JP3749658B2 - Power supply voltage holding device - Google Patents

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JP3749658B2 JP2000304694A JP2000304694A JP3749658B2 JP 3749658 B2 JP3749658 B2 JP 3749658B2 JP 2000304694 A JP2000304694 A JP 2000304694A JP 2000304694 A JP2000304694 A JP 2000304694A JP 3749658 B2 JP3749658 B2 JP 3749658B2
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  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電源電圧保持装置に関し、特に、その改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動射出成形機等の電動機械システムでは、電源電圧が低下したり、電源が遮断したりすると、モータ等の動力源の制御が不能になり、移動部分に損傷を生じさせる恐れがある。そのため、これらの電動機械システムには、電源電圧の変動を抑制するための電源電圧保持（安定化）装置を設ける必要がある。
【０００３】
従来の電源電圧保持装置として、特開平５−２７４０４９号公報に記載されたものがある。その電源電圧保持装置を図３に示す。
【０００４】
図３の電源電圧保持装置は、単一の電源３１に複数の機構駆動機器３２が、遮断機３３を介して接続される電動機械システムに取り付けられている。即ち、この電源電圧保持装置は、機構駆動機構３２と並列になるよう、遮断機３４を介して電源３１に接続されている。
【０００５】
この電源電圧保持装置は、電源電圧の低下を検出する電圧低下検出器３５と、電源電圧の正常電圧への復帰を検出する正常電圧検出器３６と、電圧の急激な変化を抑制するＡＣリアクトル３７と、電圧低下検出器３５からの検出信号に応じてその出力周波数を急減させ、正常電圧検出器３６からの検出信号に応じてその出力周波数を元の値に戻す制御を行なうインバータ３８と、インバータ３８により駆動され運動エネルギーを保持するフライホイール３９ａを備えたモータ３９と、インバータ３８の出力周波数低下に伴って発生するモータ３９からの回生エネルギー（電気エネルギー）を電源３１側に戻す回生コンバータ４０とを備えている。
【０００６】
以下、この電源電圧保持装置の動作について説明する。
【０００７】
電源電圧が正常値の場合、インバータ３８は、所定の周波数を持つ駆動電圧をモータ３９へ供給する。これによりモータ３９は、回転駆動され、運動エネルギー（回転エネルギー）を保持する。
【０００８】
電源の瞬断などにより、電源電圧が低下すると、電圧低下検出器３５がそれを検出し、インバータ３８に対して検出信号を出力する。インバータ３８は、電圧低下検出器３５からの検出信号を受け取ると、出力周波数を急減させる。モータ３９は、インバータ３８の出力周波数が急減しても、フライホイール３９ａの大きな慣性力により回転を維持しようとする。その結果、モータ３９には、回生エネルギー（電気エネルギー）が生じる。回生コンバータ４０は、モータ３９で発生した回生エネルギーをインバータ３８を通して受け取り、電源側へ供給する。これにより、電源電圧は上昇する。
【０００９】
電源電圧が所定値にまで上昇すると、正常電圧検出器３６は、そのことを検出して検出信号をインバータ３８へ出力する。インバータ３８は、正常電圧検出器３６からの検出信号受けて、出力周波数を元の値に戻し、再び、モータ３９を回転駆動して、運動エネルギーを保持させる。
【００１０】
以上のようにして、電源電圧保持装置は、電源電圧が正常なときに運動エネルギーを保持しておき、電源電圧が低下した場合に、保持しておいた運動エネルギーを電気エネルギーに変換して電源側に戻すことにより、電源電圧の安定化を実現している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電源電圧保持装置は、実質上、電源３１に直接接続されているため、インバータ３８は、図４に示すように、その内部に交流／直流変換するためのコンバータ部３８ａを備えている。それゆえ、モータ３９からの回生エネルギーを電源３１側に戻すために、回生専用のコンバータ４０を必要とする。このように、従来の電源電圧保持装置は、コンバータを２つ必要とし、その構成が複雑で、コスト高であるという問題点がある。
【００１２】
本発明は、構成が簡単で、安価な電源電圧保持装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、交流電源に接続され、交流／直流変換を行なうコンバータと、該コンバータに接続され、直流／交流変換を行ない機構駆動用モータへ供給する機構駆動用インバータとを備えたモータ駆動回路に使用される電源電圧保持装置であって、前記機構駆動用インバータと並列になるよう、前記コンバータに接続される電圧保持用インバータと、該電圧保持用インバータに接続される運動エネルギー保持用モータと、前記機構駆動用インバータ及び前記電圧保持用インバータを制御する制御部とを有し、前記制御部が、前記電圧保持用インバータを制御して、前記機構駆動用モータの回転を加速させるとき以外は、前記運動エネルギー保持用モータを回転駆動させて運動エネルギーを保持させ、前記機構駆動用モータを加速させるときは、前記運動エネルギー保持用モータを停止させるようにし、前記運動エネルギー保持用モータによって発生させた電気エネルギーを前記コンバータへ供給し、当該コンバータに含まれるコンデンサの端子間電圧を上昇させてから前記機構駆動用モータを加速させるようにしたことを特徴とする電源電圧保持装置が得られる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明の電源電圧保持装置の実施の形態について詳細に説明する。
【００１６】
図１に、本発明の一実施の形態に係る電源電圧保持装置を含む電動射出成形機の回路構成図を示す。
【００１７】
