装置11及びエネルギー蓄電部制御装置1へ入力される。 A pulse generator 15 generates a pulse signal corresponding to the rotation of the servo press motor 14 . The servo press motor speed ω SPR , which is the rotational speed of the servo press motor 14 , is obtained from the pulse signal count value, and the servo press motor speed ω SPR is input to the servo press motor control device 11 and the energy storage unit control device 1 via the inverter 13 .

〔エネルギー蓄電部制御装置〕
次に、図1に示したエネルギー蓄電部制御装置1について説明する。図2は、本発明の実施形態によるエネルギー蓄電部制御装置1の構成例を示すブロック図である。このエネルギー蓄電部制御装置1は、負荷電力分担部21、FW制御部22及びコンデンサ制御部23を備えている。
[Energy storage unit control device]
Next, the energy storage unit control device 1 shown in FIG. 1 will be described. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the energy storage unit control device 1 according to the embodiment of the present invention. The energy storage unit control device 1 includes a load power sharing unit 21 , a FW control unit 22 and a capacitor control unit 23 .

負荷電力分担部21は、インバータ13からサーボプレスモータ速度ωSPR及びサーボプレスモータトルク指令TSPR*を入力すると共に、FW制御部22からFW負荷電力K_PL1”を入力する。そして、負荷電力分担部21は、サーボプレスモータ速度ωSPR及びサーボプレスモータトルク指令TSPR*を乗算することでプレス装置16の負荷電力K_PLを求める。 The load power sharing unit 21 receives the servo press motor speed ω SPR and the servo press motor torque command T SPR* from the inverter 13, and inputs the FW load power K_PL1″ from the FW control unit 22. Then, the load power sharing unit 21 multiplies the servo press motor speed ω SPR and the servo press motor torque command T SPR * to obtain the load power K_PL of the press device 16.

負荷電力分担部21は、サーボプレスモータ速度ωSPR及びFW負荷電力K_PL1”に基づき、プレス装置16のプレス部材の角度を示すプレス角度θdegに応じて、サーボプレスモータ14(プレス装置16のプレス部材)が加減速する時間区間(以下、「プレス加減速区間」という。)、及びサーボプレスモータ14に対して大きなエネルギーを必要とするプレス作業の時間区間(以下、「プレス作業区間」という。)を判断する。そして、負荷電力分担部21は、時間の経過と共に変動する負荷電力K_PLを、時間軸において、プレス加減速区間の負荷電力K_PL、プレス作業区間の負荷電力K_PL、及びその他の区間の負荷電力K_PLに切り分ける。プレス作業区間は、プレス装置16が材料を加工するための電力を要する区間、すなわち材料を加工しているときの区間である。 Based on the servo press motor speed ω SPR and the FW load power K_PL1″, the load power sharing unit 21 determines a time interval during which the servo press motor 14 (the press member of the press device 16) accelerates or decelerates (hereinafter referred to as a “press acceleration/deceleration interval”) and a time interval during which the servo press motor 14 requires a large amount of energy (hereinafter referred to as a “press operation interval”) according to the press angle θ deg indicating the angle of the press member of the press device 16. Then, the load power sharing unit 21 divides the load power K_PL, which fluctuates over time, into the load power K_PL for the press acceleration/deceleration section, the load power K_PL for the press work section, and the load power K_PL for other sections on the time axis. The press working section is a section in which the press device 16 requires electric power for processing the material, that is, a section when the material is being processed.

負荷電力分担部21は、プレス加減速区間の負荷電力K_PLのピーク部分を、FWによる蓄電システムに分担させるためのFW負荷電力K_PL1を求める。また、負荷電力分担部21は、プレス作業区間の負荷電力K_PLのピーク部分を、FWによる蓄電システム及びコンデンサ10による蓄電システムにそれぞれ分担させるためのFW負荷電力K_PL1及びコンデンサ負荷電力K_PL2を求める。 The load power sharing unit 21 obtains FW load power K_PL1 for allocating the peak portion of the load power K_PL in the press acceleration/deceleration section to the FW power storage system. Also, the load power sharing unit 21 obtains FW load power K_PL1 and capacitor load power K_PL2 for sharing the peak portion of the load power K_PL in the press work section with the FW power storage system and the capacitor 10 power storage system, respectively.

負荷電力分担部21は、FW負荷電力K_PL1をFW制御部22に出力し、コンデンサ負荷電力K_PL2をコンデンサ制御部23に出力する。負荷電力分担部21の詳細については後述する。 The load power sharing unit 21 outputs the FW load power K_PL1 to the FW control unit 22 and outputs the capacitor load power K_PL2 to the capacitor control unit 23 . Details of the load power sharing unit 21 will be described later.

FW制御部22は、パルスジェネレータ7からインバータ5を介してFWモータ速度ω1を入力すると共に、負荷電力分担部21からFW負荷電力K_PL1を入力する。そして、FW制御部22は、FWモータ速度ω1及びFW負荷電力K_PL1に基づいて、プレス作業区間及びプレス加減速区間のときに、FWによる蓄電システムから電力が供給されるように、FWトルク指令TEXT1を生成し、FWトルク指令TEXT1をインバータ5へ出力する。FW制御部22の詳細については後述する。 The FW control unit 22 receives the FW motor speed ω 1 from the pulse generator 7 via the inverter 5 and also receives the FW load power K_PL1 from the load power sharing unit 21 . Based on the FW motor speed ω1 and the FW load power K_PL1, the FW control unit 22 generates the FW torque command T EXT1 and outputs the FW torque command T EXT1 to the inverter 5 so that power is supplied from the power storage system by the FW during the press work section and the press acceleration/deceleration section. Details of the FW control unit 22 will be described later.

コンデンサ制御部23は、インバータ8からコンデンサ電圧ω2を入力すると共に、負荷電力分担部21からコンデンサ負荷電力K_PL2を入力する。そして、コンデンサ制御部23は、コンデンサ電圧ω2及びコンデンサ負荷電力K_PL2に基づいて、プレス作業区間のときに、コンデンサ10による蓄電システムから電力が供給されるように、コンデンサ電流指令TEXT2を生成し、コンデンサ電流指令TEXT2をインバータ8へ出力する。コンデンサ制御部23の詳細については後述する。 The capacitor control unit 23 receives the capacitor voltage ω 2 from the inverter 8 and the capacitor load power K_PL2 from the load power sharing unit 21 . Then, based on the capacitor voltage ω2 and the capacitor load power K_PL2, the capacitor control unit 23 generates a capacitor current command T EXT2 and outputs the capacitor current command T EXT2 to the inverter 8 so that power is supplied from the power storage system by the capacitor 10 during the press work section. Details of the capacitor control unit 23 will be described later.

<負荷電力分担部21>
次に、図2に示した負荷電力分担部21について詳細に説明する。図3は、負荷電力分担部21の構成例を示すブロック図である。この負荷電力分担部21は、乗算器30,32,34、スイッチ31,33及びワークアングル信号生成器35を備えている。
<Load power sharing unit 21>
Next, the load power sharing unit 21 shown in FIG. 2 will be described in detail. FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the load power sharing unit 21. As shown in FIG. The load power sharing unit 21 includes multipliers 30 , 32 , 34 , switches 31 , 33 and a work angle signal generator 35 .

乗算器30は、インバータ13からサーボプレスモータ速度ωSPR及びサーボプレスモータトルク指令TSPR*を入力する。そして、乗算器30は、サーボプレスモータ速度ωSPRにサーボプレスモータトルク指令TSPR*を乗算することでプレス装置16の負荷電力K_PLを求め、負荷電力K_PLを乗算器32,34に出力する。 A multiplier 30 receives the servo press motor speed ω SPR and the servo press motor torque command T SPR * from the inverter 13 . Multiplier 30 multiplies servo press motor speed ω SPR by servo press motor torque command T SPR * to obtain load power K_PL of press device 16 , and outputs load power K_PL to multipliers 32 and 34 .

スイッチ31は、予め設定されたFW分担容量FW_KW及びサーボプレスモータ定格容量SPR_KWを入力すると共に、ワークアングル信号生成器35からワークアングル信号WA_ON@を入力する。 The switch 31 inputs the preset FW allotted capacity FW_KW and the servo press motor rated capacity SPR_KW, and also inputs the work angle signal WA_ON@ from the work angle signal generator 35 .

スイッチ31は、ワークアングル信号WA_ON@がオフの場合(プレス作業区間以外のときに)、サーボプレスモータ定格容量SPR_KWを乗算器32に出力する。一方、スイッチ31は、ワークアングル信号WA_ON@がオンの場合(プレス作業区間のときに)、FW分担容量FW_KWを乗算器32に出力する。 The switch 31 outputs the servo press motor rated capacity SPR_KW to the multiplier 32 when the work angle signal WA_ON@ is off (when not in the press work section). On the other hand, the switch 31 outputs the FW allotted capacity FW_KW to the multiplier 32 when the work angle signal WA_ON@ is on (during the press work interval).

乗算器32は、乗算器30から負荷電力K_PLを入力する。また、乗算器32は、スイッチ31から、プレス作業区間以外のときに、サーボプレスモータ定格容量SPR_KWを入力し、プレス作業区間のときに、FW分担容量FW_KWを入力する。 Multiplier 32 receives load power K_PL from multiplier 30 . Also, the multiplier 32 inputs the servo press motor rated capacity SPR_KW from the switch 31 when not in the press work section, and inputs the FW allotted capacity FW_KW in the press work section.

乗算器32は、プレス作業区間以外のときに、負荷電力K_PLにサーボプレスモータ定格容量SPR_KWを乗算し、プレス作業区間のときに、負荷電力K_PLにFW分担容量FW_KWを乗算することで、FW負荷電力K_PL1を求め、FW負荷電力K_PL1をFW制御部22に出力する。 The multiplier 32 multiplies the load power K_PL by the servo press motor rated capacity SPR_KW when not in the press work section, and multiplies the load power K_PL by the FW shared capacity FW_KW in the press work section to obtain the FW load power K_PL1, and outputs the FW load power K_PL1 to the FW control unit 22.

スイッチ33は、予め設定されたコンデンサ分担容量CB_KW及び0(ゼロの値)を入力すると共に、ワークアングル信号生成器35からワークアングル信号WA_ON@を入力する。 The switch 33 inputs the preset capacitor sharing capacity CB_KW and 0 (value of zero), and inputs the work angle signal WA_ON@ from the work angle signal generator 35 .

スイッチ33は、ワークアングル信号WA_ON@がオフの場合(プレス作業区間以外のときに)、0を乗算器34に出力する。一方、スイッチ33は、ワークアングル信号WA_ON@がオンの場合(プレス作業区間のときに)、コンデンサ分担容量CB_KWを乗算器34に出力する。 The switch 33 outputs 0 to the multiplier 34 when the work angle signal WA_ON@ is off (when not in the press work interval). On the other hand, the switch 33 outputs the capacitor allotted capacity CB_KW to the multiplier 34 when the work angle signal WA_ON@ is on (during the press work interval).

乗算器34は、乗算器30から負荷電力K_PLを入力する。また、乗算器34は、スイッチ33から、プレス作業区間以外のときに0を入力し、プレス作業区間のときに、コンデンサ分担容量CB_KWを入力する。 Multiplier 34 receives load power K_PL from multiplier 30 . In addition, the multiplier 34 inputs 0 from the switch 33 when it is not in the press work section, and inputs the capacitor allotted capacity CB_KW when it is in the press work section.

乗算器34は、プレス作業区間以外のときに、負荷電力K_PLに0を乗算し、プレス作業区間のときに、負荷電力K_PLにコンデンサ分担容量CB_KWを乗算することで、コンデンサ負荷電力K_PL2を求め、コンデンサ負荷電力K_PL2をコンデンサ制御部23に出力する。 The multiplier 34 multiplies the load power K_PL by 0 when not in the press work section, and multiplies the load power K_PL by the capacitor allotted capacity CB_KW in the press work section to obtain the capacitor load power K_PL2, and outputs the capacitor load power K_PL2 to the capacitor control unit 23.

ここで、サーボプレスモータ定格容量SPR_KWは、以下の式に示すように、FW分担容量FW_KW及びコンデンサ分担容量CB_KWの加算結果である。
[数1]
サーボプレスモータ定格容量SPR_KW
=FW分担容量FW_KW + コンデンサ分担容量CB_KW ・・・(1)
Here, the servo press motor rated capacity SPR_KW is the sum of the FW shared capacity FW_KW and the capacitor shared capacity CB_KW, as shown in the following equation.
[Number 1]
Servo press motor rated capacity SPR_KW
= FW shared capacity FW_KW + capacitor shared capacity CB_KW (1)

つまり、前記式(1)に示す容量の分担に従い、プレス加減速区間の負荷電力K_PLのピーク部分を、FWによる蓄電システムに分担させるためのFW負荷電力K_PL1が得られる。また、プレス作業区間の負荷電力K_PLのピーク部分を、FWによる蓄電システム及びコンデンサ10による蓄電システムにそれぞれ分担させるためのFW負荷電力K_PL1及びコンデンサ負荷電力K_PL2が得られる。 That is, FW load power K_PL1 is obtained for sharing the peak portion of load power K_PL in the press acceleration/deceleration section with the power storage system by FW according to the sharing of the capacity shown in the formula (1). Further, FW load power K_PL1 and capacitor load power K_PL2 are obtained for sharing the peak portion of the load power K_PL in the press work section with the FW power storage system and the capacitor 10 power storage system, respectively.

ワークアングル信号生成器35は、インバータ13からサーボプレスモータ速度ωSPRを入力すると共に、FW制御部22からFW負荷電力K_PL1”を入力する。そして、ワークアングル信号生成器35は、サーボプレスモータ速度ωSPR及びFW負荷電力K_PL1”に基づいて、プレス作業区間のときにオンの状態を維持し、プレス作業区間以外のときにオフの状態を維持するワークアングル信号WA_ON@を生成し、ワークアングル信号WA_ON@をスイッチ31,33に出力する。ワークアングル信号生成器35の詳細については後述する。 The work angle signal generator 35 receives the servo press motor speed ω SPR from the inverter 13 and the FW load power K_PL1″ from the FW control unit 22. Based on the servo press motor speed ω SPR and the FW load power K_PL1″, the work angle signal generator 35 generates a work angle signal WA_ON@ that is maintained in the ON state during the press work interval and in the OFF state outside the press work interval. Output to 1,33. Details of the work angle signal generator 35 will be described later.

図4は、負荷電力K_PL、FW負荷電力K_PL1及びコンデンサ負荷電力K_PL2の特性を説明する図である。横軸は時間を示す。 FIG. 4 is a diagram for explaining characteristics of load power K_PL, FW load power K_PL1, and capacitor load power K_PL2. The horizontal axis indicates time.

図4(1)は、サーボプレスモータ速度ωSPRの一例を示しており、サーボプレスモータ速度ωSPRは、加速区間のときに大きくなり、加速区間が終了すると一定となり、その後プレス作業区間に入り、プレス作業区間が終了する。サーボプレスモータ速度ωSPRは、その後減速区間に入ると、小さくなる。これは、サーボプレスモータ14を加速して材料加工後に減速する、予め設定されたサーボプレス速度指令のパターンの一例に対応するものである。尚、図4(1)に示したサーボプレスモータ速度ωSPRは、加速区間が終了したときに一定になっているが、必ずしも一定になるとは限らない。 FIG. 4(1) shows an example of the servo press motor speed ω SPR . The servo press motor speed ω SPR increases during the acceleration section, becomes constant at the end of the acceleration section, then enters the press work section, and the press work section ends. The servo press motor speed ω SPR becomes smaller after entering the deceleration section. This corresponds to an example of a preset servo press speed command pattern for accelerating the servo press motor 14 and decelerating it after material processing. Although the servo press motor speed ω SPR shown in FIG. 4(1) is constant when the acceleration section ends, it is not necessarily constant.

図4(2)は、負荷電力K_PLを示しており、負荷電力K_PLは、加速区間のときに0から徐々に大きくなってプラスの所定値となり、加速区間が終了すると0となり、プレス作業区間に入ると所定値で一定となり、プレス作業区間が終了すると0となり、減速区間に入ると加速区間と逆のパターンをとり、マイナスの所定値から徐々に0に近づいて元の0に戻るサーボプレスモータ動作パターンの一例である。 FIG. 4(2) shows the load power K_PL. The load power K_PL gradually increases from 0 to a positive predetermined value during the acceleration section, becomes 0 when the acceleration section ends, becomes constant at a predetermined value when the press work section ends, becomes 0 when the press work section ends, takes a pattern opposite to the acceleration section when the press work section ends, and gradually approaches 0 from the negative predetermined value and returns to the original 0. This is an example of a servo press motor operation pattern.

図4(3)は、ワークアングル信号WA_ON@を示しており、プレス作業区間のときにオンの状態を維持し、プレス作業区間以外のときにオフの状態を維持する。 FIG. 4(3) shows the work angle signal WA_ON@, which maintains the ON state during the press work interval and the OFF state during the non-press work interval.

図4(4)は、FW負荷電力K_PL1を示しており、FW負荷電力K_PL1は、プレス作業区間以外のときに、図4(2)に示した負荷電力K_PLが反映された電力(乗算器32により、負荷電力K_PLにサーボプレスモータ定格容量SPR_KWが乗算されることで得られた電力)であり、プレス作業区間のときに、負荷電力K_PLがFW分担容量FW_KWに応じて分担された電力a(乗算器32により、負荷電力K_PLにFW分担容量FW_KWが乗算されることで得られた電力)である。 FIG. 4(4) shows the FW load power K_PL1. The FW load power K_PL1 is the power reflecting the load power K_PL shown in FIG. 4(2) (the power obtained by multiplying the load power K_PL by the servo press motor rated capacity SPR_KW by the multiplier 32) during a period other than the press work section. power obtained by multiplying the load power K_PL by the FW allotted capacity FW_KW by the multiplier 32).

図4(5)は、コンデンサ負荷電力K_PL2を示しており、コンデンサ負荷電力K_PL2は、プレス作業区間以外のときに0(乗算器34により、負荷電力K_PLに0が乗算されることで得られた電力)であり、プレス作業区間のときに、負荷電力K_PLがコンデンサ分担容量CB_KWに応じて分担された電力b(乗算器34により、負荷電力K_PLにコンデンサ分担容量CB_KWが乗算されることで得られた電力)である。 FIG. 4(5) shows the capacitor load power K_PL2, which is 0 (power obtained by multiplying the load power K_PL by 0 by the multiplier 34) when not in the press work section, and power b shared by the load power K_PL according to the capacitor allotment capacity CB_KW during the press work section (power obtained by multiplying the load power K_PL by the capacitor allotment capacity CB_KW by the multiplier 34). is.

(ワークアングル信号生成器35)
次に、図3に示したワークアングル信号生成器35について詳細に説明する。図5は、ワークアングル信号生成器35の構成例を示すブロック図である。このワークアングル信号生成器35は、第1ワークアングル信号生成器40、第2ワークアングル信号生成器41及び選択器42を備えている。
(Work angle signal generator 35)
Next, the work angle signal generator 35 shown in FIG. 3 will be described in detail. FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of the work angle signal generator 35. As shown in FIG. This work angle signal generator 35 comprises a first work angle signal generator 40 , a second work angle signal generator 41 and a selector 42 .

第1ワークアングル信号生成器40は、インバータ13からサーボプレスモータ速度ωSPRを入力し、サーボプレスモータ速度ωSPRに基づいてプレス角度θdegを算出する。そして、第1ワークアングル信号生成器40は、プレス角度θdegが予め設定されたワークアングルの範囲(ワークオン角度WONからワークオフ角度WOFFまでの範囲、プレス作業区間の範囲)にあるか否かを示す第1ワークアングル信号WA_ON_DEG@を生成する。第1ワークアングル信号生成器40は、プレス角度θdegを第2ワークアングル信号生成器41に出力し、第1ワークアングル信号WA_ON_DEG@を選択器42に出力する。第1ワークアングル信号生成器40の詳細については後述する。 The first work angle signal generator 40 receives the servo press motor speed ω SPR from the inverter 13 and calculates the press angle θ deg based on the servo press motor speed ω SPR . Then, the first work angle signal generator 40 generates a first work angle signal WA_ON_DEG@ indicating whether or not the press angle θ deg is within a preset work angle range (the range from the work-on angle WON to the work-off angle WOFF, the press work section range). The first work angle signal generator 40 outputs the press angle θ deg to the second work angle signal generator 41 and outputs the first work angle signal WA_ON_DEG@ to the selector 42 . Details of the first work angle signal generator 40 will be described later.

第2ワークアングル信号生成器41は、インバータ13からサーボプレスモータ速度ωSPRを入力すると共に、FW制御部22からFW負荷電力K_PL1”を入力し、第1ワークアングル信号生成器40からプレス角度θdegを入力する。そして、第2ワークアングル信号生成器41は、FW負荷電力K_PL1”に基づいて、当該FW負荷電力K_PL1”の変化量を示す負荷電力変化量K_PLDを算出する。第2ワークアングル信号生成器41は、負荷電力変化量K_PLD及びサーボプレスモータ速度ωSPRに基づいて、プレス角度θdegが負荷電力変化量K_PLDに応じたプレス作業区間の範囲にあるか否かを示す第2ワークアングル信号WA_ON_PL@を生成する。第2ワークアングル信号生成器41は、第2ワークアングル信号WA_ON_PL@を選択器42に出力する。第2ワークアングル信号生成器41の詳細については後述する。 The second work angle signal generator 41 receives the servo press motor speed ω from the inverter 13 .SPRis input, the FW load power K_PL1″ is input from the FW control unit 22, and the press angle θ is input from the first work angle signal generator 40.degEnter Based on the FW load power K_PL1″, the second work angle signal generator 41 calculates a load power change amount K_PLD that indicates the amount of change in the FW load power K_PL1″. The second work angle signal generator 41 generates the load power change amount K_PLD and the servo press motor speed ω.SPRbased on the press angle θdegis within the range of the press work interval corresponding to the load power change amount K_PLD. The second work angle signal generator 41 outputs the second work angle signal WA_ON_PL@ to the selector 42 . Details of the second work angle signal generator 41 will be described later.

選択器42は、第1ワークアングル信号生成器40から第1ワークアングル信号WA_ON_DEG@を入力すると共に、第2ワークアングル信号生成器41から第2ワークアングル信号WA_ON_PL@を入力する。また、選択器42は、予め設定されたワークアングル選択信号WA_ON_SEL@を入力し、ワークアングル選択信号WA_ON_SEL@に応じて、第1ワークアングル信号WA_ON_DEG@及び第2ワークアングル信号WA_ON_PL@のうちのいずれか一方をワークアングル信号WA_ON@として選択する。選択器42は、ワークアングル信号WA_ON@をスイッチ31,33に出力する。ワークアングル選択信号WA_ON_SEL@は、第1ワークアングル信号WA_ON_DEG@及び第2ワークアングル信号WA_ON_PL@のうちのいずれか一方を選択するための信号であり、ユーザの操作により変更することができる。選択器42の詳細については後述する。 The selector 42 receives the first work angle signal WA_ON_DEG@ from the first work angle signal generator 40 and the second work angle signal WA_ON_PL@ from the second work angle signal generator 41 . The selector 42 also receives a preset work angle selection signal WA_ON_SEL@, and selects one of the first work angle signal WA_ON_DEG@ and the second work angle signal WA_ON_PL@ as the work angle signal WA_ON@ in accordance with the work angle selection signal WA_ON_SEL@. Selector 42 outputs work angle signal WA_ON@ to switches 31 and 33 . The work angle selection signal WA_ON_SEL@ is a signal for selecting either one of the first work angle signal WA_ON_DEG@ and the second work angle signal WA_ON_PL@, and can be changed by the user's operation. Details of the selector 42 will be described later.

[第1ワークアングル信号生成器40]
次に、図5に示した第1ワークアングル信号生成器40について詳細に説明する。図6は、第1ワークアングル信号生成器40の構成例を示すブロック図である。図7は、第1ワークアングル信号生成器40の構成部の入出力信号を説明する図である。図7(1)は、角度生成器36の入出力信号を示し、図7(2)は、比較器38の入出力信号を示す。
[First work angle signal generator 40]
Next, the first work angle signal generator 40 shown in FIG. 5 will be described in detail. FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of the first work angle signal generator 40. As shown in FIG. FIG. 7 is a diagram for explaining input/output signals of the components of the first work angle signal generator 40. As shown in FIG. 7(1) shows the input/output signal of the angle generator 36, and FIG. 7(2) shows the input/output signal of the comparator 38. FIG.

この第1ワークアングル信号生成器40は、角度生成器36、乗算器37及び比較器38を備えている。 This first work angle signal generator 40 comprises an angle generator 36 , a multiplier 37 and a comparator 38 .

角度生成器36は、インバータ13からサーボプレスモータ速度ωSPRを入力し、サーボプレスモータ速度ωSPRに対する処理、サーボプレスモータ回転数の加算結果を積分する処理等により、角度θplseを生成する。具体的には、角度生成器36は、サーボプレスモータ14の加減速パターンであるサーボプレスモータ速度ωSPRに基づいて、図7(1)に示すように、0から予め設定されたスケーリングファクタSCの値までを、最初はその変化率が徐々に大きくなり、最後は徐々に小さくなるように、角度θplseを生成する。角度生成器36は、角度θplseを乗算器37に出力する。より詳細には、角度生成器36は、サーボプレスモータ速度ωSPRを積分する等の処理により、角度θplseを生成する。 The angle generator 36 receives the servo press motor speed ω SPR from the inverter 13 and generates an angle θ plse by processing the servo press motor speed ω SPR , integrating the addition result of the servo press motor rotation speed, and the like. Specifically , the angle generator 36 generates the angle θ plse from 0 to the value of the preset scaling factor SC based on the servo press motor speed ω SPR , which is the acceleration/deceleration pattern of the servo press motor 14, so that the rate of change gradually increases at first and gradually decreases at the end, as shown in FIG. 7(1). Angle generator 36 outputs angle θ plse to multiplier 37 . More specifically, the angle generator 36 generates the angle θ plse by processing such as integrating the servo press motor speed ω SPR .

乗算器37は、角度生成器36から角度θplseを入力し、角度θplseに、360を予め設定されたスケーリングファクタSCで除算した除算結果を乗算することで、プレス角度θdegを求め、プレス角度θdegを比較器38及び第2ワークアングル信号生成器41に出力する。 The multiplier 37 receives the angle θ plse from the angle generator 36, multiplies the angle θ plse by the division result obtained by dividing 360 by a preset scaling factor SC, thereby obtaining the press angle θ deg , and outputs the press angle θ deg to the comparator 38 and the second work angle signal generator 41.

