KR101188409B1 - Real time power saving apparatus for oil pressure system - Google Patents

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신우철
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(주) 경성하이테크
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    • G05D16/20—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means

Abstract

PURPOSE: A real time power saving apparatus for an oil pressure system is provided to save power by varying the power supplied to an oil pressure system according to the operational power of an oil pump in the oil pressure system. CONSTITUTION: A real time power saving apparatus for an oil pressure system comprises a proportion valve part(110), a power detecting part(120), a sensing part(130), a comparison part(170), an average calculating part(140), a control part(150), and an inverter(160). The proportion valve part receives working oil discharged from an oil pump and supplies some of the working oil according to the opening degree of a valve. The power detecting part detects supplied power supplied to the proportion valve part in real time. The sensing part senses the operational power of the oil pump. The comparison part calculates the maximum value and minimum value among the supplied power of the proportion valve part and the operational power of the oil pump. The average calculating part calculates the average value of the supplied power and the operational power. The control part outputs control signals corresponding to one of the supplied power, operational power, average value, maximum value, and the minimum value according to operational pressure corresponding to the predetermined work properties of the oil pressure system. The inverter operates the oil pump according to the control signals to discharge the working oil. [Reference numerals] (11) Motor; (110) Proportion valve part; (12) Hydraulic pump; (120) Power detecting part; (13) Hydraulic facility; (130) Sensing part; (14) Oil tank; (140) Average calculating part; (150) Control part; (160) Inverter; (170) Comparing part; (AA) Working oil_0; (BB) Working oil_1; (CC) Working oil_2

Description

유압설비의 실시간 전원절감장치{REAL TIME POWER SAVING APPARATUS FOR OIL PRESSURE SYSTEM}REAL TIME POWER SAVING APPARATUS FOR OIL PRESSURE SYSTEM

본 발명은 유압설비의 실시간 전원절감장치에 관한 것으로서, 특히 유압펌프에 의해 공급되는 작동오일의 용량에 따라 설정된 작동압력으로 작동하는 유압설비에서 유압펌프의 동작전원을 실시간으로 센싱하고 그 센싱된 동작전원을 이용하여 유압설비에 공급되는 공급전원을 조절함으로써 공급전원을 절감하도록 하는 유압설비의 전원절감장치에 관한 것이다.The present invention relates to a real-time power saving device of the hydraulic equipment, in particular, in the hydraulic equipment operating at the operating pressure set according to the capacity of the operating oil supplied by the hydraulic pump in real time sense the operating power of the hydraulic pump and its sensed operation The present invention relates to a power saving device for a hydraulic installation that reduces supply power by adjusting a supply power supplied to a hydraulic installation using a power supply.

일반적으로 유압설비는 작동오일에 의한 동력전달 장치로서의 모터의 구동에 의해 유압펌프가 동작하여 작동오일을 유압설비로 송출하게 되면 내부의 실린더가 동작하여 일정한 압력과 속도로 작업을 하게 된다. 이러한 유압설비로는 예를 들어 사출기, 프레스 등이 있다.In general, the hydraulic equipment is operated by a motor as a power transmission device by the operating oil to operate the hydraulic pump to send the operating oil to the hydraulic equipment to operate the internal cylinder to work at a constant pressure and speed. Such hydraulic equipment includes, for example, injection molding machines, presses, and the like.

산업현장에는 다양한 형태의 유압설비가 사용되고 있고 최근에는 건설중장비 분야에 엔진과 전기모터를 결합한 하이브리드 기술이 개발됨에 따라 그 활용범위가 확대될 것으로 예상된다.Various types of hydraulic equipment are used in the industrial field, and the range of utilization is expected to expand as the hybrid technology combining engine and electric motor is developed in the field of heavy equipment.

이러한 유압설비의 모터에는 통상적으로 인버터(inverter)가 연결되며 인버터의 비례제어(Proportion Control)를 통해 모터의 속도와 토오크(torque)를 조정하도록 한다. 인버터는 상용전원의 전압과 주파수를 가변시켜 전동기로 공급함으로써 전동기의 회전속도를 자유롭게 제어하는 전동기의 가변속 제어장치이다.Inverter is generally connected to the motor of such a hydraulic installation and adjusts the speed and torque of the motor through proportional control of the inverter. An inverter is a variable speed control device of an electric motor that freely controls the rotational speed of an electric motor by varying the voltage and frequency of a commercial power supply and supplying it to an electric motor.

이처럼, 인버터는 모터를 안정적으로 운전함과 동시에 모터의 출력 주파수를 빠른 속도로 조정함으로써 에너지 절감을 실현할 수도 있다. 이러한 인버터는 사출기, 프레스 등의 유압설비에서 유압펌프 등에 적용되어 에너지 절감 효과를 높이는데 자주 사용되고 있다. 즉, 사출기의 모터에 인버터를 설치하여 유압과 유량신호를 받아 제어할 경우 절감전력이 40~50%에 이르기 때문에 에너지 절감에 탁월한 효과를 가진다. 유압식 전송제어방식의 정량유압펌프가 장착되어 있는 여러 사출성형기에 적용될 경우, 사출성형기의 운전 단계별 필요한 정격 유압과 유량별로 유압펌프의 출력전력을 조정함으로 전력을 25%~50%까지 절약할 수 있으며, 사출기가 아니더라도 가변 토오크 부하에 인버터를 적용하면 에너지를 절감할 수 있다.In this way, the inverter can drive the motor stably and at the same time adjust the output frequency of the motor at high speed to realize energy saving. Such inverters are frequently used to increase energy savings by being applied to hydraulic pumps in hydraulic equipment such as injection molding machines and presses. That is, when the inverter is installed in the motor of the injection molding machine and controlled by receiving the hydraulic pressure and the flow signal, the energy saving is excellent because the power saving reaches 40-50%. When applied to several injection molding machines equipped with a fixed-pressure hydraulic pump of hydraulic transmission control method, power output can be reduced by 25% to 50% by adjusting the output power of the hydraulic pump according to the rated hydraulic pressure and flow rate required for each operation stage of the injection molding machine. However, even if it is not an injection molding machine, applying inverter to variable torque load can save energy.

