JP2009107848A - クレーン走行装置及びクレーン走行装置用インバータ - Google Patents

Abstract

【課題】１）走行クレーンが目標位置手前で止まりそうなとき、現在運転している速度から再加速、または逆転させ、容易に目的位置に停止させる。２）走行用モートル運転時、加速、減速、逆転動作時はインバータの加減速トルクを調整可能にし、荷振れを大きく増長することなく滑らかに加速、または減速する。３）走行クレーンの応答性がＶ／Ｆインバータの１０倍以上あり、オペレータが荷振れを加減速動作で吸収できる。
【解決手段】１）急加速、逆転でき応答性を高めるために、速度検出手段を設ける。２）インバータは、速度センサー付きベクトル制御、センサーレスベクトル制御、速度推定演算による速度検出手段を設けた制御などとする。３）コースチング時、パワーオン状態でモートルの最大トルクを制限してブレーキを掛ける。４）コースチング動作後、再加速または逆転時は目標の速度指令に設定した後、変更可能なトルク制限により運転する。
【選択図】図１

Description

本発明はクレーン走行装置及びクレーン走行装置用インバータに係り、特に加速、減速、停止を滑らかに行うことのできるクレーン走行装置及びその制御装置であるクレーン走行装置用インバータ装置に関するものである。

運転作業員（以下オペレータ）がクレーンに乗って操作するクレーン走行機械において、走行用モートルは
（１）手軽に速度が変更できる。
（２）加減速時間を設定することにより自動的になめらかに加速減速できる。
（３）高効率運転ができる。
（４）メンテナンスフリーである。
などが望まれる。

このことより、近年、上記走行用モートルの速度制御は、巻線形モートルの二次抵抗制御によるクレーン制御方式から、出力電圧Ｖと出力周波数Ｆの比を予め定めた関係（Ｖ／Ｆパターン）になるように制御するいわゆる一般にＶ／Ｆインバータとよばれているインバータ装置を使い、誘導電動機を周波数制御して可変速制御するクレーン制御方式を採用するようになってきている。従来このインバータ化されたクレーンの走行用モートルでは、クレーンのコースチング動作（惰走運転）時、インバータの出力を遮断して、フリーラン状態で運転していた。図１３は、この運転のタイムチャートを示す。図１３において、横軸は時間、縦軸は走行クレーン速度で、速度Ｎ１状態から目標位置に停止させる場合を示している。実線は実速度、２点鎖線は加減速演算部の速度指令を示す。Ａで示した区間はフットブレーキで減速する区間、Ｂで示した区間はコースチング動作（惰走運転；簡易フリーラン減速）を示している。

インバータ化されたクレーンの走行用モートルでは、減速する場合、オペレータは足による操作、すなわち、フットブレーキを効かせて減速させるため、インバータが運転状態であるとモートル電流が増加し、インバータは自分自身を保護する目的でトリップ（出力遮断）動作となるのでクレーンが停止してしまう。また最悪の場合はインバータの主回路素子を破損させてしまう。このため、減速させる場合はインバータの出力を遮断して、フリーラン状態、即ちコースチング動作（惰走運転）させて減速するのである。

ここでクレーンが目標の停止位置に届かなかった場合は、コースチング動作から再加速させる。また、行き過ぎの場合は逆転操作を行えば良い。これらの方法には、クレーン以外の負荷ではいくつかの方法がある。例えば、特公平４−２４９５９号公報では瞬時停電した場合の説明がなされているが、今回クレーンの場合と比較すると、クレーンのコースチング動作は瞬時停電ではないが、上記文献でもフリーラン中の再運転であるということから同様に考えてみる。まず、フリーランしているモートルの残留電圧から誘起されている回転周波数を検出する。電源復帰後、インバータから与える出力周波数Ｆは、検出した周波数とする。インバータの出力電圧Ｖは零付近から徐々に上昇させ、予め定めたＶ／Ｆパターンとなるまで上昇した後、通常のＶ／Ｆパターンに基づいたＶ／Ｆ運転に戻す。

