JP2557421Y2

JP2557421Y2 - 電気ホイスト

Info

Publication number: JP2557421Y2
Application number: JP2315892U
Authority: JP
Inventors: 世履村上; 幸造羽原
Original assignee: 日本ホイスト株式会社
Priority date: 1992-03-18
Filing date: 1992-03-18
Publication date: 1997-12-10
Anticipated expiration: 2007-03-18
Also published as: JPH0575280U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、インバータを使用し
て、微速度、標準速度及び超高速度という、３段階の巻
上速度の制御を行うようにした、電気ホイストに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、電気ホイストの巻上用電動機
には、３相かご形誘導電動機が使用され、通常の巻上速
度は、単一速度が一般的である。単一速度の電気ホイス
トを用いた荷役作業に於いては、作業性が極めて悪いと
いう問題点が有り、速度制御が可能な電気ホイストが強
く望まれていた。

【０００３】このような背景で開発されたものに、微速
装置付ホイストやインバータホイストがある。微速装置
付ホイストは、標準速巻上駆動部に、電磁クラッチ等を
介して微速巻上駆動部を機械的に付加した構成で、標準
速度と微速度の２段階の速度制御が得られるものであ
る。

【０００４】また、インバータホイストは、巻上電動機
に供給される周波数を変化させて速度制御するもので、
インバータからの出力周波数を基底周波数（商用）と基
底周波数よりも高い周波数（以下、高周波数という）と
の２段階に設定し、インバータの内部にて巻上用電動機
の負荷電流から電気ホイストの負荷状態を電気的に検知
した後、負荷状態では基底周波数を印加して標準速度に
て運転し、無負荷状態では高周波数を印加して高速度運
転を行うようにしたものがある。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】このような従来技術に
おいて前者のものでは、機体構造が大きく、かつ構造が
複雑であり、機械的な制御の為に設定された速度（例え
ば標準速度とその１／８の速度）しか得ることが出来な
い問題点が残った。

【０００６】また、後者のものでは、操作性が悪いとい
う問題点が残った。この点を詳述すると、電気ホイスト
はその性質上起動トルクを要求されることから、起動時
には定格電流の５〜６倍の起動電流が流れる。この為、
安定した負荷電流を検知するには、起動時における起動
電流をカットしなければならず、負荷電流が安定する迄
に、数秒（５秒以内）の負荷検出時間を必要とする。そ
して、インバータの内部で負荷の有無を検知した後、標
準速度から設定された高速度に段階的に移行するのであ
る。

【０００７】この速度変化を図５で説明する。図５にお
いて、横軸は時間ｔ、縦軸は巻上速度ｖを表わしたもの
である。電気ホイストの操作用押ボタンスイッチを入れ
ると、インバータからは基底周波数が出力され、電気ホ
イストの巻上用電動機は定格速度v1まで加速運転され
る。運転と同時に、インバータの内部で負荷電流から負
荷の有無を検知する為、無負荷検知時間t1を必要とす
る。インバータが無負荷状態を検知したら、インバータ
の出力周波数は基底周波数から高周波数に切換わり、電
気ホイストの巻上用電動機は設定された高速度v2まで再
度加速運転されることになる。

【０００８】このように、後者のものでは、負荷時と無
負荷時とで２段階の速度制御を行うことは可能である
が、電気ホイストの負荷状態をインバータの内部で電気
的に検知して速度制御するので、応答性が悪く、運転者
に操作上の違和感が残る問題点が有った。さらに、運転
者がインチング操作を行った場合には、無負荷時であっ
ても高速運転に切換りにくい問題点も残った。この考案
は、このような従来技術の問題点を除去することを解決
課題として成されたものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この考案は、上記課題を
解決するための手段として、インバータにて巻上げの速
度制御を行うようにした電気ホイストにおいて、該電気
ホイストに負荷される荷重状態を機械的に検知する荷重
検知機構を備えるとともに、前記電気ホイストの巻上操
作用押ボタンスイッチを２段操作とし、該押ボタンスイ
ッチの１段目接点が閉路した場合には、前記インバータ
の出力周波数を基底周波数よりも低い周波数として前記
電気ホイストの巻上用電動機に供給し、前記押ボタンス
イッチの２段目接点が閉路し、かつ前記荷重検知機構が
一定値以上の荷重を検知した場合には、前記インバータ
の出力周波数を基底周波数として前記電気ホイストの巻
上用電動機に供給し、前記押ボタンスイッチの２段目接
点が閉路し、かつ前記荷重検知機構が一定値未満の荷重
を検知した場合には、前記インバータの出力周波数を基
底周波数よりも高い周波数として前記電気ホイストの巻
上用電動機に供給するようにして、３段階の速度制御を
するようにしたものである。

