JP5384900B2 - クレーン装置 - Google Patents

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Description

本発明は、クレーン装置に関し、特に駆動電力をエンジン駆動で発電するエンジン駆動発電方式のクレーン装置に関する。
港湾などのヤードにおいて、船舶やトレーラに対するコンテナなどの荷物の積み降ろしを行うクレーン装置では、複数の電動機を用いて、荷物の昇降、さらには架台の走行や横行などの動作を行っている。また、これら電動機へ動作電力を供給するため、エンジン駆動発電方式では、ディーゼルエンジンを用いて発電機を駆動するエンジン発電装置を用いて必要な電力を各電動機へ供給する構成となっている。
このようなクレーン装置では、荷物の吊り上げ時などは最大負荷となるが、荷物の吊り下げ時など電力をほとんど必要としない場合もあり、負荷変動が大きい。したがって、最大負荷時に見合った電力を発電機から供給するためにはディーゼルエンジンや発電機として大型のものが必要となるものの、平均負荷を上回る設備規模となるため、設備コストや運転コストの面で非効率であった。
従来、このようなクレーン装置に蓄電装置を設けて、常時、エンジン発電装置で発電するとともに、最大負荷時などに蓄電装置から並列的に電力を供給し、回生時に発生した余剰電力を蓄電装置へ充電するものが提案されている(例えば、特許文献1など参照)。これにより、エンジン回転速度の増速時に必要となる負荷電力を、蓄電装置の蓄電電力で一時的に補うことができる。
特開2001−163574号公報
前述した従来技術では、操作入力に応じたクレーン動作に必要な動作回転速度までエンジン回転速度が達した時点で、増速運転から定速運転へ切り替えるとともに、蓄電装置からの蓄電電力の供給を停止している。このため、蓄電電力供給の停止に応じてディーゼルエンジンへの負荷が急増し、この負荷変動が大きい場合には、ディーゼルエンジンから排出される黒煙の量が一時的に増加するという問題点があった。
従来技術によれば、エンジン回転速度を増加させる際、蓄電装置から並列的に電力が供給されるため、ディーゼルエンジンの負荷は、エンジン自身の増速のための負荷がその大半を占めている状態となる。一般に、このような増速のための負荷は、荷物の巻き上げに要する負荷に比較してかなり小さい。このため、蓄電装置からの蓄電電力供給が停止した時点で、ディーゼルエンジンの負荷が急増する。
したがって、このような負荷変動に対応するために、クレーン装置のコントローラから、ディーゼルエンジンへの燃料投入量の急増が指示されるため、ディーゼルエンジンに吸気される酸素量に対する燃料の割合が高くなる。これにより、ディーゼルエンジンにおいて、スムーズな燃焼を維持できなくなり、結果として排出される黒煙の量が一時的に増加する。
また、多くの場合、ディーゼルエンジンにはターボチャージャが搭載されていることから、エンジン回転速度の増加から過給圧の上昇までに、いわゆるターボラグといわれる遅れが生じる。このため、燃料投入量が急増してもエンジン回転速度の上昇に遅れが生じ、上記のようなスムーズな燃焼を妨げる要因ともなる。
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、蓄電装置から蓄電電力でエンジン発電装置の負荷を補う場合でも、ディーゼルエンジンの黒煙排出量を低減できるクレーン装置を提供することを目的としている。
このような目的を達成するために、本発明にかかるクレーン装置は、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、共通母線を介してエンジン発電装置から供給された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、操作入力されたクレーン動作に対応する動作回転速度でエンジンを運転制御するコントローラと、共通母線上の余剰電力を蓄電電力として蓄電し、駆動電力の不足時には、当該蓄電電力を共通母線へ供給する蓄電装置とを備え、コントローラは、エンジンの回転速度が動作回転速度に達する到達時点までの増速運転時において、当該クレーン動作に対して予め設定されている制限量以下の放電量で放電するよう蓄電装置へ指示することにより、到達時点よりも手前の増速運転中から前もってエンジン発電装置による駆動電力の供給を開始させるようにしたものである
