JPS6124088B2 - - Google Patents
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- JPS6124088B2 JPS6124088B2 JP57204956A JP20495682A JPS6124088B2 JP S6124088 B2 JPS6124088 B2 JP S6124088B2 JP 57204956 A JP57204956 A JP 57204956A JP 20495682 A JP20495682 A JP 20495682A JP S6124088 B2 JPS6124088 B2 JP S6124088B2
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 9
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
- B30B15/14—Control arrangements for mechanically-driven presses
- B30B15/148—Electrical control arrangements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Presses (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Description
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％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
銅損を生じて無駄な電力が消費されるという不都
合があつた。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％程度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
制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ている。 以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説明
する。 第２図は本発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
であり、その出力軸には図示していないフライホ
イールおよびクラツチが連結され、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。 この制御装置において、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が出力され、また加算点５からは、電
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S5とを加算した
信号S6が出力される。 いま、上記補正信号S5がS5＝０であるとする
と、加算点７からは信号S6（＝S4）と上記信号S3
との偏差を示す信号S7が出力され、この信号S7は
ゲート制御回路８に入力される。したがつて、上
記偏差信号S3が零となるように、つまり上記モー
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、かつ電流フイードバツク信号
S6（＝S4）によつ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、速度フイードバツク信号S2によつてこ
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つて電機
子電流も変動するが、上記電流フイードバツク信
号S6（＝S4）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つたので、
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に上記補信号
S5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S5を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
ラツチに与えられるクラツチオン、オフ信号また
はロータリカムスイツチ１０より出力される上、
下死点信号S8に基づい得られ、また同期間Ｔにお
いてプレス機械が行う仕事量は、上記電流検出器
６の出力信号を同期間Ｔで積分した値に対応して
いる。 そこでCPU９は、入力インタフエース１１を
介して入力される上記ロータリカムスイツチ１０
の出力信号に基づいて上記期間Ｔ（プレスストロ
ーク速度によつて変化する）を算出し、またＡ／
Ｄ変換器１２を介して入力される上記電流検出器
６の出力信号S4を上記期間Ｔで積分することによ
つて同期間Ｔにおけるプレス機械の仕事量を算出
する。 そしてCPU９は、上記仕事量に基づき、次の
１サイクル期間において該仕事量と同等な仕事量
をなしうるよモータ電流（電機子コイル１ａに流
す電流）の最小制限電流値を求める。すなわち、
説明を容易にするため現１サイクル期間において
電機子１ａの電流が第１図に示す態様で変化した
と仮定すると、CPU９は電機子電流を同期間で
積分することによて同期間でのプレス機械の仕事
量を求める。 しかして期間Ｔが与えられれば、上記現１サイ
クル期間における仕事量と同等の仕事量をプレス
機械に行なわせるための電機子電流の最小制限電
流値は容易に演算することができる。つまり、第
３図は、期間Ｔにおいて一様な値を示す電流波形
を示しているが、この電流の値と期間Ｔの積が第
１図における期間Ｔ内での電流波形の面積に等し
いと仮定すると、第１図、第３図の各電流波形に
基づくプレス機械の仕事量は等しくなる。そし
て、第３図に示す一様な電流の値は、上記現１サ
イクルで検出された仕事量（電流波形の面積）を
期間Ｔで除すことによつて求められ、この電流値
は電機子電流の最小制限値を意味する。 CPU９は、以上のようにして電機子電流の最
小制限値を求め、次１サイクル期間における電機
子電流の値を上記最小制限電流値にするための補
正信号S5を作成する。そして次の１サイクル期間
にこの補正信号S5を出力してサイリスタ２のゲー
トを制御する。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S5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
イードバツクされた場合に第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S5によ
つて該電流は第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
される。 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を表わしていることか
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３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100
％制限電流における銅損比率および負荷率50％で
50％制限電流における各々
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％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
銅損を生じて無駄な電力が消費されるという不都
合があつた。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％程度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
制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ている。 以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説明
する。 第２図は本発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
であり、その出力軸には図示していないフライホ
イールおよびクラツチが連結され、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。 この制御装置において、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が出力され、また加算点５からは、電
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S5とを加算した
信号S6が出力される。 いま、上記補正信号S5がS5＝０であるとする
と、加算点７からは信号S6（＝S4）と上記信号S3
との偏差を示す信号S7が出力され、この信号S7は
ゲート制御回路８に入力される。したがつて、上
記偏差信号S3が零となるように、つまり上記モー
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、かつ電流フイードバツク信号
S6（＝S4）によつ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、速度フイードバツク信号S2によつてこ
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つて電機
子電流も変動するが、上記電流フイードバツク信
号S6（＝S4）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つたので、
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に上記補信号
S5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S5を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
ラツチに与えられるクラツチオン、オフ信号また
はロータリカムスイツチ１０より出力される上、
下死点信号S8に基づい得られ、また同期間Ｔにお
いてプレス機械が行う仕事量は、上記電流検出器
６の出力信号を同期間Ｔで積分した値に対応して
いる。 そこでCPU９は、入力インタフエース１１を
介して入力される上記ロータリカムスイツチ１０
の出力信号に基づいて上記期間Ｔ（プレスストロ
ーク速度によつて変化する）を算出し、またＡ／
Ｄ変換器１２を介して入力される上記電流検出器
６の出力信号S4を上記期間Ｔで積分することによ
つて同期間Ｔにおけるプレス機械の仕事量を算出
する。 そしてCPU９は、上記仕事量に基づき、次の
１サイクル期間において該仕事量と同等な仕事量
をなしうるよモータ電流（電機子コイル１ａに流