比較器38は、乗算器37からプレス角度θdegを入力し、プレス角度θdegが予め設定されたワークオン角度WON以上であり、かつ予め設定されたワークオフ角度WOFF以下である場合、オンの状態を維持する第1ワークアングル信号WA_ON_DEG@を生成する。 The comparator 38 receives the press angle θ deg from the multiplier 37, and generates a first work angle signal WA_ON_DEG@ that maintains the ON state when the press angle θ deg is greater than or equal to a preset work-on angle WON and less than or equal to a preset work-off angle WOFF.

一方、比較器38は、プレス角度θdegが予め設定されたワークオン角度WONよりも小さい場合、または、予め設定されたワークオフ角度WOFFよりも大きい場合、オフの状態を維持する第1ワークアングル信号WA_ON_DEG@を生成する。そして、比較器38は、第1ワークアングル信号WA_ON_DEG@を選択器42に出力する。 On the other hand, the comparator 38 generates a first work angle signal WA_ON_DEG@ that remains off when the press angle θ deg is smaller than the preset work-on angle WON or larger than the preset work-off angle WOFF. The comparator 38 then outputs the first work angle signal WA_ON_DEG@ to the selector 42 .

図7(2)に示すように、プレス装置16のプレス部材が上死点(プレス角度θdeg=0°)から下死点(プレス角度θdeg=180°)へ、下死点から上死点へ時計の反対回りに動く場合を想定する。この場合、サーボプレスモータ速度ωSPRのパターンに対応したプレス角度θdeg=0°~360°において、プレス角度θdegがワークオン角度WON以上であり、かつワークオフ角度WOFF以下である場合((α2-δ)以上(α3+δ)以下の場合)、オンの状態を維持する第1ワークアングル信号WA_ON_DEG@が生成される。一方、プレス角度θdegがワークオン角度WONよりも小さい場合、または、ワークオフ角度WOFFよりも大きい場合、オフの状態を維持する第1ワークアングル信号WA_ON_DEG@が生成される。尚、α2,α3は、実際のプレス作業区間である。ワークオン角度WON及びワークオフ角度WOFFは、α2,α3に対して余裕角度δの余裕分を持たせた角度であり、予め設定される。 As shown in FIG. 7(2), it is assumed that the pressing member of the pressing device 16 moves counterclockwise from the top dead center (press angle θ deg =0°) to the bottom dead center (press angle θ deg =180°) and from the bottom dead center to the top dead center. In this case, at the press angle θ deg =0° to 360° corresponding to the pattern of the servo press motor speed ω SPR , when the press angle θ deg is greater than or equal to the work-on angle WON and less than or equal to the work-off angle WOFF ((α2−δ) or more (α3+δ) or less), the first work angle signal WA_ON_DEG@ that maintains the ON state is generated. On the other hand, when the press angle θ deg is smaller than the work-on angle WON or larger than the work-off angle WOFF, the first work angle signal WA_ON_DEG@ is generated to maintain the OFF state. Note that α2 and α3 are actual press work sections. The work-on angle WON and the work-off angle WOFF are angles obtained by adding a margin angle δ to α2 and α3, and are set in advance.

このように、図2に示した負荷電力分担部21により、プレス作業区間のときに、負荷電力K_PLの一部をFW及びコンデンサ10による蓄電システムに分担させることで、FW負荷電力K_PL1及びコンデンサ負荷電力K_PL2が生成される。また、プレス作業区間以外のときに、負荷電力K_PLの一部をFWによる蓄電システムに分担させることで、負荷電力K_PLが反映されたFW負荷電力K_PL1、及び0のコンデンサ負荷電力K_PL2が生成される。 In this way, the FW load power K_PL1 and the capacitor load power K_PL2 are generated by the load power sharing unit 21 shown in FIG. In addition, FW load power K_PL1 reflecting the load power K_PL and 0 capacitor load power K_PL2 are generated by allocating part of the load power K_PL to the power storage system by the FW outside the press work section.

[第2ワークアングル信号生成器41]
次に、図5に示した第2ワークアングル信号生成器41について詳細に説明する。図8は、第2ワークアングル信号生成器41の構成例を示すブロック図である。この第2ワークアングル信号生成器41は、極性判別器50、作業区間入出判別器51、ワークオンオフトリガ信号生成器52、ワークオンオフアングル生成器53及び比較器54を備えている。
[Second work angle signal generator 41]
Next, the second work angle signal generator 41 shown in FIG. 5 will be described in detail. FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example of the second work angle signal generator 41. As shown in FIG. The second work angle signal generator 41 includes a polarity discriminator 50 , a work section entry/exit discriminator 51 , a work on/off trigger signal generator 52 , a work on/off angle generator 53 and a comparator 54 .

極性判別器50は、インバータ13からサーボプレスモータ速度ωSPRを入力すると共に、FW制御部22からFW負荷電力K_PL1”を入力する。そして、極性判別器50は、FW負荷電力K_PL1”に基づいて負荷電力変化量K_PLDを算出し、負荷電力変化量K_PLD及びにサーボプレスモータ速度ωSPRに基づいて、サーボプレスモータ速度ωSPR及びFW負荷電力K_PL1”の極性を判別し、極性判別値SGNを設定する。極性判別器50は、負荷電力変化量K_PLD及び極性判別値SGNを作業区間入出判別器51に出力する。 The polarity discriminator 50 receives the servo press motor speed ω from the inverter 13 .SPRis input, and the FW load power K_PL1" is input from the FW control unit 22. Then, the polarity discriminator 50 calculates the load power change amount K_PLD based on the FW load power K_PL1", and calculates the load power change amount K_PLD and the servo press motor speed ωSPRbased on the servo press motor speed ωSPRand FW load power K_PL1″, and sets a polarity discrimination value SGN.

図9は、極性判別器50の構成例を示すブロック図である。この極性判別器50は、微分器60、比較器61,63、スイッチ62,64及び乗算器65を備えている。 FIG. 9 is a block diagram showing a configuration example of the polarity discriminator 50. As shown in FIG. This polarity discriminator 50 comprises a differentiator 60 , comparators 61 and 63 , switches 62 and 64 and a multiplier 65 .

微分器60は、FW負荷電力K_PL1”を入力し、FW負荷電力K_PL1”に対し、予め設定された微分ゲインωLAGのパラメータにて微分処理を施し、FW負荷電力K_PL1”の変化量を示す負荷電力変化量K_PLDを求める。そして、微分器60は、負荷電力変化量K_PLDを比較器61及び作業区間入出判別器51に出力する。 The differentiator 60 receives the FW load power K_PL1″ and performs differentiation processing on the FW load power K_PL1″ using a preset differential gain ω LAG parameter to obtain a load power change amount K_PLD that indicates the amount of change in the FW load power K_PL1″.

比較器61は、微分器60から負荷電力変化量K_PLDを入力すると共に、予め設定された0(ゼロの値)を入力し、負荷電力変化量K_PLDと0とを比較する。そして、比較器61は、負荷電力変化量K_PLDが0よりも大きい場合、0よりも大きいことを示す信号をスイッチ62に出力し、負荷電力変化量K_PLDが0である場合、0であることを示す信号をスイッチ62に出力する。また、比較器61は、負荷電力変化量K_PLDが0よりも小さい場合、0よりも小さいことを示す信号をスイッチ62に出力する。 The comparator 61 receives the load power change amount K_PLD from the differentiator 60 and a preset 0 (zero value), and compares the load power change amount K_PLD with 0. Then, when the load power change amount K_PLD is greater than 0, the comparator 61 outputs a signal indicating that it is greater than 0 to the switch 62, and when the load power change amount K_PLD is 0, outputs a signal indicating 0 to the switch 62. Also, when the load power change amount K_PLD is less than 0, the comparator 61 outputs a signal indicating that it is less than 0 to the switch 62 .

スイッチ62は、比較器61から0よりも大きいことを示す信号、0であることを示す信号及び0よりも小さいことを示す信号のうちのいずれかを入力すると共に、予め設定された1(1の値)、0(ゼロの値)及び-1(-1の値)を入力する。そして、スイッチ62は、比較器61から0よりも大きいことを示す信号を入力した場合、1の値を乗算器65に出力し、比較器61から0であることを示す信号を入力した場合、0の値を乗算器65に出力する。また、スイッチ62は、比較器61から0よりも小さいことを示す信号を入力した場合、-1の値を乗算器65に出力する。 The switch 62 receives from the comparator 61 one of a signal indicating greater than 0, a signal indicating 0, and a signal indicating less than 0, and inputs preset 1 (value of 1), 0 (value of zero) and -1 (value of -1). The switch 62 outputs a value of 1 to the multiplier 65 when a signal indicating greater than 0 is input from the comparator 61, and outputs a value of 0 to the multiplier 65 when a signal indicating 0 is input from the comparator 61. Also, the switch 62 outputs a value of −1 to the multiplier 65 when a signal indicating that the value is smaller than 0 is input from the comparator 61 .

比較器63は、インバータ13からサーボプレスモータ速度ωSPRを入力すると共に、予め設定された0(ゼロの値)を入力し、サーボプレスモータ速度ωSPRと0とを比較する。そして、比較器63は、サーボプレスモータ速度ωSPRが0よりも大きい場合、0よりも大きいことを示す信号をスイッチ64に出力し、サーボプレスモータ速度ωSPRが0である場合、0であることを示す信号をスイッチ64に出力する。また、比較器63は、サーボプレスモータ速度ωSPRが0よりも小さい場合、0よりも小さいことを示す信号をスイッチ64に出力する。 A comparator 63 receives the servo press motor speed ω SPR from the inverter 13 and a preset value of 0 (zero value), and compares the servo press motor speed ω SPR with 0. When the servo press motor speed ω SPR is greater than 0, the comparator 63 outputs a signal indicating that it is greater than 0 to the switch 64, and when the servo press motor speed ω SPR is 0, outputs a signal indicating 0 to the switch 64. Also, when the servo press motor speed ω SPR is less than zero, the comparator 63 outputs a signal indicating that it is less than zero to the switch 64 .

スイッチ64は、比較器63から0よりも大きいことを示す信号、0であることを示す信号及び0よりも小さいことを示す信号のうちのいずれかを入力すると共に、予め設定された1(1の値)、0(ゼロの値)及び-1(-1の値)を入力する。そして、スイッチ64は、比較器63から0よりも大きいことを示す信号を入力した場合、1の値を乗算器65に出力し、比較器63から0であることを示す信号を入力した場合、0の値を乗算器65に出力する。また、スイッチ64は、比較器63から0よりも小さいことを示す信号を入力した場合、-1の値を乗算器65に出力する。 The switch 64 receives one of a signal indicating greater than 0, a signal indicating 0, and a signal indicating less than 0 from the comparator 63, and inputs preset 1 (value of 1), 0 (value of zero) and -1 (value of -1). The switch 64 outputs a value of 1 to the multiplier 65 when a signal indicating that it is greater than 0 is input from the comparator 63, and outputs a value of 0 to the multiplier 65 when a signal indicating that it is 0 is input from the comparator 63. Also, the switch 64 outputs a value of −1 to the multiplier 65 when a signal indicating that the value is smaller than 0 is input from the comparator 63 .

乗算器65は、スイッチ62から1,0,-1のうちのいずれかの値を入力すると共に、スイッチ64から1,0,-1のうちのいずれかの値を入力する。そして、乗算器65は、両値を乗算することで、サーボプレスモータ速度ωSPR及びFW負荷電力K_PL1”の極性を判別し、乗算結果を極性判別値SGN(1,0,-1のいずれかの値)として設定する。乗算器65は、極性判別値SGNを作業区間入出判別器51に出力する。 Multiplier 65 receives a value of 1, 0 or −1 from switch 62 and a value of 1, 0 or −1 from switch 64 . Then, the multiplier 65 multiplies both values to determine the polarity of the servo press motor speed ω SPR and the FW load power K_PL1″, and sets the multiplication result as the polarity determination value SGN (any value of 1, 0, or −1).

図8に戻って、作業区間入出判別器51は、極性判別器50から負荷電力変化量K_PLD及び極性判別値SGNを入力する。そして、作業区間入出判別器51は、負荷電力変化量K_PLD及び極性判別値SGNに基づいて、プレス作業区間に入るとき(プレス作業を開始するとき)のFW負荷電力K_PL1”の増加率が高いことを示す作業区間入信号WANG_ON0@を生成し、プレス作業区間から出るとき(プレス作業が終了するとき)のFW負荷電力K_PL1”の減少率が高いことを示す作業区間出信号WANG_OFF0@を生成する。作業区間入出判別器51は、作業区間入信号WANG_ON0@及び作業区間出信号WANG_OFF0@をワークオンオフトリガ信号生成器52に出力する。 Returning to FIG. 8 , the work section entrance/exit discriminator 51 inputs the load power change amount K_PLD and the polarity discrimination value SGN from the polarity discriminator 50 . Based on the load power change amount K_PLD and the polarity discrimination value SGN, the work zone entry/exit discriminator 51 generates a work zone entry signal WANG_ON0@ indicating that the rate of increase of the FW load power K_PL1'' when entering the press work zone (when the press work is started) is high, and generates a work zone exit signal WANG_OFF0@ which indicates that the rate of decrease of the FW load power K_PL1'' when exiting the press work zone (when the press work ends) is high. The work section entry/exit discriminator 51 outputs a work section entry signal WANG_ON0@ and a work section exit signal WANG_OFF0@ to the work on/off trigger signal generator 52 .

図10は、作業区間入出判別器51の構成例を示すブロック図である。この作業区間入出判別器51は、ハイパス特徴量フィルタ66、乗算器67及び比較器68,69を備えている。 FIG. 10 is a block diagram showing a configuration example of the work section entry/exit discriminator 51. As shown in FIG. The work interval entry/exit discriminator 51 includes a high-pass feature amount filter 66 , a multiplier 67 , and comparators 68 and 69 .

ハイパス特徴量フィルタ66は、極性判別器50から負荷電力変化量K_PLDを入力し、負荷電力変化量K_PLDに対し、負荷電力変化量K_PLDを特徴量としてハイパス特徴量フィルタ処理を施し、ハイパス特徴量フィルタ処理が施された負荷電力変化量K_PLDを乗算器67に出力する。ハイパス特徴量フィルタ66は、(K_PLD/Po)2/(1+(K_PLD/Po)2)の式で表される演算を行い、Poは、予め設定された定数を示すパラメータである。 The high-pass feature amount filter 66 receives the load power change amount K_PLD from the polarity discriminator 50, performs high-pass feature amount filter processing on the load power change amount K_PLD using the load power change amount K_PLD as a feature amount, and outputs the load power change amount K_PLD subjected to the high-pass feature amount filter processing to the multiplier 67. The high-pass feature amount filter 66 performs an operation represented by the formula (K_PLD/P o ) 2 /(1+(K_PLD/P o ) 2 ), where P o is a parameter indicating a preset constant.

具体的には、ハイパス特徴量フィルタ66は、負荷電力変化量K_PLDの絶対値が大きいほど(0に近くないほど)、入力した負荷電力変化量K_PLDをそのまま出力する。つまり、負荷電力変化量K_PLDの絶対値が大きいほど、ハイパス特徴量フィルタ66の出力値は1に近くなる。一方、ハイパス特徴量フィルタ66は、負荷電力変化量K_PLDが0に近いほど、0に近い負荷電力変化量K_PLDを出力する。これにより、負荷電力変化量K_PLDが0に近いほど、負荷電力変化量K_PLDのハンチングをなくし感度を下げることができる。 Specifically, the higher the absolute value of the load power change amount K_PLD (the closer it is to 0), the higher the high-pass feature amount filter 66 outputs the input load power change amount K_PLD as it is. That is, the higher the absolute value of the load power change amount K_PLD, the closer the output value of the high-pass feature amount filter 66 to 1. On the other hand, as the load power change amount K_PLD is closer to 0, the high-pass feature amount filter 66 outputs a load power change amount K_PLD closer to 0. As a result, the closer the load power change amount K_PLD is to 0, the more the hunting of the load power change amount K_PLD can be eliminated and the sensitivity can be lowered.

乗算器67は、ハイパス特徴量フィルタ66からハイパス特徴量フィルタ処理が施された負荷電力変化量K_PLDを入力すると共に、極性判別器50から極性判別値SGN(1,0,-1のいずれかの値)を入力する。そして、乗算器67は、負荷電力変化量K_PLDに極性判別値SGNを乗算し、乗算結果を比較器68,69に出力する。 The multiplier 67 receives the load power change amount K_PLD subjected to the high-pass feature filter processing from the high-pass feature filter 66, and inputs the polarity discrimination value SGN (one of 1, 0, -1) from the polarity discriminator 50. The multiplier 67 multiplies the load power change amount K_PLD by the polarity discrimination value SGN, and outputs the multiplication result to the comparators 68 and 69 .

比較器68は、乗算器67から乗算結果を入力すると共に、予め設定された0.5(0.5の値)を入力し、乗算結果と0.5とを比較する。そして、比較器68は、乗算結果が0.5よりも大きい場合、FW負荷電力K_PL1”の増加率が高いことを示すオンの状態を維持する作業区間入信号WANG_ON0@を生成する。一方、比較器68は、乗算結果が0.5以下の場合、FW負荷電力K_PL1”の増加率が高くないことを示すオフの状態を維持する作業区間入信号WANG_ON0@を生成する。比較器68は、作業区間入信号WANG_ON0@をワークオンオフトリガ信号生成器52に出力する。 A comparator 68 receives the multiplication result from the multiplier 67 and a preset 0.5 (value of 0.5), and compares the multiplication result with 0.5. Then, if the multiplication result is greater than 0.5, the comparator 68 generates a work interval entry signal WANG_ON0@ that remains on indicating that the rate of increase of the FW load power K_PL1″ is high. On the other hand, if the result of multiplication is 0.5 or less, the comparator 68 generates a work interval entry signal WANG_ON0@ that remains off indicating that the rate of increase of the FW load power K_PL1″ is not high. Comparator 68 outputs work interval incoming signal WANG_ON0@ to work on/off trigger signal generator 52 .

比較器69は、乗算器67から乗算結果を入力すると共に、予め設定された-0.5(-0.5の値)を入力し、乗算結果と-0.5とを比較する。そして、比較器69は、乗算結果が-0.5よりも小さい場合、FW負荷電力K_PL1”の減少率が高いことを示すオンの状態を維持する作業区間出信号WANG_OFF0@を生成する。一方、比較器69は、乗算結果が-0.5以上の場合、FW負荷電力K_PL1”の減少率が高くないことを示すオフの状態を維持する作業区間出信号WANG_OFF0@を生成する。比較器69は、作業区間出信号WANG_OFF0@をワークオンオフトリガ信号生成器52に出力する。 A comparator 69 receives the multiplication result from the multiplier 67 and a preset -0.5 (a value of -0.5), and compares the multiplication result with -0.5. Then, when the multiplication result is smaller than −0.5, the comparator 69 generates a work interval output signal WANG_OFF0@ that remains ON indicating that the rate of decrease of the FW load power K_PL1″ is high. On the other hand, if the result of multiplication is −0.5 or more, the comparator 69 generates a work interval output signal WANG_OFF0@ that maintains an OFF state indicating that the rate of decrease of the FW load power K_PL1″ is not high. The comparator 69 outputs the work interval output signal WANG_OFF0@ to the work on/off trigger signal generator 52 .

図4(2)に示した負荷電力K_PLの特性を参照して、プレス作業区間に入る立ち上がりのタイミングにおいて、ハイパス特徴量フィルタ66によりハイパス特徴量フィルタ処理が施された負荷電力変化量K_PLD(FW負荷電力K_PL1”の増加率)が0.5よりも大きいときに、オンの状態を維持する作業区間入信号WANG_ON0@が生成される。また、プレス作業区間から出る立ち下がりのタイミングにおいて、ハイパス特徴量フィルタ66によりハイパス特徴量フィルタ処理が施された負荷電力変化量K_PLD(FW負荷電力K_PL1”の減少率)が-0.5よりも小さいときに、オンの状態を維持する作業区間出信号WANG_OFF0@が生成される。 Referring to the characteristics of the load power K_PL shown in FIG. 4(2), when the load power change amount K_PLD (increase rate of the FW load power K_PL1″) subjected to the high-pass feature filter processing by the high-pass feature filter 66 is greater than 0.5 at the rising timing of entering the press work zone, the work zone entry signal WANG_ON0@ that maintains the ON state is generated. When the processed load power change amount K_PLD (decrease rate of the FW load power K_PL1″) is smaller than −0.5, the work interval output signal WANG_OFF0@ that remains on is generated.

図8に戻って、ワークオンオフトリガ信号生成器52は、作業区間入出判別器51から作業区間入信号WANG_ON0@及び作業区間出信号WANG_OFF0@を入力すると共に、第1ワークアングル信号生成器40からプレス角度θdegを入力する。 Returning to FIG. 8, the work on/off trigger signal generator 52 receives the work zone entry signal WANG_ON0@ and the work zone exit signal WANG_OFF0@ from the work zone entry/exit discriminator 51 and the press angle θ deg from the first work angle signal generator 40 .

ワークオンオフトリガ信号生成器52は、予め設定されたワークオン角度WONに対して余裕角度δだけ手前(WON-δ)の個所から下死点(180°)までの間の範囲内にプレス角度θdegがある場合、入力した作業区間入信号WANG_ON0@の立ち上がりのタイミングでワークオントリガ信号WANG_ON_TRG@を生成する。 The work-on-off trigger signal generator 52 generates a work-on trigger signal WANG_ON_TRG@ at the rising timing of the input work section entry signal WANG_ON0@ when the press angle θ deg is within the range from a point (WON−δ) before the preset work-on angle WON by a margin angle δ (WON−δ) to the bottom dead center (180°).

ワークオンオフトリガ信号生成器52は、下死点(180°)から予め設定されたワークオフ角度WOFFに対して余裕角度δだけ後の(WOFF+δ)の個所までの範囲内にプレス角度θdegがある場合、入力した作業区間出信号WANG_OFF0@の立ち上がりのタイミングでワークオフトリガ信号WANG_OFF_TRG@を生成する。そして、ワークオンオフトリガ信号生成器52は、ワークオントリガ信号WANG_ON_TRG@及びワークオフトリガ信号WANG_OFF_TRG@をワークオンオフアングル生成器53に出力する。余裕角度δは、予め設定される角度である。 The work-on-off trigger signal generator 52 generates the work-off trigger signal WANG_OFF_TRG@ at the rising timing of the input work interval output signal WANG_OFF0@ when the press angle θ deg is within the range from the bottom dead center (180°) to the point (WOFF+δ) after the margin angle δ with respect to the preset work-off angle WOFF. The work on/off trigger signal generator 52 then outputs the work on trigger signal WANG_ON_TRG@ and the work off trigger signal WANG_OFF_TRG@ to the work on/off angle generator 53 . The allowance angle δ is a preset angle.

これにより、プレス角度θdegが前述の範囲外にある場合、作業区間入信号WANG_ON0@及び作業区間出信号WANG_OFF0@の入力を無視することができ、作業区間入出判別器51における作業区間入信号WANG_ON0@及び作業区間出信号WANG_OFF0@の誤検出を防止することができる。つまり、ワークオンオフトリガ信号生成器52により、精度の高いワークオントリガ信号WANG_ON_TRG@及びワークオフトリガ信号WANG_OFF_TRG@を生成することができ、結果として、第2ワークアングル信号生成器41により生成される第2ワークアングル信号WA_ON_PL@の精度を高めることができる。 As a result, when the press angle θ deg is outside the aforementioned range, the input of the work section entry signal WANG_ON0@ and the work section exit signal WANG_OFF0@ can be ignored, and erroneous detection of the work section entry signal WANG_ON0@ and the work section exit signal WANG_OFF0@ by the work section entry/exit discriminator 51 can be prevented. That is, the work-on-off trigger signal generator 52 can generate the work-on trigger signal WANG_ON_TRG@ and the work-off trigger signal WANG_OFF_TRG@ with high accuracy, and as a result, the accuracy of the second work-angle signal WA_ON_PL@ generated by the second work-angle signal generator 41 can be improved.

図11は、ワークオンオフトリガ信号生成器52の構成例を示すブロック図であり、図12は、ワークオンオフトリガ信号生成器52の構成部の入出力信号を説明する図である。このワークオンオフトリガ信号生成器52は、比較器70,73、演算器71,74及び立ち上がり微分器72,75を備えている。 FIG. 11 is a block diagram showing a configuration example of the work on/off trigger signal generator 52, and FIG. The work on/off trigger signal generator 52 includes comparators 70 and 73 , calculators 71 and 74 and rising differentiators 72 and 75 .

比較器70は、プレス角度θdegを入力すると共に、予め設定された180°の角度、及び予め設定されたワークオン角度WONから余裕角度δを減算した角度(WON-δ)を入力し、プレス角度θdegと180°及び(WON-δ)の角度とを比較する。 The comparator 70 inputs the press angle θ deg , the preset angle of 180°, and the angle (WON-δ) obtained by subtracting the allowance angle δ from the preset work-on angle WON, and compares the press angle θ deg with the angles of 180° and (WON-δ).

比較器70は、プレス角度θdegが(WON-δ)よりも大きく、かつ180°よりも小さい場合(図12において、プレス角度θdegがαの範囲にある場合)、ワークオン角度WONの手前から下死点(180°)までの間の範囲内にプレス角度θdegがあることを示すオンの状態を維持するワークオン下死点区間信号WANG_ON_WIN@を生成する。 When the press angle θ deg is larger than (WON−δ) and smaller than 180° (when the press angle θ deg is within the range of α in FIG. 12), the comparator 70 generates a work-on bottom dead center interval signal WANG_ON_WIN@ that maintains an ON state indicating that the press angle θ deg is within the range from before the work-on angle WON to the bottom dead center (180°).

一方、比較器70は、プレス角度θdegが(WON-δ)以下であるか、または180°以上である場合、前述の範囲外にプレス角度θdegがあることを示すオフの状態を維持するワークオン下死点区間信号WANG_ON_WIN@を生成する。そして、比較器70は、ワークオン下死点区間信号WANG_ON_WIN@を演算器71に出力する。 On the other hand, when the press angle θ deg is less than (WON−δ) or greater than 180°, the comparator 70 generates a work-on bottom dead center interval signal WANG_ON_WIN@ that remains off indicating that the press angle θ deg is outside the aforementioned range. The comparator 70 then outputs a work-on bottom dead center interval signal WANG_ON_WIN@ to the calculator 71 .

演算器71は、比較器70からワークオン下死点区間信号WANG_ON_WIN@を入力すると共に、作業区間入出判別器51から作業区間入信号WANG_ON0@を入力する。そして、演算器71は、ワークオン下死点区間信号WANG_ON_WIN@及び作業区間入信号WANG_ON0@の論理積(AND)を演算することで、FW負荷電力K_PL1”が増加していることを示す負荷電力増加信号WANG_ON@を生成し、負荷電力増加信号WANG_ON@を立ち上がり微分器72に出力する。 The calculator 71 receives the work-on bottom dead center interval signal WANG_ON_WIN@ from the comparator 70 and the work interval entry signal WANG_ON0@ from the work interval entry/exit discriminator 51 . Then, the computing unit 71 generates a load power increase signal WANG_ON@ indicating that the FW load power K_PL1″ is increasing by computing the logical product (AND) of the work-on bottom dead center interval signal WANG_ON_WIN@ and the work interval entry signal WANG_ON0@, and outputs the load power increase signal WANG_ON@ to the rising differentiator 72.