図１の電動射出成形機は、三相交流電源１１に接続され、三相交流を整流して直流に変換するダイオードブリッジ１２と、ダイオードブリッジ１２により整流された直流を平滑化するコンデンサ１３と、互いに並列となるようコンデンサ１３に接続され、平滑化された直流を交流に変換する複数の機構駆動用インバータ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ、及び１４ｄと、これら機構駆動用インバータにそれぞれ接続された機構駆動用モータ（サーボモータ）１５ａ，１５ｂ，１５ｃ、及び１５ｄと、機構駆動用インバータ１４ａ，１４b，１４ｃ、及び１４dの制御を行なうサーボ／シーケンスコントローラー１６と、サーボ／シーケンスコントローラー１６に電源供給を行なうためのＤＣ／ＤＣコンバータ１７とを備えている。
【００１８】
なお、ダイオードブリッジ１２とコンデンサ１３とは、コンバータ１８を構成する。
【００１９】
また、機構駆動用モータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ、及び１５ｄは、例えば、射出駆動、計量駆動、型開閉駆動、及びエジェクタ駆動に夫々用いられるモータである。
【００２０】
電源電圧保持装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７から電源供給を受けて三相交流電源１１の電源電圧を監視する電源電圧監視部１９と、機構駆動用インバータ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ、及び１４ｄに対して並列となるようコンバータ１８に接続され、電源電圧監視部１９によって制御される電圧保持用インバータ２０と、機構駆動用モータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ、及び１５ｄに比べて小型で高速回転可能な同期型または誘導型の運動エネルギー保持用モータ２１とを有している。なお、本実施の形態では、電圧保持用インバータ２０が、サーボ／シーケンスコントローラー１６からも制御されるように構成されている。
【００２１】
次に、図１の電動射出成形機の動作について説明する。
【００２２】
まず、ダイオードブリッジ１２は、三相交流電源から供給される交流を整流して、直流に変換する。コンデンサ１３は、ダイオードブリッジ１２にて整流された直流を平滑化する。ダイオードブリッジ１２及びコンデンサ１３からなるコンバータ１８にて、整流され平滑化された直流は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７、機構駆動用インバータ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ、及び１４ｄ、及び電圧保持用インバータ２０に、それぞれ供給される。
【００２３】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１７は、コンバータ１８で整流され平滑化された直流を所定の電圧に変換してサーボ／シーケンスコントローラー１６及び電源電圧監視部１９に供給する。
【００２４】
サーボ／シーケンスコントローラー１６は、予め設定されたシーケンスに従い、射出成形動作を行なうために、機構駆動用インバータ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ、及び１４ｄを制御する。また、サーボ／シーケンスコントローラー１６は、後述するように、必要に応じて電圧保持用インバータ２０を制御する。
【００２５】
機構駆動用インバータ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ、及び１４ｄは、コンバータ１８から供給される直流を、サーボ／シーケンスコントローラー１６からの制御信号により決まる周波数を持つ交流に変換し、それぞれ、機構駆動用モータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ、及び１５ｄに供給する。
【００２６】
機構駆動用モータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ、及び１５ｄは、それぞれ、機構駆動用インバータ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ、及び１４ｄの出力周波数に応じた回転数で回転する。
【００２７】
以上のようにして、図１の電動射出成形機では、機構駆動用モータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ、及び１５ｄを回転駆動して、射出成形動作を実行することにより、成形品を製造することができる。
【００２８】
一方、電源電圧監視部１９は、電源電圧を監視し、電源電圧が所定値以下になると電圧保持用インバータ２０に対し、検出信号を出力する。
【００２９】
電圧保持用インバータ２０は、図２に示すように、６組のダイオードとトランジスタ、及び図示しない制御部を有している。この電圧保持用インバータ２０は、電源電圧が所定値より高い場合、即ち、電源電圧監視部１９から検出信号が出力されていない場合には、その制御部が、所定のタイミングで各トランジスタをオン／オフして所定周波数の交流を発生させ、運動エネルギー保持用モータ２１を回転駆動する。運動エネルギー保持用モータ２１は、例えば、１００００ｒｐｍという高速で回転することにより、大きな運動エネルギー（回転エネルギー）を保持する。
【００３０】
電源電圧監視部１９から検出信号が出力されると、電圧保持用インバータ２０の制御部は、６個のトランジスタを全てオフし、運動エネルギー保持用モータ２１を急停止（誘導型モータの場合）またはフリーラン（同期型モータの場合）させる。その結果、運動エネルギー保持用モータ２１は、発電機として作用し、保持する運動エネルギーが、回生エネルギーに変換される。回生された電気エネルギーは、電圧保持用インバータ２０で整流され、コンバータ１８のコンデンサ１３へと供給される。これによりコンデンサ１３の端子間電圧は上昇し、機構駆動用インバータ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ、及び１４ｄに供給される直流電圧（コンバータ１８の出力電圧）は、電源電圧の低下にもかかわらず、所定値に保たれる。その結果、機構駆動用インバータ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ、及び１４ｄは、機構駆動用モータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ、及び１５ｄを、電圧電源が低下する前の状態と同じように駆動し続けることができ、射出成形工程を継続することができる。
