JP2010179978A - Lifting magnet control system and lifting magnet control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リフティングマグネット制御システム及びリフティングマグネット制御方法に関するものである。 The present invention relates to a lifting magnet control system and a lifting magnet control method.
一般に、荷役作業や建設作業等において鉄片を持ち上げるためのリフティングマグネットが知られている。リフティングマグネットとしては、工場等の設備となっているもののほか、車両に搭載されるものもある。リフティングマグネットを使用する際には、リフティングマグネットを励磁し、鉄片を吸着させて持ち上げる。そして、鉄片を解放する際には、リフティングマグネットを消磁する。 Generally, a lifting magnet for lifting an iron piece in cargo handling work or construction work is known. As a lifting magnet, in addition to what is installed in a factory or the like, there are some that are mounted on a vehicle. When using a lifting magnet, the lifting magnet is energized and lifted by attracting iron pieces. Then, when releasing the iron piece, the lifting magnet is demagnetized.
特許文献1には、リフティングマグネットを備える作業機械が記載されている。この作業機械では、リフティングマグネットの励磁及び消磁を制御するリフティングマグネット制御システムとして、発電機(17)と、この発電機(17)の発電電力をリフティングマグネットへ供給するマグネット制御器(20)と、発電停止手段(25)とを備える。この発電停止手段は、リグティングマグネットによる吸着作用の停止時に、すなわち、リフティングマグネットの励磁停止時に、油圧モータ(16)を介して発電機(17)の発電作用を停止させ、無駄な運転を防止している。 Patent Document 1 describes a working machine including a lifting magnet. In this work machine, as a lifting magnet control system for controlling excitation and demagnetization of the lifting magnet, a generator (17), and a magnet controller (20) for supplying the generated power of the generator (17) to the lifting magnet, Power generation stopping means (25). This power generation stop means stops the power generation operation of the generator (17) via the hydraulic motor (16) when the adsorption action of the lifting magnet is stopped, that is, when the lifting magnet is stopped, thereby preventing unnecessary operation. is doing.
ところで、従来のリフティングマグネット制御システムでは、リフティングマグネットの励磁期間において、リフティングマグネットに一定の電圧を供給するために、発電機の回転数を一定に保持していた。また、従来のリフティングマグネット制御システムでは、リフティングマグネットと発電機との間に電力変換部を備え、この電力変換部においてPWM制御を行うことによってリフティングマグネットに供給する電圧を制御していた。そのために、電力変換部におけるPWM制御を考慮して、発電機の回転数を大きめに設定していた。その結果、リフティングマグネットの励磁期間における消費エネルギーが大きかった。 By the way, in the conventional lifting magnet control system, in order to supply a constant voltage to the lifting magnet during the excitation period of the lifting magnet, the rotational speed of the generator is kept constant. Further, in the conventional lifting magnet control system, a power conversion unit is provided between the lifting magnet and the generator, and the voltage supplied to the lifting magnet is controlled by performing PWM control in the power conversion unit. For this purpose, the rotational speed of the generator is set to be large in consideration of PWM control in the power converter. As a result, the energy consumption during the excitation period of the lifting magnet was large.
そこで、本発明は、リフティングマグネットの励磁期間における消費エネルギーを低減することが可能なリフティングマグネット制御システム及びリフティングマグネット制御方法を提供することを目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide a lifting magnet control system and a lifting magnet control method capable of reducing energy consumption during the excitation period of the lifting magnet.
本発明のリフティングマグネット制御システムは、発電機と、発電機の発電電力を変換してリフティングマグネットへ供給する電力変換部と、リフティングマグネットの励磁期間において電力変換部の出力電力を次第に低下させるように、発電機の回転数を制御する制御部とを備える。 The lifting magnet control system of the present invention is configured to gradually reduce the output power of the generator, the power converter that converts the power generated by the generator and supplies the power to the lifting magnet, and the excitation period of the lifting magnet. And a control unit for controlling the rotational speed of the generator.