また、特開昭５０−８８５２７号公報では、モートルの残留電圧の有無を検出し、有りの時は、出力電圧の位相を同一になるよう制御し、無しの時には、そのままインバータの出力をモートルに供給していた。しかし、残留電圧が無しの場合、クレーン走行用ではオペレータがフットブレーキ操作により強制的にモートル速度を減速しており、それまで出力していた出力周波数、電圧を与えた場合は、実際の速度と速度指令が一致しておらず、速度が急変する。

出力周波数、電圧を零から与えた場合は、本願の第１０図のように速度が一旦零まで急減速してから徐々に加速するいわゆるソフトスタートを行っていたために、クレーンで吊っている荷物が大きく揺れることがある。このように従来のクレーン走行用インバータでは、運転中の速度から減速、再加速、逆転操作が滑らかに行われていなかった。

さらに、特開昭５０−８８５２７号公報の従来例で説明している様に、モートルの残留電圧の位相と周波数が合わない場合、インバータを構成している素子やモートルに悪影響を及ぼすため、ここには記載されていないが、最も一般にクレーン走行用インバータとして実施されている例は、目標位置に停止できないというような場合でも、確実にモートルが停止するまでは、再加速しないこと、または逆転操作に入れないことであった。これはクレーンにオペレータが乗っているため、クレーン（モートル）が停止しているか否かは十分わかっており、停止するまで待ってから再スタートを行っていた。すなわち一旦確実に停止させてから再度目標位置に微調整しながら停止させるようにしていた。

特開昭５０−８８５２７号公報

本発明が解決しようとする課題を列挙すると次のようになる。

１）コースチング中の減速時、オペレータがフットブレーキ操作、またはフットブレーキ解除しながら走行クレーンが目標位置手前で止まりそうなとき、モートルが必ず停止してから再加速するのでなく、また行き過ぎたときでも一旦停止してから逆転するのではなく、現在運転しているその速度から再加速、または逆転させ、すばやくそれに対応した動作をさせ、オペレータの意志通りに、容易に目的位置に停止させること。

２）走行用モートル運転時、加速、減速、逆転動作時はインバータの加減速トルクを調整可能にし、荷振れを大きく増長することなく滑らかに加速、または減速すること。

３）応答性がＶ／Ｆインバータの１０倍以上あり即応性があること。応答性の向上によりオペレータが荷振れを加減速動作で吸収できること。従来、Ｖ／Ｆインバータの応答性は約１Ｈｚ程度であるが、これをその１０倍以上の応答性を実現できることである。（応答性を向上させるためには周波数と位相を一致させることはもちろんであるが、これまで位相がゼロクロス付近で速度急変したり、ゼロクロス点を測定している間は再投入できなかった。また、速度が逆転側に急変するなどの場合にも対応できなかった。）
本発明の目的はこれらに問題なく対応できるようにすることである。

なお、本発明は瞬時停電時の対応ではなく、走行クレーンを加減速運転する時の対応であり、通常頻繁に繰り返し発生するコースチング後の減速、再加速、逆転運転時に、オペレータの意志通りに操作できる使い勝手の良い、クレーン走行用インバータを提供することにある。

これらの課題は、本願発明により、次のようにして解決される。

１）オーペレータの意志通りに急加速、逆転でき応答性を高めるために、速度検出手段を設ける。

２）上記速度検出手段を設けるために、インバータは、速度センサー付きベクトル制御、または速度センサーは付けるがインバーターはセンサーレスベクトル制御、さらに速度センサーを用いず速度推定演算による速度検出手段を設けた速度センサーレスベクトル制御のいずれかの制御を使ったインバータで構成する。

３）コースチング時、フットブレーキ操作またはブレーキ解除の時は、インバータの出力をフリーラン状態にせず電流を流し続け、インバータとモートル間を電気的に接続しておき、モートルの最大トルクを制限して、第１のトルク制限値によるトルク制限により、パワーオン状態にしておく。

４）コースチング動作後、再加速または逆転時は目標の速度指令に設定した後、第２のトルク制限値によりトルク制限を掛ける。第２の制限値はオペレータが自由に設定できる。

５）コースチング時、インバータは第１のトルク制限状態であるが、実施対応で考えれば次のようにすることができる。

・フットブレーキのオン、オフにかかわらず、インバータは力行状態で運転する。
・または回生（ブレーキ）状態で運転する。
・さらに、フットブレーキオン時回生、オフ時力行状態となるよう、これらが切
り替え可能とする。