立ち上がり微分器72は、演算器71から負荷電力増加信号WANG_ON@を入力し、負荷電力増加信号WANG_ON@に対し立ち上がり微分処理を施すことで、立ち上がりのタイミングを検出する。そして、立ち上がり微分器72は、負荷電力増加信号WANG_ON@の立ち上がりのタイミング(FW負荷電力K_PL1”が増加するタイミング)を示すワークオントリガ信号WANG_ON_TRG@を生成する。立ち上がり微分器72は、ワークオントリガ信号WANG_ON_TRG@をワークオンオフアングル生成器53に出力する。 The rise differentiator 72 receives the load power increase signal WANG_ON@ from the calculator 71 and performs rise differentiation processing on the load power increase signal WANG_ON@ to detect the rise timing. Then, the rising differentiator 72 generates a work-on trigger signal WANG_ON_TRG@ indicating the rising timing of the load power increase signal WANG_ON@ (the timing at which the FW load power K_PL1″ increases). The rising differentiator 72 outputs the work-on trigger signal WANG_ON_TRG@ to the work-on off angle generator 53.

比較器73は、プレス角度θdegを入力すると共に、予め設定されたワークオフ角度WOFFに余裕角度δを加算した角度(WOFF+δ)、及び予め設定された180°の角度を入力し、プレス角度θdegと(WOFF+δ)及び180°の角度とを比較する。 The comparator 73 inputs the press angle θ deg , the angle obtained by adding the allowance angle δ to the preset work-off angle WOFF (WOFF+δ), and the preset angle of 180°, and compares the press angle θ deg with (WOFF+δ) and the angle of 180°.

比較器73は、プレス角度θdegが180°よりも大きく、かつ(WOFF+δ)よりも小さい場合(図12において、プレス角度θdegがβの範囲にある場合)、下死点(180°)からワークオフ角度WOFFの後の個所までの間の範囲内にプレス角度θdegがあることを示すオンの状態を維持するワークオフ下死点区間信号WANG_OFF_WIN@を生成する。 When the press angle θ deg is greater than 180° and smaller than (WOFF+δ) (in FIG. 12, the press angle θ deg is in the range of β), the comparator 73 generates a work-off bottom dead center interval signal WANG_OFF_WIN@ that remains on indicating that the press angle θ deg is within the range from the bottom dead center (180°) to a point after the work-off angle WOFF.

一方、比較器73は、プレス角度θdegが180°以下であるか、または(WOFF+δ)以上である場合、前述の範囲外にプレス角度θdegがあることを示すオフを維持するワークオフ下死点区間信号WANG_OFF_WIN@を生成する。そして、比較器73は、ワークオフ下死点区間信号WANG_OFF_WIN@を演算器74に出力する。 On the other hand, when the press angle θ deg is less than or equal to 180° or greater than (WOFF+δ), the comparator 73 generates a work-off bottom dead center interval signal WANG_OFF_WIN@ that remains off indicating that the press angle θ deg is outside the aforementioned range. The comparator 73 then outputs a work-off bottom dead center interval signal WANG_OFF_WIN@ to the calculator 74 .

演算器74は、比較器73からワークオフ下死点区間信号WANG_OFF_WIN@を入力すると共に、作業区間入出判別器51から作業区間出信号WANG_OFF0@を入力する。そして、演算器74は、ワークオフ下死点区間信号WANG_OFF_WIN@及び作業区間出信号WANG_OFF0@の論理積(AND)を演算することで、FW負荷電力K_PL1”が減少していることを示す負荷電力減少信号WANG_OFF@を生成し、負荷電力減少信号WANG_OFF@を立ち上がり微分器75に出力する。 The calculator 74 receives the work-off bottom dead center interval signal WANG_OFF_WIN@ from the comparator 73 and the work interval exit signal WANG_OFF0@ from the work interval entry/exit discriminator 51 . Then, the computing unit 74 generates the load power decrease signal WANG_OFF@ indicating that the FW load power K_PL1″ is decreasing by computing the logical product (AND) of the work-off bottom dead center interval signal WANG_OFF_WIN@ and the work interval output signal WANG_OFF0@, and outputs the load power decrease signal WANG_OFF@ to the rising differentiator 75.

立ち上がり微分器75は、演算器74から負荷電力減少信号WANG_OFF@を入力し、負荷電力減少信号WANG_OFF@に対し立ち上がり微分処理を施すことで、立ち上がりのタイミングを検出する。立ち上がり微分器75は、負荷電力減少信号WANG_OFF@の立ち上がりのタイミング(FW負荷電力K_PL1”が減少するタイミング)を示すワークオフトリガ信号WANG_OFF_TRG@を生成する。立ち上がり微分器75は、ワークオフトリガ信号WANG_OFF_TRG@をワークオンオフアングル生成器53に出力する。 The rising differentiator 75 receives the load power reduction signal WANG_OFF@ from the computing unit 74, and performs a rising differentiation process on the load power reduction signal WANG_OFF@ to detect the rising timing. The rise differentiator 75 generates a work-off trigger signal WANG_OFF_TRG@ indicating the rise timing of the load power reduction signal WANG_OFF@ (the timing at which the FW load power K_PL1″ decreases).

図8に戻って、ワークオンオフアングル生成器53は、ワークオンオフトリガ信号生成器52からワークオントリガ信号WANG_ON_TRG@及びワークオフトリガ信号WANG_OFF_TRG@を入力すると共に、第1ワークアングル信号生成器40からプレス角度θdegを入力する。 Returning to FIG. 8, the work-on/off-angle generator 53 receives the work-on trigger signal WANG_ON_TRG@ and the work-off trigger signal WANG_OFF_TRG@ from the work-on/off trigger signal generator 52 and the press angle θ deg from the first work angle signal generator 40 .

ワークオンオフアングル生成器53は、予め設定されたワークオン角度WON及びワークオフ角度WOFFを、それぞれワークオンアングルWA_ON_PL及びワークオフアングルWA_OFF_PLの初期値に設定する。 The work-on-off angle generator 53 sets the preset work-on angle WON and work-off angle WOFF to the initial values of the work-on angle WA_ON_PL and the work-off angle WA_OFF_PL, respectively.

ワークオンオフアングル生成器53は、ワークオントリガ信号WANG_ON_TRG@を入力する毎に、プレス角度θdegをワークオンアングルWA_ON_PLに設定することで、ワークオンアングルWA_ON_PLを更新する。また、ワークオンオフアングル生成器53は、ワークオフトリガ信号WANG_OFF_TRG@を入力する毎に、プレス角度θdegをワークオフアングルWA_OFF_PLに設定することで、ワークオフアングルWA_OFF_PLを更新する。そして、ワークオンオフアングル生成器53は、ワークオンアングルWA_ON_PL及びワークオフアングルWA_OFF_PLを比較器54に出力する。 The work-on/off angle generator 53 updates the work-on angle WA_ON_PL by setting the press angle θ deg to the work-on angle WA_ON_PL each time the work-on trigger signal WANG_ON_TRG@ is input. Further, the work-on/off-angle generator 53 updates the work-off angle WA_OFF_PL by setting the press angle θ deg to the work-off angle WA_OFF_PL each time the work-off trigger signal WANG_OFF_TRG@ is input. The work-on/off-angle generator 53 then outputs the work-on angle WA_ON_PL and the work-off angle WA_OFF_PL to the comparator 54 .

これにより、プレス角度θdegが前述のワークオンの下死点の範囲(図12のα)内にあり、かつFW負荷電力K_PL1”が増加するタイミングを示すワークオントリガ信号WANG_ON_TRG@を入力する毎に(プレス装置16の1サイクル毎に)、FW負荷電力K_PL1”が増加するタイミングのプレス角度θdegがワークオンアングルWA_ON_PLとして更新される。また、プレス角度θdegが前述のワークオフの下死点の範囲(図12のβ)内にあり、かつFW負荷電力K_PL1”が減少するタイミングを示すワークオフトリガ信号WANG_OFF_TRG@を入力する毎に(プレス装置16の1サイクル毎に)、FW負荷電力K_PL1”が減少するタイミングのプレス角度θdegがワークオフアングルWA_OFF_PLとして更新される。 As a result, every time the press angle θ deg is within the aforementioned work-on bottom dead center range (α in FIG. 12) and the work-on trigger signal WANG_ON_TRG@ indicating the timing at which the FW load power K_PL1″ increases (each cycle of the press device 16), the press angle θ deg at the timing at which the FW load power K_PL1″ increases is updated as the work-on angle WA_ON_PL. In addition, every time the press angle θ deg is within the aforementioned work-off bottom dead center range (β in FIG. 12) and the work-off trigger signal WANG_OFF_TRG@ indicating the timing at which the FW load power K_PL1″ decreases (each cycle of the press device 16), the press angle θ deg at the timing at which the FW load power K_PL1″ decreases is updated as the work-off angle WA_OFF_PL.

図13は、ワークオンオフアングル生成器53の構成例を示すブロック図である。このワークオンオフアングル生成器53は、スイッチ76,77,78,79を備えている。 FIG. 13 is a block diagram showing a configuration example of the work on/off angle generator 53. As shown in FIG. The work on/off angle generator 53 has switches 76 , 77 , 78 and 79 .

スイッチ76は、予め設定されたワークオン角度WONを入力すると共に、スイッチ77から出力されたワークオンアングルWA_ON_PLを入力し、さらに、インバータ運転入信号K_ASTBY@を入力する。インバータ運転入信号K_ASTBY@は、図1に示したインバータ13が運転中のときにオンの状態を維持し、運転中でないときにオフの状態を維持する信号である。 A switch 76 receives a preset work-on angle WON, a work-on angle WA_ON_PL output from the switch 77, and an inverter operation ON signal K_ASTBY@. The inverter operation ON signal K_ASTBY@ is a signal that maintains an ON state when the inverter 13 shown in FIG. 1 is in operation, and maintains an OFF state when the inverter 13 is not in operation.

スイッチ76は、インバータ運転入信号K_ASTBY@がオフの場合、b接点のリレーに入力されたワークオン角度WONをスイッチ77に出力し、インバータ運転入信号K_ASTBY@がオンの場合、a接点のリレーに入力されたワークオンアングルWA_ON_PLをスイッチ77に出力する。 The switch 76 outputs the work-on angle WON input to the b-contact relay to the switch 77 when the inverter operation ON signal K_ASTBY@ is OFF, and outputs the work-on angle WA_ON_PL input to the a-contact relay to the switch 77 when the inverter operation ON signal K_ASTBY@ is ON.

スイッチ77は、プレス角度θdegを入力すると共に、スイッチ76からワークオン角度WONまたはワークオンアングルWA_ON_PLを入力し、さらに、ワークオンオフトリガ信号生成器52からワークオントリガ信号WANG_ON_TRG@を入力する。 The switch 77 receives the press angle θ deg , the work-on angle WON or the work-on angle WA_ON_PL from the switch 76 , and the work-on trigger signal WANG_ON_TRG@ from the work-on/off trigger signal generator 52 .

スイッチ77は、ワークオントリガ信号WANG_ON_TRG@がオフの場合、b接点のリレーに入力されたワークオン角度WONまたはワークオンアングルWA_ON_PL(1スキャン前のワークオンアングルWA_ON_PL)を現在のスキャンのワークオンアングルWA_ON_PLとして設定し、これをスイッチ76及び比較器54に出力する。 When the work-on trigger signal WANG_ON_TRG@ is off, the switch 77 sets the work-on angle WON or the work-on angle WA_ON_PL (the work-on angle WA_ON_PL of one scan before) input to the b-contact relay as the work-on angle WA_ON_PL of the current scan, and outputs this to the switch 76 and the comparator 54.

一方、スイッチ77は、ワークオントリガ信号WANG_ON_TRG@がオンの場合、a接点のリレーに入力されたプレス角度θdegを現在のスキャンのワークオンアングルWA_ON_PLとして設定し、これをスイッチ76及び比較器54に出力する。これにより、オンに変化したワークオントリガ信号WANG_ON_TRG@を入力する毎に、プレス角度θdegがワークオンアングルWA_ON_PLに設定され、ワークオンアングルWA_ON_PLが更新される。 On the other hand, when the work-on trigger signal WANG_ON_TRG@ is on, the switch 77 sets the press angle θ deg input to the a-contact relay as the current scan work-on angle WA_ON_PL and outputs it to the switch 76 and the comparator 54 . Thus, every time the work-on trigger signal WANG_ON_TRG@ that has turned on is input, the press angle θ deg is set to the work-on angle WA_ON_PL, and the work-on angle WA_ON_PL is updated.

スイッチ78は、予め設定されたワークオフ角度WOFFを入力すると共に、スイッチ79により出力されたワークオフアングルWA_OFF_PLを入力し、さらに、インバータ運転入信号K_ASTBY@を入力する。 A switch 78 receives a preset work-off angle WOFF, a work-off angle WA_OFF_PL output by the switch 79, and an inverter operation ON signal K_ASTBY@.

スイッチ78は、インバータ運転入信号K_ASTBY@がオフの場合、b接点のリレーに入力されたワークオフ角度WOFFをスイッチ79に出力し、インバータ運転入信号K_ASTBY@がオンの場合、a接点のリレーに入力されたワークオフアングルWA_OFF_PLをスイッチ79に出力する。 The switch 78 outputs the work-off angle WOFF input to the b-contact relay to the switch 79 when the inverter operation ON signal K_ASTBY@ is OFF, and outputs the work-off angle WA_OFF_PL input to the a-contact relay to the switch 79 when the inverter operation ON signal K_ASTBY@ is ON.

スイッチ79は、プレス角度θdegを入力すると共に、スイッチ78からワークオフ角度WOFFまたはワークオフアングルWA_OFF_PLを入力し、さらに、ワークオンオフトリガ信号生成器52からワークオフトリガ信号WANG_OFF_TRG@を入力する。 The switch 79 receives the press angle θ deg , the work-off angle WOFF or the work-off angle WA_OFF_PL from the switch 78 , and the work-off trigger signal WANG_OFF_TRG@ from the work-on/off trigger signal generator 52 .

スイッチ79は、ワークオフトリガ信号WANG_OFF_TRG@がオフの場合、b接点のリレーに入力されたワークオフ角度WOFFまたはワークオフアングルWA_OFF_PL(1スキャン前のワークオフアングルWA_OFF_PL)を現在のスキャンのワークオフアングルWA_OFF_PLとして設定し、これをスイッチ78及び比較器54に出力する。 When the work-off trigger signal WANG_OFF_TRG@ is off, the switch 79 sets the work-off angle WOFF or the work-off angle WA_OFF_PL (the work-off angle WA_OFF_PL of one scan before) input to the b-contact relay as the work-off angle WA_OFF_PL of the current scan, and outputs it to the switch 78 and the comparator 54.

一方、スイッチ79は、ワークオフトリガ信号WANG_OFF_TRG@がオンの場合、a接点のリレーに入力されたプレス角度θdegを現在のスキャンのワークオフアングルWA_OFF_PLとして設定し、これをスイッチ78及び比較器54に出力する。これにより、オンに変化したワークオフトリガ信号WANG_OFF_TRG@を入力する毎に、プレス角度θdegがワークオフアングルWA_OFF_PLに設定され、ワークオフアングルWA_OFF_PLが更新される。 On the other hand, when the work-off trigger signal WANG_OFF_TRG@ is on, the switch 79 sets the press angle θ deg input to the a-contact relay as the current scan work-off angle WA_OFF_PL, and outputs it to the switch 78 and the comparator 54 . As a result, every time the work-off trigger signal WANG_OFF_TRG@ that has turned on is input, the press angle θ deg is set to the work-off angle WA_OFF_PL, and the work-off angle WA_OFF_PL is updated.

図8に戻って、比較器54は、ワークオンオフアングル生成器53からワークオンアングルWA_ON_PL及びワークオフアングルWA_OFF_PLを入力すると共に、第1ワークアングル信号生成器40からプレス角度θdegを入力する。そして、比較器54は、ワークオンアングルWA_ON_PL及びワークオフアングルWA_OFF_PLとプレス角度θdegとを比較する。 Returning to FIG. 8, the comparator 54 receives the work-on angle WA_ON_PL and the work-off angle WA_OFF_PL from the work-on/off-angle generator 53 and the press angle θ deg from the first work-angle signal generator 40 . Then, the comparator 54 compares the work-on angle WA_ON_PL and work-off angle WA_OFF_PL with the press angle θ deg .

比較器54は、プレス角度θdegがワークオンアングルWA_ON_PLよりも大きく、かつワークオフアングルWA_OFF_PLよりも小さい場合、プレス作業区間を示すオンの状態を維持する第2ワークアングル信号WA_ON_PL@を生成する。一方、比較器54は、プレス角度θdegがワークオンアングルWA_ON_PL以下であるか、またはワークオフアングルWA_OFF_PL以上である場合、プレス作業区間以外を示すオフを維持する第2ワークアングル信号WA_ON_PL@を生成する。そして、比較器54は、第2ワークアングル信号WA_ON_PL@を選択器42に出力する。 Comparator 54 generates a second work angle signal WA_ON_PL@ that remains on indicating a press work interval when press angle θ deg is greater than work on angle WA_ON_PL and less than work off angle WA_OFF_PL. On the other hand, when the press angle θ deg is equal to or less than the work-on angle WA_ON_PL or equal to or more than the work-off angle WA_OFF_PL, the comparator 54 generates a second work angle signal WA_ON_PL@ that remains off indicating a section other than the press work section. The comparator 54 then outputs the second work angle signal WA_ON_PL@ to the selector 42 .

[選択器42]
次に、図5に示した選択器42について詳細に説明する。図14は、選択器42の構成例を示すブロック図である。この選択器42は、反転器80及び演算器81,82,83を備えている。
[Selector 42]
Next, the selector 42 shown in FIG. 5 will be described in detail. FIG. 14 is a block diagram showing a configuration example of the selector 42. As shown in FIG. This selector 42 comprises an inverter 80 and calculators 81 , 82 , 83 .

反転器80は、予め設定されたオンまたはオフの状態を示すワークアングル選択信号WA_ON_SEL@を入力し、ワークアングル選択信号WA_ON_SEL@を反転させ、反転させたワークアングル選択信号WA_ON_SEL@を演算器81に出力する。ワークアングル選択信号WA_ON_SEL@は、第1ワークアングル信号WA_ON_DEG@及び第2ワークアングル信号WA_ON_PL@のうちのいずれか一方を選択するための信号である。 The inverter 80 receives a work angle selection signal WA_ON_SEL@ indicating a preset ON or OFF state, inverts the work angle selection signal WA_ON_SEL@, and outputs the inverted work angle selection signal WA_ON_SEL@ to the calculator 81 . The work angle selection signal WA_ON_SEL@ is a signal for selecting either the first work angle signal WA_ON_DEG@ or the second work angle signal WA_ON_PL@.

演算器81は、第1ワークアングル信号生成器40から第1ワークアングル信号WA_ON_DEG@を入力すると共に、反転器80から反転したワークアングル選択信号WA_ON_SEL@を入力する。そして、演算器81は、第1ワークアングル信号WA_ON_DEG@及び反転したワークアングル選択信号WA_ON_SEL@の論理積(AND)を演算し、演算結果を演算器83に出力する。 The calculator 81 receives the first work angle signal WA_ON_DEG@ from the first work angle signal generator 40 and the inverted work angle selection signal WA_ON_SEL@ from the inverter 80 . The calculator 81 then calculates a logical product (AND) of the first work angle signal WA_ON_DEG@ and the inverted work angle selection signal WA_ON_SEL@, and outputs the calculation result to the calculator 83 .

演算器82は、第2ワークアングル信号生成器41から第2ワークアングル信号WA_ON_PL@を入力すると共に、予め設定されたワークアングル選択信号WA_ON_SEL@を入力する。そして、演算器82は、第2ワークアングル信号WA_ON_PL@及びワークアングル選択信号WA_ON_SEL@の論理積(AND)を演算し、演算結果を演算器83に出力する。 The calculator 82 receives the second work angle signal WA_ON_PL@ from the second work angle signal generator 41 and also receives a preset work angle selection signal WA_ON_SEL@. The calculator 82 then calculates a logical product (AND) of the second work angle signal WA_ON_PL@ and the work angle selection signal WA_ON_SEL@, and outputs the calculation result to the calculator 83 .

演算器83は、演算器81から演算結果を入力すると共に、演算器82から演算結果を入力し、両演算結果の論理和(OR)を演算することで、ワークアングル信号WA_ON@を生成し、ワークアングル信号WA_ON@をスイッチ31,33に出力する。 A computing unit 83 receives the computation result from the computing unit 81 and the computing result from the computing unit 82, and generates the work angle signal WA_ON@ by computing the logical sum (OR) of both computation results, and outputs the work angle signal WA_ON@ to the switches 31 and 33.

これにより、ワークアングル選択信号WA_ON_SEL@がオンを示している場合、FW負荷電力K_PL1”の増減をプレス作業区間に反映した第2ワークアングル信号WA_ON_PL@が、ワークアングル信号WA_ON@として出力される。また、ワークアングル選択信号WA_ON_SEL@がオフを示している場合、プレス角度θdegが予め設定されたワークアングルの範囲にあるか否かをプレス作業区間に反映した第1ワークアングル信号WA_ON_DEG@が、ワークアングル信号WA_ON@として出力される。 As a result, when the work angle selection signal WA_ON_SEL@ indicates ON, the second work angle signal WA_ON_PL@ which reflects the increase or decrease in the FW load power K_PL1″ in the press work interval is output as the work angle signal WA_ON@. When the work angle selection signal WA_ON_SEL@ indicates OFF, the first work angle signal WA_ON_DEG@ reflects in the press work interval whether or not the press angle θ deg is within the preset work angle range. Output as signal WA_ON@.

<FW制御部22>
次に、図2に示したFW制御部22について詳細に説明する。図15は、FW制御部22の構成例を示すブロック図である。
<FW control unit 22>
Next, the FW control unit 22 shown in FIG. 2 will be described in detail. FIG. 15 is a block diagram showing a configuration example of the FW control unit 22. As shown in FIG.

このFW制御部22は、スレショルド電力調整器100、トルク指令変換器101、復帰制御器102、上限制御器103、下限制御器104、加減算器(演算器)105、負荷FF(フィードフォワード)補償器106及びリミッタ107を備えている。 The FW control unit 22 includes a threshold power regulator 100, a torque command converter 101, a return controller 102, an upper limit controller 103, a lower limit controller 104, an adder/subtractor (calculator) 105, a load FF (feedforward) compensator 106, and a limiter 107.

スレショルド電力調整器100及びトルク指令変換器101は、プレス作業区間及びプレス加減速区間において、プレス装置16のプレス部材がプレス作業を行うときの電力及びプレス部材が加減速するための電力を補償するためのFW補償トルク指令TPL1を生成し、これら以外の区間において、0のFW補償トルク指令TPL1を生成する。つまり、スレショルド電力調整器100及びトルク指令変換器101により、FWの回生制御が行われる。 The threshold power adjuster 100 and the torque command converter 101 generate a FW compensating torque command T PL1 for compensating the power for the press member of the press device 16 to perform the press work and the power for accelerating and decelerating the press member in the press work section and the press acceleration/deceleration section, and generate the FW compensating torque command T PL1 of 0 in the other sections. That is, the threshold power regulator 100 and the torque command converter 101 perform regenerative control of the FW.

復帰制御器102は、プレス作業区間及びプレス加減速区間以外の区間において、速度制御によるFW復帰トルク指令TSTAR1を生成し、プレス作業区間及びプレス加減速区間において、0に近いFW復帰トルク指令TSTAR1を生成する。つまり、復帰制御器102により、FWの力行制御が行われる。 The return controller 102 generates the FW return torque command T STAR1 by speed control in sections other than the press work section and the press acceleration/deceleration section, and generates the FW return torque command T STAR1 close to 0 in the press work section and the press acceleration/deceleration section. In other words, the power running control of the FW is performed by the return controller 102 .

スレショルド電力調整器100は、負荷電力分担部21からFW負荷電力K_PL1を入力し、FW負荷電力K_PL1から予め設定されたスレショルド電力を減算する等して、FW補償電力PL1を求める。そして、スレショルド電力調整器100は、FW補償電力PL1をトルク指令変換器101及び復帰制御器102に出力する。スレショルド電力は、電源トランス2の入力電源から供給される電力に対応しており、FW補償電力PL1は、FW負荷電力K_PL1からスレショルド電力を除いた電力に対応する。 Threshold power adjuster 100 receives FW load power K_PL1 from load power sharing unit 21 and obtains FW compensation power PL1 by, for example, subtracting a preset threshold power from FW load power K_PL1. Threshold power adjuster 100 then outputs FW compensation power PL1 to torque command converter 101 and return controller 102 . The threshold power corresponds to the power supplied from the input power supply of the power transformer 2, and the FW compensation power PL1 corresponds to power obtained by subtracting the threshold power from the FW load power K_PL1.

これにより、FW負荷電力K_PL1からスレショルド電力が除外され、プレス装置16の消費電力のピークカット分が調整される。 As a result, the threshold power is excluded from the FW load power K_PL1, and the power consumption of the press device 16 is adjusted by the peak cut amount.

また、スレショルド電力調整器100は、1次遅れフィルタ処理が施されたFW負荷電力K_PL1に所定の定数を乗算することでFW負荷電力K_PL1”(KW)を求め、FW負荷電力K_PL1”を負荷電力分担部21に出力する。 Further, threshold power adjuster 100 obtains FW load power K_PL1″ (KW) by multiplying FW load power K_PL1 subjected to first-order lag filter processing by a predetermined constant, and outputs FW load power K_PL1″ to load power sharing unit 21.

トルク指令変換器101は、スレショルド電力調整器100からFW補償電力PL1を入力すると共に、パルスジェネレータ7からインバータ5を介してFWモータ速度ω1を入力する。そして、トルク指令変換器101は、FW補償電力PL1を、FWモータ速度ω1に応じてFW補償トルク指令TPL1に変換する。具体的には、トルク指令変換器101は、FW補償電力PL1をFWモータ速度ω1で除算することで、FW補償トルク指令TPL1を求める。トルク指令変換器101は、FW補償トルク指令TPL1を加減算器105に出力する。 Torque command converter 101 receives FW compensation power PL 1 from threshold power regulator 100 and FW motor speed ω 1 from pulse generator 7 via inverter 5 . Torque command converter 101 converts FW compensation power PL1 into FW compensation torque command T PL1 according to FW motor speed ω1 . Specifically, the torque command converter 101 obtains the FW compensation torque command T PL1 by dividing the FW compensation power PL1 by the FW motor speed ω1 . Torque command converter 101 outputs FW compensation torque command T PL1 to adder/subtractor 105 .