本発明のリフティングマグネット制御方法は、発電機と、発電機の発電電力を変換してリフティングマグネットへ供給する電力変換部と、電力変換部の出力電力を制御する制御部とを備えるリフティングマグネット制御システムを用いたリフティングマグネット制御方法であって、リフティングマグネットの励磁期間において、電力変換部の出力電力を次第に低下させるように、発電機の回転数を制御する。 A lifting magnet control method according to the present invention includes a generator, a power converter that converts the power generated by the generator and supplies the converted power to the lifting magnet, and a controller that controls the output power of the power converter. In the lifting magnet control method, the rotational speed of the generator is controlled so that the output power of the power converter is gradually decreased during the excitation period of the lifting magnet.
ここで、電力変換部の出力電力を次第に低下させるとは、その過程において、外部環境変動等の意図しない要因により、電力変換部の出力電力が上昇してしまうことも含む概念である。また、電力変換部の出力電力とは、出力電力、出力電圧、出力電流を含む概念であり、リフティングマグネットの制御方法により、すなわち、電力制御、電圧制御又は電流制御により、出力電力、出力電圧及び出力電流のうちの何れか一つを示すものとする。 Here, gradually decreasing the output power of the power conversion unit is a concept including that the output power of the power conversion unit increases due to unintended factors such as external environmental fluctuations in the process. The output power of the power converter is a concept including output power, output voltage, and output current, and is controlled by a lifting magnet control method, that is, by power control, voltage control, or current control. Any one of the output currents shall be indicated.
リフティングマグネットの励磁期間は、例えば、リフティングマグネットへの励磁電流を短時間で立ち上げるオーバーシュート期間、吊荷を容易に捕捉できるようにリフティングマグネット2の磁力を一時的に高めるオーバーエキサイト期間、及び、リフティングマグネット2の定格電力付近の電力を供給しつつ励磁状態を維持する定格励磁期間に分けることができ、これらの順に必要な電力が小さくなる。なお、リフティングマグネットの励磁期間は、オーバーエキサイト期間を有さないこともある。
The excitation period of the lifting magnet includes, for example, an overshoot period in which the excitation current to the lifting magnet is raised in a short time, an overexcitation period in which the magnetic force of the
この発明によれば、リフティングマグネットの励磁期間において、電力変換部の出力電力を次第に低下させるように発電機の回転数を制御するので、発電機の回転数が次第に低下することとなる。したがって、発電機の回転数を一定制御していた従来に比して、リフティングマグネットの励磁期間における消費エネルギーを低減することができる。 According to the present invention, since the rotational speed of the generator is controlled so as to gradually decrease the output power of the power conversion unit during the excitation period of the lifting magnet, the rotational speed of the generator gradually decreases. Therefore, energy consumption during the excitation period of the lifting magnet can be reduced as compared with the conventional case where the rotational speed of the generator is controlled to be constant.
上記した制御部は、リフティングマグネットの励磁期間におけるオーバーシュート期間、オーバーエキサイト期間、定格励磁期間の順に段階的に低下する目標電力パターンを有し、電力変換部の出力電力が目標電力パターンとなるように、発電機の回転数を制御することが好ましい。ここで、目標電力パターンは、目標電力パターン、目標電圧パターン、目標電流パターンを含む概念であり、リフティングマグネットの制御方法により、すなわち、電力制御、電圧制御又は電流制御により、目標電力パターン、目標電圧パターン及び目標電流パターンのうちの何れか一つを示すものとする。 The control unit described above has a target power pattern that gradually decreases in the order of the overshoot period, the overexcitation period, and the rated excitation period in the excitation period of the lifting magnet so that the output power of the power conversion unit becomes the target power pattern. Furthermore, it is preferable to control the rotation speed of the generator. Here, the target power pattern is a concept including a target power pattern, a target voltage pattern, and a target current pattern, and is controlled by a lifting magnet control method, that is, by power control, voltage control, or current control. Any one of a pattern and a target current pattern shall be shown.
また、上記した電力変換部は、発電機の発電電力を直流電力に変換する直流変換部と、直流変換部の直流電力を受けて、リフティングマグネットの励磁及び消磁を制御するHブリッジ回路部とを有し、Hブリッジ回路部におけるスイッチング素子は、有接点スイッチであることが好ましい。 The power conversion unit includes a DC conversion unit that converts the generated power of the generator into DC power, and an H bridge circuit unit that receives the DC power of the DC conversion unit and controls excitation and demagnetization of the lifting magnet. The switching element in the H-bridge circuit section is preferably a contact switch.