이에, 인버터가 고유가로 인한 에너지 절감의 방편으로 각광받기 시작하였으며 사출기 등의 제조업체에서도 에너지 절감을 위한 다양한 인버터 제어 방식의 개발이 요구되고 있다.Therefore, the inverter has been in the spotlight as a method of energy saving due to high oil prices, and manufacturers such as injection molding machines are required to develop various inverter control methods for energy saving.

하지만, 종래의 인버터를 이용한 전력 절감장치의 대부분이 실제현장에서 사용할 때 스위칭 상태가 변화는 순간 수 ms 이내의 열림과 닫힘이 반복되는 잡음 또는 채터링(chattering)이 심하여 오작동의 원인이 되어 에너지 절감효과가 떨어지는 문제점이 있었고 작업환경의 요인에 의해 발생하는 에너지 변화에 실시간으로 대응하기 어려워 에너지 절감효과가 떨어지는 문제점이 있었다. 또한, 내부회로가 복잡하여 고장 발생시 수리가 쉽지 않은 문제가 있었다.However, when most of the power saving devices using the conventional inverter are used in the actual field, the switching state is changed and the energy is reduced due to severe noise or chattering which repeats the opening and closing within a few ms. There was a problem that the effect was inferior and there was a problem that the energy saving effect was inferior because it was difficult to respond in real time to the energy change caused by factors of the working environment. In addition, there is a problem that the repair of the internal circuit is not easy when a failure occurs.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 유압설비에서 유압펌프의 동작전원을 실시간으로 감시하여 그 센싱된 동작전원에 따라 유압설비에 공급되는 공급전원을 가변적으로 조절함으로써 공급전원을 절감하도록 하는 유압설비의 전원절감장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above-mentioned problems, and to reduce the power supply by monitoring the operating power of the hydraulic pump in the hydraulic equipment in real time and variably adjust the supply power supplied to the hydraulic equipment according to the sensed operating power It is an object of the present invention to provide a power saving device for hydraulic equipment.

또한, 본 발명은 구성이 간단한 유압설비의 실시간 전원절감장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.In addition, the present invention has another object to provide a real-time power saving device of a simple hydraulic installation.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유압설비 실시간 전원절감장치는,
유압펌프에 의해 토출되는 작동오일의 용량에 따라 작동하는 유압설비의 실시간 전원절감장치에 있어서, 공급전원(A)의 크기에 비례하여 개방되는 밸브를 포함하며, 상기 유압펌프로부터 토출된 작동오일을 공급받고 상기 공급전원(A)에 의한 상기 밸브의 개방 정도에 따라 상기 유압펌프에서 공급된 작동오일 중 일부 용량을 상기 유압설비로 공급하도록 하는 비례밸브부; 상기 비례밸브부로 공급되는 공급전원(A)을 실시간 검출하는 전원검출부; 상기 유압펌프의 동작전원(B)을 센싱하는 센싱부; 상기 전원검출부에서 검출한 비례밸브부에 대한 공급전원(A)과 상기 센싱부에서 센싱한 유압펌프의 동작전원(B) 중 최대값(max) 및 최소값(min)을 계산하는 비교부; 상기 공급전원(A)과 상기 동작전원(B)의 평균값(M)을 연산하는 평균연산부; 미리 설정된 상기 유압설비의 작업특성에 대응하는 작동압력에 따라 상기 공급전원(A), 동작전원(B), 평균값(M), 최대값(max) 또는 최소값(min) 중 선택된 어느 하나에 대응하는 제어신호를 출력하는 제어부; 및 상기 제어부에서 출력된 제어신호에 따라 상기 유압펌프를 작동시켜 상기 작동오일을 토출하도록 하는 인버터를 포함한다.Hydraulic equipment real-time power saving device of the present invention for achieving the above object,
A real-time power saving device of a hydraulic installation operating in accordance with the capacity of the operating oil discharged by the hydraulic pump, comprising a valve that is open in proportion to the size of the supply power (A), the operating oil discharged from the hydraulic pump A proportional valve part configured to supply a partial capacity of the operating oil supplied from the hydraulic pump to the hydraulic equipment according to the degree of opening of the valve by the supply power A; A power detector detecting real-time supply power (A) supplied to the proportional valve unit; Sensing unit for sensing the operating power (B) of the hydraulic pump; A comparison unit for calculating a maximum value (max) and a minimum value (min) of a supply power (A) for the proportional valve unit detected by the power detection unit and an operating power (B) of the hydraulic pump sensed by the sensing unit; An average calculation unit for calculating an average value M of the power supply A and the operation power B; Corresponding to any one selected from the supply power source (A), the operating power source (B), the average value (M), the maximum value (max) or the minimum value (min) according to the operating pressure corresponding to the working characteristics of the hydraulic equipment set in advance. A control unit for outputting a control signal; And an inverter configured to operate the hydraulic pump according to a control signal output from the controller to discharge the operating oil.