この際、交流からなる発電電力を直流に整流して得られた直流電力を共通母線へ供給する整流器と、整流器に対して並列に接続されて、発電電力の発電電圧を昇圧して得られた直流の補助電力を共通母線へ供給する電圧昇圧装置とをさらに備え、電圧昇圧装置は、増速運転時において、駆動電力のうち直流電力と蓄電電力で不足する電力分を補助電力として供給するようにしてもよい。
また、蓄電装置で、エンジンが動作回転速度に達した時点で、共通母線に対する蓄電電力の供給を停止するようにしてもよい。
また、蓄電装置で、エンジンが動作回転速度に達した時点以降、共通母線に対する蓄電電力の供給を徐々に削減するようにしてもよい
本発明によれば、ディーゼルエンジンが増速運転から定速運転へ移行して、蓄電電力の供給が停止された場合でも、ディーゼルエンジンへの負荷の急増が緩和される。これにより、ディーゼルエンジンでの負荷変動が抑制されるため、ディーゼルエンジンから排出される黒煙量の一時的増加を抑制することが可能となる。
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
[第1の実施の形態の構成]
まず、図1を参照して、本発明の第1の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、本発明の第1の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21、電圧昇圧装置22、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、補機設備5、蓄電装置6、コントローラ7、および共通母線9が設けられている。
本実施の形態は、共通母線9上の余剰電力を蓄電電力PBとして蓄電装置6で蓄電し、駆動電力PMの不足時には、予め設定されている制限量PBx以下の放電量で、蓄電装置6の蓄電電力PBを共通母線9へ供給するようにしたものである。
以下、本実施の形態にかかるクレーン装置の構成について詳細に説明する。
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、ディーゼルエンジン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21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を整流して得られた直流の整流電力PDを共通母線9へ供給する機能を有している。
電圧昇圧装置22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を昇圧して得られた直流の補助電力PSを共通母線9へ供給する機能を有している。
共通母線9には、これら整流電力PDと補助電力PSとが合成され、直流の駆動電力PMとして供給される。
主巻電動機30は、荷物の昇降を行うための交流電動機である。走行電動機31,32は、架台の走行を行うための交流電動機である。横行電動機33は、架台の横行を行うための交流電動機である。
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。
インバータ44は、共通母線9上の駆動電力PMを交流電力に変換して補機設備5へ供給するDC/AC変換器である。
補機設備5は、クレーン装置に搭載されている、照明装置、空調装置、あるいはコントローラ7などの制御装置を含む、各種の補助的装置である。
蓄電装置6は、電池やキャパシタなどの蓄電池を内蔵する回路装置であり、共通母線9へ供給された余剰電力を蓄電電力PBとして蓄電池に蓄電する機能、蓄電池に蓄電した蓄電電力PBを共通母線9へ出力する機能、およびコントローラ7からの制限量設定指示を示すコマンド4Aにより設定された制限量PBxに基づき、蓄電電力PBの供給量を制限量PBxに制限する機能を有している。余剰電力としては、例えばクレーン電動機の1つである主巻電動機30から荷物の巻き下げ時に発生した回生電力があり、インバータ41,42を介して共通母線9へ供給される。また、負荷が低下した場合、エンジン発電装置1から共通母線9へ供給される駆動電力PMが余剰電力となる。
コントローラ7は、CPUなどのマイクロプロセッサとその周辺回路を有し、マイクロプロセッサまたは周辺回路に設けられたメモリからプログラムを読み込んで実行することにより、プログラムと上記ハードウェアとを協働させて、クレーン装置全体を制御するための各種機能を有している。