このように、従来の電力変換部のHブリッジ回路部におけるPWM制御による電力制御に代えて、発電機の回転数制御による電力制御を行うことによって、電力変換部のHブリッジ回路部におけるスイッチング素子として、比較的高速なトランジスタやIGBTなどの無接点スイッチに代えて、比較的低速な機械式スイッチなどの有接点スイッチを用いることができる。その結果、低価格化を実現することができる。また、メンテナンス性を向上することができる。 Thus, instead of power control by PWM control in the H bridge circuit unit of the conventional power conversion unit, by performing power control by rotation speed control of the generator, as a switching element in the H bridge circuit unit of the power conversion unit Instead of a contactless switch such as a relatively high speed transistor or IGBT, a contact switch such as a relatively low speed mechanical switch can be used. As a result, the price can be reduced. Also, maintainability can be improved.
本発明によれば、リフティングマグネットの励磁期間における消費エネルギーを低減することができる。 According to the present invention, energy consumption during the excitation period of the lifting magnet can be reduced.
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals.
図1は、本発明の実施形態に係るリフティングマグネット制御システムの電気的な構成を示す図である。図1には、リフティングマグネット車両(作業機械)に搭載されるリフティングマグネット制御システムを例示する。このリフティングマグネット制御システム1は、リフティングマグネット車両におけるエンジンからのエネルギーを受ける発電機駆動部3から駆動力を受け、リフティングマグネット2の励磁及び消磁を制御する。リフティングマグネット制御システム1は、発電機4と、電力変換部(制御盤)5と、目標値供給部6と、制御部7とを備える。
FIG. 1 is a diagram showing an electrical configuration of a lifting magnet control system according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 illustrates a lifting magnet control system mounted on a lifting magnet vehicle (work machine). The lifting magnet control system 1 receives a driving force from a
発電機4は、発電機駆動部3から回転駆動力を受けて発電する。本実施形態では、発電機4は、発電電力として三相交流電力を電力変換部5へ供給する。ここで、発電機駆動部3としては、油圧モータが例示される。本実施形態の発電機駆動部3では、制御部7からの制御信号に応じて、回転駆動力の制御が行われる。
The
電力変換部5は、発電機4の発電電力を変換してリフティングマグネット2へ供給する。図2に、電力変換部5の電気的な構成を示す。電力変換部5は、リフティングマグネット2の励磁及び消磁を行う回路であって、直流変換部30と、Hブリッジ回路部40と、消磁用エネルギー吸収部50とを備える。
The
直流変換部30は、発電機4から供給される交流電圧VAC1〜VAC3を直流電圧VDCに変換する。直流変換部30は、正側出力端30a及び負側出力端30bを有しており、生成した直流電圧VDCを正側出力端30aと負側出力端30bとの間に提供する。本実施形態では、正側出力端30aが高電位側電源として機能し、負側出力端30bが低電位側電源として機能する。なお、直流変換部30は、単相交流電源からの交流電圧を直流電圧に変換する形態であってもよい。また、発電機4が直流発電機である場合、直流変換部30は必ずしも設けられる必要はない。
The
本実施形態の直流変換部30は、6個のダイオード31a〜31fを含むブリッジ回路によって構成されており、三相全波整流を行う。具体的には、ダイオード31a〜31fのうち、ダイオード31a及び31bが直列に接続され、ダイオード31c及び31dが直列に接続され、ダイオード31e及び31fが直列に接続されている。また、ダイオード31a及び31bからなる組と、ダイオード31c及び31dからなる組と、ダイオード31e及び31fからなる組とは、互いに並列に接続されている。そして、これらのダイオードの組のカソード側の一端は正側出力端30aに電気的に接続されており、アノード側の他端は負側出力端30bに電気的に接続されている。
The
