JP5329899B2 - クレーン装置およびクレーン制御方法 - Google Patents
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Description
しかしながら、このような方法では、エンジン発電装置の回転速度を低下させた場合、規定の電圧や周波数の発電電力を得ることができなくなり、クレーン装置において低負荷時でもエンジン発電装置からの発電電力を利用している、照明装置、空調装置、あるいはコントローラなど、クレーン装置の付帯設備として設けられている各種補機設備の動作が不可能となるという問題点があった。
この際、電圧昇圧装置が、エンジン発電装置のエンジン回転速度が、クレーン動作が停止されている状態におけるエンジン発電装置のアイドリング回転速度から、クレーン動作が行われている状態におけるエンジン発電装置の動作回転速度以下の場合に、補助電圧として一定のアイドリング補助電圧VSaを示す補助電力を供給するようにしてもよい。
この際、電圧昇圧装置が、エンジン発電装置のエンジン回転速度が、クレーン動作が停止されている状態におけるエンジン発電装置のアイドリング回転速度から、クレーン動作が行われている状態におけるエンジン発電装置の動作回転速度以下の場合に、補助電圧として一定のアイドリング補助電圧VSaを示す補助電力を供給するようにしてもよい。
これにより、クレーン装置の動作状況に応じてエンジン発電装置のエンジン回転速度をアイドリング回転速度まで大幅に低下させても、補機設備を駆動することが可能となる。このため、クレーン装置の全体的な動作を正常に維持しつつ、エンジン発電装置の燃費を効果的に削減でき、環境への影響も削減することが可能となる。
[一実施の形態の構成]
まず、図1を参照して、本発明の一実施の形態にかかるクレーン装置について説明する。図1は、本発明の一実施の形態にかかるクレーン装置の構成を示す機能ブロック図である。
このクレーン装置は、エンジン駆動で発電した駆動電力を共通母線へ供給することにより、共通母線に接続された電動機を駆動して荷物の積み降ろしを含む各種クレーン動作を行う装置であり、主な構成として、エンジン発電装置1、整流器2、主巻電動機30、走行電動機31,32、横行電動機33、インバータ(INV)41〜44、電圧昇圧装置51、整流器52、補機設備6、コントローラ7、および共通母線9が設けられている。
エンジン発電装置1は、ディーゼルエンジン(DE)11と発電機(G)12を有し、ディーセルエンジン11で発電機12を駆動することにより交流の発電電力PGを発電する装置であり、コントローラ7からの運転指示10に基づいて、ディーゼルエンジン11のエンジン回転速度Nを制御する機能を有している。
整流器2は、エンジン発電装置1から出力された交流の発電電力PGを整流した直流の駆動電力PMを共通母線9へ供給する機能を有している。
インバータ41は、共通母線9上の駆動電力PMを交流電力に変換して主巻電動機30および走行電動機31へ供給するDC/AC変換器である。
インバータ42は、共通母線9上の駆動電力PMを交流電力に変換して主巻電動機30および走行電動機32へ供給するDC/AC変換器である。
インバータ43は、共通母線9上の駆動電力PMを交流電力に変換して横行電動機33へ供給するDC/AC変換器である。これらインバータ43や横行電動機33は、クレーン頂部のトロリー構造に応じて複数設けられている。
電圧昇圧装置51は、例えば交流昇圧チョッパからなり、発電電力PGの発電電圧VGを昇圧することにより補機設備6を駆動するための補助電力PSを供給する機能と、ディーゼルエンジン11がアイドリング回転速度Naで運転されて発電電圧VGが低下した場合でも、補機設備6を駆動するのに十分な電圧を有する補助電力PSを供給する機能とを有している。
整流器52は、補助電力PSの補助電圧VSが駆動電力PMの駆動電圧VMより高い場合にのみ、補助電力PSを共通母線9へ供給する機能を有している。
したがって、電力供給状況確認機能により、例えばエンジン発電装置1から共通母線9までの電力配線上に設けた検出器からの検出値に基づいて共通母線9の駆動電圧VMを検出し、予めメモリに保存しておいた下限しきい値や上限しきい値を読み出して比較し、その比較結果に応じてエンジン回転速度Nを制御することにより、電力供給状況の過不足を制御するようにしてもよい。
次に、図2および図3を参照して、本発明の一実施の形態にかかるクレーン装置の動作について詳細に説明する。図2は、エンジン発電装置のエンジン回転速度と発電電圧との関係を示す動作特性である。図3は、エンジン発電装置のエンジン回転速度と補助電圧との関係を示す動作特性である。
したがって、クレーン装置の動作状況に応じてエンジン回転速度Nを大幅に低下させることができ、結果として、エンジン発電装置1の燃費を効果的に削減でき、環境への影響も削減することが可能となる。
このため、ディーゼルエンジン11のエンジン回転速度がアイドリング回転速度Naへ低下した場合、発電電圧VGもアイドリング発電電圧VGaまで低下する。
このため、ディーゼルエンジン11のエンジン回転速度が動作回転速度Nbからアイドリング回転速度Naまで低下した場合でも、補助電圧VSは、アイドリング補助電圧VSaに維持される。