復帰制御器102は、パルスジェネレータ7からインバータ5を介してFWモータ速度ω1を、予め設定されたFW速度指令ω1*を、スレショルド電力調整器100からFW補償電力PL1をそれぞれ入力する。そして、復帰制御器102は、FW速度指令ω1*からFWモータ速度ω1を減算して得られる速度偏差が0となるように速度制御を行い、FW復帰トルク指令TSTAR1を求める。 Return controller 102 receives FW motor speed ω 1 from pulse generator 7 via inverter 5 , preset FW speed command ω 1 * , and FW compensation power PL 1 from threshold power adjuster 100 . Then, the return controller 102 performs speed control so that the speed deviation obtained by subtracting the FW motor speed ω1 from the FW speed command ω1* becomes 0, and obtains the FW return torque command TSTAR1 .

ここで、復帰制御器102は、速度制御を行う際に、ローパス特徴量フィルタにより、FW補償電力PL1の絶対値が大きいほど(0に近くないほど)、速度制御の比例ゲインを0に近くし、0に近いFW復帰トルク指令TSTAR1を求める。一方、復帰制御器102は、FW補償電力PL1が0に近いほど、速度制御の比例ゲインを効かせたFW復帰トルク指令TSTAR1を求める。そして、復帰制御器102は、FW復帰トルク指令TSTAR1を加減算器105に出力する。 Here, when the speed control is performed, the return controller 102 uses a low-pass feature value filter to make the proportional gain of the speed control closer to 0 as the absolute value of the FW compensation power PL1 is larger (the closer it is to 0), and obtains the FW return torque command T STAR1 closer to 0. On the other hand, as the FW compensation power PL1 is closer to 0, the return controller 102 obtains the FW return torque command T STAR1 in which the proportional gain of the speed control is effective. Then, return controller 102 outputs FW return torque command T STAR1 to adder/subtractor 105 .

これにより、プレス作業区間及びプレス加減速区間のときに、0に近いFW復帰トルク指令TSTAR1が生成され出力される。また、プレス作業区間及びプレス加減速区間以外の区間のときに、FWによる蓄電システムを復帰させるため(プレス作業区間及びプレス加減速区間のときに消費したFWの機械エネルギーを復帰させるため)のFW復帰トルク指令TSTAR1が生成され出力される。 As a result, the FW return torque command T STAR1 close to 0 is generated and output during the press work section and the press acceleration/deceleration section. Further, in a section other than the press work section and the press acceleration/deceleration section, a FW restoration torque command T STAR1 is generated and output for restoring the power storage system by the FW (to restore the mechanical energy of the FW consumed during the press work section and the press acceleration/deceleration section).

つまり、復帰制御器102は、FWによる蓄電システムにて電力を補償するときに、速度制御の比例ゲインをローパス特徴量フィルタにより0に近い値とすることで、トルク指令変換器101によるトルク制御が行われる。この場合、トルク指令変換器101は、FWの回生を制御する構成部として機能する。また、復帰制御器102は、電力を補償しないときに、予め設定された比例ゲインにて速度制御を行い、FWの力行(FWを一定速度で回転させる動作)を制御する構成部として機能する。 In other words, the return controller 102 sets the proportional gain of the speed control to a value close to 0 by the low-pass feature amount filter when compensating for electric power in the power storage system by the FW, so that torque control by the torque command converter 101 is performed. In this case, the torque command converter 101 functions as a component that controls FW regeneration. In addition, the return controller 102 functions as a component that controls the power running of the FW (the operation of rotating the FW at a constant speed) by performing speed control with a preset proportional gain when power is not compensated.

上限制御器103は、パルスジェネレータ7からインバータ5を介してFWモータ速度ω1を入力する。上限制御器103は、FWモータ速度ω1が予め設定された上限速度を超えたときに(FWモータ速度ω1の絶対値が大きくなり、上限速度を超えたときに)、上限速度及びFWモータ速度ω1に基づいて、FWモータ速度ω1を元の範囲に戻すための上限速度制限トルクTMAX1を求める。そして、上限制御器103は、上限速度制限トルクTMAX1を加減算器105に出力する。 The upper limit controller 103 receives the FW motor speed ω 1 from the pulse generator 7 via the inverter 5 . When the FW motor speed ω1 exceeds a preset upper limit speed (when the absolute value of the FW motor speed ω1 increases and exceeds the upper limit speed), the upper limit controller 103 obtains an upper limit speed limit torque T MAX1 for returning the FW motor speed ω1 to the original range based on the upper limit speed and the FW motor speed ω1 . Upper limit controller 103 then outputs upper limit speed limit torque T MAX1 to adder/subtractor 105 .

下限制御器104は、パルスジェネレータ7からインバータ5を介してFWモータ速度ω1を、予め設定されたFW速度指令ω1*をそれぞれ入力し、FW速度指令ω1*に基づいて下限速度を求める。そして、下限制御器104は、FWモータ速度ω1が下限速度を超えたときに(FWモータ速度ω1の絶対値が小さくなり、下限速度を超えたときに)、下限速度及びFWモータ速度ω1に基づいて、FWモータ速度ω1を元の範囲に戻すための下限速度制限トルクTMIN1を求める。下限制御器104は、下限速度制限トルクTMIN1を加減算器105に出力する。 The lower limit controller 104 receives the FW motor speed ω 1 from the pulse generator 7 via the inverter 5 and a preset FW speed command ω 1 * , and determines the lower limit speed based on the FW speed command ω 1 * . Then, when the FW motor speed ω1 exceeds the lower limit speed (when the absolute value of the FW motor speed ω1 becomes smaller and exceeds the lower limit speed), the lower limit controller 104 obtains the lower limit speed limit torque TMIN1 for returning the FW motor speed ω1 to the original range based on the lower limit speed and the FW motor speed ω1 . Lower limit controller 104 outputs lower limit speed limit torque T MIN1 to adder/subtractor 105 .

加減算器105は、トルク指令変換器101からFW補償トルク指令TPL1を、復帰制御器102からFW復帰トルク指令TSTAR1を、上限制御器103から上限速度制限トルクTMAX1を、下限制御器104から下限速度制限トルクTMIN1をそれぞれ入力する。そして、加減算器105は、FW復帰トルク指令TSTAR1、上限速度制限トルクTMAX1及び下限速度制限トルクTMIN1を加算し、加算結果からFW補償トルク指令TPL1を減算することで、FWトルク指令TE1を求める。加減算器105は、FWトルク指令TE1を負荷FF補償器106に出力する。 The adder/subtractor 105 receives the FW compensation torque command T PL1 from the torque command converter 101, the FW return torque command T STAR1 from the return controller 102, the upper limit speed limit torque T MAX1 from the upper limit controller 103, and the lower limit speed limit torque T MIN1 from the lower limit controller 104, respectively. The adder/subtractor 105 adds the FW return torque command T STAR1 , the upper limit speed limit torque T MAX1 and the lower limit speed limit torque T MIN1 and subtracts the FW compensation torque command T PL1 from the addition result to obtain the FW torque command T E1 . The adder/subtractor 105 outputs the FW torque command T E1 to the load FF compensator 106 .

負荷FF補償器106は、加減算器105からFWトルク指令TE1を、パルスジェネレータ7からインバータ5を介してFWモータ速度ω1を入力する。そして、負荷FF補償器106は、FWトルク指令TE1を積分することで、FWの速度指令を推定し、推定した速度指令からFWモータ速度ω1を減算することで、負荷トルク補償値を求める。負荷FF補償器106は、FWトルク指令TE1に負荷トルク補償値を加算することで、FWトルク指令TE1’を求める。負荷FF補償器106は、FWトルク指令TE1’をリミッタ107に出力する。 The load FF compensator 106 receives the FW torque command T E1 from the adder/subtractor 105 and the FW motor speed ω 1 from the pulse generator 7 via the inverter 5 . The load FF compensator 106 integrates the FW torque command T E1 to estimate the FW speed command, and subtracts the FW motor speed ω 1 from the estimated speed command to obtain the load torque compensation value. The load FF compensator 106 obtains the FW torque command T E1 ′ by adding the load torque compensation value to the FW torque command T E1 . Load FF compensator 106 outputs FW torque command T E1 ′ to limiter 107 .

リミッタ107は、負荷FF補償器106からFWトルク指令TE1’を入力し、予め設定された正側トルクリミットη及び負側トルクリミット-ηの範囲内にFWトルク指令TE1’を制限することで、FWトルク指令TEXT1を求める。そして、リミッタ107は、FWトルク指令TEXT1をインバータ5へ出力する。 The limiter 107 receives the FW torque command T E1 ' from the load FF compensator 106, and limits the FW torque command T E1 ' within the range of the preset positive side torque limit η and negative side torque limit -η to obtain the FW torque command T EXT1 . Limiter 107 then outputs FW torque command T EXT1 to inverter 5 .

具体的には、リミッタ107は、FWトルク指令TE1’が予め設定された正側トルクリミットη以上である場合、正側トルクリミットηをFWトルク指令TEXT1に設定し、これを出力する。また、リミッタ107は、FWトルク指令TE1’が予め設定された正側トルクリミットηよりも小さく、かつ予め設定された負側トルクリミット-ηよりも大きい場合、入力したFWトルク指令TE1’をFWトルク指令TEXT1に設定し、これを出力する。また、リミッタ107は、FWトルク指令TE1’が予め設定された負側トルクリミット-η以下である場合、負側トルクリミット-ηをFWトルク指令TEXT1に設定し、これを出力する。これにより、過大なFWトルク指令TEXT1がインバータ5へ出力されないようにすることができる。 Specifically, when the FW torque command T E1 ′ is equal to or greater than a preset positive torque limit η, the limiter 107 sets the positive torque limit η to the FW torque command T EXT1 and outputs it. Further, when the FW torque command T E1 ' is smaller than the preset positive side torque limit η and larger than the preset negative side torque limit -η, the limiter 107 sets the input FW torque command T E1 ' to the FW torque command T EXT1 and outputs it. Further, when the FW torque command T E1 ' is equal to or less than the preset negative side torque limit -η, the limiter 107 sets the negative side torque limit -η to the FW torque command T EXT1 and outputs it. As a result, an excessive FW torque command T EXT1 can be prevented from being output to the inverter 5 .

このように、FW制御部22により、プレス装置16のプレス作業区間及びプレス加減速区間に、FWによる蓄電システムから電力が供給されるように、FWモータ速度ω1及びFW負荷電力K_PL1等に基づき、FWトルク指令TEXT1が生成される。そして、FWトルク指令TEXT1は、インバータ5へ出力される。 In this manner, the FW torque command T EXT1 is generated by the FW control unit 22 based on the FW motor speed ω1 , FW load power K_PL1, etc. so that power is supplied from the power storage system by the FW to the press work section and the press acceleration/deceleration section of the press device 16. Then, the FW torque command T EXT1 is output to the inverter 5 .

(スレショルド電力調整器100)
次に、図15に示したスレショルド電力調整器100について詳細に説明する。図16は、スレショルド電力調整器100の構成例を示すブロック図である。
(Threshold power regulator 100)
The threshold power regulator 100 shown in FIG. 15 will now be described in detail. FIG. 16 is a block diagram showing a configuration example of the threshold power adjuster 100. As shown in FIG.

このスレショルド電力調整器100は、1次遅れフィルタ110、乗算器111、プラス側のスレショルド演算器112-1、マイナス側のスレショルド演算器112-2、リミッタ113及び減算器114を備えている。 The threshold power adjuster 100 includes a first-order lag filter 110, a multiplier 111, a plus side threshold calculator 112-1, a minus side threshold calculator 112-2, a limiter 113 and a subtractor 114. FIG.

1次遅れフィルタ110は、負荷電力分担部21からFW負荷電力K_PL1を入力し、FW負荷電力K_PL1に対し1次遅れフィルタ処理を施し、1次遅れフィルタ処理が施されたFW負荷電力K_PL1’を乗算器111に出力する。1次遅れフィルタ110は、1/(1+S/ωcc)の式で表され、パラメータωccは、予め設定された電流応答値である。 First-order lag filter 110 receives FW load power K_PL1 from load power sharing unit 21 , performs first-order lag filter processing on FW load power K_PL1, and outputs FW load power K_PL1 ′ subjected to first-order lag filter processing to multiplier 111 . The first-order lag filter 110 is represented by the formula 1/(1+S/ω cc ), where the parameter ω cc is a preset current response value.

乗算器111は、1次遅れフィルタ110からFW負荷電力K_PL1’を入力し、FW負荷電力K_PL1’に予め設定された定数(1/PRATED)を乗算することで、FW負荷電力K_PL1”(KW)を求め、FW負荷電力K_PL1”をリミッタ113、減算器114及び負荷電力分担部21に出力する。PRATEDは、予め設定されたFWモータ定格容量(FWモータ6の定格容量)(KW)を示すパラメータである。 Multiplier 111 receives FW load power K_PL1′ from first-order lag filter 110, multiplies FW load power K_PL1′ by a preset constant (1/P RATED ) to obtain FW load power K_PL1″ (KW), and outputs FW load power K_PL1″ to limiter 113, subtractor 114, and load power sharing unit 21. P RATED is a parameter indicating a preset FW motor rated capacity (rated capacity of the FW motor 6) (KW).

プラス側のスレショルド演算器112-1は、予め設定されたスレショルド電力PL1CUT+のパラメータを入力し、スレショルド電力PL1CUT+に所定の定数を乗算することで、プラス側のスレショルド電力PL1CUT+’(KW)を求め、スレショルド電力PL1CUT+’をリミッタ113に出力する。 The plus-side threshold calculator 112-1 inputs a preset parameter of the threshold power PL1CUT+, multiplies the threshold power PL1CUT+ by a predetermined constant to obtain the plus-side threshold power PL1CUT+' (KW), and outputs the threshold power PL1CUT+' to the limiter 113.

図17は、プラス側のスレショルド演算器112-1の構成例を示すブロック図である。このスレショルド演算器112-1は、乗算器115及びスイッチ116を備えている。 FIG. 17 is a block diagram showing a configuration example of the plus side threshold calculator 112-1. This threshold calculator 112-1 has a multiplier 115 and a switch 116. FIG.

乗算器115は、予め設定されたスレショルド電力PL1CUT+のパラメータを入力し、スレショルド電力PL1CUT+に所定の定数(1000/PRATED)を乗算することで、プラス側のスレショルド電力PL1CUT+’(KW)を求め、スレショルド電力PL1CUT+’をスイッチ116に出力する。 Multiplier 115 receives a preset parameter of threshold power PL1CUT+, multiplies threshold power PL1CUT+ by a predetermined constant (1000/P RATED ) to obtain positive side threshold power PL1CUT+' (KW), and outputs threshold power PL1CUT+' to switch 116.

スイッチ116は、予め設定された0(ゼロの値)を入力すると共に、乗算器115からスレショルド電力PL1CUT+’を入力し、さらに、電力損失信号PLOSS@を入力する。電力損失信号PLOSS@は、停電による電力ロスがあったときはオンの状態を維持し、それ以外のときはオフの状態を維持する信号である。 A switch 116 receives a preset 0 (zero value), the threshold power PL1CUT+' from the multiplier 115, and the power loss signal PLOSS@. The power loss signal PLOSS@ is a signal that maintains an ON state when there is a power loss due to a power failure, and maintains an OFF state otherwise.

スイッチ116は、電力損失信号PLOSS@がオフの場合(停電による電力ロスがないときに)、スレショルド電力PL1CUT+’をリミッタ113に出力する。一方、スイッチ116は、電力損失信号PLOSS@がオンの場合(停電による電力ロスがあったときに)、0をリミッタ113に出力する。 Switch 116 outputs threshold power PL1CUT+' to limiter 113 when power loss signal PLOSS@ is off (when there is no power loss due to power failure). On the other hand, the switch 116 outputs 0 to the limiter 113 when the power loss signal PLOSS@ is on (when there is power loss due to power failure).

図16に戻って、マイナス側のスレショルド演算器112-2は、予め設定されたスレショルド電力PL1CUT-のパラメータを入力し、スレショルド電力PL1CUT-に所定の定数を乗算して符号を反転することで、マイナス側のスレショルド電力PL1CUT-’(KW)を求め、スレショルド電力PL1CUT-’をリミッタ113に出力する。 Returning to FIG. 16, negative side threshold calculator 112-2 inputs a parameter of preset threshold power PL1CUT-, multiplies threshold power PL1CUT- by a predetermined constant, and inverts the sign to obtain negative side threshold power PL1CUT-' (KW), and outputs threshold power PL1CUT-' to limiter 113.

図18は、マイナス側のスレショルド演算器112-2の構成例を示すブロック図である。このスレショルド演算器112-2は、乗算器117,118を備えている。 FIG. 18 is a block diagram showing a configuration example of the threshold calculator 112-2 on the minus side. The threshold calculator 112-2 has multipliers 117 and 118. FIG.

乗算器117は、予め設定されたスレショルド電力PL1CUT-のパラメータを入力し、スレショルド電力PL1CUT-に所定の定数(1000/PRATED)を乗算し、乗算結果を乗算器118に出力する。乗算器118は、乗算器117から乗算結果を入力し、乗算結果に-1を乗算することで、マイナス側のスレショルド電力PL1CUT-’(KW)を求め、スレショルド電力PL1CUT-’をリミッタ113に出力する。 Multiplier 117 receives a preset parameter of threshold power PL1CUT−, multiplies threshold power PL1CUT− by a predetermined constant (1000/P RATED ), and outputs the multiplication result to multiplier 118 . Multiplier 118 receives the multiplication result from multiplier 117 , multiplies the multiplication result by −1 to obtain negative side threshold power PL 1 CUT−′ (KW), and outputs threshold power PL 1 CUT−′ to limiter 113 .

図16に戻って、リミッタ113は、乗算器111からFW負荷電力K_PL1”を、スレショルド演算器112-1からスレショルド電力PL1CUT+’を、スレショルド演算器112-2からスレショルド電力PL1CUT-’をそれぞれ入力する。 Returning to FIG. 16, the limiter 113 receives the FW load power K_PL1″ from the multiplier 111, the threshold power PL1CUT+' from the threshold calculator 112-1, and the threshold power PL1CUT-' from the threshold calculator 112-2.

リミッタ113は、スレショルド電力PL1CUT+’及びスレショルド電力PL1CUT-’の範囲内にFW負荷電力K_PL1”を制限することで、FW負荷電力K_PL1*(KW)を求める。そして、リミッタ113は、FW負荷電力K_PL1*を減算器114に出力する。 Limiter 113 determines FW load power K_PL1* (KW) by limiting FW load power K_PL1″ within the range of threshold power PL1CUT+' and threshold power PL1CUT-'. Limiter 113 then outputs FW load power K_PL1* to subtractor 114.

具体的には、リミッタ113は、FW負荷電力K_PL1”がスレショルド電力PL1CUT+’以上である場合、スレショルド電力PL1CUT+’をFW負荷電力K_PL1*に設定し、FW負荷電力K_PL1*を出力する。また、リミッタ113は、FW負荷電力K_PL1”がスレショルド電力PL1CUT+’よりも小さく、かつスレショルド電力PL1CUT-’よりも大きい場合、FW負荷電力K_PL1”をFW負荷電力K_PL1*に設定し、FW負荷電力K_PL1*を出力する。また、リミッタ113は、FW負荷電力K_PL1”がスレショルド電力PL1CUT-’以下である場合、スレショルド電力PL1CUT-’をFW負荷電力K_PL1*に設定し、FW負荷電力K_PL1*を出力する。 Specifically, when the FW load power K_PL1″ is greater than or equal to the threshold power PL1CUT+′, the limiter 113 sets the threshold power PL1CUT+′ to the FW load power K_PL1* and outputs the FW load power K_PL1*. Further, the limiter 113 sets the FW load power K_PL1″ to be lower than the threshold power PL1CUT+′ and higher than the threshold power PL1CUT-′. In this case, the FW load power K_PL1″ is set to the FW load power K_PL1* and the FW load power K_PL1* is output. Further, when the FW load power K_PL1″ is equal to or less than the threshold power PL1CUT-′, the limiter 113 sets the threshold power PL1CUT-′ to the FW load power K_PL1* and outputs the FW load power K_PL1*.

減算器114は、乗算器111からFW負荷電力K_PL1”を入力すると共に、リミッタ113からFW負荷電力K_PL1*を入力する。そして、減算器114は、FW負荷電力K_PL1”からFW負荷電力K_PL1*を減算することで、FW補償電力PL1(KW)を求め、FW補償電力PL1をトルク指令変換器101に出力する。 Subtractor 114 receives FW load power K_PL1″ from multiplier 111 and FW load power K_PL1* from limiter 113. Subtractor 114 subtracts FW load power K_PL1* from FW load power K_PL1″ to obtain FW compensation power PL1 (KW), and outputs FW compensation power PL1 to torque command converter 101.

これにより、FW負荷電力K_PL1から実際のFW負荷電力K_PL1”(KW)が算出され、FW負荷電力K_PL1”(KW)からスレショルド電力が減算されたFW補償電力PL1(KW)を得ることができる。 As a result, the actual FW load power K_PL1'' (KW) is calculated from the FW load power K_PL1, and the FW compensation power PL1 (KW) obtained by subtracting the threshold power from the FW load power K_PL1'' (KW) can be obtained.

図19は、FW負荷電力K_PL1”及びFW補償電力PL1の特性を説明する図である。横軸は時間を示す。図19(1)は、図16に示した乗算器111により出力されるFW負荷電力K_PL1”を示している。FW負荷電力K_PL1”は、図16に示した1次遅れフィルタ110が入力するFW負荷電力K_PL1のパターン(図4(4))に対応した電力である。 FIG. 19 is a diagram for explaining the characteristics of the FW load power K_PL1″ and the FW compensation power PL1. The horizontal axis represents time. FIG. 19(1) shows the FW load power K_PL1″ output by the multiplier 111 shown in FIG. The FW load power K_PL1″ is power corresponding to the pattern of the FW load power K_PL1 ((4) in FIG. 4) input to the first-order lag filter 110 shown in FIG.

図19(2)は、図16に示した減算器114により出力されるFW補償電力PL1を示している。FW補償電力PL1は、図19(1)に示したFW負荷電力K_PL1”からスレショルド電力PL1CUT+’,PL1CUT-’が減算されることで得られる。 FIG. 19(2) shows the FW compensation power PL1 output by the subtractor 114 shown in FIG. The FW compensation power PL1 is obtained by subtracting the threshold powers PL1CUT+' and PL1CUT-' from the FW load power K_PL1'' shown in FIG. 19(1).

これにより、FW補償電力PL1は、加速区間において、FW負荷電力K_PL1”のピーク部分に相当するA1の電力を有し、プレス作業区間において、FW負荷電力K_PL1”のピーク部分に相当するA2の電力を有し、減速区間において、FW負荷電力K_PL1”のピーク部分に相当するA3の電力を有することとなる。 As a result, the FW compensation power PL1 has power A1 corresponding to the peak portion of the FW load power K_PL1″ in the acceleration section, power A2 corresponding to the peak portion of the FW load power K_PL1″ in the pressing section, and power A3 corresponding to the peak portion of the FW load power K_PL1″ in the deceleration interval.

そして、プレス装置16の負荷電力K_PLの一部は、FW補償電力PL1におけるA1,A2,A3の電力により、FWによる蓄電システムからの電力にて補償されることとなる。尚、スレショルド電力PL1CUT+’,PL1CUT-’は、電源トランス2の入力電源から供給されることとなる。 A part of the load power K_PL of the press device 16 is compensated by the power from the power storage system by the FW by the power of A1, A2, and A3 in the FW compensation power PL1. The threshold powers PL1CUT+' and PL1CUT-' are supplied from the input power source of the power transformer 2. FIG.

(トルク指令変換器101)
次に、図15に示したトルク指令変換器101について詳細に説明する。図20は、トルク指令変換器101の構成例を示すブロック図である。このトルク指令変換器101は、ハイパス特徴量フィルタ120、除算器121及びリミッタ122を備えている。
(Torque command converter 101)
Next, the torque command converter 101 shown in FIG. 15 will be described in detail. FIG. 20 is a block diagram showing a configuration example of the torque command converter 101. As shown in FIG. This torque command converter 101 comprises a high-pass feature quantity filter 120 , a divider 121 and a limiter 122 .

ハイパス特徴量フィルタ120は、スレショルド電力調整器100からFW補償電力PL1を入力し、FW補償電力PL1に対し、FW補償電力PL1を特徴量としてハイパス特徴量フィルタ処理を施し、ハイパス特徴量フィルタ処理が施されたFW補償電力PL1を演算器121に出力する。ハイパス特徴量フィルタ120は、(PL1/Po)2/(1+(PL1/Po)2)の式で表される演算を行い、Poは、予め設定された定数を示すパラメータである。 High-pass feature amount filter 120 receives FW-compensated power PL1 from threshold power adjuster 100, performs high-pass feature amount filtering on FW-compensated power PL1 using FW-compensated power PL1 as a feature amount, and outputs FW-compensated power PL1 subjected to high-pass feature amount filtering to calculator 121. The high-pass feature amount filter 120 performs an operation represented by the formula (PL1/P o ) 2 /(1+(PL1/P o ) 2 ), where P o is a parameter indicating a preset constant.

具体的には、ハイパス特徴量フィルタ120は、FW補償電力PL1の絶対値が大きいほど(0に近くないほど)、入力したFW補償電力PL1をそのまま出力する。一方、ハイパス特徴量フィルタ120は、FW補償電力PL1が0に近いほど、0に近いFW補償電力PL1を出力する。これにより、FW補償電力PL1が0に近いほど、FW補償電力PL1のハンチングをなくし感度を下げることができる。 Specifically, the higher the absolute value of the FW compensation power PL1 (the closer it is to 0), the higher the high-pass feature amount filter 120 outputs the input FW compensation power PL1 as it is. On the other hand, the closer the FW-compensated power PL1 to 0, the closer the FW-compensated power PL1 to 0, the higher-pass feature amount filter 120 outputs the FW-compensated power PL1 closer to 0. As a result, the closer the FW compensation power PL1 is to 0, the more the hunting of the FW compensation power PL1 can be eliminated and the sensitivity can be lowered.

除算器121は、ハイパス特徴量フィルタ120からハイパス特徴量フィルタ処理が施されたFW補償電力PL1を入力すると共に、パルスジェネレータ7からインバータ5を介してFWモータ速度ω1を入力する。 The divider 121 receives the FW compensation power PL1 subjected to high-pass feature filter processing from the high-pass feature filter 120 and the FW motor speed ω 1 from the pulse generator 7 via the inverter 5 .