コントローラ7の主な機能としては、操作レバーや操作スイッチを介して検出した操作者のクレーン操作入力に基づいて、各種コマンド4Aをやり取りすることによりインバータ41〜43を制御して、荷物の昇降、架台の走行や横行などの運転を制御するクレーン運転機能、共通母線9に対するエンジン発電装置1からの電力供給状況を確認する電力供給状況確認機能、操作者からのクレーン操作入力や指令入力、電力供給状況などから得られる当該クレーン装置の動作状況に基づいて新たなエンジン回転速度を算出し、そのエンジン回転速度を運転指示10によりエンジン発電装置1へ指示する回転速度制御機能、およびメモリに予め保存されている各クレーン動作とその際に供給する蓄電電力PBの制限量PBxとの対応関係から、操作入力された当該クレーン動作に対応する制限量を読み出し、制限量設定指示を示すコマンド4Aにより蓄電装置6へ設定する制限量設定機能がある。
共通母線9に対するエンジン発電装置1からの電力供給状況は、例えば共通母線9の駆動電圧VMを監視すれば把握できる。クレーン操作に基づき荷物の巻き上げや、架台の走行や横行などのクレーン動作を行う場合、対応する電動機30〜33を駆動した時点で、共通母線9上の駆動電力PMが使用されるため駆動電圧VMが低下する。
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できる。
[第1の実施の形態の動作]
次に、図2および図3を参照して、本発明の第1の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。
コントローラ7は、操作レバーや操作スイッチを介して検出した操作者のクレーン操作入力に基づいて、クレーン動作の有無を確認する。ここで、荷物の昇降、架台の走行や横行などのクレーン動作の実行が確認された場合、コントローラ7は、当該クレーン動作に必要な動作回転速度Nbを算出し、そのエンジン回転速度を運転指示10によりエンジン発電装置1へ指示する。これに応じて、ディーゼルエンジン11のエンジン回転速度がNbまで上昇を開始する。
一方、操作レバーや操作スイッチを介して検出した操作者のクレーン操作入力に基づいて、クレーン動作の停止が確認された場合、コントローラ7は、動作回転速度Nbより低いアイドリング回転速度Naを運転指示10によりエンジン発電装置1へ指示する。これに応じて、ディーゼルエンジン11のエンジン回転速度Nがアイドリング回転速度Naへ低下する。
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。
エンジン発電装置1は、エンジン回転速度Nと発電電圧VGについて、図2に示すような動作特性を有している。この動作特性において、エンジン回転速度Nが動作回転速度Nb以下の場合、発電電圧VGはエンジン回転速度Nの増加に応じて単調増加し、エンジン回転速度Nが動作回転速度Nb以上の場合、発電電圧VGは動作発電電圧VGbに収束する。
したがって、コントローラ7からの運転指示10に応じてエンジン回転速度Nが上昇する際、低回転領域では発電電圧VGが低いため、整流器21からの整流電圧VDも低く、クレーン動作に必要となる十分な駆動電圧VMを得ることができない。
一方、電圧昇圧装置22は、エンジン回転速度Nと補助電圧VSについて、図3に示すような動作特性を有している。この動作特性において、エンジン回転速度Nがアイドリング回転速度Na以上の場合、補助電力PSの補助電圧VSはエンジン回転速度Nに関わらず一定の定格補助電圧VSa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動作回転速度Nbより低く、例えば図2に示すように、エンジン回転速度Nがアイドリング回転速度Naで発電電圧VGaであり、クレーン動作に必要な動作回転速度Nbに達していない場合でも、補助電圧VSは、定格補助電圧VSaに維持される。したがって、定格補助電圧VSaとしてクレーン動作に必要となる電圧を設定しておくことにより、クレーン動作の開始時における駆動電力PMの電圧不足を補うことが可能となる。
また、蓄電装置6は、共通母線9上の駆動電圧VMを常時監視しており、駆動電圧VMが予め設定されている蓄電基準電圧を上回った場合、共通母線9に余剰電力が発生していると判断して、その余剰電力を蓄電池へ蓄電電力PBとして蓄電する。また、駆動電圧VMが予め設定されている放電基準電圧を下回った場合、共通母線9で駆動電力PMが不足していると判断して、蓄電池の蓄電電力PBを共通母線9へ供給する。
したがって、ディーゼルエンジン11のエンジン回転速度Nが動作回転速度Nbに達しておらず、クレーン動作に十分な駆動電力PMが供給されていない場合、蓄電装置6から共通母線9に対して蓄電電力PBが供給される。このため、クレーン動作の開始時における駆動電力PMの電力不足を補うことが可能となる。
