JP2575425B2 - 電動射出成形機駆動装置 - Google Patents
電動射出成形機駆動装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、精密級から一般級までの電動射出成形に対
応できる駆動装置に関する。
応できる駆動装置に関する。
従来、この種装置における射出駆動にはインバータを
介して給電される交流サーボモータ装置が適用されてい
る。
介して給電される交流サーボモータ装置が適用されてい
る。
交流サーボモータには同期電動機形と誘導電動機形が
ある。
ある。
第３図（ａ）に従来例としての誘導電動機の交流サー
ボドライブ装置の回路構成を表わすブロック図を示す。
誘導電動機13のサーボドライブでは、一般にベクトル制
御が採用され、しかも、多品種の射出成形に対応するた
めに、定出力制御が適用されている。
ボドライブ装置の回路構成を表わすブロック図を示す。
誘導電動機13のサーボドライブでは、一般にベクトル制
御が採用され、しかも、多品種の射出成形に対応するた
めに、定出力制御が適用されている。
すなわち、速度設定電源１からの印加電圧を速度設定
器２を介して必要な速度指令（電圧）ｎ＊を速度制御器
（ASR）３へ与える。一方、誘導電動機（IM）13に連結
されたパルスゼネレータ（PG）14からの負帰還速度（−
ｎ）も速度制御器へ加えられ、ｎ＊〜ｎの偏差に比例し
た二次電流指令I2 ＊が導出される。
器２を介して必要な速度指令（電圧）ｎ＊を速度制御器
（ASR）３へ与える。一方、誘導電動機（IM）13に連結
されたパルスゼネレータ（PG）14からの負帰還速度（−
ｎ）も速度制御器へ加えられ、ｎ＊〜ｎの偏差に比例し
た二次電流指令I2 ＊が導出される。
また、帰還速度ｎが界磁パターン演算器（ECP）15に
与えられ、速度に対応した界磁電流のパターンに基づく
励磁電流相当電圧が励磁電流設定器16の常数を経て、励
磁電流指定値Im ＊が導出される。
与えられ、速度に対応した界磁電流のパターンに基づく
励磁電流相当電圧が励磁電流設定器16の常数を経て、励
磁電流指定値Im ＊が導出される。
その界磁パターン特性図を第３図（ｂ）に示す。
誘導電動機13の回転数ｎに対応して界磁磁束Φはベー
ス速度n0までは一定のΦ０、それを越えると と漸減させる。
ス速度n0までは一定のΦ０、それを越えると と漸減させる。
そこで、ベクトル演算器（VEC）９は２次電流指令I2
＊の励磁電流指令Im ＊ならびに帰還速度ｎをそれぞれ導
入し、ベクトル演算を行ない、誘導電動機13がベクトル
的に速度制御される１次電流指定i1 ＊を算出し、これを
電流制御形インバータ（Ｃ−INV）11に与えかつ電源10
からの給電により、電流制御形インバータ11は誘導電動
機13へ適切な値と位相の１次電流i1を加えて、これを駆
動するようにしてある。
＊の励磁電流指令Im ＊ならびに帰還速度ｎをそれぞれ導
入し、ベクトル演算を行ない、誘導電動機13がベクトル
的に速度制御される１次電流指定i1 ＊を算出し、これを
電流制御形インバータ（Ｃ−INV）11に与えかつ電源10
からの給電により、電流制御形インバータ11は誘導電動
機13へ適切な値と位相の１次電流i1を加えて、これを駆
動するようにしてある。
第４図に誘導電動機サーボドライブの回転数−トルク
（ならびに−２次誘起電圧）特性図の一例を表わす。
（ならびに−２次誘起電圧）特性図の一例を表わす。
回転数０〜100％は定トルク領域41をなし、回転数100
％超えて200％までは定出力領域となり、連続トルク特
性曲線43、最大トルク特性曲線44ならびに電圧特性曲線
45をおのおの示す。
％超えて200％までは定出力領域となり、連続トルク特
性曲線43、最大トルク特性曲線44ならびに電圧特性曲線
45をおのおの示す。
さて、射出の電動機駆動は油圧駆動装置に比較して、
油の管理が不要になるという大きなメリットがあり、ま
た、操作性及び制御性も秀れていることから、多品種の
成形加工に対して次第に多く採用されつつある。
油の管理が不要になるという大きなメリットがあり、ま
た、操作性及び制御性も秀れていることから、多品種の
成形加工に対して次第に多く採用されつつある。
しかしながら、多品種生産の射出成形機における電動
化の一つの欠点は、射出駆動における射出速度の立上り
速度が、油圧駆動に比べて遅いことである。
化の一つの欠点は、射出駆動における射出速度の立上り
速度が、油圧駆動に比べて遅いことである。
特に、精密な成形品の射出工程において、射出速度の
立上り時間の短さが、成形品の品質安定を支配してい
る。
