CN105050931A - 起重机的控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明的起重机的控制装置具备：电力供给部(32、40)，分别向马达(42)及第3电动马达(43)供给驱动电力；输入部(47a～49a)，分别输入第1电动马达(41)、第2电动马达(42)及第3电动马达(43)的驱动指令；及控制部(50)，根据从输入部(47a～49a)输入的驱动指令控制电力供给部(40)。控制部(50)将供给到第1电动马达(41)、第2电动马达(42)及第3电动马达(43)的电力相加的总供给电力(Pt)限制为小于第1总供给电力(Pta)的第2总供给电力(Ptb)，所述第1总供给电力通过将这些电动马达(41～43)分别单独被加速驱动时供给到各电动马达(41～43)的电力(Pa)相加而得。

Description

起重机的控制装置

技术领域

本发明涉及一种通过电动马达驱动的起重机的控制装置。

背景技术

近年来提出例如在设置于船舶上的船舶用起重机中采用电动马达以代替液压马达的方案。例如专利文献1中公开有通过电动马达来构成卷扬用、回转用及俯仰用的各马达的船舶用起重机的控制装置。

这种电动马达通过来自发电机的供给电力被驱动，要求发电机具有可满足起重机的最大必要电力的发电容量。各马达的消耗电力在马达加速时为最大。因此，通常将同时加速驱动各马达时的必要电力为最大必要电力，且具有能够输出该最大必要电力的发电容量的发电机搭载于起重机。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开2011-157181号公报

发明的概要

发明要解决的技术课题

然而，同时加速驱动各马达极为少见。因此，对应于同时加速驱动各马达时的最大必要电力而搭载大容量的发电机时，浪费较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够有效减少发电机的发电容量的起重机的控制装置。

用于解决技术课题的手段

本发明的一方式为一种具有第1电动马达、第2电动马达及第3电动马达的起重机的控制装置，其中，所述起重机的控制装置具备：电力供给部，分别向第1电动马达、第2电动马达及第3电动马达供给驱动电力；输入部，分别输入第1电动马达、第2电动马达及第3电动马达的驱动指令；及控制部，根据从输入部输入的驱动指令控制电力供给部，控制部将供给到第1电动马达、第2电动马达及第3电动马达的电力相加的总供给电力限制为小于第1总供给电力的第2总供给电力，所述第1总供给电力通过将第1电动马达、第2电动马达及第3电动马达分别单独被加速驱动时供给到这些各电动马达的电力相加而得。

根据该结构，能够将从发电机供给到所有电动马达的总供给电力抑制为低于第1总供给电力。因此，能够有效减少发电机的发电容量，且能够降低发电机的成本并抑制设置空间。

本发明的另一方式的起重机的控制装置中，第2总供给电力大于将第1电动马达、第2电动马达及第3电动马达各自的额定消耗电力相加而得的第3总供给电力。

根据该结构，即便在限制总供给电力时至少也能够进行额定动作，因此对起重机作业造成的影响较小。

本发的另一方式的起重机的控制装置中，还具备分别检测第1电动马达、第2电动马达及第3电动马达的加速动作的检测部，若通过检测部同时检测到第1电动马达、第2电动马达及第3电动马达的加速动作，则控制部将总供给电力限制为第2总供给电力。

根据该结构，3个动作同时加速时总供给电力被限制。起重机作业中3个动作同时加速的情况较为少见，因此对作业造成的影响较小，能够有效减少发电机的发电容量。

本发明的另一方式的起重机的控制装置中，若通过检测部同时检测到第1电动马达、第2电动马达及第3电动马达的加速动作，则控制部将供给到第1电动马达的供给电力减少为比检测到第1电动马达单独进行加速动作时供给到第1电动马达的第1最大供给电力少。

根据该结构，由于在3个动作同时加速时将供给到第1电动马达的供给电力减少为比第1电动马达单独加速时的第1最大供给电力少，因此能够将3个动作同时加速时的总供给电力设为小于第1总供给电力。

本发明的另一方式的起重机的控制装置中，若通过检测部同时检测到第1电动马达、第2电动马达及第3电动马达的加速动作，则控制部进一步将供给到第2电动马达的供给电力减少为比检测到第2电动马达单独进行加速动作时供给到第2电动马达的第2最大供给电力少，并且将供给到第3电动马达的供给电力减少为比检测到第3电动马达单独进行加速动作时供给到第3电动马达的第3最大供给电力少。

根据该结构，3个动作同时被限制，因此容易进行起重机的复合操作。

本发明的另一方式的起重机的控制装置中，控制部将供给到第1电动马达的供给电力相对于第1最大供给电力的减少率、供给到第2电动马达的供给电力相对于第2最大供给电力的减少率以及供给到第3电动马达的供给电力相对于第3最大供给电力的减少率设为彼此相等。

根据该结构，3个动作同时加速时，各电动马达的动作被限制为彼此相等，因此更为容易进行复合操作。

本发明的另一方式的起重机的控制装置中，具备多台具有第1电动马达、第2电动马达及第3电动马达的起重机，控制部将多台起重机各自的总供给电力相加的整体总供给电力限制为小于将多台起重机各自的第1总供给电力的第1整体总供给电力相加的第2整体总供给电力。

根据该结构，例如当只有1台起重机为3个动作同时加速的状态时，只要多台起重机整体的总供给电力超过第2整体总供给电力，则3个动作能够同时加速。因此，起重机的动作被限制为最小限度，能够最大限度地利用发电机的发电容量。

发明效果

根据本发明，能够有效减少用于向起重机的3个电动马达供给电力的发电机的发电容量。

附图说明

图1为具有适用本发明的起重机的一例的甲板起重机的船舶的整体图。

图2为表示图1的起重机的整体结构的图。

图3为表示本发明的第1实施方式所涉及的起重机的控制装置的结构的框图。

图4为表示利用图3的控制器执行的处理顺序的一例的流程图。

图5为表示基于本发明的第1实施方式所涉及的起重机的控制装置的马达消耗电力的变化的图。

图6为表示基于本发明的第1实施方式所涉及的起重机的控制装置的装卸作业的各作业状态下供给到电动马达的供给电力的图。

图7为表示本发明的第2实施方式所涉及的起重机的控制装置的结构的框图。

图8为表示利用图7的主控制器执行的处理顺序的一例的流程图。

图9为表示利用图7的副控制器执行的处理顺序的一例的流程图。

具体实施方式

(第1实施方式)