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본 발명에서 상기 공급전원(A) 및 동작전원(B)은 각각 DC 0~10V의 범위 중 선택된 전압인 것이 바람직하다.In the present invention, the supply power (A) and the operating power (B) is preferably a voltage selected from the range of DC 0 ~ 10V, respectively.

본 발명에서, 상기 제어부는, 상기 유압설비에서의 작업특성에 대한 리스트를 저장하는 데이터베이스(DB); 상기 유압설비에서 현재 작업중인 작업특성을 입력받는 입력부; 상기 입력부에 입력된 작업특성을 상기 데이터베이스(DB)의 작업특성 리스트에서 검색하는 검색부; 및 상기 검색부에서 검색된 작업특성에 따라 상기 공급전원(A), 동작전원(B), 평균값(M), 최대값(max) 또는 최소값(min) 중 선택된 어느 하나에 대응하는 제어신호가 상기 인버터로 출력되도록 스위칭하는 스위칭부를 포함한다.In the present invention, the control unit includes a database (DB) for storing a list of the work characteristics in the hydraulic equipment; An input unit for receiving a work characteristic currently being worked on in the hydraulic system; A search unit for searching for a work characteristic input to the input unit in a work characteristic list of the database; And a control signal corresponding to any one selected from the supply power (A), the operating power (B), the average value (M), the maximum value (max), or the minimum value (min) according to the work characteristic retrieved by the searching unit. It includes a switching unit for switching to be output to.

이때, 상기 인버터에서 출력되는 신호에 의해 상기 유압펌프는 상기 유압설비의 작동압력에 대응하는 작업오일을 토출하여 상기 유압설비로 공급하도록 한다.At this time, the hydraulic pump discharges the working oil corresponding to the operating pressure of the hydraulic equipment by the signal output from the inverter to supply to the hydraulic equipment.

본 발명에 의하면 실시간 전력 절감장치는 다음과 같은 효과가 있다.According to the present invention, the real-time power saving device has the following effects.

본 발명에서는 유압설비에서 유압펌프의 동작전원에 따라 유압설비로 공급되는 전원을 실시간으로 가변할 수 있으므로 전원을 절감할 수 있다.In the present invention, since the power supplied to the hydraulic installation can be changed in real time according to the operating power of the hydraulic pump in the hydraulic installation, power can be reduced.

또한, 본 발명에서는 유압설비에서 이루어지는 작업의 특성에 맞게 공급전원을 실시간으로 조정할 수 있으므로 작성의 특성에 따라 공급되는 전원을 절감할 수 있게 된다.In addition, in the present invention, since the power supply can be adjusted in real time according to the characteristics of the work performed in the hydraulic equipment, it is possible to reduce the power supplied according to the characteristics of the creation.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 유압설비의 전원절감장치에 대한 구성도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 제어부의 세부 구성블럭도.1 is a block diagram of a power saving device of the hydraulic installation according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a detailed block diagram of a control unit according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경이 가능하고 여러 가지의 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 예에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
As the inventive concept allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to the specific embodiments, it should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 유압설비의 실시간 전원절감장치의 구성도이다.1 is a block diagram of a real-time power saving device of the hydraulic installation according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 유압설비의 실시간 전원절감장치(100)는 비례밸브부(110), 전원검출부(120), 센싱부(130), 평균연산부(140), 제어부(150), 인버터(160) 및 비교부(170)를 포함하여 구성된다.Referring to Figure 1, the real-time power saving device 100 of the hydraulic installation according to an embodiment of the present invention is a proportional valve unit 110, power detection unit 120, sensing unit 130, average operation unit 140, control unit 150, an inverter 160, and a comparator 170 are configured.

본 실시 예에서 유압설비(13)는 유압펌프(12)에 의하여 공급되는 작동오일의 용량에 따른 실린더의 동작에 의해서 설정된 작동압력 및 작동속도로 각종 작업을 수행한다. 이러한 유압펌프(12)는 일반적으로 모터(11)에 의해 구동된다. 이때, 유압펌프(12)에서 토출되는 작동오일(작동유)은 비례밸브부(110)를 거쳐 일부가 유압설비(13)로 공급된다.In this embodiment, the hydraulic installation 13 performs various operations at the operating pressure and the operating speed set by the operation of the cylinder according to the capacity of the operating oil supplied by the hydraulic pump 12. This hydraulic pump 12 is generally driven by a motor 11. At this time, the operation oil (operating oil) discharged from the hydraulic pump 12 is supplied to the hydraulic equipment 13 through a proportional valve unit 110.

