伺服壓力機(jī)能量管理系統(tǒng)的研究

周曉東 郭為忠

(上海交通大學(xué)，上海 200030)

0 引言

伺服壓力機(jī)作為新型壓力機(jī)得到越來(lái)越多的應(yīng)用，與傳統(tǒng)的液壓壓力機(jī)或者伺服泵驅(qū)動(dòng)的壓力機(jī)相比，具有生產(chǎn)效率高的特點(diǎn)[1][2]，和傳統(tǒng)的機(jī)械壓力機(jī)相比，又具有沖壓過(guò)程可編程，提高沖壓質(zhì)量的特點(diǎn)[5]，配合伺服液壓墊使用，可以大大提高深拉伸工藝的質(zhì)量和效率[6]。但帶來(lái)的問(wèn)題是在沖壓過(guò)程對(duì)能量要求很高[3][4]。對(duì)于大型壓力機(jī)，特別是噸位大于1000T的伺服壓力機(jī)，能量管理是一個(gè)不可或缺的部分。本文將對(duì)壓力機(jī)能量管理系統(tǒng)的需求以及兩種不同的技術(shù)方案進(jìn)行比較分析，確定其適應(yīng)場(chǎng)合。

1 伺服壓力機(jī)沖壓周期能量分析

在偏心式伺服壓力機(jī)的一個(gè)沖壓周期里，為了達(dá)到?jīng)_壓時(shí)低速保護(hù)模具和提高沖壓件質(zhì)量，回程時(shí)高速提高生產(chǎn)節(jié)拍，伺服主電機(jī)在一個(gè)周期里驅(qū)動(dòng)偏心機(jī)構(gòu)部分在不同的區(qū)域以不同的速度運(yùn)行，這種運(yùn)行方式導(dǎo)致在不同區(qū)域里，壓力機(jī)內(nèi)部能量與外部能量發(fā)生交互。以最常見的壓力機(jī)沖壓一次，偏心輪運(yùn)行一個(gè)周期360°為例：

圖1 沖壓周期能量與速度變化示意圖

? 紅色區(qū)域：為工件的成形區(qū)域，伺服壓力機(jī)需要外部提供能量。在這個(gè)區(qū)域內(nèi)沖壓件的變形能和熱能來(lái)自于伺服壓力機(jī)的滑塊和模具上模的動(dòng)能，這部分能量由伺服壓機(jī)的主驅(qū)動(dòng)電機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)器提供，這部分能量屬于外部能量輸入至壓力機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部能量，是從電網(wǎng)側(cè)的電能轉(zhuǎn)換而來(lái)。這個(gè)區(qū)域能量的大小由被沖壓的工件的變形能量來(lái)決定，變形能量x節(jié)拍數(shù)/轉(zhuǎn)換效率=外部輸入壓力機(jī)的平均能量，這個(gè)平均能量只能由電網(wǎng)側(cè)變壓器提供，是伺服壓力機(jī)系統(tǒng)中電網(wǎng)側(cè)變壓器選型的最小值。

? 綠色區(qū)域：為滑塊的加速區(qū)域，這個(gè)區(qū)域伺服壓力機(jī)的滑塊需要能量進(jìn)行加速。在這個(gè)區(qū)域里為了給伺服壓力機(jī)送料系統(tǒng)提供更多的時(shí)間，滑塊需要從下死點(diǎn)處加速打開，滑塊加速時(shí)所需的能量是由伺服壓力機(jī)的伺服主電機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)器提供，能量的大小由壓力機(jī)的運(yùn)動(dòng)部件(轉(zhuǎn)動(dòng)慣量+質(zhì)量)和加速度以及加速時(shí)間來(lái)決定。

? 灰色區(qū)域：為偏心輪運(yùn)行的勻速區(qū)域，在這個(gè)區(qū)域中，伺服壓力機(jī)運(yùn)動(dòng)部分需要能量克服各種摩擦和運(yùn)動(dòng)中的其他機(jī)械損耗。能量的大小由各種損耗來(lái)決定。