【００３１】
このように、本実施の形態に係る電源電圧保持装置は、電源電圧の低下や瞬断（停電）が生じても、その影響を受けることなく、機構駆動用モータの駆動を行なうことができるが、電源電圧の低下以外の原因によるコンバータ１８の出力電圧の低下にも対応できる。つまり、本実施の形態に係る電源電圧保持装置は、機構駆動用モータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ、及び１５ｄの加速に伴うコンデンサ１３の端子間電圧の低下を抑制することができる。
【００３２】
詳述すると、機構駆動用モータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ、及び１５ｄのうちのいずれか一つまたは複数、あるいは全部が加速する際には、瞬間的に大きな電流が必要となるので、コンデンサ１３の端子間電圧が低下する。このとき、加速しようとする機構駆動用モータは、定格電圧よりも低い電圧で駆動されることになり、所定の速度にまで加速するのに時間を要する。そこで、本実施の形態に係る電源電圧保持装置は次のようにして、機構駆動用モータの加速によるコンデンサ１３の端子間電圧の低下に対処する。
【００３３】
まず、サーボ／シーケンスコントローラー１６は、機構駆動用モータを加速する直前に、電圧保持用インバータ２０に対して機構駆動用モータの加速を通知する。機構駆動用モータの加速の通知を受けた電圧保持用インバータ２０は、運動エネルギー保持用モータ２１の駆動を停止し、回生エネルギーを発生させる。回生エネルギーは、コンデンサ１３に供給され、その端子間電圧を上昇させる。
【００３４】
コンデンサ１３の端子間電圧の上昇が始まるころ、サーボ／シーケンスコントローラー１６は、機構駆動用モータ１５を加速させるべく、機構駆動用インバータ１４へ制御信号を出力する。機構駆動用モータ１５の加速中は、大電流が必要となるが、コンデンサ１３には、運動エネルギー保持用モータ２１からの回生エネルギーが供給されるため、その端子間電圧の低下は抑制される。こうして、コンバータ１８は、機構駆動用モータ１５に対し、その定格電圧を供給でき、短時間で所定速度にまで加速させることができる。この結果、射出成形工程に要する時間を短縮できる。
【００３５】
なお、機構駆動用モータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ、及び１５ｄのうちのいずれかを加速させるときに、他の機構駆動用モータに減速中のものが存在するのであれば、この減速している機構駆動用モータから回生エネルギーを得ることができる。従って、この様な場合には、運動エネルギー保持用モータ２１から回生エネルギーを得る必要はない。
【００３６】
以上、本発明の実施の形態として、運動エネルギー保持用モータに比較的小型のモータを用い、それを高速回転させることにより大きな運動エネルギーを保持させる例について説明したが、イナーシャの大きなモータを用いたり、フライホイールを取りつけたりしても、運動エネルギー保持用モータに大きな運動エネルギーを保持させることができる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、機構駆動用インバータにより駆動される機構駆動用モータを加速させる際に、運動エネルギー保持用モータが保持する運動エネルギーを回生エネルギーに変換してコンバータに供給するようにしたことで、所定回転速度までの加速に要する時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る電源電圧保持装置を備えた電動射出成形機の回路構成図である。
【図２】図１の電圧保持用インバータの回路図である。
【図３】従来の電源電圧保持装置を説明するためのブロック図である。
【図４】図３のインバータと回生コンバータの詳細を示す図である。
【符号の説明】
１１ 三相交流電源
１２ ダイオードブリッジ
１３ コンデンサ
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ 機構駆動用インバータ
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ 機構駆動用モータ
１６ サーボ／シーケンスコントローラー
１７ ＤＣ／ＤＣコンバータ
１８ コンバータ
１９ 電源電圧監視部
２０ 電圧保持用インバータ
２１ 運動エネルギー保持用モータ
３１ 電源
３２ 機構駆動機器
３３ 遮断機
３４ 遮断機
３５ 電圧低下検出器
３６ 正常電圧検出器
３７ ＡＣリアクトル
３８ インバータ
３９ａ フライホイール
３９ モータ
４０ 回生コンバータ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power supply voltage holding device, and more particularly to improvement thereof.
[0002]
[Prior art]
In an electric machine system such as an electric injection molding machine, if the power supply voltage drops or the power supply is cut off, the control of the power source such as a motor becomes impossible, and the moving part may be damaged. Therefore, it is necessary to provide a power supply voltage holding (stabilizing) device for suppressing fluctuations in the power supply voltage in these electric machine systems.
[0003]