비례밸브부(110)는 유압펌프(12)로부터 토출되는 작업오일(작동오일_0)을 공급받아 유압설비(13)로 그 일부(작동오일_1)를 공급하도록 한다. 이를 위하여 비례밸브부(110)는 미리 설정된 공급전원(A)에 비례하여 내부의 밸브(미도시)를 개방하도록 설정된다. 이때, 밸브의 개방된 정도에 따라 유압펌프(12)로부터 공급되는 작동오일(작동오일_0) 중에서 일부(작동오일_1)가 유압설비(13)로 공급되고 나머지는 오일탱크(14)에 저장된다(작동오일_2). 따라서, 비례밸브부(110)는 공급전원(A)에 따른 밸브의 개방정도에 대응하는 작업오일의 일부 용량을 유압설비(13)로 공급하게 된다.Proportional valve unit 110 receives the working oil (operating oil _0) discharged from the hydraulic pump 12 to supply a portion (operating oil _1) to the hydraulic installation (13). To this end, the proportional valve unit 110 is set to open an internal valve (not shown) in proportion to a preset supply power (A). At this time, a part (operating oil_1) of the operating oil (operating oil _0) supplied from the hydraulic pump 12 is supplied to the hydraulic equipment 13 according to the opening degree of the valve and the rest is supplied to the oil tank 14 Stored (operating oil_2). Therefore, the proportional valve unit 110 supplies a partial capacity of the working oil corresponding to the opening degree of the valve according to the supply power A to the hydraulic installation 13.

전원검출부(120)는 비례밸브부(110)에 공급되는 공급전원(A)을 실시간 검출한다. 비례밸브부(110)에서는 공급전원(A)에 따라 밸브의 개방정도가 결정되므로 상기 실시간 검출된 공급전원(A)을 이용하여 밸브의 개방정도를 확인할 수 있고, 이러한 밸브의 개방정도에 따라 유압설비(13)로 공급되는 작동오일_1의 용량을 확인할 수도 있다. 여기서, 유압펌프(12)에서 토출되는 작동오일(작동오일_0) 중에서 밸브의 개방정도에 비례하여 유압설비(13)로 공급된다. 따라서, 최초 유압펌프(12)에서 토출되는 작동오일의 용량이 적은 경우에 동일한 밸브의 개방임에도 불구하고 유압설비(13)로 공급되는 작동오일은 적다.The power detector 120 detects the supply power A supplied to the proportional valve unit 110 in real time. In the proportional valve unit 110, the opening degree of the valve is determined according to the supply power (A), so that the opening degree of the valve can be checked using the real-time detected supply power (A). It is also possible to check the capacity of the operating oil_1 supplied to the installation (13). Here, among the operating oil (operating oil _0) discharged from the hydraulic pump 12 is supplied to the hydraulic equipment 13 in proportion to the opening degree of the valve. Therefore, when the capacity of the operating oil discharged from the first hydraulic pump 12 is small, the operating oil supplied to the hydraulic installation 13 is small despite the opening of the same valve.

센싱부(130)는 유압펌프(12)의 동작전원(B)을 센싱한다. 이때, 유압펌프(12)의 동작전원(B)이라 함은 현재 유압펌프(12)에서 작동오일을 토출하는 동작에 필요한 전원을 의미한다. 이는 유압설비(13)에서 미리 설정된 특정 작업을 수행하기 위해 필요한 작동오일을 유압펌프(12)에서 토출하는데 필요한 최소한의 전원이 된다.The sensing unit 130 senses the operating power B of the hydraulic pump 12. In this case, the operating power B of the hydraulic pump 12 refers to power required for an operation of discharging the operating oil from the current hydraulic pump 12. This is the minimum power required for discharging the operating oil required to perform a specific job set in the hydraulic equipment 13 from the hydraulic pump 12.

비교부(170)는 전원검출부(120)에서 검출한 비례밸브부(110)의 공급전원(A)과 센싱부(130)에서 센싱한 유압펌프(12)의 동작전원(B)을 비교하여 둘 중에서 최대값(max)과 최소값(min)을 산출한다. 본 실시 예에서 최대값(max)과 최소값(min)은 공급전원(A)과 동작전원(B) 중에서 상대적으로 더 큰 값을 최대값(max)으로, 상대적으로 더 작은 값을 최소값(min)으로 설정한다.The comparison unit 170 compares the supply power (A) of the proportional valve unit 110 detected by the power detector 120 and the operating power B of the hydraulic pump 12 sensed by the sensing unit 130. The maximum value (max) and the minimum value (min) are calculated. In the present embodiment, the maximum value max and the minimum value min are the larger value among the power supply A and the operating power B as the maximum value max, and the smaller value the minimum value min. Set to.

평균연산부(140)는 전원검출부(120)에서 검출한 비례밸브부(110)에 대한 공급전원(A)과 센싱부(130)에서 센싱한 유압펌프(12)의 동작전원(B)을 수신하여 이들 둘 간의 평균값(M)을 연산한다. 본 실시 예에서 공급전원(A)과 동작전원(B)은 바람직하게는 0~10V의 범위 내의 값을 갖는다. 따라서, 평균값(M), 최대값(max) 및 최소값(min)도 역시 0~10V의 범위 내의 값을 갖는다.The average operation unit 140 receives the supply power A for the proportional valve unit 110 detected by the power detector 120 and the operating power B of the hydraulic pump 12 sensed by the sensing unit 130. The average value M between these two is calculated. In this embodiment, the power supply A and the operating power B preferably have a value in the range of 0 to 10V. Therefore, the average value M, the maximum value max and the minimum value min also have values within the range of 0 to 10V.

