JP2001151464A - Motor starting control system for traversing inverter driven hoist - Google Patents
Motor starting control system for traversing inverter driven hoistInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はインバータを使用し
たホイストにおける横行用モートルの起動時のインバー
タの出力電圧の制御方式に関わる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for controlling the output voltage of an inverter at the time of starting a traversing motor in a hoist using the inverter.
【0002】[0002]
【従来の技術】ホイストの横行モートルをインバータで
制御を行う場合、クッションスタートを行うため低回転
で運転を開始し、ある一定の増加率でインバータの出力
周波数を横行モートルの設定回転数まで増加させること
で、横行モートルを一定の割合で加速を行う。このとき
インバータの出力周波数と出力電圧の関係は図2に示す
ように周波数が大きいほど出力電圧が増加するように設
定する。これは誘導モートルの励磁電流を出力周波数に
関わらず常に一定になるようにV/f一定制御を行うもの
である。低周波数では誘導モートルのステータ巻き線の
インピーダンスωLが小さくなるため電圧をさげる。理
論的には出力周波数と出力周波数の関係は図2点線で示
すような比例関係となるが、モートルの運転開始周波数
(始動周波数)近傍の低周波数域ではモートルの一次電
圧降下の影響が無視できなくなるため、低周波数域では
図1実線で表すように出力電圧の補正を行う。このよう
なインバータの出力周波数と出力電圧のパターン(V/f
パターン)はモートルの特性と負荷特性から決められ
る。モートルの出力トルクと印加電圧はほぼ比例関係に
あるので、低周波数域でも出力電圧を高く設定したほう
がより大きな出力トルクが得られる。しかし電圧をあま
り高く設定し励磁電流を増やしてしまうとステータコア
の磁気飽和により、過励磁状態となり消費電流の増加に
比べて出力トルクの増加が得られなくなり、効率の悪い
結果となる。したがって、モートルの特性と要求される
出力トルクと効率を考慮して最適な状態でモートルの運
転が行われるようにV/fパターンを設定している。2. Description of the Related Art When a traverse motor of a hoist is controlled by an inverter, the operation is started at a low speed in order to perform a cushion start, and the output frequency of the inverter is increased to a set rotation speed of the traverse motor at a certain constant increase rate. This accelerates the traversing motor at a constant rate. At this time, the relationship between the output frequency and the output voltage of the inverter is set such that the output voltage increases as the frequency increases, as shown in FIG. This is to perform V / f constant control so that the exciting current of the induction motor is always constant regardless of the output frequency. At low frequencies, the voltage is reduced because the impedance ωL of the stator winding of the induction motor becomes small. Theoretically, the relationship between the output frequency and the output frequency is proportional as shown by the dotted line in Fig. 2. However, the effect of the motor's primary voltage drop can be ignored in the low frequency range near the motor operation start frequency (starting frequency). Therefore, the output voltage is corrected as shown by the solid line in FIG. 1 in the low frequency range. The output frequency and output voltage pattern (V / f
Pattern) is determined from the characteristics of the motor and the load characteristics. Since the output torque of the motor is substantially proportional to the applied voltage, a higher output voltage can be obtained by setting the output voltage higher even in a low frequency range. However, if the voltage is set too high and the excitation current is increased, the stator core is magnetically saturated, resulting in an overexcitation state, which makes it impossible to obtain an increase in output torque as compared with an increase in current consumption, resulting in poor efficiency. Therefore, the V / f pattern is set so that the motor is operated in an optimum state in consideration of the characteristics of the motor, the required output torque and the efficiency.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従来技術によるとイン
バータのV/fパターンをモートル効率で想定される負荷
特性を考慮して一義的に設定している。そのため、ホイ
ストの横行装置を考えた場合、負荷が想定負荷よりも大
きいとき、例えば極端に直径の小さい曲路で使用した場
合、モートルの始動トルクが不足しモートルが起動しな
い場合が考えられる。このときインバータはモートルが
起動しなくても一定の加速で出力周波数と出力電圧の増
加を行うため、最終的には過電流検知によって通電を停
止してしまいホイストが停止し、曲路の途中で立往生す
る事態に陥る。一方極端に直径が小さい曲路で使用され
ることを前提にV/fパターンを予め設定してしまうと直
路のように負荷トルクが小さな場合にも必要以上の電流
をモートルに供給することになり極端に効率の悪い使い
方となる不具合を生じてしまう。According to the prior art, the V / f pattern of the inverter is uniquely set in consideration of the load characteristics assumed for the motor efficiency. Therefore, when considering the hoist traversing device, when the load is larger than the assumed load, for example, when used on a curved road with an extremely small diameter, the starting torque of the motor may be insufficient and the motor may not start. At this time, the inverter will increase the output frequency and output voltage at a constant acceleration even if the motor does not start, so eventually the energization will stop due to overcurrent detection, the hoist will stop, and in the middle of the curved road Get stuck. On the other hand, if the V / f pattern is set in advance on the premise that the motor will be used on a curved road with an extremely small diameter, an excessive current will be supplied to the motor even when the load torque is small such as a straight road. This causes a problem that the usage is extremely inefficient.