蓄電装置6には、クレーン動作の開始時に、コントローラ7からの制限量設定指示を示すコマンド4Aにより、当該クレーン動作に応じた制限量PBxが設定される。したがって、蓄電装置6は、蓄電電力PBを共通母線9へ供給する際、設定された制限量PBxを上限とする供給量で蓄電電力PBを供給する。
これにより、クレーン動作が開始された後、蓄電装置6からの蓄電電力PBの供給量が制限量PBxに達した時点で、その蓄電電力PBの供給量が制限量PBx以下に制限されるため、これ以降、エンジン発電装置1に対してある程度の負荷が加わることになる。
このため、ディーゼルエンジン11のエンジン回転速度Nが動作回転速度Nbに達して、蓄電装置6からの蓄電電力PBの供給が停止された時点において、エンジン発電装置1に加わる負荷変動量の大きさを抑えることができる。したがって、ディーゼルエンジン11において、スムーズな燃焼を維持することができ、結果として、排出される黒煙量の一時的増加を抑制することが可能となる。
[第1の実施の形態の動作例]
次に、図4を参照して、本発明の第1の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、本発明の第1の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、荷物の巻き上げ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Nが増加した後、当該クレーン動作に応じた動作回転速度Nbで運転が維持される場合を例として説明する。
時刻T0以前においては、電動機30〜33を用いたクレーン動作は行われておらず、エンジン発電装置1のディーゼルエンジン11は、アイドリング回転速度Naで運転されている。このとき、エンジン発電装置1から出力される発電電力PGの発電電圧VGはアイドリング発電電圧VGaを示している。なお、電圧昇圧装置22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として定格補助電圧VSaが出力されている。このため、共通母線9の駆動電圧VMは、アイドリング発電電圧VGaより高い定格補助電圧VSaを示している。
また、蓄電装置6は、共通母線9の駆動電圧VMが定格補助電圧VSaであることから、蓄電電力PBの供給は行っていない。なお、時刻T0以前において、蓄電装置6には十分な量の蓄電電力PBが蓄電されているものとする。
一般的な荷物の巻き上げ動作において、主巻電動機30で必要となる負荷電力PLは、時刻T0の巻き上げ開始から巻き上げ速度の増加に応じて徐々に増大し、その後の時刻T3において、巻き上げ速度が最大巻き上げ速度へ到達した時点で最大負荷電力PLbとなる。
時刻T3以降、巻上げ速度は最大巻き上げ速度に維持されるため、主巻電動機30の増速に関与する電力分が不要となって定速負荷電力PLcまで低下し、その後、荷物の巻き上げ動作が停止するまで定速負荷電力PLcとなる。
したがって、時刻T0において、荷物の巻き上げ指令を示すクレーン操作70が行われた場合、コントローラ7は、その操作指令に応じた動作回転速度Nb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NがNaからNbへ徐々に上昇し、エンジン発電装置1からの発電電力PGが徐々に増加する。
また、コントローラ7は、荷物の巻き上げ指令を示すクレーン操作70に応じて、主巻電動機30の駆動開始指示を示すコマンド4Aをインバータ41へ出力する。これにより、インバータ41は、共通母線9の駆動電力PMを所定周波数の交流電力に変換して主巻電動機30へ供給する。これに応じて、主巻電動機30は回転を開始する。
また、コントローラ7は、荷物の巻き上げ指令を示すクレーン操作70に応じて、荷物の巻き上げ動作に対応する制限量PBxをメモリから読み出し、制限量設定指示を示すコマンド4Aにより蓄電装置6へ設定する。
蓄電装置6は、主巻電動機30の回転開始に応じて共通母線9の駆動電圧VMが低下するため、これに応じて共通母線9に対する蓄電電力PBの供給を開始する。
したがって、時刻T0以降、共通母線9に対して、整流電力PD、補助電力PS、および蓄電電力PBが供給され、これら電力からなる駆動電力PMがインバータ41,42を介して主巻電動機30へ供給される。
その後、時刻T1において、蓄電電力PBの供給量が制限量PBxに達した場合、蓄電装置6は、蓄電電力PBの供給量を制限量PBx以下に制限する。