제어부(150)는 상기한 공급전원(A), 동작전원(B), 평균값(M), 최대값(max) 또는 최소값(min)을 모두 수신하고 이들 중에서 선택된 어느 하나에 대응하는 제어신호를 인버터(160)로 출력한다. 이때, 이들 중 하나의 선택은 미리 설정된 유압설비(13)의 작업특성에 대응하는 작동압력에 따라 결정된다. 이는 유압설비(13)는 어떤 작업을 하느냐 등의 작업특성에 따라 작업압력이 요구되므로 그 작업특성에 맞는 제어가 필요하며 이들 5개의 값 중 그 작업특성에 맞는 값을 선택하도록 하는 것이다. 이로써, 유압설비(130)의 작업특성에 맞는 제어신호를 출력함으로써 유압설비(130)에서 불필요한 전원공급을 방지하고 전원절감 효과를 발생시킬 수 있도록 하는 것이다. 유압설비(13)의 작업특성에 따라 공급전원(A)과 동작전원(B)은 변경될 수 있는데, 이 경우 최대값(max), 최소값(min), 평균값(M)도 변경된다.The controller 150 receives all of the above-described power supply (A), operating power (B), average value (M), maximum value (max), or minimum value (min), and inverts a control signal corresponding to any one selected from these. Output to 160. At this time, the selection of one of these is determined according to the operating pressure corresponding to the working characteristics of the hydraulic equipment 13 set in advance. This is because the hydraulic pressure is required according to the working characteristics, such as what kind of work the hydraulic equipment 13 is to work, it is necessary to control according to the working characteristics and to select a value suitable for the working characteristics among these five values. Thus, by outputting a control signal according to the working characteristics of the hydraulic installation 130 to prevent unnecessary power supply in the hydraulic installation 130 and to generate a power saving effect. Supply power (A) and operating power (B) can be changed according to the working characteristics of the hydraulic installation (13), in which case the maximum value (max), the minimum value (min), the average value (M) is also changed.

인버터(160)는 제어부(150)로부터 출력되는 제어신호에 따라 모터(11)를 제어하여 유압펌프(12)를 통해 이에 대응하는 작동오일을 토출하도록 한다. 이러한 인버터(160)는 비례제어를 통해 모터(11)의 속도와 토오크를 조정하게 되는데, 이는 입력전원의 전압과 주파수를 가변시켜 모터(11)로 공급함으로써 모터(11)의 회전속도를 제어함으로써 결과적으로 유압펌프(12)의 동작을 제어하게 된다.
The inverter 160 controls the motor 11 according to a control signal output from the controller 150 to discharge the corresponding operation oil through the hydraulic pump 12. The inverter 160 adjusts the speed and torque of the motor 11 through proportional control, which is controlled by controlling the rotational speed of the motor 11 by supplying the voltage and frequency of the input power to the motor 11. As a result, the operation of the hydraulic pump 12 is controlled.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 제어부의 세부 구성블럭도이다.2 is a detailed block diagram of a control unit according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 제어부(150)는 데이터베이스(DB:database)(151), 입력부(152), 검색부(153) 및 스위칭부(154)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, the controller 150 according to an embodiment of the present invention includes a database (DB) 151, an input unit 152, a search unit 153, and a switching unit 154. do.

데이터베이스(DB)(151)는 미리 설정된 유압설비(13)에서의 작업특성에 대한 리스트를 데이터로 저장하고 있다. 이러한 작업특성 리스트는 예컨대 작업종류, 생산제품의 종류, 크기 및 형상, 유압설비의 작동압력 및 작동속도, 작업종류에 따른 구동전원, 작업오일의 유량 등의 정보를 포함할 수 있다. 본 실시 예에서 작업특성 리스트는 인버터(160)로 출력하는 제어신호를 결정하는데 이용된다. 다시 말해, 유압설비(13)에서의 작업특성에 따라 어떠한 제어신호를 인버터(160)로 출력할지 결정하는 것이다.The database (DB) 151 stores, as data, a list of work characteristics in the hydraulic equipment 13 set in advance. The work characteristic list may include information such as work type, type of product, size and shape, operating pressure and operating speed of hydraulic equipment, driving power according to work type, flow rate of working oil, and the like. In the present embodiment, the work characteristic list is used to determine a control signal output to the inverter 160. In other words, it is to determine which control signal to output to the inverter 160 according to the working characteristics in the hydraulic installation (13).

입력부(152)는 유압설비(13)에서 작업중인 작업특성을 입력받는다. 이러한 작업특성의 입력은 미리 설정된 프로그램에 의해 자동으로 입력받거나 또는 작업자 등에 의해 수동으로 입력받을 수도 있다.The input unit 152 receives the working characteristic of the hydraulic installation 13 in operation. The input of such work characteristics may be automatically input by a preset program or manually by an operator.

검색부(153)는 입력부(152)에 입력된 작업특성을 데이터베이스(DB)의 작업특성 리스트에서 검색한다. 구체적으로 작업특성 리스트에서 상기 입력된 작업특성에 대응하는 각종 정보를 확인한다. 이러한 정보에는 인버터(160)로 출력할 제어신호에 대한 정보를 포함한다.The search unit 153 searches for a work characteristic input to the input unit 152 in the work characteristic list of the database DB. Specifically, the various information corresponding to the input work characteristic is confirmed in the work characteristic list. This information includes information on the control signal to be output to the inverter 160.