? 黃色區(qū)域；為減速區(qū)域，伺服壓力機(jī)運(yùn)動(dòng)部分制動(dòng)減速需要釋放能量。在這個(gè)區(qū)域中，壓力機(jī)的運(yùn)動(dòng)部件需要減速來(lái)降低滑塊速度到?jīng)_壓速度來(lái)保證沖壓件的質(zhì)量和保護(hù)模具，降速的過(guò)程需要將運(yùn)動(dòng)機(jī)械部件的一部分能量釋放出來(lái)，這個(gè)釋放是通過(guò)伺服壓機(jī)的伺服主電機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)器處于發(fā)電狀態(tài)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能完成的，釋放能量的大小由運(yùn)動(dòng)機(jī)械部件(轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和質(zhì)量)和減速度以及減速時(shí)間決定。

能量管理系統(tǒng)需要根據(jù)沖壓過(guò)程的能量需求特點(diǎn)，進(jìn)行合理的分配和控制。

2 伺服壓力機(jī)能量管理系統(tǒng)

伺服壓力機(jī)能量管理是一個(gè)能量分配系統(tǒng)，其主要目的是合理分配電網(wǎng)側(cè)的能量(功率)和伺服壓力機(jī)能量管理系統(tǒng)中儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)的能量(功率)之間的百分比，這個(gè)百分比是可以通過(guò)配置進(jìn)行合理的分配，其范圍電網(wǎng)側(cè)/(儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)側(cè)+電網(wǎng)側(cè))可以從100%(無(wú)儲(chǔ)能機(jī)構(gòu))到30%(儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)提供所有波動(dòng)的功率，電網(wǎng)側(cè)輸入一個(gè)穩(wěn)定的值)內(nèi)配置，這個(gè)比例可以根據(jù)項(xiàng)目的具體情況進(jìn)行合理調(diào)整和分配。

對(duì)于伺服壓力機(jī)的能量管理系統(tǒng)基于以下原則進(jìn)行設(shè)計(jì)：

? 任何時(shí)刻所有輸入的能量(功率)和必須等于輸出能量(功率)和，能量只能以不同形式的轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)于不同的設(shè)備內(nèi)。

? 當(dāng)一條工藝運(yùn)行曲線規(guī)劃完成后，在一個(gè)周期內(nèi)任何一點(diǎn)的機(jī)械功率需求是確定的，不能改變的，與系統(tǒng)里是否存在能量管理系統(tǒng)無(wú)關(guān)。故工藝曲線是輸入?yún)?shù)，這個(gè)工藝曲線決定了伺服壓力機(jī)的能量(功率)需要。

伺服壓力機(jī)能量管理系統(tǒng)理想的分配比例是電網(wǎng)側(cè)持續(xù)輸入平均能量(功率)而儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)平滑能量(功率)尖峰。

伺服壓力機(jī)能量管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮以下主要因素：

? 儲(chǔ)能容量的計(jì)算

? 儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)與電網(wǎng)側(cè)變壓器之間的能量比例系數(shù)選擇

? 儲(chǔ)能方式選擇

儲(chǔ)能容量的計(jì)算與伺服壓力機(jī)的工藝曲線和工作能以及機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件密切相關(guān)，通過(guò)對(duì)壓機(jī)的工作能和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量以及加減速時(shí)間等多個(gè)因素綜合計(jì)算可以得出儲(chǔ)能容量。

根據(jù)儲(chǔ)能方式的不同，伺服壓力機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)的能量管理常采用兩種不同的解決方案，一種利用電能與電能直接的吸收和釋放，采用電解電容作為能量存儲(chǔ)裝置，稱之為電容儲(chǔ)能(電能儲(chǔ)能)，另一種利用機(jī)械能與電能之間的轉(zhuǎn)換，利用儲(chǔ)能電機(jī)帶動(dòng)的機(jī)械飛輪的速度變化，通過(guò)逆變器進(jìn)行發(fā)電和電動(dòng)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換完成機(jī)械能與電能的轉(zhuǎn)換，這種以飛輪為介質(zhì)稱為飛輪儲(chǔ)能(機(jī)械能儲(chǔ)能)，根據(jù)兩種不同儲(chǔ)能方式的特點(diǎn)進(jìn)行靈活選擇，可以構(gòu)成滿足不同噸位，不同需求的伺服壓力機(jī)能量管理系統(tǒng)。