また、ダイオード31aとダイオード31bとの間には、発電機4における一相の電源端子から延びる交流電源ライン4aが電気的に接続されている。ダイオード31cとダイオード31dとの間には、発電機4における他の一相の電源端子から延びる交流電源ライン4bが電気的に接続されている。ダイオード31eとダイオード31fとの間には、発電機4における更に他の一相の電源端子から延びる交流電源ライン4cが電気的に接続されている。なお、直流変換部は、これ以外にも例えばサイリスタを用いた純ブリッジ回路や、ダイオード及びサイリスタを用いた混合ブリッジ回路によって構成されてもよい。直流変換部が純ブリッジ回路や混合ブリッジ回路によって構成される場合、サイリスタは、図示しない位相制御回路によって所定の制御角で位相制御される。
An AC
Hブリッジ回路部40は、リフティングマグネット2の励磁及び消磁を制御する。Hブリッジ回路部40は、第1〜第4のスイッチング素子41a〜41dと、該第1〜第4のスイッチング素子41a〜41dそれぞれの両端間に電気的に接続された第1〜第4のダイオード42a〜42dとを含むHブリッジ回路によって構成されている。
The H
具体的には、第1のスイッチング素子41aの一端は直流変換部30の正側出力端30aに接続されており、第1のスイッチング素子41aの他端は第2のスイッチング素子41bの一端に接続されている。第2のスイッチング素子41bの他端は直流変換部30の負側出力端30bに接続されている。一方、第3のスイッチング素子41cの一端は、直流変換部30の正側出力端30aに接続されており、第3のスイッチング素子41cの他端は第4のスイッチング素子41dの一端に接続されている。第4のスイッチング素子41dの他端は直流変換部30の負側出力端30bに接続されている。また、第1〜第4のダイオード42a〜42dのアノードは、それぞれ第1〜第4のスイッチング素子41a〜41dの他端に接続されており、第1〜第4のダイオード42a〜42dのカソードは、それぞれ第1〜第4のスイッチング素子41a〜41dの一端に接続されている。そして、第1のスイッチング素子41aの他端及び第2のスイッチング素子41bの一端はリフティングマグネット2の一端に接続されており、第3のスイッチング素子41cの他端及び第4のスイッチング素子41dの一端はリフティングマグネット2の他端に接続されている。
Specifically, one end of the
第1〜第4のスイッチング素子41a〜41d各々の制御端子は図示しない制御回路に接続されており、第1〜第4のスイッチング素子41a〜41d各々における一端−他端間の導通状態は、該制御回路から提供される制御電圧(または制御電流)によって制御される。なお、本実施形態では、Hブリッジ回路部40の出力電圧の調整は、後述するように、発電機4の回転数によって行われるために、制御回路におけるPWM制御のデューティは固定である。
The control terminals of the first to
第1〜第4のスイッチング素子41a〜41dは有接点スイッチである。有接点スイッチとしては、機械的に接触する接点を有するスイッチであって、電磁接触器(MCスイッチ)などの機械式スイッチが適用可能である。
The first to
消磁用エネルギー吸収部50は、リフティングマグネット2の消磁を行う際にリフティングマグネット2に蓄積されたエネルギーを吸収するための回路部分である。消磁用エネルギー吸収部50は、直流変換部30の正側出力端30aと負側出力端30bとの間に接続されている。本実施形態では、消磁用エネルギー吸収部50は、容量素子51を有している。なお、消磁用エネルギー吸収部50としては、様々な回路構成が適用可能である。
The demagnetizing
図1に戻り、目標値供給部6は、リフティングマグネット2による吸着、すなわち、リフティングマグネット2の励磁のための目標電圧パターンを有しており、制御部7へ供給する。図3に、目標電圧パターンを示す。この目標電圧パターンは、リフティングマグネット2の励磁期間を3つの期間に分け、次第に電圧を低下させるように設定されている。
Returning to FIG. 1, the target
まず、オーバーシュート期間(OS期間)TOSは、リフティングマグネット2への励磁電流I1(図2参照)を短時間で立ち上げるための期間であり、最も大きな目標電圧VOSが設定される。次に、オーバーエキサイト期間(OE期間)TOEは、吊荷を容易に捕捉できるようにリフティングマグネット2の磁力を一時的に高める期間であり、目標電圧VOE(VOE<VOS)が設定される。次に、定格励磁期間(RA期間)TRAは、リフティングマグネット2の定格電力付近の電力を供給しつつ励磁状態を維持する期間であり、目標電圧VRA(VRA<VOE)が設定される。
First, the overshoot period (OS period) T OS is a period for raising the exciting current I 1 (see FIG. 2) to the
なお、目標値供給部6は、種々のリフティングマグネットのそれぞれに対応した複数の目標電圧パターンを有し、使用するリフティングマグネットに対応した1つの目標電圧パターンを選択出力してもよい。また、目標値供給部6は必ずしも設けられる必要はない。この場合、制御部7へは、外部から目標電圧パターンが供給される。
The target