스위칭부(154)는 검색부(153)에서 검색된 작업특성에 따라 공급전원(A), 동작전원(B), 최대값(max), 최소값(min) 또는 평균값(M) 중 선택된 하나에 대응하는 제어신호가 인버터(160)로 출력되도록 스위칭한다. 이때, 상기한 바와 같이 상기 최대값(max)은 공급전원(A)과 동작전원(B) 중 더 큰 값을 말하며, 최소값(min)은 둘 중 더 작은 값을 말한다. 이로써, 유압설비(13)의 작업특성에 따라 공급전원, 동작전원, 최대값, 최소값, 평균값 중 어느 하나를 선택하여 인버터(160)로 출력하도록 함으로써 해당 작업특성에 맞는 전원을 출력하도록 하여 전원절감을 유도하게 된다.
The switching unit 154 corresponds to a selected one of the supply power (A), the operating power (B), the maximum value (max), the minimum value (min) or the average value (M) according to the work characteristics retrieved by the search unit 153 The control signal is switched to output to the inverter 160. At this time, as described above, the maximum value max refers to the larger value of the supply power source A and the operating power source B, and the minimum value min refers to the smaller value of the two. Accordingly, by selecting one of the supply power, operating power, maximum value, minimum value, and average value according to the working characteristics of the hydraulic equipment 13 to output to the inverter 160 to output power corresponding to the corresponding working characteristics to reduce power Will lead to.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 발명에 따른 유압설비의 실시간 전원절감장치의 동작을 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the operation of the real-time power saving device of the hydraulic installation according to the invention.

비례밸브부(110)에 유압설비(13)의 작업특성에 따라 작업자가 미리 설정된 공급전원(A)을 공급하게 되면 비례밸브부(110)는 공급된 공급전원(A)에 비례하여 밸브를 개방하도록 하고 유압설비(13)의 유압펌프(12)에서 토출되는 작동오일(작동유)에 대해 밸브의 개방정도에 대응하는 작동오일의 일부가 유압설비(13)로 제공되도록 한다. 이로써 유압설비(13)는 미리 설정된 작업특성에 맞는 작동오일의 용량으로 작업을 수행하게 된다. 비례밸브부(110)의 공급전원(A)은 전원검출부(120)에서 검출하여 평균연산부(140), 제어부(150), 비교부(170)로 전송한다.When the operator supplies the preset supply power (A) according to the working characteristics of the hydraulic equipment 13 to the proportional valve unit 110, the proportional valve unit 110 opens the valve in proportion to the supplied supply power (A). A part of the operation oil corresponding to the opening degree of the valve is provided to the hydraulic installation 13 with respect to the operation oil (operating oil) discharged from the hydraulic pump 12 of the hydraulic installation 13. As a result, the hydraulic installation 13 performs the operation with the capacity of the operating oil in accordance with the preset working characteristics. The supply power A of the proportional valve unit 110 is detected by the power detection unit 120 and transmitted to the average operation unit 140, the control unit 150, and the comparison unit 170.

또한, 유압펌프(12)는 유압설비(13)의 작업에 필요한 작동오일을 토출하는데 그 작동오일 토출작업에 필요한 동작전원(B)을 센싱부(130)에서 센싱한다. 이와 같이 센싱된 동작전원(B)도 평균연산부(140), 제어부(150), 비교부(170)로 전송된다.In addition, the hydraulic pump 12 discharges the operation oil required for the operation of the hydraulic equipment 13, the sensing unit 130 senses the operating power (B) required for the operation oil discharge operation. The operation power B sensed as described above is also transmitted to the average operation unit 140, the control unit 150, and the comparison unit 170.

비교부(170)는 입력되는 두 전원, 공급전원(A) 및 동작전원(B)을 서로 비교하여 최대값(max)와 최소값(min)을 추출한다. 이때, 공급전원(A) 및 동작전원(B) 중 더 큰 값을 최대값으로, 더 작은 값을 최소값으로 한다.The comparison unit 170 compares the two input power, the supply power (A) and the operating power (B) with each other to extract the maximum value (max) and the minimum value (min). At this time, the larger value of the supply power source A and the operating power source B is the maximum value, and the smaller value is the minimum value.

평균연산부(140)는 공급전원(A) 및 동작전원(B)의 평균값(M)을 연산한다. 이와 같이 연산된 평균값(M)은 제어부(150)로 입력된다.The average calculating unit 140 calculates an average value M of the supply power source A and the operating power source B. FIG. The average value M calculated as described above is input to the controller 150.

상기한 바와 같이 제어부(150)에서는 평균값(M)뿐만 아니라 공급전원(A), 동작전원(B), 최대값(max) 및 최소값(min)도 함께 입력받는다. 또한, 제어부(150)는 공급전원(A), 동작전원(B), 평균값(M), 최대값(max) 또는 최소값(min) 중 미리 설정된 유압설비(13)의 작업특성에 따른 하나를 선택하고 그 선택된 하나의 값에 대응하는 제어신호를 인버터(160)로 출력한다. 이로써, 인버터(160)는 상기 출력된 제어신호에 따라 상용전원의 전압 및 주파수를 가변하여 유압펌프(12)를 구동하는 모터(11)의 회전속도를 제어하도록 한다.As described above, the controller 150 receives not only the average value M but also the supply power A, the operating power B, the maximum value max and the minimum value min. In addition, the control unit 150 selects one of the supply power (A), the operating power (B), the average value (M), the maximum value (max) or the minimum value (min) in accordance with the preset working characteristics of the hydraulic equipment (13). The control signal corresponding to the selected one value is output to the inverter 160. Thus, the inverter 160 controls the rotational speed of the motor 11 driving the hydraulic pump 12 by varying the voltage and frequency of the commercial power source according to the output control signal.