立上り時間の短さが、成形品の品質安定を支配してい
る。
また、限られたインバータ容量および電動機では、低
速での高トルクと高速でのトルクに限度があり、駆動装
置の容量アップを必要としていた。
速での高トルクと高速でのトルクに限度があり、駆動装
置の容量アップを必要としていた。
これらのことから、所定以上の射出速度が要求される
精密成形品については、大型の電動機を用いるか、ある
いは油圧駆動を採用しなければならず、射出成形の電動
化可能な範囲は限定されたものとなっていた。
精密成形品については、大型の電動機を用いるか、ある
いは油圧駆動を採用しなければならず、射出成形の電動
化可能な範囲は限定されたものとなっていた。
本発明は、交流電動機のサーボ駆動装置による射出駆
動において、可能な限り低速領域での高トルクと、高速
領域での所要トルクを得て、多様な成形に応えようとす
るものである。
動において、可能な限り低速領域での高トルクと、高速
領域での所要トルクを得て、多様な成形に応えようとす
るものである。
本発明は、上記課題を解決するための手段として、 射出駆動用交流電動機に対する速度指令とその帰還速
度との偏差に基く２次電流指令、及びその帰還速度に対
応した界磁電流パターンに基く励磁電流指令を入力し、
これらの指令の入力に基くベクトル演算により１次電流
指令を出力するベクトル演算器と、前記１次電流指令の
入力に基き前記射出駆動用交流電動機に交流電流を供給
する電流形インバータと、を備えた電動射出成形機駆動
装置において、前記射出駆動用交流電動機の固定子巻線
の結線につき、対象成形品の要求射出速度に応じて、低
速用結線又は高速用結線のいずれかを選択する結線切替
器と、前記帰還速度に対応した低速界磁電流パターン及
び高速界磁電流パターンに基いて、低速励磁電流指令及
び高速励磁電流指令を出力する低速励磁電流設定器及び
高速励磁電流設定器と、前記結線切替器の選択と対応す
るように、前記低速励磁電流設定器又は前記高速励磁電
流設定器のいずれかを選択し、その選択した設定器の励
磁電流指令を前記ベクトル演算器に送出する励磁電流設
定切替器と、を備え、同一成形品に対する射出成形の開
始から終了までを同一結線状態にて行うようにしたこ
と、を特徴とするものである。
度との偏差に基く２次電流指令、及びその帰還速度に対
応した界磁電流パターンに基く励磁電流指令を入力し、
これらの指令の入力に基くベクトル演算により１次電流
指令を出力するベクトル演算器と、前記１次電流指令の
入力に基き前記射出駆動用交流電動機に交流電流を供給
する電流形インバータと、を備えた電動射出成形機駆動
装置において、前記射出駆動用交流電動機の固定子巻線
の結線につき、対象成形品の要求射出速度に応じて、低
速用結線又は高速用結線のいずれかを選択する結線切替
器と、前記帰還速度に対応した低速界磁電流パターン及
び高速界磁電流パターンに基いて、低速励磁電流指令及
び高速励磁電流指令を出力する低速励磁電流設定器及び
高速励磁電流設定器と、前記結線切替器の選択と対応す
るように、前記低速励磁電流設定器又は前記高速励磁電
流設定器のいずれかを選択し、その選択した設定器の励
磁電流指令を前記ベクトル演算器に送出する励磁電流設
定切替器と、を備え、同一成形品に対する射出成形の開
始から終了までを同一結線状態にて行うようにしたこ
と、を特徴とするものである。
多様な品種の成形に対応するためには、電動機の回転
数−トルク特性がそれぞれの成形品に適合したものであ
ればよく、必ずしも単一の回転数−トルク特性で応える
必要はない。そこで、本発明では、単一のインバータ装
置と複数個の駆動巻線をもつ電動機によって、望ましい
回転数−トルク特性を得るようにしている。
数−トルク特性がそれぞれの成形品に適合したものであ
ればよく、必ずしも単一の回転数−トルク特性で応える
必要はない。そこで、本発明では、単一のインバータ装
置と複数個の駆動巻線をもつ電動機によって、望ましい
回転数−トルク特性を得るようにしている。
低速用と高速用の巻線を具える電動機巻線を形成する
方法には、簡単なものとしてはスター巻線とデルタ巻線
の単なる結線変更と、２スター,2デルタ巻線のおのおの
直列結線と並列結線の変更がある。ここでは、簡単なス
ター，デルタ切替の場合について述べる。
方法には、簡単なものとしてはスター巻線とデルタ巻線
の単なる結線変更と、２スター,2デルタ巻線のおのおの
直列結線と並列結線の変更がある。ここでは、簡単なス
ター，デルタ切替の場合について述べる。
第５図は、スター，デルタ切替の回路構成を示す回路
図である。
図である。
U,V,Wは３相交流電源からの給電端子、Ｕ−X,V−Y,W