制御部7は、目標値供給部6から目標電圧パターンを受けると共に、リフティングマグネット2の駆動電圧、すなわち、電力変換部5の出力電圧を受ける。制御部7は、リフティングマグネット2の励磁期間において、電力変換部5の出力電圧を次第に段階的に低下させるように、発電機駆動部3を介して発電機4の回転数を制御する。本実施形態では、制御部7は、誤差増幅器を有しており、目標電圧パターンと電力変換部5の出力電圧との差分に応じて発電機4の回転数を制御し、電力変換部5の出力電圧が目標電圧パターンと一致するように制御する。
The
一例を示すと、制御部7は、電力変換部5の出力電圧を目標電圧VOS=DC290V、VOE=DC240V、VRA=DC200Vにするために、発電機4の回転数をそれぞれ1800rpm、1600rpm、1400rpmに制御する(図3)。
For example, the
次に、リフティングマグネット制御システム1の動作を説明すると共に、本発明の実施形態に係るリフティングマグネット制御方法について説明する。図4(a),(b)は、それぞれ、リフティングマグネット2の両端に印加される電圧、及び、リフティングマグネット2に供給される電流の時間波形を示す図である。なお、図4(a)においては、パルス電圧を時間的に平均化して得られる実効電圧の値を示している。また、図4(a),(b)における電圧及び電流の符号については、図1に示した励磁電流I1の向きを正としている。
Next, the operation of the lifting magnet control system 1 will be described, and the lifting magnet control method according to the embodiment of the present invention will be described. FIGS. 4A and 4B are diagrams showing the voltage applied to both ends of the
まず、或る時刻t0において、発電機4が駆動されることにより、電力変換部5の直流変換部30に3相の交流電源電圧VAC1〜VAC3が提供される。交流電源電圧VAC1〜VAC3は、直流変換部30によって直流電源電圧VDCに変換される。その後、リフティングマグネット2の励磁を開始するために(時刻t1)、Hブリッジ回路部40のスイッチング素子41a及び41dが導通される。これにより、リフティングマグネット2に励磁電流I1が流れる。
First, at a certain time t 0 , when the
制御部7は、最初のOS期間T1において、励磁電圧(実効値)、すなわち電力変換部5の出力電圧が目標電圧VOSとなるように発電機4の回転数を大きく設定し、リフティングマグネット2への励磁電流I1を短時間で立ち上げる。次に、制御部7は、OE期間T2において、励磁電圧(実効値)がVOE(<VOS)となるように発電機4の回転数を低下させ、吊荷を容易に捕捉できるようにリフティングマグネット2の磁力を一時的に高める。次に、制御部7は、RA期間T3において、励磁電圧(実効値)がVRA(<VOE)となるように発電機4の回転数を更に低下させ、リフティングマグネット2の定格電力付近の電力を供給しつつ励磁状態を維持する。この定格励磁期間T3は、次の釈放動作へ移行するまで継続される。
The
このような励磁電力をリフティングマグネット2へ供給することにより、リフティングマグネット2が励磁され、鉄片等の吊荷を吸着して持ち上げることが可能となる。
By supplying such excitation power to the
次に、リフティングマグネット2から鉄片等を釈放(解放)するべく、リフティングマグネット2の消磁を開始するために(時刻t2)、Hブリッジ回路部40のスイッチング素子41a及び41dが非導通とされ、スイッチング素子41b及び41cが導通される。これにより、リフティングマグネット2の電流の向きが反転し、釈放電流I2が流れる(期間T4)。この釈放電流I2は、リフティングマグネット2のインダクタンスの影響から或る時定数でもって所定値に近づく。これにより、リフティングマグネット2および吊荷が消磁され、吊荷が開放される。
Next, in order to release the iron pieces from lifting magnet 2 (release) (time t 2) in order to initiate the demagnetization of the
その後、Hブリッジ回路部40のスイッチング素子41b及び41cが非導通とされ、電力回生のためスイッチング素子41a及び41dが一定時間だけ導通された後(期間T5)、全てのスイッチング素子41a〜41dが非導通とされて電力供給が停止される。
Thereafter, the switching
ところで、従来のリフティングマグネット制御システムでは、リフティングマグネットの励磁期間において、リフティングマグネットに一定の電圧を供給するために、発電機の回転数を一定に保持していた。また、従来のリフティングマグネット制御システムでは、電力変換部におけるPWM制御を考慮して、発電機の回転数を大きめに設定していた。例えば、発電機の回転数を大きめの2000rpmに設定していた(図3参照)。 By the way, in the conventional lifting magnet control system, in order to supply a constant voltage to the lifting magnet during the excitation period of the lifting magnet, the rotational speed of the generator is kept constant. Further, in the conventional lifting magnet control system, the rotational speed of the generator is set to be large in consideration of PWM control in the power converter. For example, the rotational speed of the generator was set to a larger 2000 rpm (see FIG. 3).