A conventional power supply voltage holding device is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-274049. The power supply voltage holding device is shown in FIG.
[0004]
The power supply voltage holding device of FIG. 3 is attached to an electric machine system in which a plurality of mechanism drive devices 32 are connected to a single power supply 31 via a breaker 33. That is, this power supply voltage holding device is connected to the power supply 31 via the circuit breaker 34 so as to be in parallel with the mechanism drive mechanism 32.
[0005]
This power supply voltage holding device includes a voltage drop detector 35 that detects a drop in power supply voltage, a normal voltage detector 36 that detects a return of the power supply voltage to a normal voltage, and an AC reactor 37 that suppresses a sudden change in voltage. An inverter 38 for controlling the output frequency to be rapidly reduced in response to the detection signal from the voltage drop detector 35 and returning the output frequency to the original value in response to the detection signal from the normal voltage detector 36; A motor 39 having a flywheel 39a that is driven by the motor 38 and retains kinetic energy, and a regenerative converter 40 that returns regenerative energy (electric energy) from the motor 39 generated when the output frequency of the inverter 38 decreases to the power source 31 side. It has.
[0006]
The operation of this power supply voltage holding device will be described below.
[0007]
When the power supply voltage is a normal value, the inverter 38 supplies a drive voltage having a predetermined frequency to the motor 39. Thereby, the motor 39 is rotationally driven and holds kinetic energy (rotational energy).
[0008]
When the power supply voltage drops due to a momentary power interruption or the like, the voltage drop detector 35 detects it and outputs a detection signal to the inverter 38. When the inverter 38 receives the detection signal from the voltage drop detector 35, the inverter 38 sharply decreases the output frequency. Even if the output frequency of the inverter 38 decreases rapidly, the motor 39 tries to maintain its rotation due to the large inertial force of the flywheel 39a. As a result, regenerative energy (electric energy) is generated in the motor 39. The regenerative converter 40 receives the regenerative energy generated by the motor 39 through the inverter 38 and supplies it to the power supply side. As a result, the power supply voltage rises.
[0009]
When the power supply voltage rises to a predetermined value, the normal voltage detector 36 detects this and outputs a detection signal to the inverter 38. The inverter 38 receives the detection signal from the normal voltage detector 36, returns the output frequency to the original value, and drives the motor 39 again to hold the kinetic energy.