す電流）の最小制限電流値を求める。すなわち、
説明を容易にするため現１サイクル期間において
電機子１ａの電流が第１図に示す態様で変化した
と仮定すると、CPU９は電機子電流を同期間で
積分することによて同期間でのプレス機械の仕事
量を求める。 しかして期間Ｔが与えられれば、上記現１サイ
クル期間における仕事量と同等の仕事量をプレス
機械に行なわせるための電機子電流の最小制限電
流値は容易に演算することができる。つまり、第
３図は、期間Ｔにおいて一様な値を示す電流波形
を示しているが、この電流の値と期間Ｔの積が第
１図における期間Ｔ内での電流波形の面積に等し
いと仮定すると、第１図、第３図の各電流波形に
基づくプレス機械の仕事量は等しくなる。そし
て、第３図に示す一様な電流の値は、上記現１サ
イクルで検出された仕事量（電流波形の面積）を
期間Ｔで除すことによつて求められ、この電流値
は電機子電流の最小制限値を意味する。 CPU９は、以上のようにして電機子電流の最
小制限値を求め、次１サイクル期間における電機
子電流の値を上記最小制限電流値にするための補
正信号S5を作成する。そして次の１サイクル期間
にこの補正信号S5を出力してサイリスタ２のゲー
トを制御する。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S5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
イードバツクされた場合に第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S5によ
つて該電流は第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
される。 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を表わしていることか
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３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100
％制限電流における銅損比率および負荷率50％で
50％制限電流における各々
【式】および
【式】となる。
したがつて本発明の方法に従つてモータ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にの出
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、プレスの荷重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つたか
否かをCPU９に判断させ、その判断結果が、
YESとなつた場合にＤ／Ａ変換器１４を介して
出力されていた界磁電流制御信号S9の値を低下さ
せて、前記電機子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S7＝０となつた
場合、つまり電機子電流が零となつた場合には上
記信号S9をS9＝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を可及的に低
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つている間、上記信号S9
を利用してリレー駆動回路１５を作動させ、これ
によつてリレー接点１６を開成させてモータ１を
冷却するフアンモータ１７を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１９を介して上記制御信号S9が入力される
ゲート制御回路２０によつ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S5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
ように作用させる。 本発明によれば、プレス機械の負荷が軽くなる
に伴つて駆動モータに流れる電流が減少されるの
で、該モータおよびその駆動回路の銅損を可及的
に低減することができる。
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にの出
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、プレスの荷重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つたか
否かをCPU９に判断させ、その判断結果が、
YESとなつた場合にＤ／Ａ変換器１４を介して
出力されていた界磁電流制御信号S9の値を低下さ
せて、前記電機子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S7＝０となつた
場合、つまり電機子電流が零となつた場合には上
記信号S9をS9＝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を可及的に低
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つている間、上記信号S9
を利用してリレー駆動回路１５を作動させ、これ
によつてリレー接点１６を開成させてモータ１を
冷却するフアンモータ１７を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１９を介して上記制御信号S9が入力される
ゲート制御回路２０によつ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S5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
ように作用させる。 本発明によれば、プレス機械の負荷が軽くなる
に伴つて駆動モータに流れる電流が減少されるの
で、該モータおよびその駆動回路の銅損を可及的
に低減することができる。
第１図は電流制限値が固定されている場合の軽
負荷時における電機子電流の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
たがつて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、１ａ……電機子コイル、１
ｂ……界磁コイル、２，１８……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、１０…
…ロータリカムスイツチ。
負荷時における電機子電流の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
たがつて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、１ａ……電機子コイル、１
ｂ……界磁コイル、２，１８……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、１０…
…ロータリカムスイツチ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 駆動モータに流れる電流に基づいてプレス機
械の１サイクル期間における仕事量を検出するス
テツプと、 上記仕事量に基づき、次の１サイクル期間にお
いて該仕事量と同等な仕事量をなしうる上記モー
タ電流についての最小制限電流値を求めるステツ
プとを有し、 上記最小制限電流値を上記次の１サイクル期間
における上記モータ電流の制限値として用いるこ
とにより、該１サイクル期間に上記最小制限電流
値をもつ一定な電流を上記モータに流すようにし
たことを特徴とする プレス機械における駆動モータの制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57204956A JPS5994600A (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | プレス機械における駆動モータの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57204956A JPS5994600A (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | プレス機械における駆動モータの制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5994600A JPS5994600A (ja) | 1984-05-31 |
| JPS6124088B2 true JPS6124088B2 (ja) | 1986-06-09 |
Family
ID=16499091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57204956A Granted JPS5994600A (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | プレス機械における駆動モータの制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5994600A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0331494U (ja) * | 1989-08-08 | 1991-03-27 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62252700A (ja) * | 1986-04-04 | 1987-11-04 | Janome Denki Kk | 電動プレスの電動機イナ−シヤの除去法 |
| FI85561C (fi) * | 1990-06-29 | 1992-05-11 | Larox Ag | Foerfarande foer styrning av tryckfilter. |
| JP4299257B2 (ja) * | 2005-03-09 | 2009-07-22 | 株式会社理研オプテック | 荷重計のゼロ点補正回路 |
| US10068455B1 (en) | 2017-04-13 | 2018-09-04 | Steven Label Corporation | Machine press data monitoring and analysis system |
-
1982
- 1982-11-22 JP JP57204956A patent/JPS5994600A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0331494U (ja) * | 1989-08-08 | 1991-03-27 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5994600A (ja) | 1984-05-31 |
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