以下，参考图1～图6对本发明的第1实施方式进行说明。另外，以下作为一例将本申请发明适用于甲板起重机。所谓甲板起重机为设置于货船的甲板上，且用于海上运输货物的装载及卸载作业的装卸机械。

图1为具有适用本实施方式所涉及的控制装置的甲板起重机的船舶的整体图。甲板起重机1(以下，简称为起重机)搭载于船舶30的甲板31，在从船舶30卸下装卸对象C或将装卸对象C装载到船舶30时使用。本实施方式中，船舶30为货船，且具有4台起重机1。船舶30所具有的起重机1的台数并不限于4台。

船舶30具有发电机32及驱动发电机32的原动机33。原动机33例如为柴油发动机。发电机32产生用于驱动起重机1的电力。图1中仅示出1台发电机32，但也可以设置与起重机1相应个数的(4台)的发电机。各起重机1通过发电机32所生成的电力吊起或悬吊装卸对象C。即发电机32所生成的电力供给到各起重机1。接着，对起重机1进行说明。

图2为表示本实施方式所涉及的起重机的结构的整体结构图。起重机1包括回转体2、卷扬装置3、俯仰装置4、回转装置5及吊臂6。本实施方式中，卷扬装置3和俯仰装置4构成为一体。回转体2具备卷扬装置3、俯仰装置4、回转装置5及吊臂6。回转体2设置于在船舶30上设置的支架34的上部。回转体2能够以与支架34的支承面34P正交的轴Z为中心回转。

吊臂6为棒状部件，前端6Tt上具有滑轮8。吊臂6的前端6Tt的相反侧的基端6T1安装于回转体2，吊臂6能够以基端6T1的安装部为中心转动。吊臂6的转动方向为图2中箭头U所示的方向。滑轮8上连通有用于吊住装卸对象C(图1)的钢丝绳9。钢丝绳9的一端部安装有挂住装卸对象C的吊钩11。钢丝绳9的另一端部连结于卷扬装置3的卷扬用卷筒3D，并缠绕于卷扬用卷筒3D。

卷扬装置3通过动力发生源使卷扬用卷筒3D旋转，并卷取钢丝绳9。并且，卷扬装置3放出被卷取的钢丝绳9。将在卷扬装置3的卷扬用卷筒3D上卷取钢丝绳9的运动称为卷扬，放出钢绳绳的运动称为下降。本实施方式中，有时将两个运动统称为卷扬。卷扬装置3卷扬钢丝绳9，由此吊钩11向与铅垂方向平行的方向(图2中箭头Y所示的方向)移动。即吊钩11进行升降(上升及下降)。

卷扬装置3作为动力发生源而具有卷扬用马达41。卷扬用马达41为通过来自发电机32的电力驱动的电动机，例如为三相感应电动机。卷扬用马达41(以下，有时还简称为电动马达41)的输出轴连结于卷扬用卷筒3D的旋转轴。通过卷扬用马达41的驱动，使卷扬用卷筒3D旋转，且使吊钩11进行升降。

俯仰装置4为使吊臂6俯仰的装置。俯仰装置4具有缠绕有俯仰用钢丝绳10的俯仰用卷筒4D。俯仰用钢丝绳10连结于吊臂6的前端6Tt与基端6T1之间。俯仰装置4卷取俯仰用钢丝绳10，由此使吊臂6的前端6Tt朝上方转动，并通过放出俯仰用钢丝绳10而使其朝下方转动。即使吊臂6进行俯仰。

俯仰装置4作为动力发生源而具有俯仰用马达42。俯仰用马达42为通过来自发电机32的电力驱动的电动机，例如为三相感应电动机。俯仰用马达42(以下，有时还简称为电动马达42)的输出轴连结于俯仰用卷筒4D的旋转轴。通过俯仰用马达42的驱动，使俯仰用卷筒4D旋转，且使吊臂6进行俯仰。

回转装置5为使回转体2以与支架34的支承面34P正交的轴Z为中心回转的装置。回转体2的回转方向为图2中箭头R所示的方向。本实施方式中，回转装置5安装于回转体2。回转装置5具有齿轮5G，齿轮5G与设置于支架34的内齿轮啮合。由此，若回转装置5使齿轮5G旋转，则回转体2以轴Z为中心回转。另外，回转装置5也可以设置于支架34上。

回转装置5作为动力发生源而具有回转用马达43。回转用马达43为通过来自发电机32的电力驱动的电动机，例如为三相感应电动机。回转用马达43(以下，有时还简称为电动马达43)的输出轴连结于齿轮5G的旋转轴。通过回转用马达43的驱动，使齿轮5G旋转，且使回转体2回转。

如上构成的起重机1中，考虑电动马达41～43的最大消耗电力来设定发电机32的发电容量。另外，发电机32的电力有时通过其他电气设备被消耗，但以下为了简化说明，设为仅通过电动马达41～43消耗发电机32的电力。并且，忽略从发电机32向电动马达41～43供给电力时的电力损失等。

将以规定速度使各电动马达41～43旋转时的消耗电力即额定动作时的消耗电力(额定消耗电力)分别设为P10、P20、P30。电动马达41～43的消耗电力在以最大加速率使电动马达41～43加速时为最大。将各电动马达41～43的最大加速时的消耗电力(最大消耗电力)分别设为P11、P21、P31。最大消耗电力P11、P21、P31比额定消耗电力P10、P20、P30大规定比例(例如50％左右)。

因此，起重机1进行装卸作业时，当卷扬、俯仰及回转的加速动作同时发生时，起重机1整体所消耗的总消耗电力为最大。此时的总消耗电力为将各电动马达41～43的最大消耗电力P11、P21、P31相加的值(P11+P21+P31)。因此，需要确保相当于该总消耗电力量的发电机32的发电容量。

然而，在起重机1的装卸作业中，卷扬、俯仰及回转的加速动作同时发生的情况极为少见。因此，在假定这种3个动作同时加速的状态的情况下搭载大容量的发电机32时，不仅导致成本上升，还扩大设置空间，且浪费较大。因此，本实施方式中，为了有效地减少发电机32的发电容量而如下构成起重机1的控制装置。