3 能量管理系統(tǒng)里儲(chǔ)能容量的計(jì)算方法

3.1 機(jī)械能儲(chǔ)能計(jì)算方法

對(duì)于機(jī)械能，分為勢(shì)能與動(dòng)能，勢(shì)能與質(zhì)量和位置相關(guān)，動(dòng)能與質(zhì)量、速度或轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，轉(zhuǎn)速有關(guān)。在實(shí)際應(yīng)用中，利用旋轉(zhuǎn)物體的動(dòng)能進(jìn)行能量?jī)?chǔ)存和交換比較常用，其公式：

E=1/2*J*(ω12-ω22)

(1)

式中：E：為能量單位kJ

ω1：為飛輪電機(jī)速度1，單位rad/s

ω2：為飛輪電機(jī)速度2，單位rad/s

J：為轉(zhuǎn)動(dòng)慣量單位 kgm2

3.2 電能儲(chǔ)能的計(jì)算方法

電能儲(chǔ)能與物體的電容和電感有關(guān)，物體的電能與電容值、端電壓相關(guān)，或者與電感值、電流相關(guān)。在實(shí)際應(yīng)用中，電容更多用來(lái)作為儲(chǔ)能裝置。

對(duì)于電容儲(chǔ)能方式

E=1/2*C*(u12-u22)

(2)

式中：

E：為能量單位kJ

u1：為電容電壓1 單位v

u2：為電容電壓2 單位v

C：為電容容量單位 F

在伺服壓力機(jī)的能量管理系統(tǒng)選型計(jì)算時(shí)，根據(jù)工藝沖壓曲線計(jì)算出系統(tǒng)的平均能量和尖峰能量，合理選擇飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量以及電機(jī)的速度變化區(qū)域和電容的容量以及直流母線電壓的波動(dòng)范圍。

4 兩種不同的儲(chǔ)能方式

4.1 飛輪儲(chǔ)能

飛輪儲(chǔ)能方式為機(jī)械能儲(chǔ)能，即通過(guò)一個(gè)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大的飛輪，通過(guò)飛輪的速度變化使得伺服電機(jī)交替處于發(fā)電狀態(tài)和電動(dòng)狀態(tài)來(lái)完成飛輪機(jī)械能和電能的轉(zhuǎn)換，電能通過(guò)直流母排和主驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)完成能量交換來(lái)提供能量尖峰和吸收能量尖峰。飛輪儲(chǔ)能的特點(diǎn)是能量密度大，通過(guò)改變飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的大小和選擇電機(jī)的速度變化范圍改變儲(chǔ)能的大小，在工程上非常容易實(shí)現(xiàn)。但動(dòng)態(tài)響應(yīng)偏慢。

飛輪儲(chǔ)能原理示意圖

圖2 飛輪電機(jī)儲(chǔ)能原理示意圖

在上圖(圖2)中，電網(wǎng)側(cè)的變壓器、主驅(qū)動(dòng)電機(jī)和飛輪儲(chǔ)能電機(jī)分別由將三相交流變?yōu)橹绷鞯恼餮b置和將直流變成電壓和頻率可調(diào)的三相交流的伺服逆變器通過(guò)直流母線連接在一起，構(gòu)成伺服壓力機(jī)的電氣主傳動(dòng)系統(tǒng)。

