JPS5994600A - プレス機械における駆動モータの制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、プレス機械における駆動モータの制御方法に
関する。

プレス機械を駆動するモータは、過大電流が流れるのを
防止するために電流制限回路を有する制御装置で制御す
るようにしているが、従来は上記モータに対する電流制
限値を上記プレス機械の最大仕事量および最大プレスス
トローク速度に基づいて設定していたため、プレス機械
を軽負荷たとえば負荷率５０チで運転させた場合におい
ても、第１図に示す如く上記最大仕事量と最大プレスス
−トローク速度で設定された制限電流（１００％制限電
流）が上記モータに流れ、その結果、軽負荷にもかかわ
らず上記モータおよびその駆動系に大きな銅損音生じて
無駄な電力が消費されるという不都合がア°うた。なお
、上記モータとして直流モータを使用した場合、該モー
タおよびその駆動系における損失の６０％程匿は上記銅
損に基因している。

本発明の目的は、上記軽負荷時における銅損を可及的に
低減して効率よくプレス機械を運転させることができる
プレス機械における駆動モータのセ１］御方法を提供す
ることにある。

そのため本発明においては、プレス機械のプレスストロ
ーク速度および仕事量を検出′シ、それらに基づいて上
記プレス機械の駆動モータに流す電流の制限値ｋＷ化さ
せるようにしている。

以下、図面を参照しながら本発明の詳細な説明する。

第２図は本光明の方法を実施するためのモータ制御回路
の一例を示す。同図において、直流モータ１は図示して
いないプレス機械を駆動するものでアク、その出力軸に
は図示していないフライホイールおよびクラッチが連結
され、またその電機子のコイル１ａには電機子電流を制
御するためのサイリスタ２が直列接続されている。

この制＃装置において、加算点３からは、速度設定器４
による速度指令信号Ｓ１と上記モータ１に連動する速度
発電機ＴＧの出力信号Ｓ２との偏差を示す信号Ｓ３が出
力でれ、また加算点５からは、直流検出器６で検出され
る電機子電流に対応した信号Ｓ４と後述する′電流制限
補正信号Ｓ、とを加算した信号Ｓ６が出力される。

いま、上記補正信号ＳＩＩがＳ、＝０であるとすると、
加算点７からは信号５１１（＝８４）と上記信号Ｓｓと
の偏差を示す信号Ｓ、が出力され、この信号Ｓ、はゲー
ト制御回路８に入力される。したがつＣ１上記偏差信号
ＳＪが零となるように、つま９上記モータ１が設定器６
による指令速度となるように電機子電流が制御され、か
つ電流フィードバック信号８６（＝８４）にょうて上記
電機子電流の最大値が制限される。

すなわち、プレス機械が仕事をしている場合（実際にワ
ークを押圧している場合）とそうでない場合とでは上記
モータ１に作用する負荷が大きく異なるが、速度フィー
ドバック信号Ｓ、にょ−２・てこの負荷変動によらずモ
ータ１の速度が一定となるように制御され、また上記負
荷変動によフ・て・電機子電流も変動するが、上記電流
フィードバンク信号５６（＝８４）により該電流が所定
値以下に制限される。

ところで従来は、前記したように上記電機子電流の制限
値をプレス機械の最大仕事量および最大ストローク速度
に基づいて設定してあったので、前記軽負荷時における
銅損が大きく、そのため無駄な電力を消費していた。

そこで本発明では、上記加算点５に上記補正信号Ｓ、を
入力させて、プレス機械の仕事量（負荷）およびストロ
ーク速度に応じて上記電機子電流の制限値を変化させる
ようにしている。

以下、上記補正信号Ｓｓ’ｉｋ算出する中央処理装置９
（以下、ＣＰＵという）の作用について説明する。プレ
ス機械の１サイクル期間つまり第１図に示した期間Ｔは
、プレス機械の図示していないクラッチに与えられるク
ラッチオン、オフ毎号またはロータリカムスイッチ１０
よジ出力される上。

下死点１ｇ号Ｓｓに基づいて得られ、また同期間Ｔにお
いてプレス機械が行なう仕事量は、上記′電流検出器６
の出力信号全同期間Ｔで積分した値に対応している。

そこでＣＰＵ９は、入力インタフェース１１を介して入
力でれる上記ロータリカムスイッチ１ｏの出力信号に基
づいて上記期間Ｔおよびプレスストローク速度を算出し
、またＡ／Ｄ変換器１２を介して入力される上記１＆流
検出器６の出力信号Ｓ４に基づいて同期間Ｔにおけるプ
レス機械の仕事量を算出する。