１）クレーンを目標位置に停止させる場合、目標位置に達しなかったり行きすぎた場合でも、走行用モートルを一旦停止することなく、すばやく再加速、逆転することができるので、オペレータの意志通りに、容易に目的位置に停止させることができる。

２）クレーンを目標位置に停止させる場合、最大トルク値、第１トルク制限値、第２トルク制限値が切り替えられ、トルクを調整することができるので、荷振れを大きく増長することなく滑らかに加速、または減速することができ使い勝手が向上する。

３）速度検出手段を備えたベクトル制御インバータを使用することにより、高速応答できるのでオペレータが荷振れを押さえるために、運転中にフットブレーキをオンオフすることが可能となり、使い勝手が向上する。

本発明の実施例を図１に示す。図１は速度センサー付きベクトル制御構成である。１は誘導電動機でクレーン走行駆動モートルを示す。走行モートル１の出力側には機械的なブレーキ力を付与するフットブレーキ３０が装備される。２は速度を検出するパルス発電機、パルスエンコーダなどで構成される速度センサーで、モートルに内蔵またはクレーンに別置されている。速度センサーは回転数に比例したパルス周波数を出力し、速度演算部１７で速度信号ωｒを得る。

一方クレーン走行速度は速度設定器３−１、３−２、３−３により設定されている。図では３段速設定となっているが、３段に制限されるものではない。またこの値は、可変抵抗器で設定されても良いし、デジタル値で不揮発性または揮発性メモリ、あるいはデジタルスイッチなどで設定されていても良い。スイッチ４−１、４−２、４−３は速度切替用スイッチで同時に選択されることはない。ただしスイッチの投入時間、釈放時間遅れにより瞬時スイッチがオンすることはやむを得ない。このスイッチはＳＦ０、ＳＦ１、ＳＦ２と記号を付けてあり、通常は、オペレータがクレーンの速度を切り替えるノッチコントローラで選択される。

次に速度指令は加減速演算器５に送られ、速度を切り替えた時、荷物が振れないように最大加速度制限値を設定し、加減速演算器５の出力は通常は最大加速度制限値に設定された傾斜で上昇、下降する。その傾斜は目標速度になるまでの加速または減速時間で設定される。加速時間、減速時間は別々に設定することができる。

さらに、これら加速時間、減速時間は、加減速時間切替スイッチ７（以下ＣＨ１とする）で第１加減速時間６−１と第２加減速時間６−２より切替えることができる。加減速演算器５の出力は減算器８で速度信号ωｒとの差を取り、誤差調節器９で比例積分増幅または比例増幅し、フィードバックループを構成する。

誤差調節器９の出力はトルク制限器１０に入力され、このトルク制限器１０は走行モートルのトルクを制限するようにその出力を制限する。その制限値は、インバータとモートルの最大能力で決まる最大トルク値１３と、外部から調整できる第１トルク制限値１２−１、および外部から調整できる第２トルク制限値１２−２より決められる。第１トルク制限値１２−１、第２トルク制限値１２−２は、外部より操作されるトルク制限有効スイッチ１４がオンで有効となり、トルク制限値切替スイッチ２５（以下ＣＨ２とする）で第１、第２トルク制限値のいずれかを選択できる。

トルク制限器１０の出力は走行用モートルのトルク分電流Ｉｔとして電流制御器およびＰＷＭインバータ部１９へ送られる。一方、速度演算部１７の出力の速度信号ωｒは磁束制御器１８に入力される。この磁束制御器１８は走行用モートルが定トルク領域で磁束一定、定出力領域で磁束を回転数に反比例させる演算を行う。その演算結果は、磁束分電流Ｉｍとして、電流制御器およびＰＷＭインバータ部１９へ送られる。また、トルク制限器１０の出力Ｉｔは、すべり角周波数演算器１５に入力され走行用モートルのすべり角周波数ωｓを演算して、加算器１６で走行用モートルの出力角周波数ω１＝ωｒ＋ωｓを演算する。加算器１６の出力角周波数ω１は電流制御器およびＰＷＭインバータ部１９へ送られる。

