JP5527995B2 - Load drive device - Google Patents
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Description
本発明は、停電時のバックアップ機能を備えた負荷駆動装置に関する。 The present invention relates to a load driving device having a backup function in the event of a power failure.
高層建築物や船舶等の制御対象物に組み込まれる制振装置は、通常、制御対象物の振動方向に移動自在に設けられた可動マスを備え、前記制御対象物に作用する外力(振動)に対して前記可動マスに逆向きの力を作用させることで、上記外力(振動)を積極的に打ち消すように構成される。またモータを用いて制振装置(負荷)を駆動する負荷駆動装置においては、負荷に加わる運動エネルギ(減速力)によって前記モータに生起される回生電力を回収し、この回生電力をコンデンサ(蓄電器)に蓄積して再利用することも行われている(例えば特許文献1,2を参照)。 A vibration damping device incorporated in a control object such as a high-rise building or a ship usually includes a movable mass provided movably in the vibration direction of the control object, and is used for external force (vibration) acting on the control object. On the other hand, the external force (vibration) is positively canceled by applying a reverse force to the movable mass. Further, in a load driving device that drives a vibration damping device (load) using a motor, regenerative power generated in the motor is recovered by kinetic energy (deceleration force) applied to the load, and this regenerative power is collected by a capacitor (capacitor). The information is also stored and reused (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
ところでこの種の負荷駆動装置に、停電に対処するためのバックアップ機能を組み込むことが考えられている。ちなみにこの種のバックアップ機能は、一般的にはUPSと称される無停電電源装置を用いて実現される。この種の無停電電源装置(UPS)は、受電設備を介して受電して負荷駆動装置本体に供給される電力の一部を二次電池に蓄積し、停電時には前記受電設備に代わって前記二次電池に蓄積した電力を前記負荷駆動装置本体に供給する役割を担う。しかしながら無停電電源装置(UPS)によるバックアップ能力は、一般的には数100m秒程度であり、負荷駆動装置のバックアップ機能としては不十分である。 By the way, it is considered to incorporate a backup function for dealing with a power failure in this type of load driving device. Incidentally, this kind of backup function is realized by using an uninterruptible power supply device generally called UPS. In this type of uninterruptible power supply (UPS), a part of the electric power received through the power receiving facility and supplied to the load driving device main body is stored in the secondary battery. The power stored in the secondary battery is supplied to the load driving device main body. However, the backup capability by the uninterruptible power supply (UPS) is generally about several hundred milliseconds, which is insufficient as a backup function of the load driving device.
そこで受電設備に給電される商用電源とは独立に電力を生成する非常用発電機を、前述した無停電電源装置(UPS)と併用し、停電発生時には先ず無停電電源装置を用いて負荷駆動装置をバックアップし、その後、非常用発電機にてバックアップすることが考えられている。しかしながら無停電電源装置によるバックアップ動作開始に連動させて非常用発電機を起動しても該非常用発電機の立ち上がりに時間が掛かるので、無停電電源装置には前記非常用発電機の立ち上がりに要する時間を上回るバックアップ能力(電源容量)が要求される。これ故、例えば1分以上のバックアップ能力を備えた大容量の無停電電源装置を必要とし、その設備コストが高くなると言う不具合がある。 Therefore, an emergency generator that generates electric power independently from the commercial power supplied to the power receiving facility is used in combination with the above-described uninterruptible power supply (UPS). It is considered to back up with an emergency generator. However, even if the emergency generator is started in conjunction with the start of the backup operation by the uninterruptible power supply, it takes time to start up the emergency generator. Therefore, the uninterruptible power supply requires the emergency generator to start up. Backup capacity (power capacity) that exceeds time is required. Therefore, for example, there is a problem that a large capacity uninterruptible power supply device having a backup capability of 1 minute or more is required and the equipment cost is increased.
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、停電に対するバックアップ機能を、低コストでエネルギ効率良く実現した簡易な構成の負荷駆動装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a load drive device having a simple configuration that realizes a backup function against power failure at low cost and energy efficiency.