여기서, 본 발명의 일례를 통해 전원절감 과정을 설명하면 다음과 같다. 먼저, 공급전원(A)을 7V로 설정한 상태에서 유압펌프(12)에 필요한 동작전원(B)은 7V로 센싱된다. 이러한 동작전원(B)은 실시간으로 센싱된다. 제어부(150)에서는 평균값(M)에 대응하는 제어신호를 출력하는 것으로 설정한다. 이때, 유압설비(13)에서의 작업 중 특정변수가 발생하여 유압펌프(12)의 동작전원(B)이 5V로 센싱된 경우, 이는 해당 작업은 5V만 필요한 경우이다. 따라서, 평균연산부(140)는 7V와 5V의 평균값인 6V를 연산하고 제어부(150)에서는 6V에 대응하는 제어신호를 인버터(160)로 전송한다. 이로써 최초 7V의 전압을 공급하던 것을 6V만 공급하도록 함으로써 전원절감의 효과를 얻을 수 있게 된다. Here, the power saving process through an example of the present invention will be described. First, the operating power B required for the hydraulic pump 12 is sensed at 7V while the supply power A is set at 7V. This operating power source B is sensed in real time. The controller 150 sets the control signal corresponding to the average value M to be output. At this time, when a specific variable occurs during the operation in the hydraulic equipment 13, the operating power (B) of the hydraulic pump 12 is sensed at 5V, which is the case that only 5V is required for the operation. Therefore, the average calculator 140 calculates 6V, which is an average value of 7V and 5V, and the controller 150 transmits a control signal corresponding to 6V to the inverter 160. As a result, only 6V is supplied for the first 7V supply, thereby reducing power supply.

또한, 작업특성에 따라서는 제어부(150)에서 최대값(max) 또는 최소값(min) 중 어느 하나를 선택하여 제어신호를 제공하도록 설정할 수 있는데, 최소값을 선택하도록 설정된 경우, 예컨대 공급전원(A)인 7V와 동작전원(B)인 5V 중 최소값인 5V를 공급하도록 함으로써 전원절감의 효과를 얻을 수 있게 된다.In addition, the controller 150 may set the control unit 150 to select one of the maximum value max and the minimum value min to provide a control signal. When the minimum value is set, for example, the power supply A may be set. By supplying 5V which is the minimum value of 7V and 5V which is the operating power source B, the effect of power saving can be obtained.

나아가, 공급전압(A) 또는 동작전압(B)만으로도 충분한 작업이 이루어지는 경우에는 제어부(150)에서 이들 공급전압(A) 또는 동작전압(B)에 대응하는 제어신호를 고정적으로 보내도록 설정함으로써 설비 오동작에 따른 큰 전원의 요청에도 일정한 전원을 공급하도록 하기 때문에 전원절감 효과를 얻을 수 있게 된다.Furthermore, when sufficient work is performed only by the supply voltage A or the operating voltage B, the controller 150 is set so that the control signal corresponding to the supply voltage A or the operating voltage B is fixedly transmitted. Power supply saving effect can be obtained because constant power is supplied even in the request of large power supply due to malfunction.

이와 같이, 본 발명에서는 유압설비(13)에서 미리 설정된 작업특성에 따라 유압펌프(12)를 구동하는 모터(11)를 제어하되, 공급전원의 크기를 해당 작업특성에 맞게 공급하도록 함으로써 전원절감의 효과를 얻을 수 있도록 하고 있다.
Thus, in the present invention, while controlling the motor 11 for driving the hydraulic pump 12 in accordance with the preset working characteristics in the hydraulic equipment 13, by supplying the size of the power supply to the corresponding working characteristics of the power saving To get the effect.

이상에서 설명한 본 발명은 바람직한 실시 예들을 통하여 상세하게 설명되었지만, 본 발명은 이러한 실시 예들의 내용에 한정되는 것이 아님을 밝혀둔다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 비록 실시 예에 제시되지 않았지만 첨부된 청구항의 기재 범위 내에서 다양한 본 발명에 대한 모조나 개량이 가능하며, 이들 모두 본 발명의 기술적 범위에 속함은 너무나 자명하다 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope of the appended claims, The genius will be so self-evident. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

산업현장에서는 유압설비에 적용되는 인버터는 모터의 상용전원에 대해 전압 및 주파수를 가변하여 제어함으로써 전원절감의 효과를 유도하고 있다. 최근에는 전원절감 효과를 향상시키기 위해 인버터에 대한 기술개발이 이루어지고 있다.In the industrial field, the inverter applied to the hydraulic equipment induces the effect of power saving by varying the voltage and frequency with respect to the commercial power of the motor. In recent years, technology development for inverters has been made to improve power savings.

이러한 측면에서 볼 때, 본 발명은 유압설비의 작업특성에 맞게 인버터에 대한 제어신호를 출력함으로써 작업특성에 따라 불필요한 전원을 줄이도록 함으로써 공급되는 전원을 절감할 수 있으므로 유압설비를 적용하는 모든 산업분야에 매우 유용하게 적용될 수 있다.In view of this aspect, the present invention outputs a control signal for the inverter according to the working characteristics of the hydraulic equipment to reduce the power supply by reducing the unnecessary power according to the working characteristics, so that all industrial fields to apply the hydraulic equipment This can be very useful for.