次に、図4を参照して、本発明の一実施の形態にかかるクレーン装置の動作例について説明する。図4は、本発明の一実施の形態にかかるクレーン装置の動作例を示すタイミングチャートである。ここでは、クレーン動作の開始に応じてエンジン発電装置1のエンジン回転速度が増加した後、クレーン動作の停止に応じてエンジン発電装置1のエンジン回転速度が低減する場合を例として説明する。
コントローラ7は、そのクレーン動作の停止操作指令に応じて、アイドリング回転速度Naを示す運転指示10をエンジン発電装置1へ出力する。これによりエンジン発電装置1のエンジン回転速度が徐々に低下し、時刻T3に、エンジン回転速度Nがアイドリング回転速度Naに到達して一定となる。
したがって、時刻T3において、電圧昇圧装置51からは、入力される発電電圧VGがアイドリング発電電圧VGaであることから、補助電力PSの補助電圧VSとして、補機設備6を駆動するのに十分なアイドリング補助電圧VSaが出力される。
このように、本実施の形態は、コントローラ7により、クレーン動作を実行している際にはディーゼルエンジン11を当該クレーン動作に必要な動作回転速度Nbで運転するとともに、クレーン動作を停止している際にはディーゼルエンジン11を動作回転速度Nbより低いアイドリング回転速度Naで運転し、電圧昇圧装置51により、発電電力PGの発電電圧VGを昇圧することにより補機設備6を駆動するための補助電力PSを供給するとともに、ディーゼルエンジン11がアイドリング回転速度Naで運転されて発電電圧VGが低下した場合でも、補機設備6を駆動するのに十分な電圧の補助電力PSを供給している。
これにより、クレーン装置の動作状況に応じてエンジン発電装置のエンジン回転速度Nをアイドリング回転速度Naまで大幅に低下させても、補機設備6を安定駆動することが可能となる。このため、クレーン装置の全体的な動作を正常に維持しつつ、エンジン発電装置の燃費を効果的に削減でき、環境への影響も低減することが可能となる。
以上の各実施の形態では、エンジン発電装置1から交流の駆動電力15を供給する場合を例として説明したが、これに限定されるものではなく、エンジン発電装置1から直流の駆動電力を供給する場合でも前述と同様に各実施の形態を適用でき、同様の作用効果を得ることができる。この際、発電機12として直流発電機を用いるとともに、整流器2を取り外して直結し、電圧昇圧装置51として交流昇圧チョッパを用いればよい。
Claims (4)
- エンジンで発電機を駆動して得られた発電電力を駆動電力として共通母線へ供給するエンジン発電装置と、
前記共通母線を介して前記エンジン発電装置から供給された前記駆動電力により駆動されて、荷物の積み降ろしを含む各種クレーン動作を行うための複数の電動機と、
前記クレーン動作を実行している際には前記エンジンを当該クレーン動作に必要な動作回転速度で運転するとともに、前記クレーン動作を停止している際には前記エンジンを前記動作回転速度より低いアイドリング回転速度で運転するコントローラと、
前記駆動電力の駆動電圧を昇圧することにより補機設備を駆動するための補助電力を供給するとともに、前記エンジンが前記アイドリング回転速度で運転されて前記駆動電圧が低下した場合でも、前記補機設備を駆動するのに十分な電圧の補助電力を供給する電圧昇圧装置と、
前記補助電力の補助電圧が前記駆動電力の駆動電圧より高い場合にのみ、当該補助電力を前記共通母線へ供給する整流器と
を備えることを特徴とするクレーン装置。 - 請求項1に記載のクレーン装置において、
前記電圧昇圧装置は、前記エンジン発電装置のエンジン回転速度が、クレーン動作が停止されている状態における前記エンジン発電装置のアイドリング回転速度から、クレーン動作が行われている状態における前記エンジン発電装置の動作回転速度以下の場合に、前記補助電圧として一定のアイドリング補助電圧VSaを示す前記補助電力を供給することを特徴とするクレーン装置。 - エンジンで発電機を駆動して得られた発電電力を駆動電力として共通母線へ供給するエンジン発電装置と、
前記共通母線を介して前記エンジン発電装置から供給された前記駆動電力により駆動されて、荷物の積み降ろしを含む各種クレーン動作を行うための複数の電動機と、
前記クレーン動作を実行している際には前記エンジンを当該クレーン動作に必要な動作回転速度で運転するコントローラと、
前記駆動電力の駆動電圧を昇圧することにより補機設備を駆動するための補助電力を供給する電圧昇圧装置と
を備えるクレーンのクレーン制御方法であって、
前記コントローラは、前記クレーン動作を停止している際には前記エンジンを前記動作回転速度より低いアイドリング回転速度で運転し、
電圧昇圧装置は、前記エンジンが前記アイドリング回転速度で運転されて前記駆動電圧が低下した場合でも、前記補機設備を駆動するのに十分な電圧の補助電力を供給し、
整流器は、前記補助電力の補助電圧が前記駆動電力の駆動電圧より高い場合にのみ、当該補助電力を前記共通母線へ供給する
ことを特徴とするクレーン制御方法。 - 請求項3に記載のクレーン制御方法において、
前記電圧昇圧装置は、前記エンジン発電装置のエンジン回転速度が、クレーン動作が停止されている状態における前記エンジン発電装置のアイドリング回転速度から、クレーン動作が行われている状態における前記エンジン発電装置の動作回転速度以下の場合に、前記補助電圧として一定のアイドリング補助電圧VSaを示す前記補助電力を供給することを特徴とするクレーン制御方法。
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