電流制御器およびＰＷＭインバータ部１９ではトルク分電流Ｉｔと磁束分電流Ｉｍにより、走行用モートルの一次電流の大きさＩ１がベクトル合成演算され、また走行用モートルの出力角周波数ω１により、モートルの一次電流周波数が決められる。さらに、電流制御器およびＰＷＭインバータ部１９で、パルス幅変調（ＰＷＭ）制御により走行用モートル１を速度制御する。

次に図２により本発明の動作をタイムチャートで説明する。図２は走行用モートルの加速時の動作は省略している。速度設定器３−１、３−２、３−３はそれぞれＳＦ０、ＳＦ１、ＳＦ２に対応し、ＳＦ０に対応する速度はＮ１、ＳＦ１に対応する速度は零速度、ＳＦ２に対応する速度はＮ２に設定されている。スイッチ入力は、図１には記載されていないが正転ＦＷ、逆転ＲＥＶ入力があり、図２では正転入力ＦＷの場合を示している。その他トルク制限ＴＬはトルク制限有効スイッチ１４（図２中、「トルク制限ＴＬ」信号）がオンでトルク制限動作となり、トルク制限切替スイッチＣＨ２（図２中、「トルク制限切替ＣＨ２」信号）はオフで第１トルク制限、オンで第２トルク制限を選択する。トルク制限有効スイッチ１４（図２中、「トルク制限ＴＬ」信号）がオフで、最大トルクまで出力可能となる。

加速時間切替ＣＨ１は、加速と減速時間を第一と第二に切替えるもので、ＣＨ１（図２中、「加減速時間切替ＣＨ１」信号）オフでクレーン走行用として荷振れを最少限となる最適な第一加減速時間が選定されている。ＣＨ１（図２中、「加減速時間切替ＣＨ１」信号）がオンで第二加減速時間が選定され、加減速時間が最小の値が入力されている。すなわち、ＣＨ１オンで加減速機能がキャンセルされる。速度設定はスイッチと対応して、図２中、多段速（零速）ＳＦ１、多段速（Ｎ１）ＳＦ０、多段速（Ｎ２）ＳＦ２で示している。タイムチャートでは、実線がクレーン走行モートルの実速度を示し、２点鎖線が加減速演算器５の出力の速度指令を表わしている。最初ＳＦ０（スイッチ４−１）がオンしており、クレーン走行速度はＮ１で運転されている。つぎにコースチング動作に入るｔ１時、トルク制限ＴＬをオン、時間ｔ２で加減速時間切替ＣＨ１をオン、時間ｔ３でＳＦ１をオンする。図２中、「多段速（零速）ＳＦ１」信号オンのとき速度設定器３−２で設定された速度が有効となり、「多段速（Ｎ１）ＳＦ０」信号オンのとき速度設定器３−１で設定された速度が有効となり、「多段速（Ｎ２）ＳＦ２」信号オンのとき速度設定器３−３で設定された速度が有効となる。なお、ＳＦ０、ＳＦ１、ＳＦ２は同時に有効とならないようにロジック的に、優先順位が決められており同時入力の場合はＳＦ１、ＳＦ０、ＳＦ２の順に優先されている。
このため、ＳＦ１が入力された時点で速度はトルク制限されているが、零速度に向かう。次に時間ｔ４でＳＦ０がオフする。フットブレーキがオンしたＡと示された区間、走行モートルは減速の傾斜が急となり、フットブレーキをオフしたＢ区間は減速の傾斜はゆるやかになる。

なお時間ｔ３で２点鎖線の速度指令は加速時間切替ＣＨ１がオンであり、ＳＦ１の零速が選択されているため、零に瞬時設定される。コースチング動作はｔ３からｔ６までで、時間ｔ６でＳＦ１がオフされる。なお時間ｔ５では多段速ＳＦ２が次の準備のためにオンされている。