これにより、時刻T1以降において、負荷電力PLのさらなる増大に応じて発生する負荷が、エンジン発電装置1への負荷となり、電圧昇圧装置22の補助電力PSの増加分が大きくなる。
続いて、時刻T2において、エンジン回転速度Nが所定値Ncに達した時点で、発電電圧VGが整流器21の動作可能電圧まで上昇し、整流器21から整流電力PDの供給が開始されて徐々に上昇する。また、整流電力PDの上昇に伴って、電圧昇圧装置22からの補助電力PSは、時刻T2以降において徐々に低下し、時刻T3にほぼゼロとなる。しかし、整流電力PDの上昇幅が大きいため、整流電力PDと補助電力PSとが合わさった駆動電力PMは、時刻T2以降において、さらに上昇する。
その後、時刻T3において、エンジン回転速度Nが荷物の巻き上げ動作に応じた動作回転速度Nbへ達した時点で、これに前後して、主巻電動機30の巻き上げ速度も最大巻き上げ速度へ到達することになる。このため、主巻電動機30で必要となる負荷電力PLは最大負荷電力PLbとなる。一方、時刻T3において、整流電力PDも最大整流電力PDbに到達し、これ以降、最大整流電力PDbが維持される。
したがって、時刻T3以降は、エンジン回転速度Nのさらなる増速が行われないことから、主巻電動機30の増速に関与する電力分だけ不要となって定速負荷電力PLcまで低下し、これ以降、巻き上げ動作が停止するまで定速負荷電力PLcとなる。
この際、ディーゼルエンジン11では、蓄電電力PBの供給制限による負荷が、時刻T1から徐々に増加する。このため、時刻T3において、負荷電力PLが定速負荷電力PLcまで急激に低下した場合でも、ディーゼルエンジン11にある程度の負荷が継続して発生していることから、ディーゼルエンジン11への負荷の急増が緩和される。これにより、ディーゼルエンジン11での負荷変動が抑制されるため、ディーゼルエンジン11から排出される黒煙量の一時的増加が抑制される。
[第1の実施の形態の効果]
このように、本実施の形態では、蓄電装置6において、共通母線9上の余剰電力を蓄電電力PBとして蓄電し、駆動電力PMの不足時には、予め設定されている制限量PBx以下の放電量で、当該蓄電電力PBを共通母線9へ供給するようにしたので、ディーゼルエンジン11が増速運転から定速運転へ移行して、蓄電電力PBの供給が停止された場合でも、ディーゼルエンジン11への負荷の急増が緩和される。これにより、ディーゼルエンジン11での負荷変動が抑制されるため、ディーゼルエンジン11から排出される黒煙量の一時的増加を抑制することが可能となる。
また、本実施の形態において、エンジン回転速度Nが荷物の巻き上げ動作に応じた動作回転速度Nbへ達した時刻T3において、例えばコントローラ7からの供給停止を指示を示すコマンド4Aにより、蓄電装置6から共通母線9への蓄電電力PBの供給を停止してもよい。
これにより、蓄電装置6に必要な蓄電容量を、時刻T1から時刻T3までの期間に供給すべき蓄電容量に削減することができ、蓄電装置6の小型化やコスト削減に繋がる。
[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態にかかるクレーン装置について説明する。
エンジン発電装置1のディーゼルエンジン11として、過給機(ターボチャージャー)が搭載されたものを用いる場合がある。
このようなディーゼルエンジン11では、時刻T1からの蓄電電力PBの制限により、時刻T3において、ある程度の負荷に耐えられるエンジン回転速度が得られているため、燃料供給量や吸気量が削減されて、過給機が有効に働いていない状態となる場合がある。
したがって、時刻T3における蓄電電力PBの停止に応じて、ディーゼルエンジン11の負荷が急激に増えた場合はエンジン回転数が急減する。その後、これを補うために燃料供給量や吸気量が急増するものの、過給機が有効に働いていないことから、いわゆるターボラグが発生して、ディーゼルエンジン11から排出される黒煙量が一時的に増加する場合もある。
本実施の形態では、時刻T3以降、蓄電電力PBの供給を停止するのではなく、蓄電電力PBの供給を徐々に低減する。したがって、時刻T3以降、ディーゼルエンジン11の負荷が徐々に増加するため、エンジン回転数が徐々に低下し、これにより、燃料供給量や吸気量が穏やかに増加して、過給機がスムーズに働き始め、ディーゼルエンジン11から排出される黒煙量の一時的増加を抑制することが可能となる。