本発明は、負荷を駆動するモータが上記負荷に加わる運動エネルギ(減速力)によって発生する回生電力をコンデンサ(蓄電器)に蓄積して再利用する技術に着目し、このコンデンサ(蓄電器)に蓄積した回生電力エネルギを用いて前記モータの駆動をバックアップするように構成すれば上記回生電力を有効に活用しながら、例えば無停電電源装置を用いなくても停電初期時におけるバックアップ機能を実現し得ることに着目している。 The present invention pays attention to a technique for accumulating and regenerating the regenerative power generated by the kinetic energy (deceleration force) applied to the load by the motor that drives the load in the capacitor (capacitor), and accumulated in the capacitor (capacitor). If it is configured to back up the drive of the motor using regenerative power energy, it is possible to realize a backup function at the initial time of a power failure without using an uninterruptible power supply device, for example, while effectively using the regenerative power. Pay attention.
そこで上述した目的を達成するべく本発明に係る負荷駆動装置は、
<a> 駆動電力を受けて負荷を駆動すると共に該負荷に加わる運動エネルギから回生電力を生成するモータと、
<b> 受電設備を介して得られる交流電力を直流電力に変換するコンバータと、
<c> 前記受電設備に代わって前記コンバータに交流電力を供給する非常用発電機と、
<d> 前記コンバータを介して得られる直流電力を前記モータに駆動電力として供給すると共に、前記モータを介して得られる回生電力を回収するインバータと、
<e> 前記負荷の状態と前記モータの作動状態とに応じて前記インバータの作動を制御する負荷制御装置と、
<f> 前記コンバータから出力される直流電力または前記インバータにて回収される回生電力を蓄積すると共に、蓄積した電力を前記インバータを介して出力するコンデンサ、例えば電気二重層キャパシタとを備えたものであって、特に
<g> 前記コンデンサに蓄積された電力量を推定し、推定した電力量が所定のバックアップ能力を満たす一定量となるように前記コンバータの作動を制御すると共に、推定した電力量が予め設定した電力量まで低下したときに前記非常用発電機を起動する電力制御装置を設けたことを特徴としている。
Therefore, in order to achieve the above-described object, the load driving device according to the present invention is:
<a> a motor that receives driving power to drive a load and generates regenerative power from kinetic energy applied to the load;
<b> a converter that converts AC power obtained through the power receiving facility into DC power;
<c> An emergency generator for supplying AC power to the converter instead of the power receiving facility;
<d> An inverter that supplies DC power obtained through the converter as drive power to the motor and that collects regenerative power obtained through the motor;
<e> a load control device that controls the operation of the inverter according to the state of the load and the operating state of the motor;
<f> A DC power output from the converter or a regenerative power recovered by the inverter, and a capacitor that outputs the stored power through the inverter, for example, an electric double layer capacitor. Especially,
<g> Estimating the amount of power stored in the capacitor, controlling the operation of the converter so that the estimated amount of power is a constant amount satisfying a predetermined backup capability, and the estimated amount of power is a preset power A power control device is provided that starts the emergency generator when the amount is reduced to a certain level.
ちなみに前記電力制御装置は、例えば前記コンバータの電流制限値を可変して前記コンデンサに蓄積される電力量を、予め定められた目標電力量に一定化制御すると共に、前記コンデンサに蓄積された電力量が前記発電機の立ち上がりに要する時間に亘って前記インバータに電力を供給し得る電力量まで低下したときに前記非常用発電機を起動するように構成される。また前記コンデンサに蓄積された電力量については、例えば前記コンデンサ(電気二重層キャパシタ)の出力電圧を検出すると共に、例えばノッチフィルタを用いて上記検出電圧から前記負荷の周期的変動分を除去した平均直流電圧として推定すれば良い
尚、前記負荷は、制御対象の挙動に応じて加減速動作する制振装置、若しくは加減速駆動される荷役機械または昇降装置であって、前記モータは、駆動電力を受けて前記負荷を加速動作させ、前記負荷の減速動作に伴って回生電力を生成するものからなる。
By the way, the power control device, for example, varies the current limit value of the converter and controls the electric energy stored in the capacitor to be constant to a predetermined target electric energy, and also stores the electric energy stored in the capacitor. Is configured to start up the emergency generator when the amount of power is reduced to an amount of power that can supply power to the inverter over the time required to start up the generator. For the amount of power stored in the capacitor, for example, an output voltage of the capacitor (electric double layer capacitor) is detected, and an average obtained by removing periodic fluctuations of the load from the detected voltage using, for example, a notch filter The load may be estimated as a DC voltage. The load is a vibration control device that performs acceleration / deceleration operation according to the behavior of the control target, or a loading / unloading machine that is driven to accelerate / decelerate, and the motor supplies driving power. In response, the load is accelerated, and regenerative power is generated along with the deceleration operation of the load.