時間ｔ６では多段速ＳＦ１の零速指令が解除されるので、速度指令は多段速ＳＦ２で与えられ、速度Ｎ２が設定される。又同時にトルク制限切替えＣＨ２がオンとなり、第１トルク制限値から第２トルク制限値に変更される。第２トルク制限値の設定はクレーン走行速度が適度に加速されるトルク制限値に設定されており、第１制限値よりも大きな値が設定されている。このためクレーン走行モートルは第２トルク制限値で速度Ｎ２まで加速する。

速度がＮ２に到達した時間ｔ７ではトルク制限ＴＬをオフし、トルク制限が解除されるため、走行モートルのトルクは最大トルクまで出力可能となる。トルク制限を解除した後、又は同時に、トルク制限切替ＣＨ２、加減速時間切替ＣＨ１をオフにした後、時間ｔ８で多段速ＳＦ１の零速を選択し、第１加速時間で設定された減速時間にしたがって、減速し停止する。図２では走行クレーンが停止位置より手前過ぎたため、再加速する場合で従来のように停止するまで待ってから再加速する必要はない。コースチング動作は時間ｔ３からｔ６までであるが、この区間は速度指令は零で実速度が高いため、トルク制限が掛かっていてもモートルは回生制動となり、フットブレーキを助ける動作となる。

なお、図２においてｔ２とｔ３の動作が逆となり、ｔ２時に零速ＳＦ１がオフからオン、ｔ３時に加速時間切替ＣＨ１が、オフからオンになってもトルク制限ＴＬがオンになっているため、特に順序が規定されるものではない。

又、以下に述べる図３から図６においても同様である。

図３は停止位置が予定位置を越えそうになった時、逆転動作を示したもので、時間ｔ６で正転ＦＷから、逆転ＲＥＶに切り替えている（図２中、時間ｔ６で、「正転ＦＷ」信号オン「正転ＲＥＶ」信号オフ状態から、「正転ＦＷ」信号オフ「正転ＲＥＶ」信号オン状態に切り替えている）。その他の動作は図２と同様である。

図４は図２に対し、コースチング時、速度設定をＳＦ１の零速に切替えず、そのままＳＦ０のＮ１のままにする。このため、実速度に対し速度設定が高いためモートルは、トルク制限ではあるが力行動作となる。トルク制限値を負荷トルクにあわせた時はモートル発生トルクと負荷トルクがほぼ等しくなるので、フットブレーキオフ時、速度はほぼ水平となり、パワーオン状態で運転する。

図５は図３の動作をコースチング時、図４と同様に力行動作となるようにして、正転ＦＷから逆転ＲＥＶに切り替えたものである。

図６は図３と図５を組み合わせたもので、フットブレーキオン時、モートルは回生動作となるように速度指令を零速設定し、フットブレーキを助ける用に働く。フットブレーキオフ時、速度設定はＳＦ１のＮ１に切替えモートルは力行動作となる。トルク制限値の調整により、オペレータが目標位置に調整しやすいようフットブレーキオフ時、加速気味に設定することができる。

次に、図７に速度センサーを用いない速度センサーレスベクトル制御を用いた具体的実施例の構成を示す。図１と異なる点は、走行用モートルの速度を検出する速度センサーであるパルス発電機２がない。又、図1では、電流制御器およびＰＷＭインバータ部１９に、一次角周波数ω１を、トルク分電流Ｉｔよりすべり角周波数ωｓを求め、さらに速度信号ωｒにこのωｓを加算して求めることにより与えていたが、図７では電流制御器およびＰＷＭインバータ部１９の中にある出力周波数ω１を引き出し、トルク分電流Ｉｔｆよりすべり角周波数演算１５によりすべり角周波数ωｓを求め、減算器８ａによりω１−ωｓを演算して速度信号ωｒを求めるようにしている。又、磁束分電流Ｉｍは図１では速度信号ωｒより、ある一定速度以下で一定磁束制御を行い、この一定速度を超える場合は磁束弱め制御を行うが、図７では速度センサー（パルス発電機２）がないため、出力角周波数ω１によって行う。この場合、速度検出手段はすべり角周波数演算１５，電流制御器およびＰＷＭインバータ部１９で構成されることになる。