蓄電電力PBの供給を徐々に低減する具体的構成については、時刻T3以降、コントローラ7からの制限量設定指示を示すコマンド4Aにより、蓄電装置6から共通母線9へ供給する蓄電電力PBの制限量を、制限量PBxから徐々にゼロまで変化させていけばよい。あるいは、蓄電装置6の蓄電電力PBに関する供給特性として、蓄電電力PBを削減する際には、当該供給量を徐々に削減する特性を持たせてもよい。
[第2の実施の形態の効果]
このように、本実施の形態では、第1の実施の形態において、ディーゼルエンジン11が増速運転から定速運転へ移行した時刻T3以降、蓄電電力PBの供給を徐々に低減するようにしたので、例えば、エンジン発電装置1のディーゼルエンジン11に過給機が搭載されている場合でも、時刻T3におけるターボラグの発生を回避して、ディーゼルエンジン11から排出される黒煙量の一時的増加を抑制することが可能となる。
[実施の形態の拡張]
以上の各実施の形態では、エンジン発電装置1から交流の発電電力PG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、電圧昇圧装置22として直流昇圧チョッパを用いればよい。
また、蓄電装置6の蓄電電力PBに対する制限量PBxが、クレー動作の内容に応じてあまり変化しない場合、蓄電装置6自体で制限量PBx予め設定するようにしてもよい。これにより、コントローラ7からの制限量設定指示は不要となる。
本発明の第1の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。 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。 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。 本発明の第1の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。
符号の説明
1…エンジン発電装置、10…運転指示、11…ディーゼルエンジン、12…発電機、2…整流器、30…主巻電動機、31,32…走行電動機、33…横行電動機、41〜44…インバータ、4A…コマンド、5…補機設備、6…蓄電装置、7…コントローラ、9…共通母線、N…エンジン回転速度、Na…アイドリング回転速度、Nb…動作回転速度、PG…発電電力(交流)、VG…発電電圧、VGa…アイドリング発電電圧、VGb…動作発電電圧、PD…整流電力(直流)、PS…補助電力(直流)、PSb…最大補助電力、VS…補助電圧、VSa…定格補助電圧、PM…駆動電力(直流)、VM…駆動電圧、PB…蓄電電力、PBx…制限量、PL…負荷電力、PLb…最大負荷電力、PLc…定速負荷電力。

Claims (4)

  1. 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、
    操作入力されたクレーン動作に対応する動作回転速度で前記エンジンを運転制御するコントローラと、
    前記共通母線上の余剰電力を蓄電電力として蓄電し、前記駆動電力の不足時には、当該蓄電電力を前記共通母線へ供給する蓄電装置と
    を備え
    前記コントローラは、前記エンジンの回転速度が前記動作回転速度に達する到達時点までの増速運転時において、当該クレーン動作に対して予め設定されている制限量以下の放電量で放電するよう前記蓄電装置へ指示することにより、前記到達時点よりも手前の増速運転中から前もって前記エンジン発電装置による前記駆動電力の供給を開始させる
    ことを特徴とするクレーン装置。
  2. 請求項1に記載のクレーン装置において、
    交流からなる前記発電電力を直流に整流して得られた直流電力を前記共通母線へ供給する整流器と、
    前記整流器に対して並列に接続されて、前記発電電力の発電電圧を昇圧して得られた直流の補助電力を前記共通母線へ供給する電圧昇圧装置とをさらに備え、
    前記電圧昇圧装置は、前記増速運転時において、前記駆動電力のうち直流電力と前記蓄電電力で不足する電力分を前記補助電力として供給する
    ことを特徴とするクレーン装置。
  3. 請求項1または請求項2に記載のクレーン装置において、
    前記蓄電装置は、前記エンジンが前記動作回転速度に達した時点で、前記共通母線に対する前記蓄電電力の供給を停止することを特徴とするクレーン装置。
  4. 請求項1または請求項2に記載のクレーン装置において、
    前記蓄電装置は、前記エンジンが前記動作回転速度に達した時点以降、前記共通母線に対する前記蓄電電力の供給を徐々に削減することを特徴とするクレーン装置。
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