−Ｚは電動機固定子巻線51で、スター／デルタ切替器52
の接片521,522,523がＨあるいはＬ側に切替えられるこ
とにより、電動機固定子巻線51はスターあるいはデルタ
結線を構成する。
−Ｚは電動機固定子巻線51で、スター／デルタ切替器52
の接片521,522,523がＨあるいはＬ側に切替えられるこ
とにより、電動機固定子巻線51はスターあるいはデルタ
結線を構成する。
周知のように、スター結線とデルタ結線では、３相の
給電端子からみた巻線数が であり、かつインピーダンスが3:1である。
給電端子からみた巻線数が であり、かつインピーダンスが3:1である。
しかして、ギャップ磁束をどちらとも同一にし、イン
バータで周波数制御すると、同一周波数におけるスター
結線とデルタ結線の誘起電圧の比は、第６図に示すよう
に となる。
バータで周波数制御すると、同一周波数におけるスター
結線とデルタ結線の誘起電圧の比は、第６図に示すよう
に となる。
従って、同一インバータで駆動するとスター結線とデ
ルタ結線では、周波数（回転数）は となる。
ルタ結線では、周波数（回転数）は となる。
トルクは電動機の銅損を同一にすると、どちらも同一
になるが、インバータの電流制限値一杯に電流を流した
場合、スター結線とデルタ結線では となる。第６図はデルタ結線にサフィックスａを付け、
スター結線にサフィックスｂを付けており、第４図に準
じた回転数−トルク特性図である。
になるが、インバータの電流制限値一杯に電流を流した
場合、スター結線とデルタ結線では となる。第６図はデルタ結線にサフィックスａを付け、
スター結線にサフィックスｂを付けており、第４図に準
じた回転数−トルク特性図である。
すなわち、スター結線での回転数範囲では、デルタ結
線に比べて だけ最大トルクが大きいため、同一負荷の場合に加速時
間が大幅に短縮されることになり、短い加速時間が要求
される精密級の射出成形に適しているといえる。
線に比べて だけ最大トルクが大きいため、同一負荷の場合に加速時
間が大幅に短縮されることになり、短い加速時間が要求
される精密級の射出成形に適しているといえる。
本発明は、このようなスター結線やデルタ結線の如き
巻線切替によって、インバータの能力一杯に出力を引き
出すように配慮し、それぞれの目的に適した射出成形を
行なうようにしている。
巻線切替によって、インバータの能力一杯に出力を引き
出すように配慮し、それぞれの目的に適した射出成形を
行なうようにしている。
そして、一般級の成形品ではデルタ結線での通常の射
出成形が行われ、精密級の成形品ではスター結線とし、
その回転数範囲における最大トルクがデルタ結線の も大きくなるようにし、同一負荷の場合に加速時間の短
縮が可能となり、精密な射出成形が行なわれる。
出成形が行われ、精密級の成形品ではスター結線とし、
その回転数範囲における最大トルクがデルタ結線の も大きくなるようにし、同一負荷の場合に加速時間の短
縮が可能となり、精密な射出成形が行なわれる。
さらに、デルタ結線とスター結線の結線方法の切換え
と同時に、インバータ装置におけるベクトル制御におい
ても電動機の巻線切替に対応した励磁電流指令のパラメ
ータに切換えが行なわれる。そして、本発明では起動か
ら停止までの間に結線切替えは行なわないようにしてい
るので制御も容易である。
と同時に、インバータ装置におけるベクトル制御におい
ても電動機の巻線切替に対応した励磁電流指令のパラメ
ータに切換えが行なわれる。そして、本発明では起動か
ら停止までの間に結線切替えは行なわないようにしてい
るので制御も容易である。
本発明の一実施例における回路構成を表わすブロック
図を第１図に示す。なお、すべての図面において、同一
符号は同一部材を表わす。
図を第１図に示す。なお、すべての図面において、同一
符号は同一部材を表わす。
この一実施例でいう高速（Ｈ側）とはスター結線を示
し、低速（Ｌ側）とはデルタ結線を言う。本実施例の装
置は、スター結線とデルタ結線の切替えができる誘導電
動機13と、これをベクトル制御で駆動する電流制御形イ
ンバータ11とを有している。
し、低速（Ｌ側）とはデルタ結線を言う。本実施例の装
置は、スター結線とデルタ結線の切替えができる誘導電
動機13と、これをベクトル制御で駆動する電流制御形イ
ンバータ11とを有している。
12は誘導電動機13のスター結線（Ｈ）あるいはデルタ
結線（Ｌ）のいずれかの結線への切替を行なう結線切替
品、８はその結線切替器12に連動して切替えがなされる
励磁電流設定切替器、４は高速に適応した界磁電流パタ
ーンを演算する高速界磁パターン演算器、５は低速に適