除算器121は、ハイパス特徴量フィルタ処理が施されたFW補償電力PL1をFWモータ速度ω1で除算することで、FW補償トルク指令TPL1を求める(TPL1=PL1/ω1)。尚、実際には除算器121はPω1/(1+P1)2)の式で表され、零割防止処理を施している。Pは、予め設定された定数を示すパラメータである。そして、除算器121は、FW補償トルク指令TPL1をリミッタ122に出力する。 A divider 121 divides the FW compensation power PL1 subjected to the high-pass feature amount filtering process by the FW motor speed ω1 to obtain the FW compensation torque command T PL1 (T PL1 =PL1/ω1 ) . Incidentally, actually, the divider 121 is represented by the formula P ω 1 /(1+P 1 ) 2 ), and performs zero division prevention processing. P is a parameter indicating a preset constant. Divider 121 then outputs FW compensation torque command T PL1 to limiter 122 .

リミッタ122は、除算器121からFW補償トルク指令TPL1を入力し、予め設定された正側トルクリミットη及び負側トルクリミット-ηの範囲内にFW補償トルク指令TPL1を制限することで、制限後のFW補償トルク指令TPL1を求める。そして、リミッタ122は、制限後のFW補償トルク指令TPL1を加減算器105に出力する。 The limiter 122 receives the FW compensation torque command T PL1 from the divider 121, and limits the FW compensation torque command T PL1 within the range of the preset positive side torque limit η and negative side torque limit −η, thereby obtaining the FW compensation torque command T PL1 after restriction. Then, the limiter 122 outputs the limited FW compensation torque command T PL1 to the adder/subtractor 105 .

具体的には、リミッタ122は、入力したFW補償トルク指令TPL1が予め設定された正側トルクリミットη以上である場合、正側トルクリミットηをFW補償トルク指令TPL1に設定し、これを出力する。また、リミッタ122は、入力したFW補償トルク指令TPL1が予め設定された正側トルクリミットηよりも小さく、かつ予め設定された負側トルクリミット-ηよりも大きい場合、入力したFW補償トルク指令TPL1をそのまま出力する。また、リミッタ122は、入力したFW補償トルク指令TPL1が予め設定された負側トルクリミット-η以下である場合、負側トルクリミット-ηをFW補償トルク指令TPL1に設定し、これを出力する。これにより、過大なFW補償トルク指令TPL1が加減算器105へ出力されないようにすることができる。 Specifically, when the input FW compensation torque command T PL1 is greater than or equal to the preset positive torque limit η, the limiter 122 sets the positive torque limit η to the FW compensation torque command T PL1 and outputs it. Further, when the input FW compensation torque command T PL1 is smaller than the preset positive side torque limit η and greater than the preset negative side torque limit −η, the limiter 122 outputs the input FW compensation torque command T PL1 as it is. If the input FW compensation torque command T PL1 is equal to or less than the preset negative side torque limit -η, the limiter 122 sets the negative side torque limit -η to the FW compensation torque command T PL1 and outputs it. As a result, an excessive FW compensation torque command T PL1 can be prevented from being output to the adder/subtractor 105 .

(復帰制御器102)
次に、図15に示した復帰制御器102について詳細に説明する。図21は、復帰制御器102の構成例を示すブロック図である。この復帰制御器102は、ランプ器130、減算器131、ローパス特徴量フィルタ132及び速度制御器133を備えている。
(Recovery controller 102)
Next, the return controller 102 shown in FIG. 15 will be described in detail. FIG. 21 is a block diagram showing a configuration example of the recovery controller 102. As shown in FIG. This return controller 102 comprises a ramp device 130 , a subtractor 131 , a low-pass feature value filter 132 and a speed controller 133 .

ランプ器130は、予め設定されたFW速度指令ω1*を入力し、FW速度指令ω1*に対し、予め設定された加速レート及び減速レートによるランプ処理を行い、ランプ処理後のFW速度指令ω1*を減算器131に出力する。 The ramp device 130 receives a preset FW speed command ω 1 * , performs ramp processing on the FW speed command ω 1 * using preset acceleration and deceleration rates, and outputs the ramp-processed FW speed command ω 1 * to the subtractor 131.

具体的には、ランプ器130は、FW速度指令ω1*がステップ状に増加した場合、その傾きが加速レートに一致するように、FW速度指令ω1*を漸増させ、FW速度指令ω1*がステップ状に減少した場合、その傾きが減速レートに一致するように、FW速度指令ω1*を漸減させ、ランプ処理後のFW速度指令ω1*を出力する。 Specifically, when the FW speed command ω 1 * increases stepwise, the ramp device 130 gradually increases the FW speed command ω 1 * so that the slope matches the acceleration rate.

減算器131は、ランプ器130からランプ処理後のFW速度指令ω1*を入力すると共に、パルスジェネレータ7からインバータ5を介してFWモータ速度ω1を入力する。そして、減算器131は、FW速度指令ω1*からFWモータ速度ω1を減算することで、速度偏差を求め、速度偏差を速度制御器133に出力する。 The subtractor 131 receives the ramp-processed FW speed command ω 1 * from the ramp device 130 and the FW motor speed ω 1 from the pulse generator 7 via the inverter 5 . Then, the subtractor 131 obtains the speed deviation by subtracting the FW motor speed ω 1 from the FW speed command ω 1 * , and outputs the speed deviation to the speed controller 133 .

ローパス特徴量フィルタ132は、スレショルド電力調整器100からFW補償電力PL1を入力する。そして、ローパス特徴量フィルタ132は、予め設定されたパラメータKv1に対し、FW補償電力PL1を特徴量として、予め設定された定数Poのパラメータを用いたローパス特徴量フィルタ処理を施し、比例ゲインを生成する。ローパス特徴量フィルタ132は、1/(1+(PL1/Po)2)の式で表される演算を行う。ローパス特徴量フィルタ132は、比例ゲインを速度制御器133に出力する。 Low-pass feature filter 132 receives FW compensation power PL1 from threshold power adjuster 100 . Then, the low-pass feature amount filter 132 performs low-pass feature amount filtering using a preset constant P o parameter on the preset parameter Kv1 with the FW compensation power PL1 as the feature amount to generate a proportional gain. The low-pass feature amount filter 132 performs an operation represented by the formula 1/(1+(PL1/P o ) 2 ). The low-pass feature quantity filter 132 outputs the proportional gain to the speed controller 133 .

この場合、ローパス特徴量フィルタ132は、ローパス特徴量フィルタ処理により、FW補償電力PL1の絶対値が大きいほど(0に近くないほど)、0に近い比例ゲインを生成する。そして、後段の速度制御器133は、0に近い比例ゲインの作用により、0に近いFW復帰トルク指令TSTAR1を生成する。一方、ローパス特徴量フィルタ132は、FW補償電力PL1が0に近いほど、ローパス特徴量フィルタ処理前のパラメータKv1に近い値の比例ゲインを生成する。そして、後段の速度制御器133は、速度偏差が0となるようなFW復帰トルク指令TSTAR1を生成する。 In this case, the low-pass feature amount filter 132 generates a proportional gain closer to 0 as the absolute value of the FW compensation power PL1 is larger (less close to 0) by low-pass feature amount filtering. Then, the downstream speed controller 133 generates the FW return torque command T STAR1 close to 0 by the action of the proportional gain close to 0. On the other hand, as the FW compensation power PL1 is closer to 0, the low-pass feature amount filter 132 generates a proportional gain having a value closer to the parameter Kv1 before low-pass feature amount filtering. Then, the subsequent speed controller 133 generates the FW return torque command T STAR1 that makes the speed deviation zero.

速度制御器133は、減算器131から速度偏差を入力すると共に、ローパス特徴量フィルタ132から比例ゲインを入力する。そして、速度制御器133は、速度偏差が0となるように、比例ゲインによる速度制御を行うことでFW復帰トルク指令TSTAR1を求め、さらに、正側トルクリミットη及び負側トルクリミット-ηの範囲内にFW復帰トルク指令TSTAR1を制限し、制限後のFW復帰トルク指令TSTAR1を加減算器105に出力する。 The speed controller 133 receives the speed deviation from the subtractor 131 and the proportional gain from the low-pass feature amount filter 132 . Then, the speed controller 133 obtains the FW return torque command T STAR1 by performing speed control with a proportional gain so that the speed deviation becomes 0, further limits the FW return torque command T STAR1 within the range of the positive side torque limit η and the negative side torque limit −η, and outputs the limited FW return torque command T STAR1 to the adder/subtractor 105.

これにより、プレス作業区間及びプレス加減速区間のときに、0に近いFW復帰トルク指令TSTAR1が生成され出力され、トルク指令変換器101により出力されたFW補償トルク指令TPL1にてトルク制御が行われる。また、プレス作業区間及びプレス加減速区間以外の区間のときに、FWによる蓄電システムを復帰させるため(プレス作業区間及びプレス加減速区間のときに消費したFWの機械エネルギーを復帰させるため)のFW復帰トルク指令TSTAR1が生成され出力される。 As a result, the FW return torque command T STAR1 close to 0 is generated and output during the press work section and the press acceleration/deceleration section, and torque control is performed with the FW compensation torque command T PL1 output by the torque command converter 101. Further, in a section other than the press work section and the press acceleration/deceleration section, a FW restoration torque command T STAR1 is generated and output for restoring the power storage system by the FW (to restore the mechanical energy of the FW consumed during the press work section and the press acceleration/deceleration section).

(上限制御器103)
次に、図15に示した上限制御器103について詳細に説明する。図22は、上限制御器103の構成例を示すブロック図である。この上限制御器103は、減算器140,142及びリミッタ141,143を備えている。
(Upper limit controller 103)
Next, the upper limit controller 103 shown in FIG. 15 will be described in detail. FIG. 22 is a block diagram showing a configuration example of the upper limit controller 103. As shown in FIG. This upper limit controller 103 comprises subtractors 140 and 142 and limiters 141 and 143 .

減算器140は、予め設定された正転上限速度ω+MAX1のパラメータを入力すると共に、パルスジェネレータ7からインバータ5を介してFWモータ速度ω1を入力する。そして、減算器140は、正転上限速度ω+MAX1からFWモータ速度ω1を減算することで、正転上限トルクを求め、正転上限トルクをリミッタ141に出力する。 The subtractor 140 receives a preset forward rotation upper limit speed ω +MAX1 parameter and also receives the FW motor speed ω 1 from the pulse generator 7 via the inverter 5 . Then, the subtractor 140 obtains the forward rotation upper limit torque by subtracting the FW motor speed ω 1 from the forward rotation upper limit speed ω +MAX1 , and outputs the forward rotation upper limit torque to the limiter 141 .

リミッタ141は、減算器140から正転上限トルクを入力すると共に、予め設定された0(ゼロの値)及び負側トルクリミット-ηを入力する。そして、リミッタ141は、0及び負側トルクリミット-ηの範囲内に正転上限トルクを制限することで、制限後の正転上限トルクを加算器144に出力する。 The limiter 141 receives the forward rotation upper limit torque from the subtractor 140, as well as the preset 0 (zero value) and the negative side torque limit -η. Then, the limiter 141 limits the forward rotation upper limit torque within the range of 0 and the negative side torque limit −η, and outputs the forward rotation upper limit torque after the limitation to the adder 144 .

具体的には、リミッタ141は、正転上限トルクが0以上である場合、0を制限後の正転上限トルクに設定し、これを出力する。また、リミッタ141は、正転上限トルクが0よりも小さく、かつ負側トルクリミット-ηよりも大きい場合、入力した正転上限トルクを制限後の正転上限トルクに設定し、これを出力する。また、リミッタ141は、正転上限トルクが負側トルクリミット-η以下である場合、負側トルクリミット-ηを制限後の正転上限トルクに設定し、これを出力する。 Specifically, when the forward rotation upper limit torque is equal to or greater than 0, the limiter 141 sets the forward rotation upper limit torque to 0 and outputs it. When the forward rotation upper limit torque is less than 0 and greater than the negative side torque limit -η, the limiter 141 sets the input forward rotation upper limit torque to the forward rotation upper limit torque after limitation and outputs it. Further, when the forward rotation upper limit torque is equal to or less than the negative side torque limit -η, the limiter 141 sets the negative side torque limit -η to the forward rotation upper limit torque after limitation and outputs it.

これにより、リミッタ141から、FWモータ速度ω1が正転上限速度ω+MAX1を超えた場合に(上回った場合に)、超えた速度分のマイナス値が、制限後の正転上限トルクとして加算器144に出力される。 As a result, when the FW motor speed ω 1 exceeds the forward rotation upper limit speed ω +MAX1 from the limiter 141 (when it exceeds), a negative value corresponding to the exceeded speed is output to the adder 144 as the forward rotation upper limit torque after limitation.

減算器142は、予め設定された逆転上限速度ω-MAX1のパラメータを入力すると共に、パルスジェネレータ7からインバータ5を介してFWモータ速度ω1を入力する。そして、減算器142は、逆転上限速度ω-MAX1からFWモータ速度ω1を減算することで、逆転上限トルクを求め、逆転上限トルクをリミッタ143に出力する。 The subtractor 142 receives a preset reverse rotation upper limit speed ω −MAX1 parameter and also receives the FW motor speed ω 1 from the pulse generator 7 via the inverter 5 . Then, the subtractor 142 obtains the reverse rotation upper limit torque by subtracting the FW motor speed ω 1 from the reverse rotation upper limit speed ω −MAX1 , and outputs the reverse rotation upper limit torque to the limiter 143 .

リミッタ143は、減算器142から逆転上限トルクを入力すると共に、予め設定された正側トルクリミットη及び0(ゼロの値)を入力する。そして、リミッタ143は、正側トルクリミットη及び0の範囲内に逆転上限トルクを制限することで、制限後の逆転上限トルクを加算器144に出力する。 The limiter 143 receives the reverse rotation upper limit torque from the subtractor 142, and also receives a preset positive side torque limit η and 0 (zero value). Then, the limiter 143 limits the reverse rotation upper limit torque within the range of the positive side torque limit η and 0, and outputs the limited reverse rotation upper limit torque to the adder 144 .

具体的には、リミッタ143は、逆転上限トルクが正側トルクリミットη以上である場合、正側トルクリミットηを制限後の逆転上限トルクに設定し、これを出力する。また、リミッタ143は、逆転上限トルクが正側トルクリミットηよりも小さく、かつ0よりも大きい場合、入力した逆転上限トルクを制限後の逆転上限トルクに設定し、これを出力する。また、リミッタ143は、逆転上限トルクが0以下である場合、0を制限後の逆転上限トルクに設定し、これを出力する。 Specifically, when the reverse rotation upper limit torque is greater than or equal to the positive side torque limit η, the limiter 143 sets the positive side torque limit η to the post-limiting reverse rotation upper limit torque and outputs it. Further, when the reverse rotation upper limit torque is smaller than the positive side torque limit η and greater than 0, the limiter 143 sets the input reverse rotation upper limit torque to the reverse rotation upper limit torque after limitation and outputs it. Further, when the reverse rotation upper limit torque is 0 or less, the limiter 143 sets 0 as the post-limiting reverse rotation upper limit torque and outputs it.

これにより、リミッタ143から、FWモータ速度ω1が逆転上限速度ω-MAX1を超えた場合に(下回った場合に)、超えた速度分のプラス値が、制限後の逆転上限トルクとして加算器144に出力される。 As a result, when the FW motor speed ω 1 exceeds (below) the reverse rotation upper limit speed ω −MAX1 from the limiter 143 , the plus value corresponding to the exceeding speed is output to the adder 144 as the reverse rotation upper limit torque after the limit.

加算器144は、リミッタ141から制限後の正転上限トルクを入力すると共に、リミッタ143から制限後の逆転上限トルクを入力する。そして、加算器144は、制限後の正転上限トルク及び制限後の逆転上限トルクを加算することで、上限速度制限トルクTMAX1を求め、上限速度制限トルクTMAX1を加減算器105に出力する。 The adder 144 receives the limited forward rotation upper limit torque from the limiter 141 and the limited reverse rotation upper limit torque from the limiter 143 . The adder 144 adds the forward rotation upper limit torque after the limitation and the reverse rotation upper limit torque after the limitation to obtain the upper speed limit torque T MAX1 , and outputs the upper speed limit torque T MAX1 to the adder/subtractor 105 .

これにより、FWモータ速度ω1の絶対値が大きくなり、FWモータ速度ω1が上限値を超えたときに、元の範囲に戻すための上限速度制限トルクTMAX1が生成され出力される。 As a result, the absolute value of the FW motor speed ω1 increases, and when the FW motor speed ω1 exceeds the upper limit, an upper limit speed limit torque TMAX1 is generated and output for returning it to the original range.

(下限制御器104)
次に、図15に示した下限制御器104について詳細に説明する。図23は、下限制御器104の構成例を示すブロック図である。この下限制御器104は、下限速度設定器150、減算器151、乗算器152、比較器153、スイッチ154,155及びリミッタ156を備えている。
(Lower limit controller 104)
Next, the lower limit controller 104 shown in FIG. 15 will be described in detail. FIG. 23 is a block diagram showing a configuration example of the lower limit controller 104. As shown in FIG. The lower limit controller 104 comprises a lower limit speed setter 150, a subtractor 151, a multiplier 152, a comparator 153, switches 154, 155 and a limiter 156.

下限速度設定器150は、予め設定されたFW速度指令ω1*を入力し、FW速度指令ω1*に予め設定されたパラメータδminを乗算することで、下限速度を求める。そして、下限速度設定器150は、下限速度を減算器151に出力する。 The lower limit speed setter 150 receives a preset FW speed command ω 1 * and multiplies the FW speed command ω 1 * by a preset parameter δ min to obtain the lower limit speed. Then, the lower limit speed setter 150 outputs the lower limit speed to the subtractor 151 .

減算器151は、下限速度設定器150から下限速度を入力すると共に、パルスジェネレータ7からインバータ5を介してFWモータ速度ω1を入力する。そして、減算器151は、下限速度からFWモータ速度ω1を減算することで、下限速度偏差を求め、下限速度偏差を乗算器152に出力する。 The subtractor 151 receives the lower limit speed from the lower limit speed setter 150 and the FW motor speed ω 1 from the pulse generator 7 via the inverter 5 . Then, the subtractor 151 obtains the lower limit speed deviation by subtracting the FW motor speed ω 1 from the lower limit speed, and outputs the lower limit speed deviation to the multiplier 152 .

乗算器152は、減算器151から下限速度偏差を入力し、下限速度偏差に予め設定されたパラメータKDROOPを乗算することで、下限トルクを求める。そして、乗算器152は、下限トルクをリミッタ156に出力する。 The multiplier 152 receives the lower limit speed deviation from the subtractor 151 and multiplies the lower limit speed deviation by a preset parameter K DROOP to obtain the lower limit torque. Multiplier 152 then outputs the lower limit torque to limiter 156 .

比較器153は、予め設定されたFW速度指令ω1*を入力すると共に、予め設定された0(ゼロの値)を入力し、FW速度指令ω1*及び0を比較する。 A comparator 153 receives a preset FW speed command ω 1 * and a preset 0 (zero value), and compares the FW speed commands ω 1 * and 0.

比較器153は、FW速度指令ω1*が0よりも大きい場合、オンの状態を維持する正転検出信号FWD@をスイッチ154に出力し、FW速度指令ω1*が0以下である場合、オフの状態を維持する正転検出信号FWD@をスイッチ154に出力する。また、比較器153は、FW速度指令ω1*が0よりも小さい場合、オンの状態を維持する逆転検出信号REV@をスイッチ155に出力し、FW速度指令ω1*が0以上である場合、オフの状態を維持する逆転検出信号REV@をスイッチ155に出力する。 When the FW speed command ω 1 * is greater than 0, the comparator 153 outputs the forward rotation detection signal FWD@ that maintains the ON state to the switch 154, and outputs the forward rotation detection signal FWD@ that maintains the OFF state to the switch 154 when the FW speed command ω 1 * is 0 or less. When the FW speed command ω 1 * is smaller than 0, the comparator 153 outputs to the switch 155 a reverse rotation detection signal REV@ that maintains an ON state, and outputs a reverse rotation detection signal REV@ that maintains an OFF state to the switch 155 when the FW speed command ω 1 * is greater than or equal to 0.

スイッチ154は、予め設定された正側トルクリミットη及び0(ゼロの値)を入力すると共に、比較器153から正転検出信号FWD@を入力する。 The switch 154 inputs the preset positive side torque limit η and 0 (value of zero), and inputs the forward rotation detection signal FWD@ from the comparator 153 .

スイッチ154は、正転検出信号FWD@がオンの場合(FW速度指令ω1*が0よりも大きい場合)、正側トルクリミットηをリミッタ156に出力する。一方、スイッチ154は、正転検出信号FWD@がオフの場合(FW速度指令ω1*が0以下である場合)、0をリミッタ156に出力する。 The switch 154 outputs the positive side torque limit η to the limiter 156 when the forward rotation detection signal FWD@ is on (when the FW speed command ω 1 * is greater than 0). On the other hand, the switch 154 outputs 0 to the limiter 156 when the forward detection signal FWD@ is off (when the FW speed command ω 1 * is 0 or less).

スイッチ155は、予め設定された負側トルクリミット-η及び0(ゼロの値)を入力すると共に、比較器153から逆転検出信号REV@を入力する。 The switch 155 inputs the preset negative side torque limit -η and 0 (value of zero), and inputs the reverse rotation detection signal REV@ from the comparator 153 .

スイッチ155は、逆転検出信号REV@がオンの場合(FW速度指令ω1*が0よりも小さい場合)、負側トルクリミット-ηをリミッタ156に出力する。一方、スイッチ155は、逆転検出信号REV@がオフの場合(FW速度指令ω1*が0以上である場合)、0をリミッタ156に出力する。 The switch 155 outputs the negative side torque limit -η to the limiter 156 when the reverse rotation detection signal REV@ is on (when the FW speed command ω 1 * is smaller than 0). On the other hand, the switch 155 outputs 0 to the limiter 156 when the reverse rotation detection signal REV@ is off (when the FW speed command ω 1 * is 0 or more).

リミッタ156は、乗算器152から下限トルクを入力すると共に、スイッチ154から正側トルクリミットηまたは0を、スイッチ155から0または負側トルクリミット-ηを入力する。 The limiter 156 receives the lower torque limit from the multiplier 152, the positive side torque limit η or 0 from the switch 154, and the 0 or negative side torque limit −η from the switch 155.

リミッタ156は、FW速度指令ω1*が0よりも大きい場合、正側トルクリミットη及び0の範囲内に下限トルクを制限することで、制限後の下限トルクを下限速度制限トルクTMIN1として加減算器105に出力する。一方、リミッタ156は、FW速度指令ω1*が0よりも小さい場合、0及び負側トルクリミット-ηの範囲内に下限トルクを制限することで、制限後の下限トルクを下限速度制限トルクTMIN1として加減算器105に出力する。 When the FW speed command ω1 * is greater than 0, the limiter 156 limits the lower limit torque within the range of the positive torque limit η and 0, and outputs the lower limit torque after limitation to the adder/subtractor 105 as the lower limit speed limit torque TMIN1 . On the other hand, when the FW speed command ω 1 * is smaller than 0, the limiter 156 limits the lower limit torque within the range of 0 and the negative side torque limit −η, and outputs the lower limit torque after limitation as the lower limit speed limit torque T MIN1 to the adder/subtractor 105.

これにより、FWモータ速度ω1の絶対値が小さくなり、FWモータ速度ω1が下限速度を超えたときに、元の範囲に戻すための下限速度制限トルクTMIN1が生成され出力される。 As a result, the absolute value of the FW motor speed ω1 becomes smaller, and when the FW motor speed ω1 exceeds the lower limit speed, the lower limit speed limit torque TMIN1 for returning to the original range is generated and output.

(負荷FF補償器106)
次に、図15に示した負荷FF補償器106について詳細に説明する。図24は、負荷FF補償器106の構成例を示すブロック図である。この負荷FF補償器106は、積分器160、減算器161、乗算器162及び加算器163を備えている。
(Load FF compensator 106)
Next, load FF compensator 106 shown in FIG. 15 will be described in detail. FIG. 24 is a block diagram showing a configuration example of the load FF compensator 106. As shown in FIG. This load FF compensator 106 comprises an integrator 160 , a subtractor 161 , a multiplier 162 and an adder 163 .

積分器160は、加減算器105からFWトルク指令TE1を入力し、FWトルク指令TE1に対し、予め設定された積分ゲインJのパラメータにて積分処理を施し、FWの負荷に応じた速度指令を推定し、速度指令を減算器161に出力する。 The integrator 160 receives the FW torque command T E1 from the adder/subtractor 105, performs integration processing on the FW torque command T E1 using a preset integral gain J parameter, estimates a speed command corresponding to the FW load, and outputs the speed command to the subtractor 161.

減算器161は、積分器160から速度指令を入力すると共に、パルスジェネレータ7からインバータ5を介してFWモータ速度ω1を入力し、速度指令からFWモータ速度ω1を減算することで、速度偏差を求め、速度偏差を乗算器162に出力する。 The subtractor 161 receives the speed command from the integrator 160 and the FW motor speed ω 1 from the pulse generator 7 via the inverter 5 , subtracts the FW motor speed ω 1 from the speed command to obtain the speed deviation, and outputs the speed deviation to the multiplier 162 .

乗算器162は、減算器161から速度偏差を入力し、速度偏差に予め設定されたゲインKのパラメータを乗算し、乗算結果を負荷トルク補償値として加算器163に出力する。 Multiplier 162 receives the speed deviation from subtractor 161, multiplies the speed deviation by a preset gain K parameter, and outputs the multiplication result to adder 163 as a load torque compensation value.

加算器163は、加減算器105からFWトルク指令TE1を入力すると共に、乗算器162から負荷トルク補償値を入力する。そして、加算器163は、FWトルク指令TE1に負荷トルク補償値を加算することで、FWトルク指令TE1’を求め、FWトルク指令TE1’をリミッタ107に出力する。 The adder 163 receives the FW torque command T E1 from the adder/subtractor 105 and the load torque compensation value from the multiplier 162 . The adder 163 adds the load torque compensation value to the FW torque command T E1 to obtain the FW torque command T E1 ′ , and outputs the FW torque command T E1 ′ to the limiter 107 .

<コンデンサ制御部23>
次に、図2に示したコンデンサ制御部23について詳細に説明する。図25は、コンデンサ制御部23の構成例を示すブロック図である。
<Capacitor control unit 23>
Next, the capacitor control section 23 shown in FIG. 2 will be described in detail. FIG. 25 is a block diagram showing a configuration example of the capacitor control section 23. As shown in FIG.