【００１０】

【作用】上記構成とすれば、押ボタンスイッチを１段操
作とした場合には、微速度状態での巻上運転を可能とす
る。さらに、押ボタンスイッチを２段操作とした場合に
は、インバータとは別個に設けた機械的な荷重検知機構
が電気ホイストの負荷状態を検知し、この荷重検知状態
によって、標準速度と超高速度の運転を可能とする。こ
のように、この考案に係る電気ホイストでは、押ボタン
スイッチの操作と電気ホイストの負荷状態によって、３
段階の速度制御を行うことが可能となる。

【００１１】

【実施例】以下、この考案に係る電気ホイストの一実施
例を、図面に基づいて説明する。図１は、この考案に係
る電気ホイストの電路図。図２は、図１の電気ホイスト
の構造を略図的に示した模式図。図３は、インバータの
内部構成を示すブロック図。図４は、図１の電気ホイス
トに係る巻上特性曲線図である。

【００１２】図２において構造を説明すると、三相誘導
電動機である巻上用電動機１の回転力は、減速機２で減
速された後、ワイヤロープ３を巻取るワイヤドラム４に
伝達される。ワイヤドラム４に一端を固着されたワイヤ
ロープ３は、その途中部分にフックブロック５を渡架
し、他端部は、後述する荷重検知機構６を介してドラム
ケース７に固着される。８は、巻上用の電磁ブレーキ
で、電動機に電流を通ずると同時に励磁してその制動を
解放し、電流が切れると直ちにスプリングによって制動
力を発する公知のものである。

【００１３】９はインバータ10を内蔵した電気ホイスト
の制御箱である。11は制御箱９からケーブル12にて垂下
された操作用押ボタンスイッチである。そして、この操
作用押ボタンスイッチ11の上行ボタンSUと下行ボタンSD
との操作によって、巻上用電動機１を正転させて巻上げ
を行い、逆転させて巻下げを行う。

【００１４】インバータ10の内部構成を図３で説明する
と、周波数50Hzもしくは60Hzの三相商用交流(3φ，AC）
を直流に変換するコンバータ部13と、この直流を平滑す
る平滑回路14と、平滑された直流を方形波交流出力に変
換するインバータ部15と、これらコンバータ部13とイン
バータ部15の位相制御及び周波数制御を行う制御回路16
とから構成されている。

【００１５】17は周波数指令ボリウムで、このボリウム
17で指定される指令は、制御回路16を介してインバータ
部15に入力されるようになっており、指定された周波数
がインバータ部15から出力され巻上用電動機１の回転速
度の制御を行う。

【００１６】次に、この考案に係る電気ホイストの電路
図を図１で説明する。なお、ホイストの横行運動や、こ
のホイストをクレーンに使用した場合のクレーンの走行
運動を行う場合のスイッチ機構及び駆動機構については
図示を省略した。18は、三相商用電源（50Hzもしくは60
Hz）であり、非常用の過巻リミットスイッチLS2 を介し
て、電磁ブレーキ８とインバータ10の入力部に接続され
る。インバータ10の出力部からは周波数指令ボリウム17
で指定された周波数が、巻上用電動機１に供給される。