減速時のフットブレーキ操作と、トルク制限ＴＬ、第１トルク制限値、第２トルク制限値のトルク制限切替ＣＨ２、加減速時間切替ＣＨ１、多段速（Ｎ１）ＳＦ０、多段速（零速）ＳＦ１、多段速（Ｎ２）ＳＦ２のタイミングは、図２〜図６と全く同様の動作となる。

以上の実施例によれば、コースチング中の減速時、オペレータがフットブレーキ操作、またはフットブレーキ解除しながら走行クレーンが目標位置手前で止まりそうなとき、現在運転しているその速度から再加速、または逆転させ、すばやくそれに対応した動作をさせ、オペレータの意志通りに、容易に目的位置に停止させることができる効果がある。また、走行用モートル運転時、加速、減速、逆転動作時はインバータの加減速トルクを調整可能にし、荷振れを大きく増長することなく滑らかに加速、または減速することができる効果がある。更に、センサ付きベクトル制御インバータを使い、そのトルク指令Ｉｔを調整することにより実現できるので、応答性が従来のＶ／Ｆインバータの１０倍以上に向上することができ、オペレータが荷振れを加減速動作で吸収できる効果がある。

図８、図９はトルク制限入力ＴＬ、第１トルク制限値と第２トルク制限値を切替えるトルク制限値切替ＣＨ２、加減速時間切替ＣＨ１、多段速（Ｎ１）ＳＦ０、多段速（零速）ＳＦ１、多段速（Ｎ２）ＳＦ２のタイミング動作をインバータ内部で自動的に発生させる構成にしたものである。図中、２０は減速入力スイッチ、２１ａ、２１ｂは抵抗、２２はフォトカプラ、２３はタイミング発生回路、PV,Vccは互いに絶縁された制御電源である。フォトカプラ２２は減速入力スイッチ２０側とインバータのロジック部側を電気的に絶縁するために用いる。減速入力スイッチ２０をオンにすることにより、フォトカプラ２２がオンし、タイミング発生回路２３に入力され、図２〜図６に示す時間ｔ１〜ｔ４を次々と発生する。又、減速入力スイッチ２０をオフした時には図２〜図６に示す時間ｔ５〜ｔ９が発生し、減速時のタイミングを走行用インバータで減速入力スイッチによって自動的に行うようにしたクレーン走行用インバータである。

図８〜図９の実施例によれば、更に、タイミング発生回路をインバータユニット内に纏めることができ、インバータ装置をクレーン制御としてコンパクトに纏めることができる効果がある。

図１０に本発明の他の一実施例として、図１、図７、図８、図９の第２トルク制限値１２−２の部分を他の方法で実施したものである。図１、図７、図８、図９では、第２トルク制限値は不揮発性メモリ、または揮発性メモリ、可変抵抗器、デジタルスイッチ等で設定された一定の固定値であるが、図１０ではポテンショメータ１２−４を使用し、直流電源１２−３をポテンショメータの両端に接続し一定の電圧を供給している。図１０は図１、図７、図８、図９の実施例の第２トルク制限値１２−２をポテンショメータ１２−４で置き換えたもので、その他は同様の構成になる。

第２トルク制限値はポテンショメータの摺動部と直流電源１２−３の負電圧が出力として取り出され、端子間電圧Ｖｏとして得られる。ポテンショメータ１２−４は、オペレータが直接操作できるようになっており、コースチング運転後、手前で停止しそうな時は再加速、行き過ぎた場合は逆転するが、その第２トルク制限値をオペレータが調整できる様にしたものである。

図１１はポテンショメータ１２−４を足踏み用アクセルスイッチと連動させた機構を示した図である。３１は足踏み用アクセルスイッチのベース、３２は踏み台、ベース３１と踏み台３２との間にはバネ３３が取り付けられており、踏込んだ足を離すとバネの作用で元に戻る。３８はベース３１と踏み台３２を固定する支持金具である。３４は踏み台３２の踏込み角θをポテンショメータ１２−４に伝えるスライドバーで回転運動を往復運動に変換する。３６は固定ネジで踏み台３２とスライドバー３４を固定している。スライドバー３４はスライドバー押え３７で押さえられている。一方、ポテンショメータ１２−４には連結板３５が取り付けられており、自在止め具３９でスライドバー３４に取り付けられている。