このコンデンサ制御部23は、スレショルド電力調整器200、電流指令変換器201、復帰制御器202、上限制御器203、下限制御器204、加減算器(演算器)205、負荷FF補償器206及びリミッタ207を備えている。 This capacitor control unit 23 includes a threshold power regulator 200 , a current command converter 201 , a return controller 202 , an upper limit controller 203 , a lower limit controller 204 , an adder/subtractor (calculator) 205 , a load FF compensator 206 and a limiter 207 .

スレショルド電力調整器200及び電流指令変換器201は、プレス作業区間において、プレス装置16のプレス部材がプレス作業を行うときの電力を補償するためのコンデンサ補償電流指令TPL2を生成し、これ以外の区間において、0のコンデンサ補償電流指令TPL2を生成する。つまり、スレショルド電力調整器200及び電流指令変換器201により、コンデンサ10の放電制御が行われる。 The threshold power adjuster 200 and the current command converter 201 generate a capacitor compensation current command T PL2 for compensating the power when the press member of the press device 16 performs the press work in the press work section, and generate a capacitor compensation current command T PL2 of 0 in other sections. That is, discharge control of capacitor 10 is performed by threshold power regulator 200 and current command converter 201 .

復帰制御器202は、プレス作業区間以外の区間において、電圧制御によるコンデンサ復帰電流指令TSTAR2を生成し、プレス作業区間において、0に近いコンデンサ復帰電流指令TSTAR2を生成する。つまり、復帰制御器202により、コンデンサ10の充電制御が行われる。 The recovery controller 202 generates a capacitor recovery current command T STAR2 by voltage control in sections other than the press work section, and generates a capacitor recovery current command T STAR2 close to 0 in the press work section. That is, the charge control of the capacitor 10 is performed by the recovery controller 202 .

スレショルド電力調整器200は、負荷電力分担部21からコンデンサ負荷電力K_PL2を入力し、コンデンサ負荷電力K_PL2から予め設定されたスレショルド電力を減算する等して、コンデンサ補償電力PL2を求める。そして、スレショルド電力調整器200は、コンデンサ補償電力PL2を電流指令変換器201及び復帰制御器202に出力する。スレショルド電力は、電源トランス2の入力電源から供給される電力に対応しており、コンデンサ補償電力PL2は、コンデンサ負荷電力K_PL2からスレショルド電力を除いた電力に対応する。 Threshold power adjuster 200 receives capacitor load power K_PL2 from load power sharing unit 21, and subtracts a preset threshold power from capacitor load power K_PL2 to obtain capacitor compensation power PL2. Threshold power adjuster 200 then outputs capacitor compensation power PL2 to current command converter 201 and recovery controller 202 . The threshold power corresponds to the power supplied from the input power supply of the power transformer 2, and the capacitor compensation power PL2 corresponds to power obtained by subtracting the threshold power from the capacitor load power K_PL2.

これにより、コンデンサ負荷電力K_PL2からスレショルド電力が除外され、プレス装置16の消費電力のピークカット分が調整される。 As a result, the threshold power is excluded from the capacitor load power K_PL2, and the power consumption of the press device 16 is adjusted by the peak cut amount.

電流指令変換器201は、スレショルド電力調整器200からコンデンサ補償電力PL2を入力すると共に、インバータ8からコンデンサ電圧ω2を入力する。そして、電流指令変換器201は、コンデンサ補償電力PL2を、コンデンサ電圧ω2に応じてコンデンサ補償電流指令TPL2に変換する。具体的には、電流指令変換器201は、コンデンサ補償電力PL2をコンデンサ電圧ω2で除算することで、コンデンサ補償電流指令TPL2を求める。電流指令変換器201は、コンデンサ補償電流指令TPL2を加減算器205に出力する。 Current command converter 201 receives capacitor compensation power PL 2 from threshold power regulator 200 and capacitor voltage ω 2 from inverter 8 . Then, the current command converter 201 converts the capacitor compensation power PL2 into a capacitor compensation current command T PL2 according to the capacitor voltage ω2 . Specifically, current command converter 201 obtains capacitor compensation current command T PL2 by dividing capacitor compensation power PL2 by capacitor voltage ω2 . Current command converter 201 outputs capacitor compensation current command T PL2 to adder/subtractor 205 .

復帰制御器202は、インバータ8からコンデンサ電圧ω2を、予め設定されたコンデンサ電圧指令ω2*を、スレショルド電力調整器200からコンデンサ補償電力PL2をそれぞれ入力する。そして、復帰制御器202は、コンデンサ電圧指令ω2*からコンデンサ電圧ω2を減算して得られた電圧偏差が0となるように電圧制御を行い、コンデンサ復帰電流指令TSTAR2を求める。 The return controller 202 receives the capacitor voltage ω 2 from the inverter 8, the preset capacitor voltage command ω 2 * , and the capacitor compensation power PL2 from the threshold power regulator 200, respectively. Then, the recovery controller 202 performs voltage control so that the voltage deviation obtained by subtracting the capacitor voltage ω2 from the capacitor voltage command ω2* becomes 0, and obtains the capacitor recovery current command TSTAR2 .

ここで、復帰制御器202は、電圧制御を行う際に、ローパス特徴量フィルタにより、コンデンサ補償電力PL2の絶対値が大きいほど(0に近くないほど)、電圧制御の比例ゲインを0に近くし、0に近いコンデンサ復帰電流指令TSTAR2を求める。一方、復帰制御器202は、コンデンサ補償電力PL2が0に近いほど、電圧制御の比例ゲインを効かせたコンデンサ復帰電流指令TSTAR2を求める。そして、復帰制御器202は、コンデンサ復帰電流指令TSTAR2を加減算器205に出力する。 Here, when performing voltage control, the recovery controller 202 uses a low-pass feature filter to make the proportional gain of voltage control closer to 0 as the absolute value of the capacitor compensation power PL2 is larger (the closer it is to 0), and obtains a capacitor recovery current command T STAR2 closer to 0. On the other hand, the return controller 202 obtains a capacitor return current command T STAR2 in which the proportional gain of the voltage control is effective as the capacitor compensation power PL2 is closer to zero. The recovery controller 202 then outputs a capacitor recovery current command T STAR2 to the adder/subtractor 205 .

これにより、プレス作業区間のときに、0に近いコンデンサ復帰電流指令TSTAR2が生成され出力される。また、プレス作業区間以外の区間のときに、コンデンサ10による蓄電システムを復帰させるため(プレス作業区間のときに消費したコンデンサ10の電気エネルギーを復帰させるため)のコンデンサ復帰電流指令TSTAR2が生成され出力される。 As a result, a capacitor recovery current command T STAR2 close to 0 is generated and output during the press work interval. In addition, a capacitor reset current command T STAR2 is generated and output to restore the power storage system by the capacitor 10 (to restore the electrical energy of the capacitor 10 consumed during the press work section) during a section other than the press work section.

つまり、復帰制御器202は、コンデンサ10による蓄電システムにて電力を補償するときに、電圧制御の比例ゲインをローパス特徴量フィルタにより0に近い値とすることで、電流指令変換器201による電流制御が行われる。この場合、電流指令変換器201は、コンデンサ10の放電を制御する構成部として機能する。また、復帰制御器202は、電力を補償しないときに、予め設定された比例ゲインにて電圧制御を行い、コンデンサ10の充電を制御する構成部として機能する。 In other words, the return controller 202 sets the proportional gain of the voltage control to a value close to 0 by the low-pass feature value filter when compensating for power in the storage system using the capacitor 10, so that current control is performed by the current command converter 201. In this case, current command converter 201 functions as a component that controls discharge of capacitor 10 . Also, the return controller 202 functions as a component that controls charging of the capacitor 10 by performing voltage control with a preset proportional gain when power is not compensated.

上限制御器203は、インバータ8からコンデンサ電圧ω2を入力する。上限制御器203は、コンデンサ電圧ω2が予め設定された上限電圧を超えたときに、上限電圧及びコンデンサ電圧ω2に基づいて、コンデンサ電圧ω2を元の範囲に戻すための上限電圧制限電流TMAX2を求める。そして、上限制御器203は、上限電圧制限電流TMAX2を加減算器205に出力する。 The upper limit controller 203 receives the capacitor voltage ω 2 from the inverter 8 . When the capacitor voltage ω2 exceeds a preset upper limit voltage, the upper limit controller 203 obtains an upper limit voltage limiting current T MAX2 for returning the capacitor voltage ω2 to the original range based on the upper limit voltage and the capacitor voltage ω2 . Then, the upper limit controller 203 outputs the upper limit voltage limiting current T MAX2 to the adder/subtractor 205 .

下限制御器204は、インバータ8からコンデンサ電圧ω2を、予め設定されたコンデンサ電圧指令ω2*をそれぞれ入力し、コンデンサ電圧指令ω2*に基づいて下限電圧を求める。そして、下限制御器204は、コンデンサ電圧ω2が下限電圧を超えたときに、下限電圧及びコンデンサ電圧ω2に基づいて、コンデンサ電圧ω2を元の範囲に戻すための下限電圧制限電流TMIN2を求める。下限制御器204は、下限電圧制限電流TMIN2を加減算器205に出力する。 A lower limit controller 204 receives the capacitor voltage ω2 from the inverter 8 and a preset capacitor voltage command ω2* , and obtains the lower limit voltage based on the capacitor voltage command ω2* . Then, when the capacitor voltage ω2 exceeds the lower limit voltage, the lower limit controller 204 obtains a lower limit voltage limiting current TMIN2 for returning the capacitor voltage ω2 to the original range based on the lower limit voltage and the capacitor voltage ω2 . The lower limit controller 204 outputs the lower limit voltage limiting current T MIN2 to the adder/subtractor 205 .

加減算器205は、電流指令変換器201からコンデンサ補償電流指令TPL2を、復帰制御器202からコンデンサ復帰電流指令TSTAR2を、上限制御器203から上限電圧制限電流TMAX2を、下限制御器204から下限電圧制限電流TMIN2をそれぞれ入力する。そして、加減算器205は、コンデンサ復帰電流指令TSTAR2、上限電圧制限電流TMAX2及び下限電圧制限電流TMIN2を加算し、加算結果からコンデンサ補償電流指令TPL2を減算することで、コンデンサ電流指令TE2を求める。加減算器205は、コンデンサ電流指令TE2を負荷FF補償器206に出力する。 The adder/subtractor 205 receives the capacitor compensation current command T PL2 from the current command converter 201, the capacitor recovery current command T STAR2 from the recovery controller 202, the upper voltage limit current T MAX2 from the upper limit controller 203, and the lower voltage limit current T MIN2 from the lower limit controller 204, respectively. The adder/subtractor 205 adds the capacitor restoration current command T STAR2 , the upper limit voltage limit current T MAX2 and the lower limit voltage limit current T MIN2 and subtracts the capacitor compensation current command T PL2 from the addition result to obtain the capacitor current command T E2 . The adder/subtractor 205 outputs the capacitor current command T E2 to the load FF compensator 206 .

負荷FF補償器206は、加減算器205からコンデンサ電流指令TE2を、インバータ8からコンデンサ電圧ω2を入力する。そして、負荷FF補償器206は、コンデンサ電流指令TE2を積分することで、コンデンサ10の電圧指令を推定し、推定した電圧指令からコンデンサ電圧ω2を減算することで、負荷電流補償値を求める。負荷FF補償器206は、コンデンサ電流指令TE2に負荷電流補償値を加算することで、コンデンサ電流指令TE2’を求める。負荷FF補償器206は、コンデンサ電流指令TE2’をリミッタ207に出力する。 The load FF compensator 206 receives the capacitor current command T E2 from the adder/subtractor 205 and the capacitor voltage ω 2 from the inverter 8 . Then, the load FF compensator 206 estimates the voltage command of the capacitor 10 by integrating the capacitor current command T E2 and obtains the load current compensation value by subtracting the capacitor voltage ω2 from the estimated voltage command. The load FF compensator 206 adds a load current compensation value to the capacitor current command TE2 to obtain a capacitor current command TE2' . Load FF compensator 206 outputs capacitor current command T E2 ′ to limiter 207 .

リミッタ207は、負荷FF補償器206からコンデンサ電流指令TE2’を入力し、予め設定された正側トルクリミットη及び負側トルクリミット-ηの範囲内にコンデンサ電流指令TE2’を制限することで、コンデンサ電流指令TEXT2を求める。そして、リミッタ207は、コンデンサ電流指令TEXT2をインバータ8へ出力する。 The limiter 207 receives the capacitor current command T E2′ from the load FF compensator 206, and limits the capacitor current command T E2′ within the range of the preset positive side torque limit η and negative side torque limit −η, thereby obtaining the capacitor current command T EXT2 . Limiter 207 then outputs capacitor current command T EXT2 to inverter 8 .

具体的には、リミッタ207は、コンデンサ電流指令TE2’が予め設定された正側トルクリミットη以上である場合、正側トルクリミットηをコンデンサ電流指令TEXT2に設定し、これを出力する。また、リミッタ207は、コンデンサ電流指令TE2’が予め設定された正側トルクリミットηよりも小さく、かつ予め設定された負側トルクリミット-ηよりも大きい場合、入力したコンデンサ電流指令TE2’をコンデンサ電流指令TEXT2に設定し、これを出力する。また、リミッタ207は、コンデンサ電流指令TE2’が予め設定された負側トルクリミット-η以下である場合、負側トルクリミット-ηをコンデンサ電流指令TEXT2に設定し、これを出力する。これにより、過大なコンデンサ電流指令TEXT2がインバータ8へ出力されないようにすることができる。 Specifically, the limiter 207 sets the positive torque limit η to the capacitor current command T EXT2 and outputs it when the capacitor current command T E2′ is equal to or greater than a preset positive torque limit η. Further, when the capacitor current command T E2′ is smaller than the preset positive side torque limit η and larger than the preset negative side torque limit −η, the limiter 207 sets the input capacitor current command T E2′ to the capacitor current command T EXT2 and outputs it. Further, when the capacitor current command T E2′ is equal to or less than the preset negative side torque limit −η, the limiter 207 sets the negative side torque limit −η to the capacitor current command T EXT2 and outputs it. As a result, it is possible to prevent the excessive capacitor current command T EXT2 from being output to the inverter 8 .

このように、コンデンサ制御部23により、プレス装置16のプレス作業区間に、コンデンサ10による蓄電システムから電力が供給されるように、コンデンサ電圧ω2及びコンデンサ負荷電力K_PL2等に基づき、コンデンサ電流指令TEXT2が生成される。そして、コンデンサ電流指令TEXT2は、インバータ8へ出力される。 In this manner, the capacitor current command T EXT2 is generated by the capacitor control unit 23 based on the capacitor voltage ω2 , the capacitor load power K_PL2, etc. so that power is supplied from the power storage system of the capacitor 10 to the press working section of the press device 16. Then, the capacitor current command T EXT2 is output to the inverter 8 .

(スレショルド電力調整器200)
次に、図25に示したスレショルド電力調整器200について詳細に説明する。図26は、スレショルド電力調整器200の構成例を示すブロック図である。
(Threshold power regulator 200)
Threshold power regulator 200 shown in FIG. 25 will now be described in detail. FIG. 26 is a block diagram showing a configuration example of the threshold power adjuster 200. As shown in FIG.

このスレショルド電力調整器200は、1次遅れフィルタ210、乗算器211、プラス側のスレショルド演算器212-1、マイナス側のスレショルド演算器212-2、リミッタ213及び減算器214を備えている。 This threshold power adjuster 200 comprises a first-order lag filter 210 , a multiplier 211 , a plus side threshold calculator 212 - 1 , a minus side threshold calculator 212 - 2 , a limiter 213 and a subtractor 214 .

スレショルド電力調整器200は、図16に示したスレショルド電力調整器100と同様の構成の下で、同様の処理を行う。スレショルド電力調整器200に備えた1次遅れフィルタ210、乗算器211、プラス側のスレショルド演算器212-1、マイナス側のスレショルド演算器212-2、リミッタ213及び減算器214は、図16に示したスレショルド電力調整器100に備えた1次遅れフィルタ110、乗算器111、プラス側のスレショルド演算器112-1、マイナス側のスレショルド演算器112-2、リミッタ113及び減算器114にそれぞれ対応し、同様の処理を行うため、ここでは詳細な説明を省略する。 Threshold power adjuster 200 performs similar processing under the same configuration as threshold power adjuster 100 shown in FIG. First-order lag filter 210, multiplier 211, plus-side threshold calculator 212-1, minus-side threshold calculator 212-2, limiter 213, and subtractor 214 provided in threshold power adjuster 200 correspond to first-order lag filter 110, multiplier 111, plus-side threshold calculator 112-1, and minus-side threshold calculator provided in threshold power adjuster 100 shown in FIG. 112-2, the limiter 113, and the subtractor 114, respectively, and perform similar processing, so detailed description thereof will be omitted here.

図26に示すコンデンサ負荷電力K_PL2,K_PL2’,K_PL2”,K_PL2*は、図16に示したFW負荷電力K_PL1,K_PL1’,K_PL1”,K_PL1*にそれぞれ対応する。また、図26に示すスレショルド電力PL2CUT+,PL2CUT+’,PL2CUT-,PL2CUT-’は、図16に示したスレショルド電力PL1CUT+,PL1CUT+’,PL1CUT-,PL1CUT-’にそれぞれ対応する。また、図26に示すコンデンサ補償電力PL2は、図16に示したFW補償電力PL1に対応する。 Capacitor load powers K_PL2, K_PL2', K_PL2'', K_PL2* shown in FIG. 26 respectively correspond to FW load powers K_PL1, K_PL1', K_PL1'', K_PL1* shown in FIG. 26 correspond to the threshold powers PL1CUT+, PL1CUT+', PL1CUT-, PL1CUT-' shown in FIG. 16, respectively. Also, the capacitor-compensated power PL2 shown in FIG. 26 corresponds to the FW-compensated power PL1 shown in FIG.

1次遅れフィルタ210にて用いるパラメータωccは、図16と同様に、予め設定された電流応答値であり、乗算器211にて用いるPRATEDは、予め設定されたコンデンサ定格容量(コンデンサ10の定格容量)(KW)を示すパラメータである。 The parameter ω cc used in the first-order lag filter 210 is a preset current response value, as in FIG. 16, and P RATED used in the multiplier 211 is a preset capacitor rated capacity (rated capacity of the capacitor 10) (KW).

図27は、図26に示したプラス側のスレショルド演算器212-1の構成例を示すブロック図である。このスレショルド演算器212-1は、乗算器215及びスイッチ216を備えている。 FIG. 27 is a block diagram showing a configuration example of the plus side threshold calculator 212-1 shown in FIG. This threshold calculator 212-1 has a multiplier 215 and a switch 216. FIG.

スレショルド演算器212-1は、図17に示したスレショルド演算器112-1と同様の構成の下で、同様の処理を行う。スレショルド演算器212-1に備えた乗算器215及びスイッチ216は、図17に示したスレショルド演算器112-1に備えた乗算器115及びスイッチ116にそれぞれ対応し、同様の処理を行うため、ここでは詳細な説明を省略する。 The threshold calculator 212-1 performs the same processing under the same configuration as the threshold calculator 112-1 shown in FIG. The multiplier 215 and switch 216 provided in the threshold calculator 212-1 correspond to the multiplier 115 and switch 116 provided in the threshold calculator 112-1 shown in FIG.

図27に示すスレショルド電力PL2CUT+,PL2CUT+’は、図17に示したスレショルド電力PL1CUT+,PL1CUT+’に対応する。 Threshold powers PL2CUT+ and PL2CUT+' shown in FIG. 27 correspond to threshold powers PL1CUT+ and PL1CUT+' shown in FIG.

図28は、図26に示したマイナス側のスレショルド演算器212-2の構成例を示すブロック図である。このスレショルド演算器212-2は、乗算器217,218を備えている。 FIG. 28 is a block diagram showing a configuration example of the minus side threshold calculator 212-2 shown in FIG. The threshold calculator 212-2 has multipliers 217 and 218. FIG.

スレショルド演算器212-2は、図18に示したスレショルド演算器112-2と同様の構成の下で、同様の処理を行う。スレショルド演算器212-2に備えた乗算器217,218は、図18に示したスレショルド演算器112-2に備えた乗算器117,118にそれぞれ対応し、同様の処理を行うため、ここでは詳細な説明を省略する。 The threshold calculator 212-2 performs the same processing under the same configuration as the threshold calculator 112-2 shown in FIG. Multipliers 217 and 218 provided in threshold calculator 212-2 correspond to multipliers 117 and 118 provided in threshold calculator 112-2 shown in FIG.

図28に示すスレショルド電力PL2CUT-,PL2CUT-’は、図18に示したスレショルド電力PL1CUT-,PL1CUT-’に対応する。 The threshold powers PL2CUT-, PL2CUT-' shown in FIG. 28 correspond to the threshold powers PL1CUT-, PL1CUT-' shown in FIG.

図26に示したスレショルド電力調整器200により、コンデンサ負荷電力K_PL2から実際のコンデンサ負荷電力K_PL2”(KW)が算出され、コンデンサ負荷電力K_PL2”(KW)からスレショルド電力が減算されたコンデンサ補償電力PL2(KW)を得ることができる。 The threshold power adjuster 200 shown in FIG. 26 calculates the actual capacitor load power K_PL2″ (KW) from the capacitor load power K_PL2, and the capacitor compensation power PL2 (KW) is obtained by subtracting the threshold power from the capacitor load power K_PL2″ (KW).

図29は、コンデンサ負荷電力K_PL2”及びコンデンサ補償電力PL2の特性を説明する図である。横軸は時間を示す。図29(1)は、図26に示した乗算器211により出力されるコンデンサ負荷電力K_PL2”を示している。コンデンサ負荷電力K_PL2”は、図26に示した1次遅れフィルタ210が入力するコンデンサ負荷電力K_PL2のパターン(図4(5))に対応した電力である。 FIG. 29 is a diagram for explaining the characteristics of the capacitor load power K_PL2″ and the capacitor compensation power PL2. The horizontal axis represents time. FIG. 29(1) shows the capacitor load power K_PL2″ output by the multiplier 211 shown in FIG. The capacitor load power K_PL2″ is power corresponding to the pattern of the capacitor load power K_PL2 input to the first-order lag filter 210 shown in FIG. 26 ((5) in FIG. 4).

図29(2)は、図26に示した減算器214により出力されるコンデンサ補償電力PL2を示している。コンデンサ補償電力PL2は、図29(1)に示したコンデンサ負荷電力K_PL2”からスレショルド電力PL2CUT+’,PL2CUT-’が減算されることで得られる。 FIG. 29(2) shows capacitor compensation power PL2 output by subtractor 214 shown in FIG. The capacitor compensation power PL2 is obtained by subtracting the threshold powers PL2CUT+' and PL2CUT-' from the capacitor load power K_PL2'' shown in FIG. 29(1).

これにより、コンデンサ補償電力PL2は、プレス作業区間において、コンデンサ負荷電力K_PL2”のピーク部分に相当するB1の電力を有することとなる。 As a result, the capacitor compensation power PL2 has the power of B1 corresponding to the peak portion of the capacitor load power K_PL2'' in the press work section.

そして、プレス装置16の負荷電力K_PLは、コンデンサ補償電力PL2におけるB1の電力により、コンデンサ10による蓄電システムからの電力にて補償されることとなる。尚、スレショルド電力PL2CUT+’,PL2CUT-’は、電源トランス2の入力電源から供給されることとなる。 Then, the load power K_PL of the press device 16 is compensated by the power from the power storage system by the capacitor 10 by the power of B1 in the capacitor compensation power PL2. The threshold powers PL2CUT+' and PL2CUT-' are supplied from the input power supply of the power transformer 2. FIG.

(電流指令変換器201)
次に、図25に示した電流指令変換器201について詳細に説明する。図30は、電流指令変換器201の構成例を示すブロック図である。この電流指令変換器201は、ハイパス特徴量フィルタ220、除算器221及びリミッタ222を備えている。
(Current command converter 201)
Next, the current command converter 201 shown in FIG. 25 will be described in detail. FIG. 30 is a block diagram showing a configuration example of the current command converter 201. As shown in FIG. This current command converter 201 comprises a high-pass feature quantity filter 220 , a divider 221 and a limiter 222 .

電流指令変換器201は、図20に示したトルク指令変換器101と同様の構成の下で、同様の処理を行う。電流指令変換器201に備えたハイパス特徴量フィルタ220、除算器221及びリミッタ222は、図20に示したトルク指令変換器101に備えたハイパス特徴量フィルタ120、除算器121及びリミッタ122にそれぞれ対応し、同様の処理を行うため、ここでは詳細な説明を省略する。 The current command converter 201 performs the same processing under the same configuration as the torque command converter 101 shown in FIG. The high-pass feature amount filter 220, the divider 221 and the limiter 222 provided in the current command converter 201 correspond to the high-pass feature amount filter 120, the divider 121 and the limiter 122 provided in the torque command converter 101 shown in FIG.

図30に示すコンデンサ補償電力PL2、コンデンサ電圧ω2及びコンデンサ補償電流指令TPL2は、図20に示したFW補償電力PL1、FWモータ速度ω1及びFW補償トルク指令TPL1にそれぞれ対応する。除算器221において、コンデンサ補償電流指令TPL2は、ハイパス特徴量フィルタ処理が施されたコンデンサ補償電力PL2をコンデンサ電圧ω2で除算することで求められる(TPL2=PL2/ω2)。尚、実際には除算器221はPω2/(1+P2)2)の式で表され、零割防止処理が施される。 Capacitor compensation power PL2, capacitor voltage ω2 , and capacitor compensation current command T PL2 shown in FIG. 30 correspond to FW compensation power PL1, FW motor speed ω1 , and FW compensation torque command T PL1 shown in FIG. 20, respectively. In the divider 221, the capacitor compensation current command T PL2 is obtained by dividing the capacitor compensation power PL2 subjected to the high-pass feature amount filtering by the capacitor voltage ω 2 (T PL2 =PL2/ω 2 ). Actually, the divider 221 is represented by the formula P ω 2 /(1+P 2 ) 2 ), and is subjected to zero division prevention processing.

ハイパス特徴量フィルタ220にて用いるPoは、図20と同様に、予め設定された定数を示すパラメータである。 P o used in the high-pass feature amount filter 220 is a parameter indicating a preset constant, as in FIG. 20 .

(復帰制御器202)
次に、図25に示した復帰制御器202について詳細に説明する。図31は、復帰制御器202の構成例を示すブロック図である。この復帰制御器202は、ランプ器230、減算器231、ローパス特徴量フィルタ232及び電圧制御器233を備えている。
(Recovery controller 202)
Next, the return controller 202 shown in FIG. 25 will be described in detail. FIG. 31 is a block diagram showing a configuration example of the recovery controller 202. As shown in FIG. This return controller 202 comprises a ramp device 230 , a subtractor 231 , a low-pass feature amount filter 232 and a voltage controller 233 .