[0010]
As described above, the power supply voltage holding device retains kinetic energy when the power supply voltage is normal, and converts the retained kinetic energy into electrical energy when the power supply voltage drops, and supplies power. By returning to the side, the power supply voltage is stabilized.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional power supply voltage holding device is substantially directly connected to the power supply 31, as shown in FIG. 4, the inverter 38 includes a converter unit 38a for AC / DC conversion. Therefore, in order to return the regenerative energy from the motor 39 to the power supply 31 side, a regenerative converter 40 is required. As described above, the conventional power supply voltage holding device requires two converters, and has a problem that the configuration is complicated and the cost is high.
[0012]
It is an object of the present invention to provide an inexpensive power supply voltage holding device having a simple configuration.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, a motor drive comprising a converter connected to an AC power source and performing AC / DC conversion, and a mechanism drive inverter connected to the converter and performing DC / AC conversion and supplying the mechanism drive motor. A power supply voltage holding device used in a circuit, the voltage holding inverter connected to the converter to be in parallel with the mechanism driving inverter, and the kinetic energy holding motor connected to the voltage holding inverter And a control unit that controls the mechanism driving inverter and the voltage holding inverter, except when the control unit controls the voltage holding inverter to accelerate the rotation of the mechanism driving motor. If the kinetic energy holding motor is rotated to hold kinetic energy and the mechanism driving motor is accelerated, , The kinetic energy held motor so as to stop, the electric energy generated by the kinetic energy held motor supplied to said converter, said from raising the terminal voltage of the capacitor included in the converter mechanism A power supply voltage holding device characterized in that the drive motor is accelerated is obtained.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a power supply voltage holding device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
[0016]
FIG. 1 shows a circuit configuration diagram of an electric injection molding machine including a power supply voltage holding device according to an embodiment of the present invention.
[0017]
The electric injection molding machine in FIG. 1 is connected to a three-phase AC power source 11, a diode bridge 12 that rectifies the three-phase AC and converts it into DC, a capacitor 13 that smoothes the DC rectified by the diode bridge 12, A plurality of mechanism driving inverters 14a, 14b, 14c, and 14d that are connected to the capacitor 13 so as to be parallel to each other and convert the smoothed direct current into alternating current, and the mechanism driving inverters that are respectively connected to these mechanism driving inverters Servo / sequence controller 16 for controlling motors (servo motors) 15a, 15b, 15c and 15d, mechanism drive inverters 14a, 14b, 14c and 14d, and for supplying power to the servo / sequence controller 16 And a DC / DC converter 17.
[0018]
The diode bridge 12 and the capacitor 13 constitute a converter 18.
[0019]
The mechanism driving motors 15a, 15b, 15c, and 15d are motors used for injection driving, metering driving, mold opening / closing driving, and ejector driving, for example.
[0020]
The power supply voltage holding device receives power supply from the DC / DC converter 17 and monitors the power supply voltage of the three-phase AC power supply 11, and the mechanism drive inverters 14a, 14b, 14c, and 14d. A synchronous type that is connected to the converter 18 so as to be parallel and controlled by the power supply voltage monitoring unit 19 and that is smaller and can be rotated at a higher speed than the mechanism driving motors 15a, 15b, 15c, and 15d. And an induction type kinetic energy holding motor 21. In the present embodiment, the voltage holding inverter 20 is also controlled by the servo / sequence controller 16.
[0021]
Next, the operation of the electric injection molding machine in FIG. 1 will be described.
[0022]
First, the diode bridge 12 rectifies alternating current supplied from a three-phase alternating current power source and converts it into direct current. The capacitor 13 smoothes the direct current rectified by the diode bridge 12. The direct current rectified and smoothed by the converter 18 including the diode bridge 12 and the capacitor 13 is supplied to the DC / DC converter 17, the mechanism drive inverters 14a, 14b, 14c, and 14d, and the voltage holding inverter 20, respectively. Supplied.
[0023]
The DC / DC converter 17 converts the direct current rectified and smoothed by the converter 18 into a predetermined voltage and supplies it to the servo / sequence controller 16 and the power supply voltage monitoring unit 19.
[0024]
The servo / sequence controller 16 controls the mechanism drive inverters 14a, 14b, 14c, and 14d in order to perform an injection molding operation according to a preset sequence. The servo / sequence controller 16 controls the voltage holding inverter 20 as necessary, as will be described later.