紅色箭頭代表能量流動(dòng)方向，對(duì)于電網(wǎng)側(cè)的變壓器，能量管理的目的是希望在一個(gè)沖壓周期中，只有從電網(wǎng)側(cè)變壓器通過(guò)整流裝置經(jīng)過(guò)直流母線輸入能量到壓力機(jī)系統(tǒng)，這個(gè)能量是單方向的。而在壓力機(jī)內(nèi)部，通過(guò)控制伺服逆變器和主驅(qū)動(dòng)電機(jī)來(lái)完成沖壓，其運(yùn)動(dòng)由沖壓曲線決定，飛輪儲(chǔ)能電機(jī)和其所連接的伺服逆變器通過(guò)直流母線釋放或吸收主電機(jī)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的能量尖峰。儲(chǔ)能飛輪電機(jī)系統(tǒng)與伺服壓力機(jī)的主電機(jī)系統(tǒng)的能量流動(dòng)方向恰好相反，二者通過(guò)直流母線完成能量的交換。即主電機(jī)加速時(shí)作為電動(dòng)方式通過(guò)逆變器將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能實(shí)現(xiàn)機(jī)械部件的加速，這時(shí)直流母線的電壓會(huì)由于主電機(jī)的加速而降低，為了保持母線電壓的不變，飛輪電機(jī)需要減速作為發(fā)電方式通過(guò)逆變器將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能補(bǔ)償這種母線電壓的跌落；主電機(jī)減速時(shí)作為發(fā)電方式通過(guò)伺服逆變器將系統(tǒng)里的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能使得直流母線電壓升高，此時(shí)需要飛輪儲(chǔ)能電機(jī)加速作為電動(dòng)方式將電能轉(zhuǎn)化為飛輪機(jī)械能，從而降低直流母線電壓。

飛輪儲(chǔ)能能量管理系統(tǒng)中，如何控制飛輪電機(jī)與主電機(jī)的同步且方向相反是飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的關(guān)鍵點(diǎn)，就是使飛輪電機(jī)的速度變化和主電機(jī)的速度變化方向恰恰相反來(lái)完成尖峰能量的交換。

4.2 飛輪儲(chǔ)能電機(jī)的控制

在飛輪儲(chǔ)能電機(jī)的控制中，在速度環(huán)給定一個(gè)固定的速度設(shè)定值，這個(gè)速度是系統(tǒng)開機(jī)時(shí)所設(shè)定，為基本速度，圍繞這個(gè)基本速度進(jìn)行加速和減速完成能量交換。

為了提高儲(chǔ)能系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，將直流母線的變化值經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換，作為附加扭矩給定值直接加入電流環(huán)。

合理的調(diào)整PI控制器的P值和I值，使得飛輪儲(chǔ)能電機(jī)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)達(dá)到最快。

4.3 電容儲(chǔ)能

將電解電容串聯(lián)提高耐壓，并聯(lián)擴(kuò)大容量，加上保護(hù)回路和預(yù)充電控制回路做成電容模組，由電容模組組成電容作為儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)。電容儲(chǔ)能為電能儲(chǔ)能，當(dāng)主驅(qū)動(dòng)電機(jī)加速時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器的直流母線電壓會(huì)由于電機(jī)加速需要更多的機(jī)械能量而造成其直流母線的電壓跌落，當(dāng)主驅(qū)動(dòng)電機(jī)減速時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器的直流母線電壓會(huì)由于電機(jī)減速處于發(fā)電狀態(tài)，需要釋放制動(dòng)時(shí)的機(jī)械能量轉(zhuǎn)換為電能，電能的增加而造成其直流母線的電壓升高，由于電容有保持其電容端電壓不變的趨勢(shì)，當(dāng)把電容模組接入驅(qū)動(dòng)器的直流母線上后，電容模組會(huì)自動(dòng)釋放能量或存儲(chǔ)能量來(lái)抵抗電壓的變化完成能量的交換。這種儲(chǔ)能方式在一個(gè)沖壓周期中無(wú)需控制器進(jìn)行額外的控制，其動(dòng)態(tài)響應(yīng)高，但能量密度較小。

圖3 飛輪儲(chǔ)能電機(jī)速度環(huán)

圖4 飛輪儲(chǔ)能電機(jī)電流環(huán)控制

電容儲(chǔ)能在系統(tǒng)第一次上電時(shí)，由于電容的端電壓不能突變，此時(shí)電容內(nèi)阻非常小，必須設(shè)計(jì)預(yù)充電回路限制充電電流來(lái)保護(hù)系統(tǒng)。