图3为表示第1实施方式所涉及的起重机的控制装置的结构的框图。该控制装置具有发电机32、电动马达41～43、电动机控制电路部40、动作检测部44～46、操作检测部47a～49a及控制器50。

电动机控制电路部40具有3个逆变器电路40a～40c。各逆变器电路40a～40c例如为使用6个开关元件的三相输出逆变器，且通过发电机32中产生的电力而生成与卷扬用、俯仰用及回转用的各电动马达41～43相对应的三相电流。逆变器电路40a～40c的开关元件通过来自控制器50的信号进行通断控制。由此，电动机控制电路部40控制供给到电动马达41～43的供给电力(频率、电压)，并控制电动马达41～43的转速及输出转矩。

动作检测部44～46分别检测各电动马达41～43的加速动作。动作检测部44～46例如由检测流向各电动马达41～43的电流的电流检测电路构成。即进行加速动作时，若电动马达41～43的负载增大，且马达负载增大，则马达驱动电流也增加。因此，通过检测马达驱动电流，能够检测有无进行加速动作。逆变器电路40a～40c反馈马达驱动电流以控制电动马达41～43，且能够将用于该反馈控制的电流检测电路用作动作检测部44～46。通过动作检测部44～46检测到的加速中有驱动停止中的电动马达41～43时的加速以及增加旋转中的电动马达41～43的转速时的加速。

操作检测部47a～49a检测操纵杆47～49的操作量，例如由电位器等检测器构成。操纵杆47～49为分别由用户操作的卷扬用操作部件、俯仰用操作部件及回转用操作部件，这些操作部件分别输入卷扬、俯仰及回转的驱动指令。驱动指令中包括加速、减速、停止及恒定(恒速)指令等。

控制器50包括具有CPU、RAM、ROM及其他周边电路等的运算处理装置而构成。控制器50功能上具有根据来自操作检测部47a～49a的信号来控制电动马达41～43的马达控制部50a以及根据来自动作检测部44～46的信号限制供给到电动马达41～43的供给电力的电力限制部50b。控制器50中分别输入有来自操作检测部47a～49a和动作检测部44～46的信号。控制器50根据这些输入信号执行如下处理，并向电动机控制电路部40输出控制信号。

图4为表示由控制器50的CPU执行的处理顺序的一例的流程图。该流程图所示的处理例如通过控制器50的接通而开始，并以规定周期重复。另外，图4中为了简化说明，仅示出电动机控制电路部40中对卷扬用马达41的逆变器电路40a的处理。对其他逆变器电路40b、40c的处理与图4相同。

步骤S1中，读入来自动作检测部44～46和操作检测部47a～49a的信号。

步骤S2中，根据来自操作检测部47a的信号及来自动作检测部44(电流检测电路)的反馈信号，计算为了对应于操纵杆47的操作而驱动电动马达41所需的目标电力Px。

步骤S3中，通过来自动作检测部44～46的信号，判定是否同时发生卷扬、俯仰及回转的加速动作，即判定有无3个动作的同时加速。步骤S3中，若判定为3个动作没有同时加速，则步骤S3被否定而进入步骤S4。步骤S3中，若判定为3个动作同时加速，则步骤S3被肯定而进入步骤S6。

步骤S4中，将供给到电动马达41的最大供给电力Pmax设定为设定值Pa。设定值Pa例如与电动马达41加速动作时所消耗的最大消耗电力P11相等。

接着，在步骤S5中根据来自操作检测部47a的信号向逆变器电路40a输出控制信号，以免在步骤S2中计算的目标电力Px超过在步骤S4设定的设定值Pa。即将供给到电动马达41的最大供给电力Pmax限制为设定值Pa的同时转换控制逆变器电路40a，并控制(逆变器控制)流向电动马达41的三相电流的频率和输出电压。由此，控制从发电机32供给到电动马达41的电力。另外，在逆变器控制中，检测马达驱动电流，并进行基于该检测值的反馈控制。

此时，设定值Pa被设定为与电动马达41的最大消耗电力P11相等，因此能够始终向电动马达41供给与操纵杆47的操作相对应的目标电力Px。因此，例如通过操纵杆47输入加速指令时，能够以最大加速驱动电动马达41。

另一方面，步骤S6中，将供给到电动马达41的最大供给电力Pmax设定为设定值Pb。设定值Pb为小于最大消耗电力P11且大于额定消耗电力P10的值，例如优选设为比额定消耗电力P10大20％左右的值。

接着，步骤S7中，根据来自操作检测部47a的信号向逆变器电路40a输出控制信号，以免在步骤S2中计算的目标电力Px超过在步骤S6中设定的设定值Pb。即将供给到电动马达41的最大供给电力Pmax限制为设定值Pb的同时转换控制逆变器电路40a。由此，通过逆变器控制电动马达41来控制从发电机32供给到电动马达41的电力。

步骤S7中，由于设定值Pb低于电动马达41的最大消耗电力P11，因此例如加速操作操纵杆47，则与操纵杆47的操作相对应的目标电力Px有时会超过设定值Pb。此时，将供给到电动马达41的供给电力维持为设定值Pb，直至目标电力Px低于设定值Pb。即将供给到电动马达41的最大供给电力Pmax限制为设定值Pb。由此，能够减少3个动作同时加速时供给到电动马达41的供给电力。

在以上处理中，步骤S1和步骤S2的处理由马达控制部50a执行，步骤S3、步骤S4及步骤S6的处理由电力限制部50b执行，步骤S5和步骤S7的处理由马达控制部50a和电力限制部50b执行。

控制器50对其他逆变器电路40b、40c也执行同样的处理。此时，对逆变器电路40b的处理中，作为设定值Pa设定有电动马达42的最大消耗电力P21(步骤S4)，作为设定值Pb设定有小于最大消耗电力P21且大于额定动作时的消耗电力P20的值(步骤S6)。对逆变器电路40c的处理中，作为设定值Pa，设定有电动马达43的最大消耗电力P31(步骤S4)，作为设定值Pb，设定有小于最大消耗电力P31且大于额定动作时的消耗电力P30的值(步骤S6)。

参考图5说明马达消耗电力通过上述处理如何变化。图5为概念性地表示马达加速时电动马达41的消耗电力的变化的图。另外，图5的横轴为时间，纵轴为消耗电力。图中的实线f1表示电动马达41单独进行加速时的消耗电力的变化，虚线f2表示3个动作同时加速时消耗电力的变化。虽然省略了图示，但其他电动马达42、43加速时消耗电力的变化也与图5相同。