当な界磁電流パターンを演算する低速界磁パターン演算
器、６は高速励磁電流を設定する高速励磁電流設定器、
７は低速励磁電流を設定する低速励磁電流設定器であ
る。
結線（Ｌ）のいずれかの結線への切替を行なう結線切替
品、８はその結線切替器12に連動して切替えがなされる
励磁電流設定切替器、４は高速に適応した界磁電流パタ
ーンを演算する高速界磁パターン演算器、５は低速に適
当な界磁電流パターンを演算する低速界磁パターン演算
器、６は高速励磁電流を設定する高速励磁電流設定器、
７は低速励磁電流を設定する低速励磁電流設定器であ
る。
このような回路構成において、精密級のときは高速
（Ｈ）側に、一般級のときは低速（Ｌ）側に切替えて駆
動させる。
（Ｈ）側に、一般級のときは低速（Ｌ）側に切替えて駆
動させる。
スター結線（Ｈ側）もデルタ結線（Ｌ側）も、それぞ
れ回転数から演算される励磁電流での定出力領域をも
ち、誘導電動機13のスター結線とデルタ結線の切替えに
応じて、励磁電流が切り替えられ、所定のベクトル制御
が行なわれるように配慮されている。
れ回転数から演算される励磁電流での定出力領域をも
ち、誘導電動機13のスター結線とデルタ結線の切替えに
応じて、励磁電流が切り替えられ、所定のベクトル制御
が行なわれるように配慮されている。
デルタ結線とスター結線との間の切替えは、通常、電
動機の起動時にのみ行なわれる技術であるが、本発明で
は、電動機の起動から停止まで、すなわち、同一成形品
の射出成形開始から終了までの間は結線切替えを行なわ
ないようにしている。したがって、制御が容易であり、
異なる容量の電動機を２台使用したとの同等の効果を得
ることができる。
動機の起動時にのみ行なわれる技術であるが、本発明で
は、電動機の起動から停止まで、すなわち、同一成形品
の射出成形開始から終了までの間は結線切替えを行なわ
ないようにしている。したがって、制御が容易であり、
異なる容量の電動機を２台使用したとの同等の効果を得
ることができる。
第２図は、本発明による低速領域における回転数−ト
ルク特性と、従来の回転数−トルク特性によって加速時
間の比較をした特性図である。
ルク特性と、従来の回転数−トルク特性によって加速時
間の比較をした特性図である。
従来の回転数−トルク特性（第４図）にみられる連続
トルクが、本発明，従来例において付加され、このトル
クとそれぞれの最大トルクを加速トルクとしている。
トルクが、本発明，従来例において付加され、このトル
クとそれぞれの最大トルクを加速トルクとしている。
第２図より明らかなように、定格の50％の速度に達す
るまでの加速においては、従来例に比較して本発明は加
速時間が40％程度短縮され、また定格速度に達するまで
の加速においても50％以下に短縮されていることが分
る。
るまでの加速においては、従来例に比較して本発明は加
速時間が40％程度短縮され、また定格速度に達するまで
の加速においても50％以下に短縮されていることが分
る。
かくして本発明によれば、従来例にみられる単一の巻
線で電動機を駆動する場合に比べて、低速領域に高トル
ク駆動をすることが可能になり、急速な射出速度の立上
りをもった射出が可能になる。
線で電動機を駆動する場合に比べて、低速領域に高トル
ク駆動をすることが可能になり、急速な射出速度の立上
りをもった射出が可能になる。
そして、高速，低速に対応した界磁パターンによる励
磁電流指令をベクトル演算器へ適切に与えるようにして
いるので、多品種の成形品について、電動射出成形を可
能とする範囲を広げることができる。
磁電流指令をベクトル演算器へ適切に与えるようにして
いるので、多品種の成形品について、電動射出成形を可
能とする範囲を広げることができる。
第１図は本発明の一実施例の回路構成を表わすブロック
図、第２図は加速時間の短縮効果を示す特性図、第３図
ないし第６図は従来例の説明図である。 １……速度設定電源、２……速度設定器、３……速度制
御器、４……高速界磁パターン演算器、５……低速界磁
パターン演算器、６……高速励磁電流設定器、７……低
速励磁電流設定器、８……励磁電流設定切替器、９……
ベクトル演算器、10……電源、11……電流制御形インバ
ータ、12……結線切替器、13……誘導電動機、14……パ
ルスゼネレータ。
図、第２図は加速時間の短縮効果を示す特性図、第３図
ないし第６図は従来例の説明図である。 １……速度設定電源、２……速度設定器、３……速度制
御器、４……高速界磁パターン演算器、５……低速界磁
パターン演算器、６……高速励磁電流設定器、７……低
速励磁電流設定器、８……励磁電流設定切替器、９……