【0004】本発明の目的は、ホイストの横行装置にお
いて、曲路、直路等の必要とされる始動トルクに応じて
横行モートルの出力トルクを変化させることによって、
常に安定した起動特性を得られる効率の良いホイストの
横行装置を提供することにある。An object of the present invention is to change the output torque of a traversing motor in a hoist traversing device according to a required starting torque on a curved road, a straight road, or the like.
An object of the present invention is to provide an efficient hoist traversing device capable of always obtaining a stable starting characteristic.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明の目的を達成する
ために、横行モートルに取り付けられたエンコーダによ
ってモートルの運転状態を検知し、モートルに電圧が印
加されているにも関わらず、起動が行われないような場
合には、インバータの出力周波数の増加を停止するとと
もにモートルが起動するまで出力電圧を自動的に徐々に
増加させるものである。In order to achieve the object of the present invention, an operation state of the motor is detected by an encoder attached to the traversing motor, and the motor is started even though voltage is applied to the motor. In such a case, the output frequency of the inverter is stopped from increasing and the output voltage is automatically gradually increased until the motor starts.
【0006】[0006]
【発明の実施の形態】図3に本発明の一実施例のインバ
ータ駆動ホイストの横行部の構成ブロック図を図4にイ
ンバータの出力電圧を自動的に増加させるプログラムの
処理フローをを示す。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a traversing portion of an inverter drive hoist according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 shows a processing flow of a program for automatically increasing the output voltage of an inverter.
【0007】横行用モートル3はエンコーダ信号によっ
て制御部5に運転状態を監視される。制御部6は運転状
態を判断しパワー部2への駆動指令(出力周波数と出力
電圧に基づく駆動指令)を与え、パワー部2はコンバー
タ部1で直流に変換された電圧を駆動指令に基づくスイ
ッチング動作(PWM制御)を行うことで、制御部5が
指令する出力周波数と出力電圧を横行モートル3に印加
する。The operating state of the traversing motor 3 is monitored by the control unit 5 based on an encoder signal. The control unit 6 determines an operation state and gives a drive command (a drive command based on an output frequency and an output voltage) to the power unit 2, and the power unit 2 performs switching based on the drive command on the voltage converted into DC by the converter unit 1. By performing the operation (PWM control), the output frequency and the output voltage commanded by the control unit 5 are applied to the traversing motor 3.
【0008】制御部5では図2に示す処理フローによ
り、出力周波数と出力電圧指令をマイコンの演算によて
生成する。横行モートル3の通電が開始された後、まず
S1の判断分岐処理によりエンコーダ信号の入力を確認
する。エンコーダ信号の入力がない場合はモートルに通
電がされているにも関わらずモートルの始動トルクが不
足しているために起動できない状態であることを意味す
る。その場合S3、S4の処理によりインバータの出力
周波数の増加を停止するとともに現在出力される電圧よ
り大きい電圧を出力するためにV/fパターンを変更す
る。例えば図1中のV/fパターン1で運転を行っていた
が横行モートル3が起動できなかった場合には電圧指令
をV/fパターン2に切り替える処理を行う。このV/fパ
ターンの切り替え処理、すなわち図4中S2、S3の処
理を横行モートル3が起動するまで(エンコーダ信号入
力が検出されるまで)繰り返す。The control unit 5 generates an output frequency and an output voltage command by a microcomputer operation according to the processing flow shown in FIG. After the energization of the traversing motor 3 is started, first, the input of the encoder signal is confirmed by the decision branching process of S1. When there is no input of the encoder signal, it means that the motor cannot be started due to insufficient starting torque of the motor although the motor is energized. In this case, the V / f pattern is changed to stop the increase in the output frequency of the inverter and output a voltage higher than the voltage currently output by the processing of S3 and S4. For example, when the operation is performed in the V / f pattern 1 in FIG. 1 but the traversing motor 3 cannot be started, a process of switching the voltage command to the V / f pattern 2 is performed. The V / f pattern switching process, that is, the processes of S2 and S3 in FIG. 4 are repeated until the traversing motor 3 starts (until an encoder signal input is detected).
【0009】モートルの起動が検出された後はその時の
V/fパターンに基づき、インバータの出力周波数の増加
処理(モートルの加速処理)を再開するS2の処理を実
行する。この一連の処理は横行モートルの起動の度に実
行される。その結果、横行モートルに印可される電圧の
V/fパターンは負荷トルクの大小に応じて図1中のV/f
パターン1からV/fパターンnの中から自動的に選択さ
れ、横行モートルの始動に必要な最少の印可電圧指令を
選択することが可能となる。したがって、横行モートル
には負荷の状態に応じて常に起動に必要な最少の電圧が
印可されることになり、無駄な電流を消費することのな
く効率の良い起動動作を得ることができる。After the start of the motor is detected,
Based on the V / f pattern, the process of S2 for restarting the process of increasing the output frequency of the inverter (the process of accelerating the motor) is executed. This series of processing is executed every time the traversing motor is started. As a result, the voltage applied to the traversing motor
The V / f pattern shown in FIG. 1 depends on the magnitude of the load torque.