上記構成の負荷駆動装置によれば、モータから得られる回生電力をコンデンサ(電気二重層キャパシタ)に蓄積して前記モータの駆動電力として再利用すると共に、停電時には前記コンデンサ(電気二重層キャパシタ)に蓄積した電力を有効に活用してバックアップ動作し、更には前記コンデンサに蓄積された電力量の低下の程度に応じて非常用発電機を起動するので、動作信頼性の高いバックアップ機能を安価に実現することができる。しかも大容量の無停電電源装置(UPS)を必要としないので、その分、装置コストの低減を図ることができる。またモータによる回生電力量を見込んで前記コンデンサ(電気二重層キャパシタ)に蓄積する電力量を管理・設定することができるので、受電設備や非常用発電機等の必要電源容量を低減することができる等の効果が奏せられる。 According to the load drive device having the above configuration, the regenerative power obtained from the motor is stored in the capacitor (electric double layer capacitor) and reused as the drive power of the motor. Backup operation is performed by effectively using the stored power, and the emergency generator is started according to the degree of decrease in the amount of power stored in the capacitor, thus realizing a backup function with high operational reliability at low cost. can do. In addition, since a large-capacity uninterruptible power supply (UPS) is not required, the apparatus cost can be reduced accordingly. In addition, the amount of power stored in the capacitor (electric double layer capacitor) can be managed and set in anticipation of the amount of regenerative power generated by the motor, so that the required power capacity of power receiving equipment, emergency generators, etc. can be reduced. Etc. are produced.
以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る負荷駆動装置について説明する。
この負荷駆動装置は、例えばモータ(アクチュエータ)により可動マス(負荷)を進退させて建築物(高層ビル)の横揺れを抑制する制振装置を駆動するものである。ちなみに制振装置は、駆動電力を受けて作動して可動マス(負荷)1を駆動すると共に、前記可動マス(負荷)1に加わる運動エネルギ(横揺れ振動)から回生電力を生成するモータ(アクチュエータ)2を主体として構成される。
Hereinafter, a load driving device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
This load driving device drives a vibration control device that moves a movable mass (load) back and forth with, for example, a motor (actuator) and suppresses rolling of a building (high-rise building). Incidentally, the vibration damping device operates by receiving driving power to drive the movable mass (load) 1 and generates a regenerative power from kinetic energy (rolling vibration) applied to the movable mass (load) 1. ) 2 is the main constituent.
負荷駆動装置は、例えば図1にその概略構成を示すように、負荷制御装置3の制御を受けて上述したモータ2を通電駆動すると共に、該モータ2に生起された回生電力を回収する機能を備えたインバータ4を備える。このインバータ4は、基本的には受電設備5を介して商用電源系から受電される交流電力を直流電力に変換するコンバータ(交流・直流変換器)6を電力源として作動するものであって、例えばPWM方式によりモータ2の駆動を制御するタイプのものからなる。尚、前記コンバータ6はその直流出力電圧を制御すると共に、その直流出力電流を制限する機能を備えたものからなる。また内燃機関等によって駆動されて前述した商用電源系とは独立して交流電力を生成する非常用発電機7は、前記受電設備5に対して並列的に設けられ、商用電源系の停電時に前記受電設備5に代わって前記コンバータ6に交流電力を供給する役割を担う。
The load drive device has a function of energizing and driving the
また前記コンバータ6から出力される直流電力を前記インバータ4に給電する中間回路には、前記コンバータ6から出力される直流電力の一部を蓄積すると共に、前記インバータ4を介して回収された回生電力を蓄積するコンデンサ、具体的には電気二重層キャパシタ8が設けられている。そしてこのコンデンサ(電気二重層キャパシタ)8に蓄積された電力は、前記インバータ4に供給されて再利用されるものとなっている。 Further, in the intermediate circuit that feeds the DC power output from the converter 6 to the inverter 4, a part of the DC power output from the converter 6 is accumulated and the regenerative power recovered via the inverter 4 is stored. , Specifically, an electric double layer capacitor 8 is provided. The electric power stored in the capacitor (electric double layer capacitor) 8 is supplied to the inverter 4 and reused.