動作はオペレータが踏み板３２をθ踏み込むとスライドバー３４が下がり、ポテンショメータ１２−４がθｐ回転する。この動作の関係を図１２に示す。横軸に踏込み角度θｏ縦軸にポテンショメータ１２−４の出力電圧Ｖｏを示す。踏込まない時は初期角度θｏで出力はＶ０１となり、最大踏込み角θmaxでＶＯ２を出力する。オペレータは踏込む程度により、加速トルク、または、逆転するためのトルクを調整できるようになり、踏込めば踏込むほどトルクが大きくなり、自動車のアクセルを踏む感覚で加速度を調整することができる。図１１ではアクセルを用いたが、足で操作するものに限らず手で操作しても良く、オペレータが容易に設定値を変えられればよい。図１１の機構は踏み込み量を角度変換する一例を示したがこれに限ることはない。このように図１０〜図１２の実施例の構成すれば、更に、減速時はフットブレーキで、加速時は第２制限トルク調整で、自動車のブレーキとアクセルを踏む感覚で加速度を調整することができる使い勝手の良いクレーンの走行運転が可能となる効果がある。

以上本発明の実施例を説明したが、これらの実施例によれば次の効果がある。

１）コースチング時、走行用モートルを一旦停止することなく、すばやく再加速、逆転することができるので、オペレータの意志通りに、容易に目的位置に停止させることができる。

２）コースチング後、インバータの加速時間が第２トルク制限値によって変えることができるのでオペレータの好みにより設定でき、また加速途中で第１トルク制限にオペレータが自由に切り替えることができるので、荷振防止の程度を加減することができる。

３）高速応答できるのでオペレータが荷振れを押さえるために、運転中にフットブレーキをオンオフすることが可能となり、使い勝手が向上する。

本発明による制御構成図の一実施例。 本発明による一実施例の再加速時のタイムチャート。 本発明による一実施例の逆転時のタイムチャート。 本発明による他の実施例の再加速時のタイムチャート。 本発明による他の実施例の逆転時のタイムチャート。 本発明による更に他の実施例の逆転時のタイムチャート。 本発明による制御構成図の別の実施例。 本発明のインバータユニット内にタイミング回路を具備した実施例。 本発明のインバータユニット内にタイミング回路を具備した他の実施例。 本発明の第２トルク制限値可変とした一実施例 本発明の第２トルク制限値を発生する機械構成図 本発明を説明するための特性図。 従来技術の動作を説明するためのタイムチャート。

１…誘導電動機（モートル）、 ２…パルス発電機、 ３−１，３−２，３−３…速度設定器または速度データ、 ４−１，４−２，４−３…スイッチ、 ５…加減速演算器、 ６−１，６−２…加減速時間データ、７…加減速時間切替スイッチ、 ８…減算器、 ９…誤差調節器、 １０…トルク制限器、 １１…最小値回路、 １２−１…第１トルク制限値、 １２−２…第２トルク制限値、 12-3…直流電源、 12-4…ポテンショメータ、 １３…最大トルク値、 １４…トルク制限有効スイッチ、 １５…すべり周波数演算器、 １６…加算器、 １７…速度演算部、 １８…磁束制御器、 １９…電流制御器およびＰＷＭインバータ部、 ８ａ…減算器、 １７ａ、 速度演算部、 ２０…減速入力スイッチ、 ２１a、２１ｂ…固定抵抗、 ２２…フォトカプラ、 ２３…タイミング発生回路、 ２４ａ、２４ｂ…インバータユニット、 ２５…トルク制限切替スイッチ、 ３０…ブレーキ、 31…ベース、 32…踏み台、 33…バネ、 34…スライドバー、 35…連結板、 36…固定ネジ、 37…スライドバー押え、 38…支持金具、 39…自在止め具。

Claims (10)