首先，假定在吊钩11(图2)上施加有基于装卸对象C(图1)的负载的状态下，通过操纵杆47的操作仅执行使卷扬用马达41以最大加速上升的指令即执行单独加速指令的情况。此时，通过操纵杆47的操作，目标电力Px增加，随此，电力供给到电动马达41。由此，如图5中实线f1所示，消耗电力增加，并通过动作检测部44检测到电动马达41的加速动作。此时供给到电动马达41的最大供给电力为设定值Pa(步骤S4、步骤S5)。因此，电动马达41消耗最大消耗电力P11，装卸对象C以最大加速度上升。若马达速度在时刻t1达到额定速度，则消耗电力降至额定消耗电力P10，之后，装卸对象C以恒定速度上升。

接着，假定在吊钩11上施加有基于装卸对象C的负载的状态下，通过操纵杆47～49的操作执行以最大加速驱动所有的卷扬用马达41、俯仰用马达42及回转用马达43的指令的情况。此时，目标电力Px通过操纵杆47～49的操作的增加，随此如图5中虚线f2所示，消耗电力增加，通过动作检测部44～46检测到各电动马达41～43的加速动作。此时，供给到电动马达41的供给电力被限制为设定值Pb(步骤S6、步骤S7)。因此，电动马达41的消耗电力被限制为小于最大消耗电力P11的规定值P12，电动马达41以消耗电力保持规定值P12的状态加速。若马达速度在时刻t2达到额定速度，则消耗电力降至额定消耗电力P10，之后，装卸对象C以恒定速度上升。此时电动马达41的加速度比执行单独加速指令时小，且加速时间长。

进一步具体说明本实施方式的动作。在此，作为一例，对进行从图1所示的船舶30的船舱吊起装卸对象C之后，将装卸对象C卸到码头等的装卸作业的情况进行说明。另外，以下为方便起见，将各电动马达41～43进行额定动作时的供给电力(相当于额定消耗电力P10、P20、P30)设为彼此相等，且以P0(称为额定供给电力)表示。并且，将各电动马达41～43的设定值Pa设为彼此相等，且设定值Pb也彼此相等。作为一例，P0为100W、Pa为150W、Pb为120W。图6为表示装卸作业的各作业状态下供给到电动马达41～43的供给电力的图。

装卸作业中，首先，在使图2所示的吊臂6的前端6Tt朝向下方转动吊臂6的状态下，通过操纵杆47的操作来驱动卷扬用马达41，从而使船舱内的装卸对象C上升(第1状态cd1)。在该装卸作业的初期阶段，由于仅驱动卷扬用马达41，因此供给到卷扬用马达41的最大供给电力Pmax成为设定值Pa(步骤S4、步骤S5)，且能够以最大加速度使装卸对象C上升。如图6所示，在第1状态cd1下，电力仅供给到电动马达41，且从发电机32供给到电动马达41～43的总供给电力Pt1为Pa。

若装卸对象C上升至规定高度，则通过操纵杆48的操作来驱动俯仰用马达42，并使吊臂6的前端6Tt朝向上方转动吊臂6(第2状态cd2)。此时，若卷扬用马达41已经以额定速度被驱动，则只有俯仰用马达42被加速。因此，供给到俯仰用马达42的最大供给电力Pmax成为设定值Pa(步骤S4、步骤S5)，且能够以最大加速度使吊臂6向上方转动。在该第2状态cd2下，供给到卷扬用马达41的供给电力为额定供给电力P0，如图6所示，总供给电力Pt2成为P0+Pa。

根据卷扬用马达41达到额定速度之前使吊臂6转动的情况等作业状态，有时会有使卷扬用马达41和俯仰用马达42同时加速的情况(第3状态cd3)。此时，供给到各电动马达41、42的最大供给电力为设定值Pa(步骤S4、步骤S5)，且能够同时以最大加速度驱动卷扬用马达41和俯仰用马达42。在该第3状态cd3下，如图6所示，总供给电力Pt3成为2×Pa。

若装卸对象C的上升及吊臂6朝向上方的转动结束，则通过操纵杆49的操作来驱动回转用马达43(第4状态cd4)。由此，改变回转体2的朝向，并使吊臂6的前端6Tt朝向码头。此时，由于只有回转用马达43被加速，因此供给到回转用马达43的最大供给电力Pmax成为设定值Pa(步骤S4、步骤S5)，且能够以最大加速度使回转体2回转。在该第4状态cd4下，如图6所示，总供给电力Pt4成为Pa。

根据吊臂6朝向上方的转动结束之前使回转体2回转的情况等作业状态，有时会有使俯仰用马达42和回转用马达43同时加速的情况(第5状态cd5)。此时，供给到各电动马达42、43的最大供给电力为设定值Pa(步骤S4、步骤S5)，且能够同时以最大加速度驱动俯仰用马达42和回转用马达43。在该第5状态cd5下，如图6所示，总供给电力Pt5成为2×Pa。

若回转体2结束回转，则通过驱动卷扬用马达41来使装卸对象C朝向码头下降。以上为一般的装卸作业的顺序。而虽然是较为少见的作业，但会有例如使吊臂6朝向上方转动且使回转体2回转时，进一步使装卸对象C上升的情况。此时，通过操纵杆47～49的操作同时输入卷扬、俯仰及回转的加速指令，从而各电动马达41～43开始加速(第6状态cd6)。

若通过动作检测部44～46检测到这种3个动作同时加速，则供给到各电动马达41～43的最大供给电力被限制为设定值Pb(步骤S6、步骤S7)。由此，从发电机32供给到电动马达41～43的总供给电力Pt6如图6所示成为3×Pb。图6的虚线Pta为单独加速驱动各电动马达41～43时将供给到各电动马达41～43的电力Pa相加的总供给电力(称为第1总供给电力)。第1总供给电力Pta的大小为3×Pa。而本实施方式的总供给电力Pt6(称为第2总供给电力Ptb)小于第1总供给电力Pta。由此，能够减少3个动作同时加速时供给到电动马达41～43的总供给电力Pt。其结果，供给到电动马达41～43的最大总供给电力减小，从而能够减少相应量的发电机32的发电容量。