Pattern 1 is automatically selected from V / f pattern n, and it is possible to select the minimum applied voltage command necessary for starting the traversing motor. Therefore, the minimum voltage required for starting is always applied to the traversing motor according to the state of the load, and an efficient starting operation can be obtained without consuming unnecessary current.
【0010】なお、モートルの起動が検知されない状態
で電圧指令を無制限に上げることは装置の過電流破壊に
つながるため、図3中の電流検出部6により、電流を監
視し過電流保護を設けることでモートルロック等の異常
に対する保護を行う。It should be noted that increasing the voltage command indefinitely in a state where the start of the motor is not detected leads to overcurrent destruction of the apparatus. Therefore, it is necessary to monitor the current by the current detection unit 6 in FIG. 3 and provide overcurrent protection. Protects against abnormalities such as motor lock.
【0011】[0011]
【発明の効果】本発明によれば、インバータホイストの
横行装置において、必要とされる始動トルクに応じて横
行モートルへの印可電圧を自動的に変更し、出力トルク
を変化させることが可能となり、常に安定した起動特性
を得られる効率の良いホイストの横行動作を実現するこ
とができる。According to the present invention, in the traversing device of the inverter hoist, it is possible to automatically change the applied voltage to the traversing motor in accordance with the required starting torque, and to change the output torque. Efficient hoist traversing operation that can always obtain stable starting characteristics can be realized.
【0012】特に横行軌道の直路、曲路が混在するよう
なホイストシステムにおいて常に効率の良い横行モート
ルの起動動作を実現することができる。Particularly, in a hoist system in which a straight path and a curved path in a traverse track are mixed, an efficient start-up operation of the traverse motor can always be realized.
【図1】本発明による横行用モートルインバータの出力
周波数と出力電圧(V/fパターン)を示す図。FIG. 1 is a diagram showing an output frequency and an output voltage (V / f pattern) of a traversing motor inverter according to the present invention.
【図2】従来の横行用モートルインバータの出力周波数
と出力電圧(V/fパターン)を示す図。FIG. 2 is a diagram showing an output frequency and an output voltage (V / f pattern) of a conventional traversing motor inverter.
【図3】本発明による横行モートルの制御構成ブロック
図。FIG. 3 is a block diagram showing a control configuration of a traversing motor according to the present invention.
【図4】本発明による電圧指令(V/fパターン)生成の
処理フロー図。FIG. 4 is a processing flowchart of generating a voltage command (V / f pattern) according to the present invention.
1…コンバータ部、2…パワー部、3…横行モートル、
4…エンコーダ、5…制御部、6…電流検出部。1 ... converter part, 2 ... power part, 3 ... traversing motor,
4 encoder, 5 control unit, 6 current detection unit.
Claims (1)
ーダを有する横行用モートルから構成されるインバータ
駆動ホイストであって、ホイストの横行動作の起動時に
エンコーダによってモートルの回転を検知し、モートル
の始動トルクが不足し起動ができない場合、インバータ
の出力電圧を自動的に増加させて、モートルの始動トル
クを増加させ起動を行うことを特徴とするインバータ駆
動ホイスト。An inverter-driven hoist comprising a traversing motor having an encoder for detecting a position or a speed, wherein a rotation of the motor is detected by an encoder when starting the traversing operation of the hoist, and a starting torque of the motor is obtained. An inverter-driven hoist characterized by automatically increasing the output voltage of the inverter to increase the starting torque of the motor and start the motor when starting is impossible due to insufficient power.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33722199A JP2001151464A (en) | 1999-11-29 | 1999-11-29 | Motor starting control system for traversing inverter driven hoist |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33722199A JP2001151464A (en) | 1999-11-29 | 1999-11-29 | Motor starting control system for traversing inverter driven hoist |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001151464A true JP2001151464A (en) | 2001-06-05 |
Family
ID=18306593
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33722199A Pending JP2001151464A (en) | 1999-11-29 | 1999-11-29 | Motor starting control system for traversing inverter driven hoist |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001151464A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010180001A (en) * | 2009-02-04 | 2010-08-19 | Kamiuchi Electric Works Ltd | Working status management device for crane, and crane equipped with the same |
CN114590711A (en) * | 2022-05-11 | 2022-06-07 | 深圳慧拓无限科技有限公司 | Multi-working-condition rotation starting current regulation and control method and device |
-
1999
- 1999-11-29 JP JP33722199A patent/JP2001151464A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010180001A (en) * | 2009-02-04 | 2010-08-19 | Kamiuchi Electric Works Ltd | Working status management device for crane, and crane equipped with the same |
CN114590711A (en) * | 2022-05-11 | 2022-06-07 | 深圳慧拓无限科技有限公司 | Multi-working-condition rotation starting current regulation and control method and device |
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