1. クレーン走行用モートルと、クレーン走行用モートルの速度を検出する速度検出手段と、速度検出手段の出力信号より入力する速度演算部と、クレーン走行用多段速速度設定器と、多段速速度設定器を選択するスイッチと、加減速演算器と、第１又は第２の加減速時間を切替えるスイッチと、トルク制限入力スイッチを持つベクトルインバータと、クレーンの走行用モートルの出力軸に機械的な制動力を付与するブレーキを備え、
   クレーンの惰走運転時にあって、インバータとモートルを電気的に接続した状態で、第１のトルク制限値によるトルク制限を掛け、減速時間を最短時間に切替え、零速度指令にすることによりインバータをパワーオン状態のままでブレーキを作動させて減速し、再加速又は逆転動作時に、第２のトルク制限値に切り替えて運転するクレーン走行装置。
2. インバータを力行状態で運転する請求項１記載のクレーン走行装置。
3. インバータを回生状態と力行状態を切替、ブレーキのオン時回生状態，ブレーキのオフ時力行状態で運転する請求項１記載のクレーン走行装置。
4. クレーン走行用モートルと、クレーン走行用多段速速度設定器と、多段速速度設定器を選択するスイッチと、加減速演算器と、第１又は第２の加減速時間を切替えるスイッチと、トルク制限入力スイッチを持つベクトルインバータと、インバータの出力周波数に基づいてクレーン走行用モートルの速度を演算する速度演算器と、クレーンの走行用モートルの出力軸に機械的な制動力を付与するブレーキとを備え、クレーンの惰走運転時にあって、インバータとモートルを電気的に接続した状態で、第１のトルク制限値によるトルク制限を掛け、減速時間を最短時間に切替え、零速度指令にすることによりインバータをパワーオン状態のままでブレーキを作動させて減速し、再加速又は逆転動作時に、第２のトルク制限値に切り替えて運転するクレーン走行装置。
5. クレーンの惰走運転時にあって、インバータを力行状態で運転する請求項４記載のクレーン走行装置。
6. クレーンの惰走運転時にあって、インバータを回生状態と力行状態を切替、ブレーキのオン時回生状態，ブレーキのオフ時力行状態で運転する請求項４記載のクレーン走行装置。
7. クレーン走行用モートルと、前記クレーン走行用モートルの速度を検出する速度検出手段と、
   クレーン走行用多段速速度を選択するノッチコントローラと、クレーンの走行用モートルの出力軸に機械的な制動力を付与するブレーキと、前記クレーン走行用モートルを前記ノッチコントローラで選択された速度になるように駆動するインバータを備えたクレーン走行装置において、
   前記ノッチコントローラが切り替わったとき該ノッチコントローラからの速度指令信号の変化時間を切替える加減速時間切替スイッチと、トルク制限機能を有するベクトルインバータとして構成された前記インバータと、前記ノッチコントローラで速度指令を零速にし前記ブレーキを作動させて減速させるときには前記トルク制限機能の第１のトルク制限値によるトルク制限を掛け、該減速途中で前記ノッチコントローラで速度指令を第２速にし再加速又は逆転動作時には前記トルク制限機能の第２のトルク制限値によるトルク制限を掛けるように切り替える制御手段を備えたことを特徴とするクレーン走行装置。
8. 前記第２のトルク制限値は足踏みで、あるいは手動で可変する手段を備えたことを特徴とする請求項７記載のクレーン走行装置。
9. クレーン走行用モートルの速度を制御する多段速速度設定器を選択するスイッチと、加減速演算器の時間を切替える第１、第２の加減速時間切替えスイッチと、第１および第２のトルク制限入力スイッチをクレーンの惰走運転時および再加速または逆転動作時に入力する入力スイッチを備え、入力スイッチのオン、オフにより、ベクトルインバータ内部で自動的にオン、オフタイミング制御するクレーン走行用インバータ装置。
10. クレーン走行用モートルの速度を制御する多段速速度設定器を選択する手段と、加減速演算器の時間を切替える加減速時間切替え手段と、減速指令を入力する端子と、該減速指令入力端子からの減速指令のオン、オフによりベクトルインバータ内部で減速、再加速、逆転動作のタイミング信号を発生するタイミング発生手段を備えたことを特徴とするクレーン走行用インバータ装置。

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