しかしながら、本実施形態のリフティングマグネット制御システム1及びリフティングマグネット制御方法によれば、リフティングマグネット2の励磁期間において、電力変換部5の出力電圧を次第に低下させるように発電機4の回転数を制御するので、発電機4の回転数が次第に低下することとなる。したがって、発電機4の回転数を一定制御していた従来に比して、リフティングマグネット2の励磁期間における消費エネルギーを低減することができる。例えば、図3において、斜線領域Aに相当する消費エネルギーを低減することができる。
However, according to the lifting magnet control system 1 and the lifting magnet control method of the present embodiment, during the excitation period of the
このように、従来の電力変換部のHブリッジ回路部におけるPWM制御による電圧制御に代えて、発電機の回転数制御による電圧制御を行うことによって、電力変換部5のHブリッジ回路部40におけるスイッチング素子41a〜41dのデューティを固定することができる。換言すれば、スイッチング素子41a〜41dには、リフティングマグネット2の励磁及び消磁のための電圧変化に対する高速応答性が要求されない。したがって、電力変換部5のHブリッジ回路部40におけるスイッチング素子41a〜41dとして、比較的高速なトランジスタやIGBTなどの無接点スイッチに代えて、比較的低速な機械式スイッチなどの有接点スイッチを用いることができる。その結果、低価格化を実現することができる。また、メンテナンス性を向上することができる。
Thus, instead of the voltage control by the PWM control in the H bridge circuit unit of the conventional power conversion unit, the voltage control by the rotation speed control of the generator is performed, so that the switching in the H
更に、有接点スイッチは、無接点スイッチIGBTと比較して、比較的内部抵抗が小さいので発熱が小さいという利点を有する。また、有接点スイッチは、IGBTのようにドライブ回路や煩雑な制御回路が不要となり、信頼性を向上することができる。また、有接点スイッチは、ノイズを発生させないため、EMC対策が容易に、もしくは不要になる。また、有接点スイッチは、部品の入手性がよく、交換も非常に簡単である。このように、有接点スイッチを用いることによって、高性能、高信頼性、低価格が実現可能である。また、有接点スイッチでは、アークレス回路(微小アーク有)使用により接点消耗を飛躍的に減少することができ、メンテナンス性を大幅に向上することができる。 Further, the contact switch has an advantage that heat generation is small because the internal resistance is relatively small compared to the contactless switch IGBT. Further, the contact switch does not require a drive circuit or a complicated control circuit like the IGBT, and can improve reliability. In addition, since the contact switch does not generate noise, it is easy or unnecessary to take EMC countermeasures. In addition, the contact switch has high availability of parts and is very easy to replace. Thus, by using a contact switch, high performance, high reliability, and low price can be realized. Further, in a contact switch, contact wear can be drastically reduced by using an arcless circuit (with a minute arc), and maintenance can be greatly improved.