3个动作同时加速时，供给到各电动马达41～43的供给电力为设定值Pb，其小于单独加速时的设定值Pa。因此，电动马达41～43的加速性降低相应量(参考图5)。然而，在装卸作业中，进行3个动作同时加速的起重机运行的情况较为少见，即便3个动作同时加速，该动作也会在短时间内结束。因此，几乎不会对作业性造成影响，实际上不成问题。

并且，3个动作同时加速时供给到各电动马达41～43的供给电力Pb大于额定动作时的供给电力P0，应操纵杆47～49的操作而加速。因此，很少使操作操纵杆47～49的工作人员感到不适，因此工作人员容易进行操作。另外，若将额定动作时供给到各电动马达41～43的额定供给电力P0相加的值Ptc(＝3×P0)设为第3总供给电力，则第2总供给电力Ptb大于第3总供给电力Ptc。

根据第1实施方式，能够起到如下作用效果。

(1)若通过动作检测部44～46同时检测到卷扬用、俯仰用及回转用的各电动马达41～43的加速动作，则通过从控制器50向电动机控制电路部40输出控制信号，由此限制3个动作同时加速时来自发电机32的总供给电力Pt。即将供给到各电动马达41～43的电力相加的总供给电力Pt的上限限制为比将各电动马达41～43分别单独被加速驱动时供给到各电动马达41～43的电力相加的第1总供给电力Pta低的第2总供给电力Ptb。由此，能够抑制供给到电动马达41～43的总供给电力Pt。其结果，能够有效减少发电机32的发电容量，且能够降低发电机32的成本且抑制设置空间。

(2)由于将第2总供给电力Ptb设为比将额定供给电力P0相加的第3总供给电力Ptc大，因此即便总供给电力Pt被限制，也能够进行各电动马达41～43的额定动作，且对起重机1的装卸作业造成的影响较小。

(3)将3个动作同时加速时供给到各电动马达41～43的供给电力的最大值(最大供给电力)Pmax限制比各电动马达41～43的单独加速时的供给电力(设定值Pa)低且比额定动作时的供给电力P0高的设定值Pb。由此，各电动马达41～43应操纵杆47～49的操作而动作，因此使工作人员容易操作。

(4)3个动作同时加速时，将所有供给到电动马达41～43的供给电力限制为设定值Pb。由此，卷扬、俯仰及回转的所有动作同时被限制，从而容易进行起重机1的复合操作。即当通过限制电动马达41～43的加速动作来进行规定的复合操作时，需要彼此调整各操纵杆47～49的操作，但若同时限制所有电动马达41～43的加速动作，则容易进行该调整。

(5)将设定值Pb相对于设定值Pa的减少比例(Pb/Pa)即供给到各电动马达41～43的供给电力的减少率设为彼此相等。由此，3个动作同时加速时，各电动马达41～43的动作被限制为彼此相等，而更为容易进行复合操作。

(第2实施方式)

以下，参考图7～图9对本发明的第2实施方式进行说明。以下，主要对与第1实施方式的不同点进行说明。第1实施方式中，控制器不管其他起重机的动作状况如何而控制单一的起重机，但第2实施方式中，监视其他起重机的动作状况而控制起重机整体。

图7为表示第2实施方式所涉及的起重机的控制装置的结构的框图，示出控制搭载于船舶30上的4台起重机整体的控制装置的例子。另外，与图3相同的地部位标注相同的符号，主要对与图3的不同点进行说明。第1实施方式中，在每个起重机1上设置了发电机32，但第2实施方式中，起重机整体设置共用的发电机320。并且，第2实施方式中，设置检测各电动马达41～43的消耗电力的电力检测部54～56，以代替动作检测部44～46。另外，电力检测部54～56例如能够由检测流向各电动马达41～43的电流的电流检测电路等构成。

第2实施方式所涉及的起重机的控制装置具有个别控制各起重机1的4个个别控制部301以及控制起重机整体的整体控制部302。除了具有共用的发电机320及具有电力检测部54～56这两点，个别控制部301具有与图3相同的结构。即虽然省略了一部分图示，但个别控制部301具有发电机320、电动马达41～43、电动机控制电路部40、电力检测部54～56、操作检测部47a～49a及控制器50。图7中，以50A～50D表示各个别控制部301的控制器(称为副控制器)50。

整体控制部302具有主控制器60。主控制器60监视各起重机1的动作，并同时控制各起重机1，且包含具有CPU、RAM、ROM及其他周边电路等的运算算处理装置而构成。主控制器60上连接有控制器50A～50D，来自各控制器50A～50D的信号被输入到主控制器60。主控制器60根据这些输入信号执行如下处理，并向各控制器50A～50D分别输出控制信号。

图8为表示由主控制器60的CPU执行的处理顺序的一例的流程图。该流程图所示的处理例如通过主控制器60的接通开始，且以规定周期重复。

步骤S11中，读入来自各副控制器50A～50D的信号。该信号中包含从电力检测部54～56输入到各副控制器50A～50D的信号(马达驱动电流)。步骤S12中，将通过电力检测部54～56检测到的各电力相加，以计算4台起重机整体的消耗电力(整体总消耗电力)PT。

步骤S13中，判定该整体总消耗电力PT是否为预先设定基准值PTb以下。考虑到起重机整体设有12个(每1台3个×4台)电动马达41～43这一点，而降将基准值PTb例如设定为比各电动马达41～43的额定动作时的供给电力P0大12倍且比各电动马达41～43单独加速时的消耗电力(设定值Pa)的12倍(将此称为第1整体总供给电力PTa)小的值。例如基准值PTb被设定为上述设定值Pb的12倍(将此称为第2整体总供给电力PTb)。若步骤S13被肯定，则进入到步骤S14，若被否定，则进入到步骤S15。

步骤S14中，对各副控制器50A～50D输出第1电力限制信号I1(例如断开信号)。另一方面，步骤S15中，对各副控制器50A～50D输出第2电力限制信号I2(例如接通信号)。

图9为表示由各副控制器50A～50D的CPU执行的处理顺序的一例的流程图。该流程图所示的处理通过副控制器50A～50D的接通开始，且以规定周期重复。另外，图9中为了简化说明，仅示出电动机控制电路部40中对卷扬用马达41的逆变器电路40a的处理。对其他逆变器电路40b、40c的处理与图9相同。