11 : 모터 12 : 유압펌프
13 : 유압설비 14 : 오일탱크
110 : 비례밸브부 120 : 전원검출부
130 : 센싱부 140 : 평균연산부
150 : 제어부 160: 인버터11: motor 12: hydraulic pump
13: hydraulic equipment 14: oil tank
110: proportional valve unit 120: power detection unit
130: sensing unit 140: average operation unit
150: control unit 160: inverter

Claims (4)

유압펌프에 의해 토출되는 작동오일의 용량에 따라 작동하는 유압설비의 실시간 전원절감장치에 있어서,
공급전원(A)의 크기에 비례하여 개방되는 밸브를 포함하며, 상기 유압펌프로부터 토출된 작동오일을 공급받고 상기 공급전원(A)에 의한 상기 밸브의 개방 정도에 따라 상기 유압펌프에서 공급된 작동오일 중 일부 용량을 상기 유압설비로 공급하도록 하는 비례밸브부;
상기 비례밸브부로 공급되는 공급전원(A)을 실시간 검출하는 전원검출부;
상기 유압펌프의 동작전원(B)을 센싱하는 센싱부;
상기 전원검출부가 검출한 비례밸브부의 공급전원(A)과 상기 센싱부에서 센싱한 유압펌프의 동작전원(B) 중 최대값(max) 및 최소값(min)을 산출하는 비교부;
상기 공급전원(A)과 상기 동작전원(B)의 평균값(M)을 연산하는 평균연산부;
미리 설정된 상기 유압설비의 작업특성에 대응하는 작동압력에 따라 상기 공급전원(A), 동작전원(B), 평균값(M), 최대값(max) 또는 최소값(min) 중 선택된 어느 하나에 대응하는 제어신호를 출력하는 제어부; 및
상기 제어부에서 출력된 제어신호에 따라 상기 유압펌프를 작동시켜 상기 작동오일을 토출하도록 하는 인버터; 를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 유압설비에서의 작업특성에 대한 리스트를 저장하는 데이터베이스(DB);
상기 유압설비에서 현재 작업중인 작업특성을 입력받는 입력부;
상기 입력부에 입력된 작업특성을 상기 데이터베이스(DB)의 작업특성 리스트에서 검색하는 검색부; 및
상기 검색부에서 검색된 작업특성에 따라 상기 공급전원(A), 동작전원(B), 평균값(M), 최대값(max) 또는 최소값(min) 중 선택된 어느 하나에 대응하는 제어신호가 상기 인버터로 출력되도록 스위칭하는 스위칭부; 를 포함하는 유압설비의 실시간 전원절감장치.In the real-time power saving device of the hydraulic equipment that operates according to the capacity of the operating oil discharged by the hydraulic pump,
A valve is opened in proportion to the size of the supply power (A), the operation oil discharged from the hydraulic pump receives the operation supplied from the hydraulic pump in accordance with the opening degree of the valve by the supply power (A) Proportional valve unit for supplying some of the oil capacity to the hydraulic equipment;
A power detector detecting real-time supply power (A) supplied to the proportional valve unit;
Sensing unit for sensing the operating power (B) of the hydraulic pump;
A comparison unit for calculating a maximum value (max) and a minimum value (min) of the supply power (A) of the proportional valve unit detected by the power detection unit and the operating power (B) of the hydraulic pump sensed by the sensing unit;
An average calculation unit for calculating an average value M of the power supply A and the operation power B;
Corresponding to any one selected from the supply power source (A), the operating power source (B), the average value (M), the maximum value (max) or the minimum value (min) according to the operating pressure corresponding to the working characteristics of the hydraulic equipment set in advance. A control unit for outputting a control signal; And
An inverter configured to discharge the operating oil by operating the hydraulic pump according to a control signal output from the controller; Including,
The control unit,
A database (DB) for storing a list of work characteristics in the hydraulic equipment;
An input unit for receiving a work characteristic currently being worked on in the hydraulic system;
A search unit for searching for a work characteristic input to the input unit in a work characteristic list of the database; And
The control signal corresponding to any one selected from the supply power (A), the operating power (B), the average value (M), the maximum value (max), or the minimum value (min) is sent to the inverter according to the work characteristic retrieved by the searching unit. Switching unit for switching to output; Real-time power saving device of the hydraulic installation comprising a. 제1항에 있어서,
상기 공급전원(A) 및 동작전원(B)은 각각 DC 0~10V의 범위 중 선택된 전압인 것을 특징으로 하는 유압설비의 실시간 전원절감장치.The method of claim 1,
The power supply (A) and the operating power (B) is a real-time power saving device of the hydraulic installation, characterized in that each selected voltage in the range of DC 0 ~ 10V. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 인버터에서 출력되는 신호에 의해 상기 유압펌프는 상기 유압설비의 작동압력에 대응하는 작업오일을 토출하여 상기 유압설비로 공급하도록 하는 것을 특징으로 하는 유압설비의 실시간 전원절감장치.
The method of claim 1,
The hydraulic pump discharges the working oil corresponding to the operating pressure of the hydraulic equipment by the signal output from the inverter to supply to the hydraulic equipment.
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