なお、本発明は上記した本実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。また、本実施形態では、制御部7は、リフティングマグネット2の励磁期間T1〜T3において発電機4の回転数を制御したが、リフティングマグネット2の励磁期間T1〜T3以外において、発電機4の動作を停止することが好ましい。これによって、リフティングマグネット2の励磁期間T1〜T3以外の期間における消費エネルギーをも低減することができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made. In the present embodiment, the
また、本実施形態では、電力変換部5のHブリッジ回路部40におけるスイッチング素子41a〜41dとして有接点スイッチを用いたが、無接点スイッチが用いられてもよい。無接点スイッチとしては、機械的に接触する接点を有さないスイッチであって、トランジスタなどの半導体スイッチやIGBTなどが適用可能である。無接点スイッチは、比較的内部抵抗が大きいので発熱が大きい反面、スイッチング速度が比較的速いという特徴を有する。
Moreover, in this embodiment, although the contact switch was used as switching
1…リフティングマグネット制御システム、2…リフティングマグネット、3…発電機駆動部、4…発電機、5…電力変換部、6…目標値供給部、7…制御部、30…直流変換部、31a〜31f…ダイオード、40…Hブリッジ回路部、41a〜41d…スイッチング素子、42a〜42d…ダイオード、50…消磁用エネルギー吸収部、51…容量素子。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Lifting magnet control system, 2 ... Lifting magnet, 3 ... Generator drive part, 4 ... Generator, 5 ... Power conversion part, 6 ... Target value supply part, 7 ... Control part, 30 ... DC conversion part, 31a- 31f ... Diode, 40 ... H bridge circuit part, 41a-41d ... Switching element, 42a-42d ... Diode, 50 ... Energy absorption part for demagnetization, 51 ... Capacitance element.
Claims (4)
前記発電機の発電電力を変換してリフティングマグネットへ供給する電力変換部と、
前記リフティングマグネットの励磁期間において、前記電力変換部の出力電力を次第に低下させるように、前記発電機の回転数を制御する制御部と、
を備える、
リフティングマグネット制御システム。 A generator,
A power converter that converts the power generated by the generator and supplies it to the lifting magnet;
A control unit that controls the number of revolutions of the generator so as to gradually reduce the output power of the power conversion unit during the excitation period of the lifting magnet;
Comprising
Lifting magnet control system.
前記リフティングマグネットの励磁期間におけるオーバーシュート期間、オーバーエキサイト期間、定格励磁期間の順に段階的に低下する目標電力パターンを有し、
前記電力変換部の出力電力が前記目標電力パターンとなるように、前記発電機の回転数を制御する、
請求項1に記載のリフティングマグネット制御システム。 The controller is
Having a target power pattern that gradually decreases in the order of an overshoot period, an overexcitation period, and a rated excitation period in the excitation period of the lifting magnet;
Controlling the number of revolutions of the generator so that the output power of the power converter becomes the target power pattern,
The lifting magnet control system according to claim 1.
前記発電機の発電電力を直流電力に変換する直流変換部と、
前記直流変換部の直流電力を受けて、前記リフティングマグネットの励磁及び消磁を制御するHブリッジ回路部と、
を有し、
前記Hブリッジ回路部におけるスイッチング素子は、有接点スイッチである、
請求項1に記載の制御回路。 The power converter is
A direct current converter that converts the generated power of the generator into direct current power;
An H bridge circuit unit that receives direct current power of the direct current converter and controls excitation and demagnetization of the lifting magnet;
Have
The switching element in the H bridge circuit unit is a contact switch.
The control circuit according to claim 1.
前記リフティングマグネットの励磁期間において、前記電力変換部の出力電力を次第に低下させるように、前記発電機の回転数を制御する、
リフティングマグネット制御方法。
Lifting magnet control method using a lifting magnet control system comprising: a generator; a power converter that converts the power generated by the generator and supplies the power to the lifting magnet; and a controller that controls the output power of the power converter. Because
In the excitation period of the lifting magnet, the rotational speed of the generator is controlled so as to gradually reduce the output power of the power converter.
Lifting magnet control method.
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