步骤S21中，读入来自电力检测部54～56和操作检测部47a～49a的信号。另外，来自电力检测部54～56的信号被读入主控制器60(步骤S11)。

步骤S22中，与步骤S2(图4)同样根据来自操作检测部47a的信号及来自电力检测部54(电流检测电路)的反馈信号，计算为了对应于操纵杆47的操作而驱动电动马达41所需的目标电力Px。

步骤S23中，判定从主控制器60输出第1电力限制信号I1和第2电力限制信号I2中的哪一个。步骤S23中，若判定为输出第1电力限制信号I1，则进入到步骤S24，若判定为输出第2电力限制信号I2，则进入到步骤S26。

步骤S24中，与步骤S4(图4)同样将电动马达41～43的最大供给电力Pmax设定为设定值Pa。接着，步骤S25中与步骤S5(图4)同样将供给到各电动马达41～43的最大供给电力Pmax限制为设定值Pa，同时根据步骤S22的目标电力Px向逆变器电路40a输出控制信号。即对电动马达41进行逆变器控制，以免供给电力超过设定值Pa。

另一方面，步骤S26中，与步骤S6(图4)同样将电动马达41～43的最大供给电力Pmax设定为设定值Pb。接着，步骤S27中与步骤S7(图4)同样将供给到各电动马达41～43的最大供给电力Pmax限制为设定值Pb，同时根据目标电力Px向逆变器电路40a输出控制信号。即对电动马达41进行逆变器控制，以免供给电力超过设定值Pb。

第2实施方式中，预先将第2整体总消耗电力PTb设定为比第1整体总消耗电力PTa小的值，且将供给到各电动马达41～43的最大供给电力Pmax限制为设定值Pa(步骤S14、步骤S24、步骤S25)，直至将所有起重机1的消耗电力相加的整体总消耗电力PT超过第2整体总消耗电力PTb。并且，若整体总消耗电力PT超过第2整体总消耗电力PTb，则将供给到各电动马达41～43的最大供给电力Pmax限制为设定值Pb(＜Pa)(步骤S15、步骤S26、步骤S27)。

由此，整体总消耗电力PT变得比第1整体总消耗电力PTa小，因此能够抑制来自发电机320的供给电力的最大值，且能够减少发电机320的发电容量。并且，由于多台起重机1的总供给电力Pt同时被限制，因此当同时驱动多台起重机1来进行作业时，可获得良好的作业性。

此时，例如当只有1台起重机1为3个动作同时加速的状态时，起重机整体(4台量)的消耗电力PT不超过基准值PTb。由此，主控制器60输出第1电力限制信号I1，供给到各电动马达41～43的最大供给电力成为设定值Pa。其结果，起重机1的3个动作能够同时加速。如此，通过限制多台起重机整体的总供给电力(整体总供给电力)，能够将起重机1的动作限制为最小限度，且最大限度地利用发电机320的发电容量。

(变形例)

另外，上述实施方式(图8)中，只要将多台起重机1各自的总供给电力Pt相加的整体总供给电力PT限制为比将多台起重机1各自的第1总供给电力Pa相加的第1整体总供给电力PTa小的第2整体总供给电力PTb，则第1整体总供给电力PTa及第2整体总供给电力PTb就能够采用上述值以外的值。

上述实施方式(图4)中，若通过动作检测部44～46检测电动马达41～43的加速动作，且检测到各电动马达41～43同时加速，则将供给到各电动马达41～43的电力相加的总供给电力Pt的上限限制为比将各电动马达41～43单独被加速驱动时的供给电力相加的第1总供给电力Pta小的第2总供给电力Ptb，但作为电力限制部的控制器50(电力限制部50b)的结构并不限于此。

例如，也可以代替加速动作而检测各电动马达41～43的消耗电力，并限制总供给电力Pt，以使将这些消耗电力相加的值成为基准值Pts以下。此时，只要将基准值Pts作为第2总供给电力Ptb，而设定为比第1总供给电力Pta小的值即可。如此，当根据电动马达41～43的消耗电力限制总供给电力Pt时，能够省略检测加速动作的动作检测部44～46，且在3个动作同时加速时以外的情况下也能够限制总供给电力Pt。

上述实施方式中，经由电动机控制电路部40从发电机32向电动马达41～43供给电力，但电力供给部的结构并不限于此。例如也可以在发电机32上连接二次电池，并经由电动机控制电路部40将来自二次电池的电力供给到电动马达41～43。此时，也可以将电动马达41～43的再生电力储存于二次电池中。

上述实施方式中，通过操作检测部47a～49a来检测操纵杆47～49的操作，并通过来自操作检测部47a～49a的信号分别输入电动马达41～43的驱动指令，但只要分别输入各电动马达41～43的驱动指令，输入部的结构可以是任意的。

上述实施方式中，根据操纵杆47～49的操作来控制电动机控制电路部40，但作为控制部的控制器50、60的结构可以是任意的。例如，在发电机32、320上连接二次电池时，也可以新增控制二次电池的控制部。

上述实施方式中，例如由电流检测电路构成动作检测部44～46来检测电动马达41～43的加速动作，但检测部的结构并不限于此。例如也可以通过设置检测电动马达41～43的旋转的编码器，并通过来自编码器的信号来检测马达速度变化，由此检测加速动作。也可以根据操纵杆47～49的操作速度来检测加速动作。

上述实施方式中，将3个动作同时加速时供给到各电动马达41～43的供给电力(设定值Pb)与各电动马达41～43单独动作时的最大供给电力Pa(最大消耗电力P11、P21、P31)的比例(Pb/Pa)即供给到各电动马达41～43的供给电力的减少率设为彼此相等，但也可以考虑卷扬、俯仰、回转的各动作的内容而将它们设为各不相同。即无需一定将电动马达41～43的动作限制成一样。

上述实施方式中，将3个动作同时加速时供给到各电动马达41～43的供给电力减少为比各电动马达41～43单独动作时的最大供给电力Pa(第1最大供给电力、第2最大供给电力、第3最大供给电力)小，但也可以仅减少供给到3个电动马达41～43中的任意1个或2个电动马达的供给电力。此时，供给到电动马达41～43的总供给电力也变得比第1总供给电力Pta小，因此也具有效果。3个动作同时加速时，也可以将供给到1个或2个电动马达41～43的供给电力降至额定消耗电力P0而停止加速功能。