基本的には上述した如く電源系を構築した負荷駆動装置における電力制御装置9は、前記コンデンサ(電気二重層キャパシタ)8蓄積された電力量を、例えば該コンデンサ8の端子電圧から推定し、推定した電力量が予め設定した一定の電力量Pstdとなるように前記コンバータ6の作動を、特にその出力電流を制御すると共に、上述した如く推定した電力量が予め設定した下限電力量Pmin(<Pstd)まで低下したときに前記非常用発電機7を起動する役割を担う。
Basically, the power control device 9 in the load driving device constructed as described above estimates the amount of power stored in the capacitor (electric double layer capacitor) 8 from the terminal voltage of the capacitor 8, for example. The operation of the converter 6, particularly its output current, is controlled so that the predetermined amount of power becomes a preset constant amount of power Pstd, and the estimated amount of power as described above is the preset lower limit power amount Pmin (<Pstd It plays a role of starting the
ちなみに前記下限電力量Pminは、停電によって前記コンバータ6から直流電力が得られなくなり、コンバータ6に代わって前記コンデンサ(電気二重層キャパシタ)8に蓄積された電力を前記インバータ4に供給することにより徐々に低下する該コンデンサ8の蓄積電力量が、少なくとも前記非常用発電機7を起動してから該非常用発電機7が所定の電力量を発生し得る状態まで立ち上がる期間に亘って、前記コンデンサ8から前記インバータ4に電力を連続して供給し続け得る電力量からなる。従ってコンデンサ8の電力量が前記下限電力量Pminまで低下したことを検出して前記非常用発電機7を起動を起動することにより、該コンデンサ8に蓄積された電力の全てをインバータ4に供給してしまう前に前記非常用発電機7が立ち上がり、該非常用発電機7から前記コンバータ6を介して前記インバータ4に電力供給が行われることになる。
Incidentally, the lower limit electric energy Pmin cannot be obtained from the converter 6 due to a power failure, and gradually the power stored in the capacitor (electric double layer capacitor) 8 is supplied to the inverter 4 instead of the converter 6. The accumulated power amount of the capacitor 8 that decreases to at least the capacitor 8 over a period of time from when the
尚、前記電力制御装置9は、ここでは前記コンデンサ8に蓄積されている電力量を該コンデンサ8の端子電圧(コンデンサ電圧)Voutとして捉えて前記コンバータ6および前記非常用発電機7の作動をそれぞれ制御するように構成されている。具体的には前記電力制御装置9は、前記コンデンサ8の端子電圧(コンデンサ電圧)Voutを検出する電圧検出部9aと、この電圧検出部9aにて検出されるコンデンサ電圧Voutから前記制振装置の作動に伴う変動成分を除去(抑制)するノッチフィルタ9bと、このノッチフィルタ9bを介して求められるコンデンサ平均電圧Vaveに基づいて前記コンバータ6の作動を制御すると共に、前記コンデンサ平均電圧Vaveを予め設定した判定閾値と比較して前記非常用発電機7の起動を制御する電力制御部9cとを備えて構成される。
Here, the power control device 9 regards the amount of power stored in the capacitor 8 as the terminal voltage (capacitor voltage) Vout of the capacitor 8, and operates the converter 6 and the
ここで前述した制振装置について説明すると、この制振装置は、その制御対象物である建築物に作用する横揺れ(振動)に対して前述した可動マス1を逆向きに振動させることで、上記横振れ(振動)を積極的に打ち消す(制振する)ものである。そのために前記負荷制御装置3は、例えば建築物に設けられた速度センサ(図示せず)により検出される該建築物の振れ角速度と前記モータ2の回転角とに従って前記インバータ4の作動をフィードバック制御し、これによって前記モータ2の回転速度を制御するように構成される。
Here, the vibration damping device described above will be described. This vibration damping device vibrates the movable mass 1 in the opposite direction with respect to the roll (vibration) acting on the building that is the control target. The lateral vibration (vibration) is positively canceled (vibrated). For this purpose, the load control device 3 feedback-controls the operation of the inverter 4 according to the swing angular velocity of the building and the rotation angle of the