【００１７】インバータ10には、CC，ST，F, R, S1，S
2，LOW, PV, FLC, FLA 等の各端子があり、次のような
機能を有している。なお、DBR は、回生制動時の放電抵
抗である。端子CCとST間が短絡された状態では、インバータ10
が運転可能状態となる。端子CCとF 間が短絡された場合には、巻上用電動機
１を正転させる低周波数（例えば10Hz）の三相交流がイ
ンバータ10から出力される。端子CCとR 間が短絡された場合には、巻上用電動機
１を逆転させる低周波数（例えば10Hz）の三相交流がイ
ンバータ10から出力される。端子CCとF とS1間が短絡された場合には、巻上用電
動機１を正転させる基底周波数（例えば60Hz）の三相交
流がインバータ10から出力される。端子CCとR とS1間が短絡された場合には、巻上用電
動機１を逆転させる基底周波数（例えば60Hz）の三相交
流がインバータ10から出力される。端子CCとF とS2間が短絡された場合には、巻上用電
動機１を正転させる高周波数（例えば 120Hz）の三相交
流がインバータ10から出力される。端子CCとR とS2間が短絡された場合には、巻上用電
動機１を逆転させる高周波数（例えば 120Hz）の三相交
流がインバータ10から出力される。端子LOW とPV間には、電磁ブレーキ用電磁接触器MC
B の電磁コイルが接続され、インバータ10から三相交流
が出力している間のみ、電圧が発生する。端子FLC とFLA 間のインバータ内には、インバータ
10が何等かの異常状態で運転が停止した時にのみ短絡さ
れる保護リレーROを備えている。そして、端子FLC は電
源に接続されるとともに、端子FLA と電源間には、保護
リレーR6の電磁コイルが接続される。

【００１８】これによって、保護リレーR6は、インバー
タ10が異常状態になった時には通電されることとなり、
インバータ10の共用端子CCと各端子間とに直列に接続さ
れた保護リレーR6の常閉接点が開路して、インバータ10
への出力指示が中断される。

【００１９】また、前述の操作用押ボタンスイッチ11は
インターロックされた上行ボタンSUと下行ボタンSDとで
構成されており、上行ボタンSUと下行ボタンSDはそれぞ
れが２段操作で、上行１段目スイッチSU1、上行２段目ス
イッチSU2、下行１段目スイッチSD1 及び下行２段目スイ
ッチSD2 の各接点を備えている。

【００２０】上行１段目スイッチSU1 には、過巻リミッ
トスイッチLS1 を介してリレーR2の電磁コイルが接続さ
れる。下行１段目スイッチSD1 には、リレーR3の電磁コ
イルが接続される。上行２段目スイッチSU2 と下行２段
目スイッチSD2 との並列回路には、リレーR1の電磁コイ
ルが接続される。

【００２１】次に、荷重検出回路部について説明する
と、リレーＲ１の常開接点には、荷重検知機構６が接続
される。荷重検知機構６は、例えばロードリミッタ等で
構成され、ワイヤロープ３の固定側近傍部に設けられる
（図２参照）。荷重検知機構６の内部スイッチ構成は、
重負荷時には内部接点１９をＬ側とし、軽負荷時または
無負荷時には内部接点２０をＨ側とするようなオン・オ
フ制御の接点で構成される。そして、荷重検知機構６の
内部接点１９にはリレーＲ４の電磁コイルが接続され、
内部接点２０にはリレーＲ５の電磁コイルが接続され
る。

【００２２】次に、このように構成された電気ホイスト
の動作について説明する。上行１段目スイッチSU1 を投
入すると、リレーR2の電磁コイルが励磁され、インバー
タ10の端子F に接続されたリレーR2の常開接点が閉路す
る。これによって、インバータ10の端子CCとＦ間が短絡
され、インバータ10からは、巻上用電動機１を正転させ
る低周波数（例えば10Hz）の三相交流が出力される。同
時に、インバータ10の端子LOW とPV間に電圧が発生し
て、電磁ブレーキ用電磁接触器MCB の電磁コイルが励磁
され、電磁接触器MCB の主接点が閉路して電磁ブレーキ
が制動を解除する。したがって、巻上用電動機１は、微
速度で巻上げ運転される。

【００２３】同様に、下行１段目スイッチSD1 を投入す
ると、リレーR3の電磁コイルが励磁され、インバータ10
の端子R に接続されたリレーR3の常開接点が閉路する。
これによって、インバータ10の端子CCとR 間が短絡さ
れ、インバータ10からは、巻上用電動機１を逆転させる
低周波数（例えば10Hz）の三相交流が出力され、同時に
電磁ブレーキが制動を解除して、巻上用電動機１は、微
速度で巻下げ運転される。

【００２４】次に、上行２段目スイッチSU2 （または下
行２段目スイッチSD2 ）を投入すると、リレーR1の電磁
コイルが励磁され、荷重検出回路部に設けられたリレー
R1の常開接点が閉路する。