具有以能够回转的方式搭载于基体(支架34)上的回转体2及以能够俯仰运动的方式设置于回转体2的吊臂6的起重机1结构并不限于上述结构。上述实施方式中，虽然适用在具有卷扬用马达41、俯仰用马达42及回转用马达43的甲板起重机1中，但本发明同样能够适用于具有至少3个电动马达的其他起重机(例如地上用悬臂起重机或高架起重机等)中。因此，第1电动马达、第2电动马达及第3电动马达的组合也可以是卷扬用马达41、俯仰用马达42及回转用马达43以外的组合。对于具有4个以上的电动马达的起重机，也能够适用本申请发明。

以上说明仅为一例，只要不损害本发明的特征，则本发明并不被上述实施方式及变形例所限定。上述实施方式及变形例的构成要件中包括维持发明的同一性并且能够置换且置换自明的要件。即在本发明的技术思想范围内能够想到的其他方式也包含在本发明的范围内。并且，也能够任意组合上述实施方式和变形例中的1个或多个。

符号说明

1-起重机，2-回转体，6-吊臂，32-发电机，34-支架，40-电动机控制电路部，41-卷扬用马达(电动马达)，42-俯仰用马达(电动马达)，43-回转用马达(电动马达)，44-动作检测部，45-动作检测部，46-动作检测部，47-操纵杆，48-操纵杆，49-操纵杆，47a-操作检测部，48a-操作检测部，49a-操作检测部，50-控制器，50b-电力限制部，54-电力检测部，55-电力检测部，56-电力检测部，60-主控制器，320-发电机，P0-额定供给电力，Pa-设定值，Pb-设定值，Pmax-最大供给电力，Pt-总供给电力，Pta-第1总供给电力，Ptb-第2总供给电力，Ptc-第3总供给电力，PT-整体总供给电力，PTa-第1整体总供给电力，PTb-第2整体总供给电力。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.(删除)

2.(删除)

3.(删除)

4.(删除)

5.(删除)

6.(删除)

7.(删除)

8.(删除)

9.(追加)一种起重机的控制装置，所述起重机具有第1电动马达、第2电动马达及第3电动马达，所述起重机的控制装置的特征在于，具备：

电力供给部，分别向所述第1电动马达、所述第2电动马达及所述第3电动马达供给驱动电力；

输入部，分别输入所述第1电动马达、所述第2电动马达及所述第3电动马达的驱动指令，

控制部，根据从所述输入部输入的驱动指令控制所述电力供给部；及

检测部，分别检测所述第1电动马达、所述第2电动马达及所述第3电动马达的加速动作，

若通过所述检测部同时检测到所述第1电动马达、所述第2电动马达及所述第3电动马达的加速动作，则所述控制部将供给到所述第1电动马达、所述第2电动马达及所述第3电动马达的电力相加的总供给电力限制为小于第1总供给电力且大于第3总供给电力的第2总供给电力，所述第1总供给电力通过将所述第1电动马达、所述第2电动马达及所述第3电动马达分别单独被加速驱动时供给到这些各电动马达的电力相加而得，所述第3总供给电力通过将所述第1电动马达、所述第2电动马达及所述第3电动马达各自的额定消耗电力相加而得。

10.(追加)一种起重机的控制装置，所述起重机具有第1电动马达、第2电动马达及第3电动马达，所述起重机的控制装置的特征在于，具备：

电力供给部，分别向所述第1电动马达、所述第2电动马达及所述第3电动马达供给驱动电力；

输入部，分别输入所述第1电动马达、所述第2电动马达及所述第3电动马达的驱动指令，

控制部，根据从所述输入部输入的驱动指令控制所述电力供给部；及

检测部，分别检测所述第1电动马达、所述第2电动马达及所述第3电动马达的加速动作，

若通过所述检测部同时检测到所述第1电动马达、所述第2电动马达及所述第3电动马达的加速动作，则所述控制部将供给到所述第1电动马达、所述第2电动马达及所述第3电动马达的电力进行相加的总供给电力限制为小于第1总供给电力的第2总供给电力，所述第1总供给电力通过将所述第1电动马达、所述第2电动马达及所述第3电动马达分别单独被加速驱动时供给到这些各电动马达的电力相加而得，并且

将所述第1电动马达的供给电力减少为比检测到所述第1电动马达单独进行加速动作时供给到所述第1电动马达的第1最大供给电力小，并且

将所述第2电动马达的供给电力减少为比检测到所述第2电动马达单独进行加速动作时供给到所述第2电动马达的第2最大供给电力小，并且将所述第3电动马达的供给电力减少为比检测到所述第3电动马达单独进行加速动作时供给到所述第3电动马达的第3最大供给电力小。

11.(追加)根据权利要求10所述的起重机的控制装置，其特征在于，

所述控制部使所述第1电动马达的供给电力相对于所述第1最大供给电力的减少率、所述第2电动马达的供给电力相对于所述第2最大供给电力的减少率、及所述第3电动马达的供给电力相对于所述第3最大供给电力的减少率彼此相等。

12.(追加)根据权利要求9所述的起重机的控制装置，其特征在于，

若通过所述检测部同时检测到所述第1电动马达、所述第2电动马达及所述第3电动马达的加速动作，则所述控制部将所述第1电动马达、所述第2电动马达及所述第3电动马达的供给电力分别限制为所述第2总供给电力。

13.(追加)根据权利要求9至12中任一项所述的起重机的控制装置，其特征在于，具备：

多台起重机，具有所述第1电动马达、所述第2电动马达及所述第3电动马达，

所述控制部将所述多台起重机各自的所述总供给电力相加而得出的整体总供给电力限制为小于第1整体总供给电力的第2整体总供给电力，所述第1整体总供给电力通过将所述多台起重机各自的所述第1总供给电力相加而得。

14.(追加)根据权利要求9至13中任一项所述的起重机的控制装置，其特征在于，

所述起重机具有：回转体，以能够回转的方式搭载在基体上；及吊臂，以能够进行俯仰运动的方式设置在回转体上，

所述第1电动马达、所述第2电动马达及所述第3电动马达中的任一马达为使吊在所述吊臂的前端部的装卸对象升降的卷扬用电动马达，其中任一马达为使所述回转体回转的回转用电动马达，且其中任一马达为使所述吊臂进行俯仰的俯仰用电动马达。