復帰制御器202は、図21に示した復帰制御器102と同様の構成の下で、同様の処理を行う。復帰制御器202に備えたランプ器230、減算器231、ローパス特徴量フィルタ232及び電圧制御器233は、図21に示した復帰制御器102に備えたランプ器130、減算器131、ローパス特徴量フィルタ132及び速度制御器133にそれぞれ対応し、同様の処理を行う。ランプ器230及び減算器231の処理については、詳細な説明を省略する。 The return controller 202 performs the same processing under the same configuration as the return controller 102 shown in FIG. The ramp device 230, subtractor 231, low-pass feature quantity filter 232, and voltage controller 233 provided in the return controller 202 correspond to the ramp device 130, subtractor 131, low-pass feature quantity filter 132, and speed controller 133 provided in the return controller 102 shown in FIG. 21, respectively, and perform similar processing. A detailed description of the processing of the ramp unit 230 and the subtractor 231 is omitted.

図31に示すコンデンサ電圧指令ω2*、コンデンサ電圧ω2、コンデンサ補償電力PL2及びコンデンサ復帰電流指令TSTAR2は、図21に示したFW速度指令ω1*、FWモータ速度ω1、FW補償電力PL1及びFW復帰トルク指令TSTAR1にそれぞれ対応する。 Capacitor voltage command ω 2 * , capacitor voltage ω 2 , capacitor compensation power PL2 and capacitor recovery current command T STAR2 shown in FIG. 31 respectively correspond to FW speed command ω 1 * , FW motor speed ω 1 , FW compensation power PL1 and FW recovery torque command T STAR1 shown in FIG.

ローパス特徴量フィルタ232は、スレショルド電力調整器200からコンデンサ補償電力PL2を入力する。そして、ローパス特徴量フィルタ232は、予め設定されたパラメータKv2に対し、コンデンサ補償電力PL2を特徴量として、予め設定された定数Poのパラメータを用いたローパス特徴量フィルタ処理を施し、比例ゲインを生成する。ローパス特徴量フィルタは、1/(1+(PL2/Po)2)の式で表される演算を行う。ローパス特徴量フィルタ232は、比例ゲインを電圧制御器233に出力する。 Low-pass feature filter 232 receives capacitor-compensated power PL2 from threshold power adjuster 200 . Then, the low-pass feature amount filter 232 performs low-pass feature amount filtering using a preset constant P o parameter on the preset parameter Kv2 with the capacitor compensation power PL2 as the feature amount to generate a proportional gain. The low-pass feature amount filter performs an operation represented by the formula 1/(1+(PL2/P o ) 2 ). The low-pass feature quantity filter 232 outputs the proportional gain to the voltage controller 233 .

この場合、ローパス特徴量フィルタ232は、ローパス特徴量フィルタ処理により、コンデンサ補償電力PL2の絶対値が大きいほど(0に近くないほど)、0に近い比例ゲインを生成する。そして、後段の電圧制御器233は、0に近い比例ゲインの作用により、0に近いコンデンサ復帰電流指令TSTAR2を生成する。一方、ローパス特徴量フィルタ232は、コンデンサ補償電力PL2が0に近いほど、ローパス特徴量フィルタ処理前のパラメータKv2に近い値の比例ゲインを生成する。そして、後段の電圧制御器233は、電圧偏差が0となるようなコンデンサ復帰電流指令TSTAR2を生成する。 In this case, the low-pass feature amount filter 232 generates a proportional gain closer to 0 as the absolute value of the capacitor compensation power PL2 is larger (less close to 0) by low-pass feature amount filtering. Then, the voltage controller 233 in the latter stage generates a capacitor recovery current command T STAR2 close to 0 by the action of the proportional gain close to 0. On the other hand, as the capacitor compensation power PL2 is closer to 0, the low-pass feature amount filter 232 generates a proportional gain having a value closer to the parameter Kv2 before low-pass feature amount filtering. Then, the voltage controller 233 in the subsequent stage generates a capacitor recovery current command T STAR2 that makes the voltage deviation zero.

電圧制御器233は、減算器231から電圧偏差を入力すると共に、ローパス特徴量フィルタ232から比例ゲインを入力する。そして、電圧制御器233は、電圧偏差が0となるように、比例ゲインによる電圧制御を行うことでコンデンサ復帰電流指令TSTAR2を求め、さらに、正側トルクリミットη及び負側トルクリミット-ηの範囲内にコンデンサ復帰電流指令TSTAR2を制限し、制限後のコンデンサ復帰電流指令TSTAR2を加減算器205に出力する。 The voltage controller 233 receives the voltage deviation from the subtractor 231 and the proportional gain from the low-pass feature amount filter 232 . Then, the voltage controller 233 obtains the capacitor recovery current command T STAR2 by performing voltage control with a proportional gain so that the voltage deviation becomes 0, further limits the capacitor recovery current command T STAR2 within the range of the positive side torque limit η and the negative side torque limit −η, and outputs the limited capacitor recovery current command T STAR2 to the adder/subtractor 205.

これにより、プレス作業区間のときに、0に近いコンデンサ復帰電流指令TSTAR2が生成され出力され、電流指令変換器201により出力されたコンデンサ補償電流指令TPL2にて電流制御が行われる。また、プレス作業区間以外の区間のときに、コンデンサ10による蓄電システムを復帰させるため(プレス作業区間のときに消費したコンデンサ10の電気エネルギーを復帰させるため)のコンデンサ復帰電流指令TSTAR2が生成され出力される。 As a result, a capacitor recovery current command T STAR2 close to 0 is generated and output during the press work section, and current control is performed with the capacitor compensation current command T PL2 output by the current command converter 201 . Also, in a section other than the press work section, a capacitor reset current command T STAR2 is generated and output to restore the power storage system by the capacitor 10 (to restore the electrical energy of the capacitor 10 consumed during the press work section).

(上限制御器203)
次に、図25に示した上限制御器203について詳細に説明する。図32は、上限制御器203の構成例を示すブロック図である。この上限制御器203は、減算器240及びリミッタ241を備えている。
(Upper limit controller 203)
Next, the upper limit controller 203 shown in FIG. 25 will be described in detail. FIG. 32 is a block diagram showing a configuration example of the upper limit controller 203. As shown in FIG. This upper limit controller 203 comprises a subtractor 240 and a limiter 241 .

上限制御器203は、図22に示した上限制御器103の構成部のうち減算器140及びリミッタ141と同様の構成の下で、同様の処理を行う。上限制御器203に備えた減算器240及びリミッタ241は、図22に示した上限制御器103に備えた減算器140及びリミッタ141にそれぞれ対応し、同様の処理を行うため、ここでは詳細な説明を省略する。 The upper limit controller 203 performs the same processing under the same configuration as the subtractor 140 and the limiter 141 of the components of the upper limit controller 103 shown in FIG. Subtractor 240 and limiter 241 provided in upper limit controller 203 correspond to subtractor 140 and limiter 141 provided in upper limit controller 103 shown in FIG.

尚、上限制御器203は、図22に示した上限制御器103の減算器142、リミッタ143及び加算器144を備えていない。これは、コンデンサ電圧ω2は、0を含むプラスの値をとり、マイナスの値をとることがなく、マイナス側の上限値を考慮する必要がないからである。 The upper limit controller 203 does not have the subtractor 142, limiter 143 and adder 144 of the upper limit controller 103 shown in FIG. This is because the capacitor voltage ω 2 takes a positive value including 0 and never takes a negative value, and there is no need to consider the upper limit value on the negative side.

図32に示す上限電圧ωMAX2及びコンデンサ電圧ω2は、図22に示した正転上限速度ω+MAX1及びFWモータ速度ω1にそれぞれ対応する。 The upper limit voltage ω MAX2 and the capacitor voltage ω 2 shown in FIG. 32 correspond to the forward rotation upper limit speed ω +MAX1 and the FW motor speed ω 1 shown in FIG. 22, respectively.

これにより、コンデンサ電圧ω2が上限電圧ωMAX2を超えた場合に(上回った場合に)、リミッタ241において、超えた分のマイナス値が、元の範囲に戻すための上限電圧制限電流TMAX2として生成され、加減算器205に出力される。 As a result, when the capacitor voltage ω 2 exceeds the upper limit voltage ω MAX 2 (exceeds), the limiter 241 generates a negative value for the excess as the upper limit voltage limit current T MAX 2 for returning to the original range, and outputs it to the adder/subtractor 205.

(下限制御器204)
次に、図25に示した下限制御器204について詳細に説明する。図33は、下限制御器204の構成例を示すブロック図である。この下限制御器204は、下限速度設定器250、減算器251、乗算器252、比較器253、スイッチ254及びリミッタ255を備えている。
(Lower limit controller 204)
Next, the lower limit controller 204 shown in FIG. 25 will be described in detail. FIG. 33 is a block diagram showing a configuration example of the lower limit controller 204. As shown in FIG. This lower limit controller 204 comprises a lower limit speed setter 250 , a subtractor 251 , a multiplier 252 , a comparator 253 , a switch 254 and a limiter 255 .

下限制御器204は、図23に示した下限制御器104の構成部のうち下限速度設定器150、減算器151、乗算器152、比較器153、スイッチ154及びリミッタ156と同様の構成の下で、同様の処理を行う。下限制御器204に備えた下限速度設定器250、減算器251、乗算器252、比較器253、スイッチ254及びリミッタ255は、図23に示した下限制御器104に備えた下限速度設定器150、減算器151、乗算器152、比較器153、スイッチ154及びリミッタ156にそれぞれ対応し、同様の処理を行うため、ここでは詳細な説明を省略する。 The lower limit controller 204 has the same configuration as the lower limit speed setter 150, the subtractor 151, the multiplier 152, the comparator 153, the switch 154 and the limiter 156 among the components of the lower limit controller 104 shown in FIG. 23, and performs the same processing. The lower limit speed setter 250, the subtractor 251, the multiplier 252, the comparator 253, the switch 254 and the limiter 255 provided in the lower limit controller 204 correspond to the lower limit speed setter 150, the subtractor 151, the multiplier 152, the comparator 153, the switch 154 and the limiter 156 provided in the lower limit controller 104 shown in FIG.

尚、下限制御器204は、図23に示した下限制御器104のスイッチ155を備えていない。これは、コンデンサ電圧指令ω2*は、0を含むプラスの値をとり、マイナスの値をとることがなく、比較器253において、コンデンサ電圧指令ω2*<0を考慮する必要がないからである。 Note that the lower limit controller 204 does not have the switch 155 of the lower limit controller 104 shown in FIG. This is because the capacitor voltage command ω 2 * takes a positive value including 0 and does not take a negative value, and the comparator 253 does not need to consider the capacitor voltage command ω 2 * <0.

下限速度設定器250に用いるパラメータδmin及び乗算器252に用いるパラメータKDROOPは、図23と同様に、予め設定される。 The parameter δ min used in the lower limit speed setter 250 and the parameter K DROOP used in the multiplier 252 are set in advance as in FIG.

これにより、コンデンサ電圧ω2が、下限速度設定器250により設定された下限電圧を超えた場合に(下回った場合に)、超えた電圧分のプラス値が、元の範囲に戻すための下限電圧制限電流TMIN2として生成され、加減算器205に出力される。 As a result, when the capacitor voltage ω2 exceeds (falls below) the lower limit voltage set by the lower limit speed setter 250, the positive value of the exceeding voltage is generated as the lower limit voltage limit current TMIN2 for returning to the original range, and is output to the adder/subtractor 205.

(負荷FF補償器206)
次に、図25に示した負荷FF補償器206について詳細に説明する。図34は、負荷FF補償器206の構成例を示すブロック図である。この負荷FF補償器206は、積分器260、減算器261、乗算器262及び加算器263を備えている。
(Load FF compensator 206)
Next, load FF compensator 206 shown in FIG. 25 will be described in detail. FIG. 34 is a block diagram showing a configuration example of the load FF compensator 206. As shown in FIG. This load FF compensator 206 comprises an integrator 260 , a subtractor 261 , a multiplier 262 and an adder 263 .

負荷FF補償器206は、図24に示した負荷FF補償器106と同様の構成の下で、同様の処理を行う。負荷FF補償器206に備えた積分器260、減算器261、乗算器262及び加算器263は、図24に示した負荷FF補償器106に備えた積分器160、減算器161、乗算器162及び加算器163にそれぞれ対応し、同様の処理を行うため、ここでは詳細な説明を省略する。 The load FF compensator 206 performs similar processing under the same configuration as the load FF compensator 106 shown in FIG. The integrator 260, the subtractor 261, the multiplier 262 and the adder 263 provided in the load FF compensator 206 correspond to the integrator 160, the subtractor 161, the multiplier 162 and the adder 163 provided in the load FF compensator 106 shown in FIG.

図34に示すコンデンサ電流指令TE2,TE2’及びコンデンサ電圧ω2は、図24に示したFWトルク指令TE1,TE1’及びFWモータ速度ω1にそれぞれ対応する。 Capacitor current commands T E2 , T E2 ′ and capacitor voltage ω 2 shown in FIG. 34 correspond to FW torque commands T E1 , T E1′ and FW motor speed ω 1 shown in FIG. 24, respectively.

積分器260に用いる積分ゲインJ及び乗算器262に用いるゲインKは、図24と同様に、予め設定される。 The integral gain J used for the integrator 260 and the gain K used for the multiplier 262 are set in advance as in FIG.

以上のように、本発明の実施形態のエネルギー蓄電部制御装置1によれば、負荷電力分担部21は、サーボプレスモータ速度ωSPRにサーボプレスモータトルク指令TSPR*を乗算することで、プレス装置16の負荷電力K_PLを求める。そして、負荷電力分担部21は、プレス加減速区間の負荷電力K_PLの一部を、FWによる蓄電システムに分担させるためのFW負荷電力K_PL1を求め、プレス作業区間の負荷電力K_PLの一部を、FW及びコンデンサ10による蓄電システムに分担させるためのFW負荷電力K_PL1及びコンデンサ負荷電力K_PL2を求める。 As described above, according to the energy storage unit control device 1 of the embodiment of the present invention, the load power sharing unit 21 obtains the load power K_PL of the press device 16 by multiplying the servo press motor speed ω SPR by the servo press motor torque command T SPR * . Then, the load power sharing unit 21 obtains the FW load power K_PL1 for allocating part of the load power K_PL in the press acceleration/deceleration section to the power storage system by the FW, and obtains the FW load power K_PL1 and the capacitor load power K_PL2 for allocating part of the load power K_PL in the press work section to the power storage system including the FW and the capacitor 10.

FW制御部22のスレショルド電力調整器100は、FW負荷電力K_PL1からスレショルド電力を減算することで、FW補償電力PL1を求め、トルク指令変換器101は、FW補償電力PL1をFWモータ速度ω1で除算することで、FW補償トルク指令TPL1を求める。 The threshold power adjuster 100 of the FW control unit 22 subtracts the threshold power from the FW load power K_PL1 to obtain the FW compensation power PL1, and the torque command converter 101 divides the FW compensation power PL1 by the FW motor speed ω1 to obtain the FW compensation torque command T PL1 .

これにより、プレス作業区間及びプレス加減速区間において、プレス作業を行うときの電力及びプレス部材が加減速するための電力を補償するためのFW補償トルク指令TPL1が得られる。 As a result, the FW compensating torque command T PL1 for compensating the electric power for performing the press work and the electric power for accelerating and decelerating the press member is obtained in the press work section and the press acceleration/deceleration section.

復帰制御器102は、FW速度指令ω1*とFWモータ速度ω1との間の速度偏差が0となるように速度制御を行い、FW復帰トルク指令TSTAR1を求める際に、ローパス特徴量フィルタにより、FW補償電力PL1の絶対値が大きいほど、0に近いFW復帰トルク指令TSTAR1を求め、FW補償電力PL1が0に近いほど、速度制御の比例ゲインKvを効かせたFW復帰トルク指令TSTAR1を求める。 The return controller 102 performs speed control so that the speed deviation between the FW speed command ω1* and the FW motor speed ω1 becomes 0, and when obtaining the FW return torque command TSTAR1 , a low-pass feature value filter is used to obtain the FW return torque command TSTAR1 that is closer to 0 as the absolute value of the FW compensation power PL1 is larger, and the FW return torque command TSTAR1 with the proportional gain Kv of the speed control applied as the FW compensation power PL1 is closer to 0. Ask.

これにより、プレス作業区間及びプレス加減速区間のときに、0に近いFW復帰トルク指令TSTAR1が生成される。また、プレス作業区間及びプレス加減速区間以外の区間のときに、FWによる蓄電システムを復帰させるためのFW復帰トルク指令TSTAR1が生成される。 As a result, the FW return torque command T STAR1 close to 0 is generated during the press work section and the press acceleration/deceleration section. In addition, a FW recovery torque command T STAR1 for recovering the power storage system by FW is generated during a section other than the press work section and the press acceleration/deceleration section.

つまり、FWによる蓄電システムにて補償が行われるプレス作業区間及びプレス加減速区間のときに、FW復帰トルク指令TSTAR1を0に近い値とすることで、トルク指令変換器101にて求めたFW補償トルク指令TPL1によるトルク制御が行われる。一方、FWによる蓄電システムにて補償が行われないプレス作業区間及びプレス加減速区間以外の区間のときに、速度制御の比例ゲインKvを効かせたFW復帰トルク指令TSTAR1により、FWによる蓄電システムを復帰させる。 That is, in the press work section and the press acceleration/deceleration section in which compensation is performed by the power storage system by the FW, by setting the FW return torque command T STAR1 to a value close to 0, torque control is performed by the FW compensation torque command T PL1 obtained by the torque command converter 101. On the other hand, in sections other than the press work section and the press acceleration/deceleration section in which compensation is not performed in the power storage system by the FW, the power storage system by the FW is restored by the FW recovery torque command T STAR1 to which the proportional gain Kv of the speed control is applied.

上限制御器103は、FWモータ速度ω1が上限速度を超えたときに、元の範囲に戻すための上限速度制限トルクTMAX1を求め、下限制御器104は、FWモータ速度ω1が下限速度を超えたときに、元の範囲に戻すための下限速度制限トルクTMIN1を求める。 The upper limit controller 103 obtains the upper limit speed limit torque T MAX1 for returning the FW motor speed ω 1 to the original range when the FW motor speed ω 1 exceeds the upper limit speed, and the lower limit controller 104 obtains the lower limit speed limit torque T MIN1 for returning the FW motor speed ω 1 to the original range when the FW motor speed ω 1 exceeds the lower limit speed.

加減算器105は、FW復帰トルク指令TSTAR1、上限速度制限トルクTMAX1及び下限速度制限トルクTMIN1を加算し、加算結果からFW補償トルク指令TPL1を減算することで、FWトルク指令TE1を求める。 An adder/subtractor 105 adds the FW return torque command T STAR1 , the upper limit speed limit torque T MAX1 and the lower limit speed limit torque T MIN1 and subtracts the FW compensation torque command T PL1 from the addition result to obtain the FW torque command T E1 .

負荷FF補償器106は、FWトルク指令TE1を積分する等して、負荷トルク補償値を求め、FWトルク指令TE1に負荷トルク補償値を加算することで、FWトルク指令TE1’を求める。 The load FF compensator 106 obtains a load torque compensation value by, for example, integrating the FW torque command T E1 , and adds the load torque compensation value to the FW torque command T E1 to obtain the FW torque command T E1 ′ .

リミッタ107は、FWトルク指令TE1’を予め設定された範囲内に制限することで、FWトルク指令TEXT1を求め、FWトルク指令TEXT1をインバータ5へ出力する。 Limiter 107 obtains FW torque command T EXT1 by limiting FW torque command T E1 ′ within a preset range, and outputs FW torque command T EXT1 to inverter 5 .

一方、コンデンサ制御部23のスレショルド電力調整器200は、コンデンサ負荷電力K_PL2からスレショルド電力を減算することで、コンデンサ補償電力PL2を求め、電流指令変換器201は、コンデンサ補償電力PL2をコンデンサ電圧ω2で除算することで、コンデンサ補償電流指令TPL2を求める。 On the other hand, the threshold power adjuster 200 of the capacitor control unit 23 subtracts the threshold power from the capacitor load power K_PL2 to obtain the capacitor compensation power PL2, and the current command converter 201 divides the capacitor compensation power PL2 by the capacitor voltage ω2 to obtain the capacitor compensation current command T PL2 .

これにより、プレス作業区間において、プレス作業を行うときの電力を補償するためのコンデンサ補償電流指令TPL2が得られる。 As a result, a capacitor compensating current command T PL2 for compensating for the electric power when performing the press work is obtained in the press work section.

復帰制御器202は、コンデンサ電圧指令ω2*とコンデンサ電圧ω2との間の電圧偏差が0となるように電圧制御を行い、コンデンサ復帰電流指令TSTAR2を求める際に、ローパス特徴量フィルタにより、コンデンサ補償電力PL2が大きいほど、0に近いコンデンサ復帰電流指令TSTAR2を求め、コンデンサ補償電力PL2が0に近いほど、電圧制御の比例ゲインKvを効かせたコンデンサ復帰電流指令TSTAR2を求める。 The recovery controller 202 performs voltage control so that the voltage deviation between the capacitor voltage command ω2* and the capacitor voltage ω2 becomes 0. When obtaining the capacitor recovery current command T STAR2 , the higher the capacitor compensation power PL2 is, the closer the capacitor recovery current command T STAR2 is to 0, and the closer the capacitor compensation power PL2 is to 0, the more the capacitor recovery current command T STAR2 is obtained with the proportional gain Kv of the voltage control applied.

これにより、プレス作業区間のときに、0に近いコンデンサ復帰電流指令TSTAR2が生成される。また、プレス作業区間以外の区間のときに、コンデンサ10による蓄電システムを復帰させるためのコンデンサ復帰電流指令TSTAR2が生成される。 As a result, a capacitor recovery current command T STAR2 close to 0 is generated during the press work section. Further, a capacitor reset current command T STAR2 for resetting the power storage system by the capacitor 10 is generated during a section other than the press work section.

つまり、コンデンサ10による蓄電システムにて補償が行われるプレス作業区間のときに、コンデンサ復帰電流指令TSTAR2を0に近い値とすることで、電流指令変換器201にて求めたコンデンサ補償電流指令TPL2による電流制御が行われる。一方、コンデンサ10による蓄電システムにて補償が行われないプレス作業区間以外の区間のときに、電圧制御の比例ゲインKvを効かせたコンデンサ補償電流指令TPL2により、コンデンサ10による蓄電システムを復帰させる。 That is, current control is performed according to the capacitor compensation current command T PL2 obtained by the current command converter 201 by setting the capacitor recovery current command T STAR2 to a value close to 0 during the press work section in which compensation is performed by the power storage system using the capacitor 10. On the other hand, in a section other than the press work section in which no compensation is performed in the power storage system by the capacitor 10, the power storage system by the capacitor 10 is restored by the capacitor compensation current command T PL2 to which the proportional gain Kv of the voltage control is applied.

上限制御器203は、コンデンサ電圧ω2が上限電圧を超えたときに、元の範囲に戻すための上限電圧制限電流TMAX2を求め、下限制御器204は、コンデンサ電圧ω2が下限電圧を超えたときに、元の範囲に戻すための下限電圧制限電流TMIN2を求める。 The upper limit controller 203 obtains the upper limit voltage limiting current T MAX2 for returning the capacitor voltage ω2 to the original range when the capacitor voltage ω2 exceeds the upper limit voltage, and the lower limit controller 204 obtains the lower limit voltage limiting current TMIN2 for returning the capacitor voltage ω2 to the original range when the capacitor voltage ω2 exceeds the lower limit voltage.

加減算器205は、コンデンサ復帰電流指令TSTAR2、上限電圧制限電流TMAX2及び下限電圧制限電流TMIN2を加算し、加算結果からコンデンサ補償電流指令TPL2を減算することで、コンデンサ電流指令TE2を求める。 The adder/subtractor 205 adds the capacitor recovery current command T STAR2 , the upper limit voltage limiting current T MAX2 and the lower limit voltage limiting current T MIN2 and subtracts the capacitor compensation current command T PL2 from the addition result to obtain the capacitor current command T E2 .

負荷FF補償器206は、コンデンサ電流指令TE2を積分する等して、負荷電流補償値を求め、コンデンサ電流指令TE2に負荷電流補償値を加算することで、コンデンサ電流指令TE2’を求める。 The load FF compensator 206 obtains a load current compensation value by, for example, integrating the capacitor current command TE2 , and adds the load current compensation value to the capacitor current command TE2 to obtain a capacitor current command TE2' .

リミッタ207は、コンデンサ電流指令TE2’を予め設定された範囲内に制限することで、コンデンサ電流指令TEXT2を求め、コンデンサ電流指令TEXT2をインバータ8へ出力する。 Limiter 207 obtains capacitor current command T EXT2 by limiting capacitor current command T E2 ′ within a preset range, and outputs capacitor current command T EXT2 to inverter 8 .

これにより、FW及びコンデンサ10による蓄電システムを、電源トランス2の入力電源に対するバックアップの電源システムとして用いた場合に、プレス作業区間における電力の一部を、FW及びコンデンサ10による蓄電システムに分担させることができ、プレス加減速区間における電力の一部を、FWによる蓄電システムに分担させることができる。 As a result, when the power storage system by the FW and the capacitor 10 is used as a backup power system for the input power source of the power transformer 2, part of the power in the press work section can be shared by the power storage system by the FW and the capacitor 10, and part of the power in the press acceleration/deceleration section can be shared by the power storage system by the FW.

したがって、プレス装置16の消費電力のピークを効率的にカットすることができ、電源トランス2の入力電源の容量、並びに、FW及びコンデンサ10による蓄電システムにおける設備電源容量を低減することができる。 Therefore, the peak power consumption of the press device 16 can be efficiently cut, and the input power capacity of the power transformer 2 and the facility power capacity in the power storage system including the FW and the capacitor 10 can be reduced.

また、電源トランス2の入力電源から、サーボプレスモータ14にて駆動するプレス装置16へ供給される直流電力を蓄積するために設けられた1次側コンデンサ12の容量を低減することができる。 Further, the capacity of the primary side capacitor 12 provided for storing the DC power supplied from the input power supply of the power transformer 2 to the press device 16 driven by the servo press motor 14 can be reduced.

〔計算機シミュレーション結果〕
次に、計算機シミュレーション結果について説明する。図35は、計算機シミュレーション結果を説明する図である。図35において、グラフの上から、FWモータ速度ω1、コンデンサ電圧ω2、1次バス電圧(図1に示した直流バスの電圧)、負荷電力K_PL、入力電力(電源トランス2の入力電源から供給される電力)、FW補償電力PL1-及びコンデンサ補償電力PL2-の特性を示しており、横軸は時間である。単位は、図35の右側に示すとおりである。
[Computer simulation results]
Next, computer simulation results will be described. FIG. 35 is a diagram for explaining computer simulation results. In FIG. 35, the characteristics of the FW motor speed ω 1 , the capacitor voltage ω 2 , the primary bus voltage (voltage of the DC bus shown in FIG. 1), the load power K_PL, the input power (the power supplied from the input power supply of the power transformer 2), the FW compensation power PL1-, and the capacitor compensation power PL2- are shown from the top of the graph, and the horizontal axis is time. Units are as shown on the right side of FIG.