ベクトル演算器、10……電源、11……電流制御形インバ
ータ、12……結線切替器、13……誘導電動機、14……パ
ルスゼネレータ。
Claims (1)
- 【請求項１】射出駆動用交流電動機に対する速度指令と
その帰還速度との偏差に基く２次電流指令、及びその帰
還速度に対応した界磁電流パターンに基く励磁電流指令
を入力し、これらの指令の入力に基くベクトル演算によ
り１次電流指令を出力するベクトル演算器と、 前記１次電流指令の入力に基き前記射出駆動用交流電動
機に交流電流を供給する電流形インバータと、 を備えた電動射出成形機駆動装置において、 前記射出駆動用交流電動機の固定子巻線の結線につき、
対象成形品の要求射出速度に応じて、低速用結線又は高
速用結線のいずれかを選択する結線切替器と、 前記帰還速度に対応した低速界磁電流パターン及び高速
界磁電流パターンに基いて、低速励磁電流指令及び高速
励磁電流指令を出力する低速励磁電流設定器及び高速励
磁電流設定器と、 前記結線切替器の選択と対応するように、前記低速励磁
電流設定器又は前記高速励磁電流設定器のいずれかを選
択し、その選択した設定器の励磁電流指令を前記ベクト
ル演算器に送出する励磁電流設定切替器と、 を備え、同一成形品に対する射出成形の開始から終了ま
でを同一結線状態にて行うようにしたこと、 を特徴とする電動射出成形機駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62295606A JP2575425B2 (ja) | 1987-11-24 | 1987-11-24 | 電動射出成形機駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62295606A JP2575425B2 (ja) | 1987-11-24 | 1987-11-24 | 電動射出成形機駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01135609A JPH01135609A (ja) | 1989-05-29 |
| JP2575425B2 true JP2575425B2 (ja) | 1997-01-22 |
Family
ID=17822799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62295606A Expired - Fee Related JP2575425B2 (ja) | 1987-11-24 | 1987-11-24 | 電動射出成形機駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2575425B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04207989A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-29 | Fanuc Ltd | 駆動モータをトルク特性可変にした射出成形機 |
| JP2755011B2 (ja) * | 1992-02-13 | 1998-05-20 | 三菱電機株式会社 | モータ駆動制御装置 |
| JP3121561B2 (ja) * | 1997-04-21 | 2001-01-09 | ファナック株式会社 | 射出成形機 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58212380A (ja) * | 1982-06-03 | 1983-12-10 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 交流電動機の制御方式 |
| JPS59224324A (ja) * | 1983-06-03 | 1984-12-17 | Nissei Plastics Ind Co | 電動式成形機の射出工程制御方法 |
| JPS62222982A (ja) * | 1986-03-26 | 1987-09-30 | 株式会社日立製作所 | インバ−タ制御エレベ−タ−の制御装置 |
-
1987
- 1987-11-24 JP JP62295606A patent/JP2575425B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01135609A (ja) | 1989-05-29 |
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