[0025]
The mechanism drive inverters 14a, 14b, 14c, and 14d convert the direct current supplied from the converter 18 into alternating current having a frequency determined by a control signal from the servo / sequence controller 16, respectively. 15b, 15c, and 15d.
[0026]
The mechanism driving motors 15a, 15b, 15c, and 15d rotate at the number of rotations corresponding to the output frequency of the mechanism driving inverters 14a, 14b, 14c, and 14d, respectively.
[0027]
As described above, in the electric injection molding machine shown in FIG. 1, a molded product can be manufactured by rotating the mechanism driving motors 15a, 15b, 15c, and 15d and executing the injection molding operation. .
[0028]
On the other hand, the power supply voltage monitoring unit 19 monitors the power supply voltage, and outputs a detection signal to the voltage holding inverter 20 when the power supply voltage falls below a predetermined value.
[0029]
As shown in FIG. 2, the voltage holding inverter 20 has six sets of diodes and transistors, and a control unit (not shown). When the power supply voltage is higher than a predetermined value, that is, when the detection signal is not output from the power supply voltage monitoring unit 19, the control unit turns on / off each transistor at a predetermined timing. The motor is turned off to generate alternating current of a predetermined frequency, and the kinetic energy holding motor 21 is rotationally driven. The kinetic energy holding motor 21 holds large kinetic energy (rotational energy) by rotating at a high speed of, for example, 10,000 rpm.
[0030]
When the detection signal is output from the power supply voltage monitoring unit 19, the control unit of the voltage holding inverter 20 turns off all the six transistors and suddenly stops the kinetic energy holding motor 21 (in the case of an induction motor) or Free run (for synchronous motors). As a result, the kinetic energy holding motor 21 acts as a generator, and the kinetic energy held is converted into regenerative energy. The regenerated electrical energy is rectified by the voltage holding inverter 20 and supplied to the capacitor 13 of the converter 18. As a result, the voltage between the terminals of the capacitor 13 increases, and the DC voltage (output voltage of the converter 18) supplied to the mechanism drive inverters 14a, 14b, 14c, and 14d is a predetermined value regardless of the decrease in the power supply voltage. To be kept. As a result, the mechanism drive inverters 14a, 14b, 14c, and 14d can continue to drive the mechanism drive motors 15a, 15b, 15c, and 15d in the same manner as before the voltage power supply is reduced, The injection molding process can be continued.
[0031]
As described above, the power supply voltage holding device according to the present embodiment can drive the mechanism driving motor without being affected by a drop in power supply voltage or an instantaneous interruption (power failure). It is also possible to cope with a decrease in the output voltage of the converter 18 due to a cause other than the decrease in the power supply voltage. That is, the power supply voltage holding device according to the present embodiment can suppress a decrease in the voltage between terminals of the capacitor 13 due to acceleration of the mechanism drive motors 15a, 15b, 15c, and 15d.
[0032]
More specifically, when any one, a plurality, or all of the mechanism driving motors 15a, 15b, 15c, and 15d are accelerated, a large current is instantaneously required. The voltage between the two drops. At this time, the mechanism driving motor to be accelerated is driven at a voltage lower than the rated voltage, and it takes time to accelerate to a predetermined speed. Therefore, the power supply voltage holding device according to the present embodiment copes with a decrease in the voltage between terminals of the capacitor 13 due to acceleration of the mechanism driving motor as follows.
[0033]
First, the servo / sequence controller 16 notifies the voltage holding inverter 20 of acceleration of the mechanism driving motor immediately before accelerating the mechanism driving motor. Receiving notification of acceleration of the mechanism driving motor, the voltage holding inverter 20 stops driving the kinetic energy holding motor 21 and generates regenerative energy. The regenerative energy is supplied to the capacitor 13 and increases the voltage between the terminals.
[0034]
When the voltage across the terminals of the capacitor 13 starts to rise, the servo / sequence controller 16 outputs a control signal to the mechanism drive inverter 14 in order to accelerate the mechanism drive motor 15. While the mechanism driving motor 15 is accelerated, a large current is required, but since the regenerative energy is supplied to the capacitor 13 from the kinetic energy holding motor 21, a decrease in the voltage between the terminals is suppressed. In this way, the converter 18 can supply the rated voltage to the mechanism drive motor 15 and can be accelerated to a predetermined speed in a short time. As a result, the time required for the injection molding process can be shortened.