図35の負荷電力K_PLは、図4(2)に示した負荷電力K_PLに相当し、両電力は同様の特性であることがわかる。また、図35のFW補償電力PL1-は、図19(2)に示したFW補償電力PL1の特性の正負を逆転したものに相当し、図35のコンデンサ補償電力PL2-は、図29(2)に示したコンデンサ補償電力PL2の特性の正負を逆転したものに相当する。 The load power K_PL in FIG. 35 corresponds to the load power K_PL shown in FIG. 4(2), and it can be seen that both powers have similar characteristics. The FW compensated power PL1− in FIG. 35 corresponds to the positive/negative reversed characteristic of the FW compensated power PL1 shown in FIG. 19(2), and the capacitor compensated power PL2− in FIG. 35 corresponds to the reversed positive/negative characteristic of the capacitor compensated power PL2 shown in FIG. 29(2).

プレス作業区間の負荷電力K_PLの一部は、FW及びコンデンサ10による蓄電システムにより分担される。FW及びコンデンサ10による蓄電システムから、それぞれFW補償電力PL1及びコンデンサ補償電力PL2に基づいた電力が供給されるため、図35のFWモータ速度ω1及びコンデンサ電圧ω2が低下していることがわかる。 A part of the load power K_PL in the press work section is shared by the power storage system including the FW and the capacitor 10 . It can be seen that the FW motor speed ω 1 and capacitor voltage ω 2 in FIG. 35 have decreased since power based on FW compensated power PL1 and capacitor compensated power PL2 are supplied from the storage system of FW and capacitor 10, respectively.

プレス加減速区間の負荷電力K_PLの一部は、FWによる蓄電システムにより分担される。FWによる蓄電システムから、FW補償電力PL1に基づいた電力が供給されるため、図35のFWモータ速度ω1が変化していることがわかる。 A part of the load power K_PL in the press acceleration/deceleration section is shared by the power storage system of the FW. It can be seen that the FW motor speed ω 1 in FIG. 35 changes because power based on the FW compensation power PL1 is supplied from the FW power storage system.

以上、実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。 Although the present invention has been described above with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and can be variously modified without departing from the technical idea thereof.

例えば、図1に示したモータ制御システムでは、サーボプレスモータ制御装置11の制御対象をプレス装置16としたが、制御対象は、プレス装置16以外の負荷であってもよい。 For example, in the motor control system shown in FIG. 1, the control target of the servo press motor control device 11 is the press device 16, but the control target may be a load other than the press device 16.

また、図15に示したFW制御部22は、スレショルド電力調整器100、トルク指令変換器101、復帰制御器102、上限制御器103、下限制御器104、加減算器105、負荷FF補償器106及びリミッタ107を備えるようにした。これに対し、FW制御部22は、スレショルド電力調整器100、トルク指令変換器101、復帰制御器102及び加減算器105を備え、上限制御器103、下限制御器104、負荷FF補償器106及びリミッタ107を備えていなくてもよい。 Further, the FW control unit 22 shown in FIG. 15 includes a threshold power regulator 100, a torque command converter 101, a return controller 102, an upper limit controller 103, a lower limit controller 104, an adder/subtractor 105, a load FF compensator 106 and a limiter 107. On the other hand, the FW control unit 22 includes the threshold power regulator 100, the torque command converter 101, the return controller 102, and the adder/subtractor 105, and does not have to include the upper limit controller 103, the lower limit controller 104, the load FF compensator 106, and the limiter 107.

この場合、加減算器105は、FW復帰トルク指令TSTAR1からFW補償トルク指令TPL1を減算することで、FWトルク指令TEXT1を求め、FWトルク指令TEXT1をインバータ5へ出力する。 In this case, the adder/subtractor 105 obtains the FW torque command T EXT1 by subtracting the FW compensation torque command T PL1 from the FW return torque command T STAR1 and outputs the FW torque command T EXT1 to the inverter 5 .

また、図25に示したコンデンサ制御部23は、スレショルド電力調整器200、電流指令変換器201、復帰制御器202、上限制御器203、下限制御器204、加減算器205、負荷FF補償器206及びリミッタ207を備えるようにした。これに対し、コンデンサ制御部23は、スレショルド電力調整器200、電流指令変換器201、復帰制御器202及び加減算器205を備え、上限制御器203、下限制御器204、負荷FF補償器206及びリミッタ207を備えていなくてもよい。 25 includes a threshold power regulator 200, a current command converter 201, a return controller 202, an upper limit controller 203, a lower limit controller 204, an adder/subtractor 205, a load FF compensator 206 and a limiter 207. On the other hand, the capacitor control section 23 includes the threshold power regulator 200, the current command converter 201, the return controller 202 and the adder/subtractor 205, and does not have to include the upper limit controller 203, the lower limit controller 204, the load FF compensator 206 and the limiter 207.

この場合、加減算器205は、コンデンサ復帰電流指令TSTAR2からコンデンサ補償電流指令TPL2を減算することで、コンデンサ電流指令TEXT2を求め、コンデンサ電流指令TEXT2をインバータ8へ出力する。 In this case, the adder/subtractor 205 obtains the capacitor current command T EXT2 by subtracting the capacitor compensation current command T PL2 from the capacitor recovery current command T STAR2 and outputs the capacitor current command T EXT2 to the inverter 8 .

1 エネルギー蓄電部制御装置
2 電源トランス
3,9 リアクタ
4 コンバータ
5,8,13 インバータ
6 FWモータ
7,15 パルスジェネレータ
10 コンデンサ
11 サーボプレスモータ制御装置
12 1次側コンデンサ
14 サーボプレスモータ
16 プレス装置
21 負荷電力分担部
22 FW制御部
23 コンデンサ制御部
30,32,34,37,65,67,111,115,117,118,152,162,211,215,217,218,252,262 乗算器
31,33,62,64,76,77,78,79,116,154,155,216,254 スイッチ
35 ワークアングル信号生成器
36 角度生成器
38,54,61,63,68,69,70,73 比較器
40 第1ワークアングル信号生成器
41 第2ワークアングル信号生成器
42 選択器
50 極性判別器
51 作業区間入出判別器
52 ワークオンオフトリガ信号生成器
53 ワークオンオフアングル生成器
60 微分器
66,120,220 ハイパス特徴量フィルタ
71,74,81,82,83 演算器
72,75 立ち上がり微分器
80 反転器
100,200 スレショルド電力調整器
101 トルク指令変換器
102,202 復帰制御器
103,203 上限制御器
104,204 下限制御器
105,205 加減算器(演算器)
106,206 負荷FF補償器
107,113,122,141,143,156,207,213,222,241,255 リミッタ
110,210 1次遅れフィルタ
112-1,112-2,212-1,212-2 スレショルド演算器
114,131,140,142,151,161,214,231,240,251,261 減算器
121,221 除算器
130,230 ランプ器
133 速度制御器
132,232 ローパス特徴量フィルタ
144,163,263 加算器
150,250 下限速度設定器
153,253 比較器
160,260 積分器
201 電流指令変換器
233 電圧制御器
ωSPR サーボプレスモータ速度
e* 電圧指令
SPR* サーボプレスモータトルク指令
θplse 角度
θdeg プレス角度
WON ワークオン角度
WOFF ワークオフ角度
SC スケーリングファクタ
K_PL 負荷電力
K_PL1,K_PL1’,K_PL1”,K_PL1* FW負荷電力
K_PL2,K_PL2’,K_PL2”,K_PL2* コンデンサ負荷電力
SPR_KW サーボプレスモータ定格容量
FW_KW FW分担容量
CB_KW コンデンサ分担容量
WA_ON_DEG@ 第1ワークアングル信号
WA_ON_PL@ 第2ワークアングル信号
WA_ONG@ ワークアングル信号
WA_ON_SEL@ ワークアングル選択信号
ω1 FWモータ速度
ω2 コンデンサ電圧
EXT1,TE1,TE1’ FWトルク指令
EXT2,TE2,TE2’ コンデンサ電流指令
K_PLD 負荷電力変化量
SGN 極性判別値
WANG_ON0@ 作業区間入信号
WANG_OFF0@ 作業区間出信号
δ 余裕角度
WANG_ON_TRG@ ワークオントリガ信号
WANG_OFF_TRG@ ワークオフトリガ信号
WA_ON_PL ワークオンアングル
WA_OFF_PL ワークオフアングル
WANG_ON_WIN@ ワークオン下死点区間信号
WANG_OFF_WIN@ ワークオフ下死点区間信号
WANG_ON@ 負荷電力増加信号
WANG_OFF@ 負荷電力減少信号
K_ASTBY@ インバータ運転入信号
ω1* FW速度指令
ω2* コンデンサ電圧指令
PL1,PL1- FW補償電力
PL2,PL2- コンデンサ補償電力
PL1 FW補償トルク指令
PL2 コンデンサ補償電流指令
STAR1 FW復帰トルク指令
STAR2 コンデンサ復帰電流指令
MAX1 上限速度制限トルク
MAX2 上限電圧制限電流
MIN1 下限速度制限トルク
MIN2 下限電圧制限電流
PL1CUT+,PL1CUT+’,PL1CUT-,PL1CUT-’,PL2CUT+,PL2CUT+’,PL2CUT-,PL2CUT-’ スレショルド電力
PLOSS@ 電力損失信号
η 正側トルクリミット
-η 負側トルクリミット
ω+MAX1 正転上限速度
ω-MAX1 逆転上限速度
ωMAX2 上限電圧
FWD@ 正転検出信号
REV@ 逆転検出信号
1 Energy Storage Unit Control Device 2 Power Transformer 3, 9 Reactor 4 Converter 5, 8, 13 Inverter 6 FW Motor 7, 15 Pulse Generator 10 Capacitor 11 Servo Press Motor Control Device 12 Primary Side Capacitor 14 Servo Press Motor 16 Press Device 21 Load Power Sharing Unit 22 FW Control Unit 23 Capacitor Control Unit 30, 32, 34, 37, 65, 67, 111, 115, 117, 118, 152, 162, 211, 215, 217, 218, 252, 262 Multipliers 31, 33, 62, 64, 76, 77, 78, 79, 116, 154, 155, 216, 254 Switch 35 Work angle signal generator 36 Angle generators 38, 54, 61, 63, 68, 69, 70, 73 Comparator 40 First work angle signal generator 41 Second work angle signal generator 42 Selector 50 Polarity discriminator 51 Work section entry/exit discriminator 52 Work on/off trigger signal generator 53 Work on/off angle generator 60 Differentiators 66, 120, 220 High-pass feature quantity filters 71, 74, 81, 82, 83 Calculators 72, 75 Rising differentiator 80 Inverters 100, 200 Threshold power adjuster 101 Torque command converters 102, 202 Return controllers 103, 203 Upper limit controllers 104, 204 Lower limit controllers 105, 205 Adder/subtractor (calculator)
106,206 負荷FF補償器107,113,122,141,143,156,207,213,222,241,255 リミッタ110,210 1次遅れフィルタ112-1,112-2,212-1,212-2 スレショルド演算器114,131,140,142,151,161,214,231,240,251,261 減算器121,221 除算器130,230 ランプ器133 速度制御器132,232 ローパス特徴量フィルタ144,163,263 加算器150,250 下限速度設定器153,253 比較器160,260 積分器201 電流指令変換器233 電圧制御器ω SPRサーボプレスモータ速度e* 電圧指令T SPR*サーボプレスモータトルク指令θ plse角度θ degプレス角度
WON work-on angle
WOFF Work-off angle SC Scaling factor
K_PL Load power
K_PL1, K_PL1', K_PL1", K_PL1* FW load power
K_PL2, K_PL2', K_PL2”, K_PL2* Capacitor load power
SPR_KW Servo press motor rated capacity
FW_KW FW shared capacity
CB_KW Capacitor shared capacity
WA_ON_DEG @ 1st work angle signal
WA_ON_PL @ 2nd work angle signal
WA_ONG@ work angle signal
WA_ON_SEL@ Work angle selection signal ω 1 FW motor speed ω 2 Capacitor voltage T EXT1 , T E1 , T E1 ' FW torque command T EXT2 , T E2 , T E2 ' capacitor current command
K_PLD Load power variation
SGN polarity discrimination value
WANG_ON0@ Working zone entry signal
WANG_OFF0@ Working section output signal δ Margin angle
WANG_ON_TRG@ Work-on trigger signal
WANG_OFF_TRG@ Work-off trigger signal
WA_ON_PL Work-on angle
WA_OFF_PL Work off angle
WANG_ON_WIN@ work-on bottom dead center zone signal
WANG_OFF_WIN@ Work-off bottom dead center zone signal
WANG_ON @ load power increase signal
WANG_OFF @ load power decrease signal
K_ASTBY@ Inverter start signal ω 1* FW speed command ω 2* Capacitor voltage command
PL1, PL1- FW compensation power
PL2, PL2- Capacitor compensation power T PL1 FW compensation torque command T PL2 capacitor compensation current command T STAR1 FW recovery torque command T STAR2 capacitor recovery current command T MAX1 upper limit speed limit torque T MAX2 upper limit voltage limit current T MIN1 lower limit speed limit torque T MIN2 lower limit voltage limit current
PL1CUT+, PL1CUT+', PL1CUT-, PL1CUT-', PL2CUT+, PL2CUT+', PL2CUT-, PL2CUT-' Threshold power
PLOSS@ Power loss signal η Positive side torque limit
-η Negative side torque limit ω +MAX1 forward upper limit speed ω -MAX1 reverse upper limit speed ω MAX2 upper limit voltage
FWD@ Forward rotation detection signal
REV@ Reverse rotation detection signal

Claims (2)

入力電源の電力を、電源系統を介してモータにて駆動する負荷へ供給すると共に、FW(フライホイール)による蓄電システムに蓄積されたエネルギーを、FW用のインバータ及び前記電源系統を介して前記負荷へ供給し、コンデンサによる蓄電システムに蓄積されたエネルギーを、コンデンサ用のインバータ及び前記電源系統を介して前記負荷へ供給するモータ制御システムの下で、前記FWによる蓄電システム及び前記コンデンサによる蓄電システムに蓄積された前記エネルギーの回生制御及び力行制御を行う制御装置において、
前記モータを駆動する予め設定された速度パターンに従って前記負荷が制御される際の、前記速度パターンにおける加速及び減速の区間を加減速区間とし、前記加速及び前記減速の区間を除いた所定電力を要する区間を作業区間とし、前記FWを回転させるFWモータの速度をFWモータ速度ω1とし、前記コンデンサの両端の電圧をコンデンサ電圧ω2として、
前記モータの速度及び前記モータに対する所定のトルク指令を乗算することで、負荷電力K_PLを求め、
予め設定された前記FW及び前記コンデンサの分担容量に基づいて、
前記加減速区間の前記負荷電力K_PLのピークを前記FWによる蓄電システムに分担させるためのFW負荷電力K_PL1を求めると共に、前記作業区間の前記負荷電力K_PLのピークを前記FWによる蓄電システムに分担させるための前記FW負荷電力K_PL1、及び前記コンデンサによる蓄電システムに分担させるためのコンデンサ負荷電力K_PL2を求める負荷電力分担部と、
前記負荷電力分担部により求めた前記FW負荷電力K_PL1及び前記FWモータ速度ω1に基づいて、前記FW用のインバータを動作させるためのFWトルク指令TEXT1を求めるFW制御部と、
前記負荷電力分担部により求めた前記コンデンサ負荷電力K_PL2及び前記コンデンサ電圧ω2に基づいて、前記コンデンサ用のインバータを動作させるためのコンデンサ電流指令TEXT2を求めるコンデンサ制御部と、を備え、
前記FW制御部は、
前記FW負荷電力K_PL1から予め設定されたスレショルド電力を減算することで、FW補償電力PL1を求める第1スレショルド電力調整器と、
前記第1スレショルド電力調整器により求めた前記FW補償電力PL1を前記FWモータ速度ω1で除算することで、FW補償トルク指令TPL1を求めるトルク指令変換器と、
予め設定されたFW速度指令ω1*と前記FWモータ速度ω1との間の速度偏差が0となるように速度制御を行うことで、トルク指令を求め、
前記第1スレショルド電力調整器により求めた前記FW補償電力PL1を特徴量としたローパス特徴量フィルタにて、前記FW補償電力PL1が0に近くないほど、0に近いFW復帰トルク指令TSTAR1を求め、前記FW補償電力PL1が0に近いほど、前記トルク指令に近い前記FW復帰トルク指令TSTAR1を求める第1復帰制御器と、
前記第1復帰制御器により求めた前記FW復帰トルク指令TSTAR1から前記トルク指令変換器により求めた前記FW補償トルク指令TPL1を減算することで、前記FWトルク指令TEXT1を求める第1演算器と、を備え、
前記コンデンサ制御部は、
前記コンデンサ負荷電力K_PL2から予め設定されたスレショルド電力を減算することで、コンデンサ補償電力PL2を求める第2スレショルド電力調整器と、
前記第2スレショルド電力調整器により求めた前記コンデンサ補償電力PL2を前記コンデンサ電圧ω2で除算することで、コンデンサ補償電流指令TPL2を求める電流指令変換器と、
予め設定されたコンデンサ電圧指令ω2*と前記コンデンサ電圧ω2との間の電圧偏差が0となるように電圧制御を行うことで、電流指令を求め、
前記第2スレショルド電力調整器より求めた前記コンデンサ補償電力PL2を特徴量としたローパス特徴量フィルタにて、前記コンデンサ補償電力PL2が0に近くないほど、0に近いコンデンサ復帰電流指令TSTAR2を求め、前記コンデンサ補償電力PL2が0に近いほど、前記電流指令に近い前記コンデンサ復帰電流指令TSTAR2を求める第2復帰制御器と、
前記第2復帰制御器により求めた前記コンデンサ復帰電流指令TSTAR2から前記電流指令変換器により求めた前記コンデンサ補償電流指令TPL2を減算することで、前記コンデンサ電流指令TEXT2を求める第2演算器と、を備えたことを特徴とする制御装置。
The power of the input power supply is supplied to the load driven by the motor via the power supply system, and the energy accumulated in the FW (flywheel) storage system is supplied to the loading system through the inverter for the FW and the power supply system, and the energy accumulated in the power storage system accumulated by the capacitor. In the control device that performs the energy resonance and power control of the energy storage system and the power storage system accumulated in the motor control system that is supplied to the load via the inverter for the capacitor and the power supply system (the power supply system ((above)
When the load is controlled according to a preset speed pattern for driving the motor, an acceleration and deceleration section in the speed pattern is defined as an acceleration/deceleration section, a section other than the acceleration and deceleration section and requiring a predetermined electric power is defined as a work section, the speed of the FW motor that rotates the FW is defined as FW motor speed ω1 , and the voltage across the capacitor is defined as capacitor voltage ω2 ,
Calculate the load power K_PL by multiplying the speed of the motor and a predetermined torque command for the motor,
Based on the preset shared capacity of the FW and the capacitor,
a load power sharing unit that obtains the FW load power K_PL1 for sharing the peak of the load power K_PL in the acceleration/deceleration section with the FW power storage system, and obtains the FW load power K_PL1 for sharing the peak of the load power K_PL in the work section with the FW power storage system, and the capacitor load power K_PL2 for sharing with the capacitor power storage system;
a FW control unit that obtains a FW torque command T EXT1 for operating the FW inverter based on the FW load power K_PL1 and the FW motor speed ω1 obtained by the load power sharing unit;
a capacitor control unit that obtains a capacitor current command T EXT2 for operating the inverter for the capacitor based on the capacitor load power K_PL2 and the capacitor voltage ω2 obtained by the load power sharing unit;
The FW control unit is
a first threshold power regulator that obtains FW compensation power PL1 by subtracting a preset threshold power from the FW load power K_PL1;
a torque command converter that obtains a FW compensation torque command T PL1 by dividing the FW compensation power PL1 obtained by the first threshold power regulator by the FW motor speed ω1 ;
A torque command is obtained by performing speed control so that the speed deviation between a preset FW speed command ω1* and the FW motor speed ω1 becomes 0,
a first return controller that obtains a FW return torque command T STAR1 that is closer to 0 as the FW compensation power PL1 is less close to 0, and obtains the FW return torque command T STAR1 that is closer to the torque command as the FW compensation power PL1 is closer to 0, using a low-pass feature amount filter having the FW compensation power PL1 obtained by the first threshold power adjuster as a feature amount;
a first calculator for obtaining the FW torque command T EXT1 by subtracting the FW compensation torque command T PL1 obtained by the torque command converter from the FW return torque command T STAR1 obtained by the first return controller;
The capacitor control unit
a second threshold power regulator to obtain a capacitor compensated power PL2 by subtracting a preset threshold power from the capacitor load power K_PL2;
a current command converter that obtains a capacitor compensation current command T PL2 by dividing the capacitor compensation power PL2 determined by the second threshold power regulator by the capacitor voltage ω2 ;
A current command is obtained by performing voltage control so that the voltage deviation between a preset capacitor voltage command ω 2 * and the capacitor voltage ω 2 becomes 0,
a second return controller that obtains a capacitor return current command T STAR2 that is closer to 0 as the capacitor compensated power PL2 is less close to 0, and obtains the capacitor return current command T STAR2 that is closer to the current command as the capacitor compensated power PL2 is closer to 0, using a low-pass feature amount filter whose feature amount is the capacitor compensated power PL2 obtained by the second threshold power adjuster;
and a second calculator that obtains the capacitor current command T EXT2 by subtracting the capacitor compensation current command T PL2 obtained by the current command converter from the capacitor reset current command T STAR2 obtained by the second return controller.
請求項1に記載の制御装置において、
前記FW制御部は、さらに、第1上限制御器、第1下限制御器、第1負荷FF補償器及び第1リミッタを備え、
前記第1上限制御器は、
予め設定された上限速度に基づいて上限速度制限トルクTMAX1を求め、
前記第1下限制御器は、
前記FW速度指令ω1*に基づいて下限速度を求め、前記下限速度に基づいて下限速度制限トルクTMIN1を求め、
前記第1演算器は、
前記FW復帰トルク指令TSTAR1、前記第1上限制御器により求めた前記上限速度制限トルクTMAX1、及び前記第1下限制御器により求めた前記下限速度制限トルクTMIN1を加算し、加算結果から前記FW補償トルク指令TPL1を減算することで、FWトルク指令TE1を求め、
前記第1負荷FF補償器は、
前記第1演算器により求めた前記FWトルク指令TE1を積分することで、速度指令を推定し、前記速度指令から前記FWモータ速度ω1を減算することで、負荷トルク補償値を求め、前記FWトルク指令TE1に前記負荷トルク補償値を加算することで、FWトルク指令TE1’を求め、
前記第1リミッタは、
前記第1負荷FF補償器により求めた前記FWトルク指令TE1’を予め設定された範囲内に制限することで、前記FWトルク指令TEXT1を求め、
前記コンデンサ制御部は、さらに、第2上限制御器、第2下限制御器、第2負荷FF補償器及び第2リミッタを備え、
前記第2上限制御器は、
予め設定された上限電圧に基づいて上限電圧制限電流TMAX2を求め、
前記第2下限制御器は、
前記コンデンサ電圧指令ω2*に基づいて下限電圧を求め、前記下限電圧に基づいて下限電圧制限電流TMIN2を求め、
前記第2演算器は、
前記コンデンサ復帰電流指令TSTAR2、前記第2上限制御器により求めた前記上限電圧制限電流TMAX2、及び前記第2下限制御器により求めた前記下限電圧制限電流TMIN2を加算し、加算結果から前記コンデンサ補償電流指令TPL2を減算することで、コンデンサ電流指令TE2を求め、
前記第2負荷FF補償器は、
前記第2演算器により求めた前記コンデンサ電流指令TE2を積分することで、電圧指令を推定し、前記電圧指令から前記コンデンサ電圧ω2を減算することで、負荷電流補償値を求め、前記コンデンサ電流指令TE2に前記負荷電流補償値を加算することで、コンデンサ電流指令TE2’を求め、
前記第2リミッタは、
前記第2負荷FF補償器により求めた前記コンデンサ電流指令TE2’を予め設定された範囲内に制限することで、前記コンデンサ電流指令TEXT2を求める、ことを特徴とする制御装置。
The control device according to claim 1,
The FW control unit further includes a first upper limit controller, a first lower limit controller, a first load FF compensator and a first limiter,
The first upper limit controller,
Obtaining an upper limit speed limit torque T MAX1 based on a preset upper limit speed,
The first lower limit controller,
A lower limit speed is obtained based on the FW speed command ω1* , a lower limit speed limit torque TMIN1 is obtained based on the lower limit speed,
The first calculator is
The FW return torque command T STAR1 , the upper limit speed limit torque T MAX1 obtained by the first upper limit controller, and the lower limit speed limit torque T MIN1 obtained by the first lower limit controller are added, and the FW compensation torque command T PL1 is subtracted from the addition result to obtain the FW torque command T E1 ,
The first load FF compensator is
A speed command is estimated by integrating the FW torque command TE1 obtained by the first calculator, a load torque compensation value is obtained by subtracting the FW motor speed ω1 from the speed command, and a FW torque command TE1' is obtained by adding the load torque compensation value to the FW torque command TE1 ,
The first limiter is
obtaining the FW torque command T EXT1 by limiting the FW torque command T E1′ obtained by the first load FF compensator within a preset range;
The capacitor control unit further comprises a second upper limit controller, a second lower limit controller, a second load FF compensator and a second limiter,
The second upper limit controller,
Obtaining an upper limit voltage limiting current T MAX2 based on a preset upper limit voltage,
The second lower limit controller,
A lower limit voltage is obtained based on the capacitor voltage command ω 2 * , a lower limit voltage limit current T MIN2 is obtained based on the lower limit voltage,
The second operator is
The capacitor recovery current command T STAR2 , the upper limit voltage limiting current T MAX2 obtained by the second upper limit controller, and the lower limit voltage limiting current T MIN2 obtained by the second lower limit controller are added, and the capacitor compensation current command T PL2 is subtracted from the addition result to obtain the capacitor current command T E2 ,
The second load FF compensator is
A voltage command is estimated by integrating the capacitor current command TE2 obtained by the second calculator, a load current compensation value is obtained by subtracting the capacitor voltage ω2 from the voltage command, and a capacitor current command TE2' is obtained by adding the load current compensation value to the capacitor current command TE2 ,
The second limiter is
A control device, wherein the capacitor current command T EXT2 is determined by limiting the capacitor current command TE2' determined by the second load FF compensator within a preset range.
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