そしてＣＰＬ１９は、プレス機械に作用している負荷の
大きさを示す上記仕事量と上記プレスストローク速度と
に基づいて、上記モータの電機子コイル１ａにプレスデ
ニーティνこ対応した最少制限電流値つま９現時点での
プレスストローク速度ｌこおいて上記仕事量を十分に消
化しうる最少制限電流値が流れるような信号Ｓ＋＋ｆｃ
算出し、これを次の１サイクルにおいてＤ／Ａ変換器１
３を介して出力する。かくして、ＣＰＵ９は、個々の１
サイクル期間中において上記信号ｓｌＩを算出する演算
を実行するので、たとえば上記信号ｓ４のみがフィード
バックされた場合に第１図に示すように電機子電流が流
れているとすると、上記信号Ｓ、にょって該電流は第３
図に示す如くその制限値が負荷（軽負荷）に対応した値
（５０％制限電流）に変更でれる。

第１図および第３図の斜線部分の面積は互いに等しいプ
レス機械の仕事量ヲ表わしていることがら同じである。

そして第１図の斜線面積を第４図に示す如く表わした場
合、第２図のそれは第５図に示すように表わされるので
、負荷率５０％で１ｏ。

チ制限電流における銅損比率および負荷率５０チしたが
うて本発明の方法に従ってモータ１を制御すれば、軽負
荷時における銅損を低減してこの銅損による損失を制御
することができる。

なお、上記実施例では上記電流検出器６の出力信号に基
づいてプレス機械の仕事量を算出しているが、プレスの
荷Ｍを測定するロードセル等のセンサとプレスストロー
クを検出するストロークセンサ等をプレス機械に付−設
して、それらのセンサの出力信号から上記仕事量を検出
するようにしてもよい。

また前記プレスストローク速度は、前記速度設定器４の
出力信号から得ることも当然可能である。

ところで、直流モータを使用した従来のプレス機械では
、該モータの界磁コイルに常時一定の電流を流すように
しているが、第３図に示した実施例においては、上記電
流検出センサ６の出力信号Ｓ４がモータ１の無負荷時電
流を示す値になったか否かをＣＰＵ９に判断させ、その
判断結果が、ＹＥＳとなフ）だ場合にＤ／Ａ変換器１４
を介して出力されていた界磁・ば流制御信号Ｓ、の値を
低下させて、前記１機子１ａが暴走しない程度まで界磁
電流の値を減少させるようにしている。また上記電流検
出センサ６の出力信号Ｓ４が８４＝０となった場合、つ
まシミ機子電流が零となった場合には上記信号Ｓ、をＳ
、＝０にして、界磁電流も同時に零にするようにしてい
る。

かくすれば界磁電流に基づく銅損全可及的に低減させて
、より効率のよくモータ１を作動させることができる。

さらに上記実施例では、上記のように界磁電流の制限お
よび停止を行なりている間、上記信号へを利用してリレ
ー駆動回路１５を作動させ、これにようでリレー接点１
６を開成させてモータ１を冷却するファンモータ１７ヲ
停止させるようにしている。

なお、界磁電流を制御するサイリスタ１８は、加算点１
９を介して上記制御信号Ｓ、が入力されるゲート制御回
路２０によってその点弧角が制御される。

本発明はもちろん、誘導モータで駆動されるプレス機械
にも適用することができ、その場合、上記信号Ｓ、は上
記モータの駆動′電流を制御するサイリスタインバータ
等を備えた制御回路（図示せず）に入力して上記駆動電
流の上限値を規制する工うに作用てせる。

本発明は、プレス機械の仕事量およびプレスストローク
速度に対応して駆動モータに流す電流の制限値を変化さ
せるようにしているので、軽負荷時における上記モータ
およびその駆動回路の銅損を可及的に低減して、効率よ
くプレス機械を運転させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１流制限値が固定されている場合の軽負荷時に
おける″４電機子電流変化態様を例示した図、第２図は
本発明の方法を実施するため装置の一例を示した回路図
、第３図は本発明の方法にしたがフで電流制限値を変化
させた場合の電機子電流の変化態様を例示した図、第４
図および第５図は、各々第１図および第３図における電
流変化の態様を簡単化して示した図である。 １・・・直流モータ、ｌａ・・・電機子コイル、ｌｂ・
・・界磁コイル、２ｔ１８・・・サイリスタ、４・・・
速度設定器、６・・・電流検出器、８＝２０・・・ゲー
ト制御回路、９・・・中央処理装置、ｌｏ・・・ロータ
リカムスイッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. プレス機械のプレスストローク速度および仕事量を検出
   し、それらに基づいて上記プレス機械の駆動モータに流
   す電流の制限値を変化させるようにしたこと全特徴とす
   るプレス機械における駆動モータの制御方法。