利用電容上的直流電壓值的變化進(jìn)行能量的存儲(chǔ)與釋放，具有控制簡(jiǎn)單方便的優(yōu)點(diǎn)，其動(dòng)態(tài)響應(yīng)和機(jī)械儲(chǔ)能方式相比具有非常大的優(yōu)勢(shì)，但是由于電容模組成本高，且其能量密度低，通常只實(shí)用于小型伺服壓力機(jī)上，或者和機(jī)械儲(chǔ)能一起做混合能量管理系統(tǒng)。

在下圖(圖 )中，電網(wǎng)側(cè)變壓器通過(guò)整流單元把三相交流電轉(zhuǎn)換為直流電，能量是單方向的，即只是從電網(wǎng)側(cè)輸送能量到伺服壓力機(jī)內(nèi)部，而伺服壓力機(jī)的主電機(jī)和伺服逆變器與電容模組通過(guò)直流母線自動(dòng)交換能量，消除或減小內(nèi)部的功率尖峰。

圖5 電容儲(chǔ)能原理圖

5 實(shí)際案例

5.1 2000T伺服壓力機(jī)能量管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

以一臺(tái)2000T(公稱力發(fā)生點(diǎn)10 mm)伺服壓力機(jī)為例，其機(jī)械參數(shù)為：

滑塊行程：650 mm

連桿長(zhǎng)度：2650 mm

滑塊質(zhì)量(含上模)：100T

減速比：26

轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(折算到偏心輪)：60000 kgm2機(jī)械效率：約92%

在沖壓一個(gè)工件變形能為550 kj，深拉伸速度<=0.14 m/s，與其配套的最大化的送料時(shí)間為1 s，送料區(qū)域?yàn)?50-100度，工作節(jié)拍為30 spm的工件時(shí)，

此工況下，偏心輪運(yùn)行曲線如圖所示；

圖6 2000T伺服壓力機(jī)偏心輪角度-速度曲線

按照此運(yùn)行曲線，通過(guò)仿真可以看出在一個(gè)沖壓周期里機(jī)械功率曲線如下圖所示：

在一個(gè)沖壓周期里，所需平均功率299 kW；均方根功率1630 kW，正最大功率3000 kW，負(fù)最大功率-3000 kW。

如果伺服壓力機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)沒(méi)有能量管理系統(tǒng)，所有的功率尖峰都需要直接與電網(wǎng)側(cè)交互，電網(wǎng)側(cè)需要配置峰值容量大于3000 kva的變壓器，而該臺(tái)伺服壓力機(jī)的平均功率只需要299 kW，這樣的配置會(huì)造成電網(wǎng)側(cè)的一次性投資和后續(xù)的使用費(fèi)用增加，從經(jīng)濟(jì)效益上來(lái)講是不合適的。

■ Power fluctuation(ΔP) 6.000 kW

圖7 2000T伺服壓力機(jī)時(shí)間-功率曲線

Fig.7 Time-power curve of 2000T servo press

在2000T伺服壓力機(jī)能量管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，采用3臺(tái)額定功率為500 kW的飛輪儲(chǔ)能電機(jī)，電機(jī)可以過(guò)載到1000 kW滿足瞬間3000 kW功率尖峰的需求。同時(shí)系統(tǒng)里還有264 mf的電容組提高動(dòng)態(tài)響應(yīng)補(bǔ)償儲(chǔ)能電機(jī)速度突變時(shí)的死區(qū)時(shí)間。

5.2 2500T伺服壓力機(jī)能量管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與測(cè)試

傳統(tǒng)的2500T噸用于汽車生產(chǎn)線的第一序機(jī)械壓力機(jī)的主驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率為500 kW，需要配備630kva的變壓器，同樣的2500T機(jī)械伺服壓力機(jī)的主傳動(dòng)則需要3臺(tái)額定功率為817 kW伺服電機(jī)，總功率達(dá)到2400 kW，其過(guò)載功率尖峰可以達(dá)到4000 kW，如果沒(méi)有伺服壓力機(jī)能量管理系統(tǒng)，則至少需要配備容量為2500kva的變壓器以及相配套的輸配電保護(hù)器件。但是伺服壓力機(jī)工作時(shí)的平均功率只要500～600 kW左右，配備2500KVA的變壓器只是為了滿足在一個(gè)沖壓周期里非常短時(shí)間內(nèi)的功率尖峰，會(huì)造成很大的浪費(fèi)。通過(guò)伺服壓力機(jī)的能量管理系統(tǒng)利用能量存儲(chǔ)單元控制能量?jī)?chǔ)存和釋放來(lái)消減沖壓過(guò)程的所需的功率尖峰，能降低對(duì)供電側(cè)的要求，保持電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。降低變壓器以及配套的配電保護(hù)器件來(lái)供電側(cè)的采購(gòu)成本和使用費(fèi)用。其能量管理系統(tǒng)采用西門子1ph8異步伺服儲(chǔ)能電機(jī)3*550 kW來(lái)平滑沖壓過(guò)程中的功率尖峰，同時(shí)在直流母線上增加2*132 mf電容模組，利用電容模組提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，整流單元功率為630 kW。