说明或声明(按照条约第19条的修改)

根据申请最初的说明书第[0040]、[0046]及[0050]段的内容，在补正前的权利要求1中追加了“检测部，分别检测所述第1电动马达、所述第2电动马达及所述第3电动马达的加速动作，”及“若通过所述检测部同时检测到所述第1电动马达、所述第2电动马达及所述第3电动马达的加速动作，则所述控制部……限制为小于第1总供给电力且大于第3总供给电力的第2总供给电力，所述第3总供给电力通过将所述第1电动马达、所述第2电动马达及所述第3电动马达各自的额定消耗电力相加而得。”的发明特定事项以作为补正后的新权利要求9。

根据申请最初的说明书第[0040]、[0046]、[0050]及[0068]段的内容，在补正前的权利要求2中追加了“一种起重机的控制装置，所述起重机具有第1电动马达、第2电动马达及第3电动马达，所述起重机的控制装置的特征在于，具备：电力供给部，分别向所述第1电动马达、所述第2电动马达及所述第3电动马达供给驱动电力；输入部，分别输入所述第1电动马达、所述第2电动马达及所述第3电动马达的驱动指令，控制部，根据从所述输入部输入的驱动指令控制所述电力供给部；及检测部，分别检测所述第1电动马达、所述第2电动马达及所述第3电动马达的加速动作，若通过所述检测部同时检测到所述第1电动马达、所述第2电动马达及所述第3电动马达的加速动作，则所述控制部……将所述第1电动马达的供给电力减少为比检测到所述第1电动马达单独进行加速动作时供给到所述第1电动马达的第1最大供给电力小，并且，将所述第2电动马达的供给电力减少为比检测到所述第2电动马达单独进行加速动作时供给到所述第2电动马达的第2最大供给电力小，并且，将所述第3电动马达的供给电力减少为比检测到所述第3电动马达单独进行加速动作时供给到所述第3电动马达的第3最大供给电力小。”的发明特定事项以作为补正后的权利要求10。

根据申请当时的说明书第[0069]段的内容，设定了对“根据权利要求9所述的起重机的控制装置，其特征在于，若通过所述检测部同时检测到所述第1电动马达、所述第2电动马达及所述第3电动马达的加速动作，则所述控制部将所述第1电动马达、所述第2电动马达及所述第3电动马达的供给电力分别限制为所述第2总供给电力。”进行规定的新的权利要求12。

并且，将补正前的权利要求6作为补正后的新权利要求11，将补正前的权利要求7作为补正后的新权利要求13，且将补正前的权利要求8作为补正后的新权利要求14。

删除了补正前的权利要求1至8。

Claims (8)

1.一种起重机的控制装置，所述起重机具有第1电动马达、第2电动马达及第3电动马达，所述起重机的控制装置的特征在于，具备：

电力供给部，分别向所述第1电动马达、所述第2电动马达及所述第3电动马达供给驱动电力；

输入部，分别输入所述第1电动马达、所述第2电动马达及所述第3电动马达的驱动指令；及

控制部，根据从所述输入部输入的驱动指令控制所述电力供给部，

所述控制部将供给到所述第1电动马达、所述第2电动马达及所述第3电动马达的电力相加的总供给电力限制为小于第1总供给电力的第2总供给电力，所述第1总供给电力通过将所述第1电动马达、所述第2电动马达及所述第3电动马达分别单独被加速驱动时供给到这些各电动马达的电力相加而得。

2.根据权利要求1所述的起重机的控制装置，其特征在于，

所述第2总供给电力大于将所述第1电动马达、所述第2电动马达及所述第3电动马达各自的额定消耗电力相加而得的第3总供给电力。

3.根据权利要求1或2所述的起重机的控制装置，其特征在于，还具备：

检测部，分别检测所述第1电动马达、所述第2电动马达及所述第3电动马达的加速动作，

若通过所述检测部同时检测到所述第1电动马达、所述第2电动马达及所述第3电动马达的加速动作，则所述控制部将所述总供给电力限制为所述第2总供给电力。

4.根据权利要求3所述的起重机的控制装置，其特征在于，

若通过所述检测部同时检测到所述第1电动马达、所述第2电动马达及所述第3电动马达的加速动作，则所述控制部将供给到所述第1电动马达的供给电力减少为比检测到所述第1电动马达单独进行加速动作时供给到所述第1电动马达的第1最大供给电力小。

5.根据权利要求4所述的起重机的控制装置，其特征在于，

若通过所述检测部同时检测到所述第1电动马达、所述第2电动马达及所述第3电动马达的加速动作，则所述控制部进一步将供给到所述第2电动马达的供给电力减少为比检测到所述第2电动马达单独进行加速动作时供给到所述第2电动马达的第2最大供给电力少，并且将供给到所述第3电动马达的供给电力减少为比检测到所述第3电动马达单独进行加速动作时供给到所述第3电动马达的第3最大供给电力少。

6.根据权利要求5所述的起重机的控制装置，其特征在于，

所述控制部将供给到所述第1电动马达的供给电力相对于所述第1最大供给电力的减少率、供给到所述第2电动马达的供给电力相对于所述第2最大供给电力的减少率及供给到所述第3电动马达的供给电力相对于所述第3最大供给电力的减少率设为彼此相等。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的起重机的控制装置，其特征在于，具备：

多台起重机，具有所述第1电动马达、所述第2电动马达及所述第3电动马达，

所述控制部将所述多台起重机各自的所述总供给电力相加的整体总供给电力限制为小于第1整体总供给电力的第2整体总供给电力，所述第1整体总供给电力通过将所述多台起重机各自的所述第1总供给电力相加而得。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的起重机的控制装置，其特征在于，

所述起重机具有：回转体，以能够回转的方式搭载于基体上；及吊臂，以能够俯仰运动的方式设置于回转体上，

所述第1电动马达、所述第2电动马达及所述第3电动马达中的任一马达为使吊在所述吊臂的前端部的装卸对象升降的卷扬用电动马达，其中任一马达为使所述回转体回转的回转用电动马达，且其中任一马达为使所述吊臂进行俯仰的俯仰用电动马达。