【００２５】この時、電気ホイストの負荷状態が、重負
荷時であれば荷重検出機構の内部接点19はＬ側にて閉路
し、リレーR4の電磁コイルが励磁され、インバータ10の
端子S1に接続されたリレーR4の常開接点が閉路する。こ
れによって、インバータ10の端子CCとＦ（またはＲ）と
S1間が短絡され、インバータ10からは、巻上用電動機１
を正転（または逆転）させる基底周波数（例えば60Hz）
の三相交流が出力される。これにより、巻上用電動機１
は、標準速度で巻上げ運転（または巻下げ運転）され
る。

【００２６】一方、電気ホイストの負荷状態が、軽負荷
時または無負荷時であれば荷重検出機構の内部接点20は
Ｈ側にて閉路し、リレーR5の電磁コイルが励磁され、イ
ンバータ10の端子S2に接続されたリレーR5の常開接点が
閉路する。これによって、インバータ10の端子CCとＦ
（またはＲ）とS2間が短絡され、インバータ10からは、
巻上用電動機１を正転（または逆転）させる高周波（例
えば 120Hz）の三相交流が出力される。これにより、巻
上用電動機１は、超高速度で巻上げ運転（または巻下げ
運転）される。

【００２７】このような３段階の速度制御を、図４の巻
上特性曲線図で説明する。図４において、横軸は時間
ｔ、縦軸は巻上速度ｖを表わしたものである。上行１段
目スイッチSU1(または下行１段目スイッチSD1)を投入す
ると、曲線に示すような微速度v0で運転を行う。ま
た、上行２段目スイッチSU2(または下行２段目スイッチ
SD2)を投入し、かつ電気ホイストの負荷状態が重負荷時
であれば、曲線に示すような標準速度v1で運転を行
う。そして、電気ホイストの負荷状態が軽負荷時または
無負荷時であれば、曲線に示すような超高速度v2で運
転を行う。

【００２８】

【考案の効果】この考案は、以上詳細に説明したよう
に、操作用押ボタンスイッチを１段操作とした場合に
は、電気ホイストの負荷状態に拘らず事前に設定した微
速度状態での巻上運転を可能とし、押ボタンスイッチを
２段操作とした場合には、電気ホイストの負荷状態によ
って事前に設定した標準速度と超高速度の運転を可能と
したので、作業内容に応じた速度を得ることが出来る。

【００２９】しかも、ボタン操作ひとつで微速度から超
高速度まで３段階の操作が円滑に、また安全に行なえる
ので、細かい位置決め作業時においては、インチング操
作の必要が無くなり、つり荷を確実に、定位置まで運搬
することが出来る。そして、電気ホイストに吊下される
負荷が一定値未満の軽負荷時においては、超高速度で運
転が出来るので、作業能率が著しく向上する。さらに、
電気ホイストの負荷状態を、インバータとは別個に設け
た機械的な荷重検知機構で行なっているので、操作応答
性に優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る電気ホイストの電路図である。

【図２】図１の電気ホイストの構造を略図的に示した模
式図である。

【図３】インバータの内部構成を示すブロック図であ
る。

【図４】図１の電気ホイストに係る巻上特性曲線図であ
る。

【図５】従来例の電気ホイストに係る巻上特性曲線図で
ある。

【符号の説明】

１巻上用電動機６荷重検知機構１０インバータ１１操作用押ボタンスイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ６６Ｄ 1/46 Ｂ６６Ｄ 1/46 ＦＨ０２Ｐ 7/63 ３０２Ｈ０２Ｐ 7/63 ３０２Ｍ

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】インバータにて巻上げの速度制御を行う
ようにした電気ホイストにおいて、該電気ホイストに負
荷される荷重状態を機械的に検知する荷重検知機構を備
えるとともに、前記電気ホイストの巻上操作用押ボタン
スイッチを２段操作とし、該押ボタンスイッチの１段目
接点が閉路した場合には、前記インバータの出力周波数
を基底周波数よりも低い周波数として前記電気ホイスト
の巻上用電動機に供給し、前記押ボタンスイッチの２段
目接点が閉路し、かつ前記荷重検知機構が一定値以上の
荷重を検知した場合には、前記インバータの出力周波数
を基底周波数として前記電気ホイストの巻上用電動機に
供給し、前記押ボタンスイッチの２段目接点が閉路し、
かつ前記荷重検知機構が一定値未満の荷重を検知した場
合には、前記インバータの出力周波数を基底周波数より
も高い周波数として前記電気ホイストの巻上用電動機に
供給するようにして、３段階の速度制御をするようにし
たことを特徴とする電気ホイスト。