能量管理系統(tǒng)測(cè)試

測(cè)試條件：壓力機(jī)空載，運(yùn)行特殊的沖壓曲線，監(jiān)測(cè)伺服壓力機(jī)主電機(jī)和儲(chǔ)能電機(jī)的速度曲線以及整流單元ALM的功率輸入。

測(cè)試曲線如圖所示(圖8)。

圖8 2500T 伺服壓力機(jī)能量管理系統(tǒng)測(cè)試曲線

從曲線上可以看出藍(lán)色曲線為飛輪儲(chǔ)能電機(jī)的速度曲線，紅色曲線為伺服壓力機(jī)主電機(jī)的速度曲線，其大小相等，方向相反。綠色曲線為電網(wǎng)側(cè)變壓器輸入的功率，在空載的情況下，其主要是提供運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的各種損耗，而不參與運(yùn)動(dòng)部件加減速過(guò)程中的能量交互。

伺服壓力機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)的能量管理可以合理的分配電網(wǎng)側(cè)與儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)的能量比例，從而找到一個(gè)平衡點(diǎn)使得伺服壓力機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)方案具有高的性價(jià)比。

6 結(jié)論

對(duì)于不同噸位的伺服壓力機(jī)，根據(jù)實(shí)際工況采用不同的儲(chǔ)能方式滿足系統(tǒng)的要求。

對(duì)兩種儲(chǔ)能方式的比較可以發(fā)現(xiàn)，飛輪儲(chǔ)能的能量密度大，對(duì)于噸位較大的伺服壓力機(jī)更適合，但其控制復(fù)雜，動(dòng)態(tài)響應(yīng)慢，電機(jī)由于效率問(wèn)題其損耗較大。而電容儲(chǔ)能方式恰恰相反，其能量密度較低，但動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，在沖壓周期無(wú)需額外的控制。對(duì)小噸位的伺服壓力機(jī)是首先的方案。

對(duì)于大噸位的伺服壓力機(jī)，通常采用混合方式使能量管理系統(tǒng)達(dá)到更好的效果。利用飛輪儲(chǔ)能與電容儲(chǔ)能各自優(yōu)點(diǎn)，以飛輪儲(chǔ)能為能量交換和存儲(chǔ)的主要部分，同時(shí)增加小部分電容儲(chǔ)能來(lái)提高動(dòng)態(tài)響應(yīng)，降低母線電壓的瞬間波動(dòng)。

能量管理系統(tǒng)作為伺服壓力機(jī)電氣控制的一部分，可以根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程中的工況進(jìn)行選擇，其主要的目的是降低伺服壓力機(jī)對(duì)供電電網(wǎng)側(cè)功率尖峰的影響，由于在一個(gè)沖壓周期中伺服壓力機(jī)即需要電網(wǎng)側(cè)提供功率尖峰，又向電網(wǎng)反饋功率尖峰，故可以在壓力機(jī)內(nèi)部設(shè)置儲(chǔ)能部分。利用儲(chǔ)能部分平滑一個(gè)沖壓周期的功率尖峰，降低壓力機(jī)的使用成本。通過(guò)對(duì)兩種不同方式的儲(chǔ)能分析，根據(jù)壓力機(jī)的特點(diǎn)和使用場(chǎng)景靈活選擇配置，降低對(duì)電網(wǎng)側(cè)的影響。