[0035]
When any of the mechanism drive motors 15a, 15b, 15c, and 15d is accelerated, if there is a decelerating mechanism drive motor, this mechanism drive is being decelerated. Regenerative energy can be obtained from the motor. Therefore, in such a case, it is not necessary to obtain regenerative energy from the kinetic energy holding motor 21.
[0036]
As described above, an example in which a relatively small motor is used as a kinetic energy holding motor and a large kinetic energy is held by rotating the motor at a high speed has been described as an embodiment of the present invention. Even if a flywheel is attached, a large kinetic energy can be held in the kinetic energy holding motor.
[0038]
【The invention's effect】
According to the present invention, when the mechanism driving motor driven by the mechanism driving inverter is accelerated, the kinetic energy held by the kinetic energy holding motor is converted into regenerative energy and supplied to the converter. The time required for acceleration up to a predetermined rotational speed can be shortened.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of an electric injection molding machine including a power supply voltage holding device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram of the voltage holding inverter of FIG. 1;
FIG. 3 is a block diagram for explaining a conventional power supply voltage holding device;
4 is a diagram showing details of the inverter and the regenerative converter in FIG. 3;
[Explanation of symbols]
11 Three-phase AC power supply 12 Diode bridge 13 Capacitors 14a, 14b, 14c, 14d Mechanism drive inverters 15a, 15b, 15c, 15d Mechanism drive motor 16 Servo / Sequence controller 17 DC / DC converter 18 Converter 19 Power supply voltage monitoring unit 20 Voltage holding inverter 21 Kinetic energy holding motor 31 Power supply 32 Mechanism drive device 33 Breaker 34 Breaker 35 Voltage drop detector 36 Normal voltage detector 37 AC reactor 38 Inverter 39a Flywheel 39 Motor 40 Regenerative converter

Claims (3)

交流電源に接続され、交流／直流変換を行なうコンバータと、該コンバータに接続され、直流／交流変換を行ない機構駆動用モータへ供給する機構駆動用インバータとを備えたモータ駆動回路に使用される電源電圧保持装置であって、
前記機構駆動用インバータと並列になるよう、前記コンバータに接続される電圧保持用インバータと、
該電圧保持用インバータに接続される運動エネルギー保持用モータと、
前記機構駆動用インバータ及び前記電圧保持用インバータを制御する制御部とを有し、
前記制御部が、前記電圧保持用インバータを制御して、前記機構駆動用モータの回転を加速させるとき以外は、前記運動エネルギー保持用モータを回転駆動させて運動エネルギーを保持させ、前記機構駆動用モータを加速させるときは、前記運動エネルギー保持用モータを停止させるようにし、前記運動エネルギー保持用モータによって発生させた電気エネルギーを前記コンバータへ供給し、当該コンバータに含まれるコンデンサの端子間電圧を上昇させてから前記機構駆動用モータを加速させるようにしたことを特徴とする電源電圧保持装置。A power source used in a motor drive circuit including a converter connected to an AC power source and performing AC / DC conversion, and a mechanism drive inverter connected to the converter and performing DC / AC conversion and supplying the mechanism drive motor A voltage holding device,
A voltage holding inverter connected to the converter so as to be in parallel with the mechanism driving inverter;
A kinetic energy holding motor connected to the voltage holding inverter;
A control unit that controls the mechanism driving inverter and the voltage holding inverter;
Except when the control unit controls the voltage holding inverter to accelerate the rotation of the mechanism driving motor, the kinetic energy holding motor is driven to rotate to hold the kinetic energy, and the mechanism driving When accelerating the motor, the motor for holding the kinetic energy is stopped , the electric energy generated by the motor for holding the kinetic energy is supplied to the converter, and the voltage across the terminals of the capacitor included in the converter is increased. The power supply voltage holding device according to claim 1, wherein the mechanism driving motor is accelerated after the acceleration. 前記運動エネルギー保持用モータにフライホイールが取り付けられていることを特徴とする請求項１の電源電圧保持装置。2. The power supply voltage holding device according to claim 1 , wherein a flywheel is attached to the motor for holding kinetic energy. 前記運動エネルギー保持用モータが同期型モータまたは誘導型モータであるることを特徴とする請求項１または２の電源電圧保持装置。 3. The power supply voltage holding apparatus according to claim 1, wherein the kinetic energy holding motor is a synchronous motor or an induction motor.
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