ちなみに前記負荷制御装置3によるモータ2のフィードバック制御は、前述した特許文献1,2等にも紹介されるように、例えば図2に示すように構成されるような制御系を用いて実現される。具体的には前記建築物の振れ角速度とその積分成分である振れ角を求めると共に、前記モータ2の回転角とその微分成分であるモータ2の回転角速度を求め、制御演算器3aにて前記建築物の横揺れ(振動)を打ち消し得る前記可動マス1の変位量を、前記モータ2の回転角指令値として求める。そして差分器3aにて前記制御演算器3aにて求めた回転角指令値と、前記モータ2の現在の回転角との差を前記モータ2を加減速するに必要な制御量として求め、この制御量に前記フィードバック制御系に固有な係数を乗じて前記モータ2を駆動するに必要な指令値を求めることにより達せられる。尚、加速度センサを用いて建築物の振れ角加速度を求めるような場合には、その振れ角加速度を二回積分するようにすれば良い。
Incidentally, the feedback control of the
しかして制振装置は、上述したように建築物の横揺れ(振動)に対して可動マス1を逆向きに変位させて上記横揺れを抑制する力を生起するべくモータ2の作動を制御するものであるから、当然のことながら前記建築物の横揺れ(振動)に合わせて前記モータ2を加減速することになる。ちなみにモータ2の加速は、インバータ4を介してモータ2を通電駆動することによって行われ、逆にモータ2の減速は前記可動マス1からモータ2に加わる力によって該モータ2に回生電力を生起することによって行われる。
Therefore, as described above, the vibration damping device controls the operation of the
前述したコンデンサ(電気二重層キャパシタ)8は、このようにしてモータ2に生起される回生電力を回収して蓄積し、蓄積した電力を前記モータ2の駆動に再利用するために用いられる。これ故、コンデンサ8に蓄積される電力エネルギ(蓄積容量)は、回生電力の蓄積に伴って増大し、またモータ2の駆動に伴って減少する。従ってコンデンサ8に蓄積される電力エネルギ(蓄積容量)、ひいては前記コンデンサ8の端子電圧Voutは、インバータ4によるモータ2の駆動および回生電力の回収に伴って変化する。しかもモータ2の加速(力行)および減速(回生)は、前記建築物の横揺れ(往復振動)に同期して行われるので、前記コンデンサ8の端子電圧Voutの変動周期は前記建築物に固有な横揺れ周期Tの1/2倍となる。
The capacitor (electric double layer capacitor) 8 described above is used to collect and store the regenerative power generated in the
一方、前記電力制御装置9においては、前述したコンデンサ8が前記モータ2による回生電力を回収して蓄積し、蓄積した回生電力を前記モータ2の駆動に再利用し得ることから、前述した制動装置の駆動に必要な最大電力量から上記再利用可能な回生電力量を差し引いた分の電力量だけを前記コンバータ6を介して給電することで電力エネルギの無駄な消費を防ぐべく、前記コンデンサ8に蓄積された電力量に応じて前記コンバータ6の出力電流をフィードバック制御する。この際、前記コンデンサ8に蓄積された電力量が前記モータ2の力行および回生に伴って周期的に変化することから、ノッチフィルタ9bを用いてその変動周波数成分を除去することで、前記コンデンサ8に蓄積された平均的な電力量を求めている。具体的にはコンデンサ8の端子電圧Voutの平均値(平均電圧)Vaveを求めている。
On the other hand, in the power control device 9, the capacitor 8 described above collects and stores the regenerative power from the
そして電力制御部9cにおいては、前記モータ2の駆動(力行)に要する電力量が、前記モータ2により回生されて再利用される電力量と前記コンバータ6を介して給電される電力量との和となるように、前記コンバータ6からの給電電力量をフィードバック制御することで、具体的には前記コンバータ6の出力電流を制限することで該コンバータ6から給電される電力量(電力エネルギ)を最小に抑えるものとなっている。具体的には、図3に電力制御部9cの構成例を示すように、ノッチフィルタ9bを介して求められるコンデンサ8の平均電圧Vaveと、前述したモータ2の駆動(力行)に要する電力量が、前記モータ2により回生されて再利用される電力量と前記コンバータ6を介して給電される電力量との和となるように定められた目標電圧との差を求め、この差電圧に応じて前記コンバータ6のフィードバック制御に用いる電流制限値(制御値)を求めている。このコンバータ6のフィードバック制御は、例えばPI制御系を構築することによって行われる。
In the
しかしながら商用電源系が停電した場合には前記コンバータ6を介する給電が停止するので、前記コンデンサ8において前記モータ2からの回生電力を回収しているといえども、該モータ2の駆動(力行)に伴って前記コンデンサ8に蓄積される電力エネルギ量が次第に低下する。具体的には停電に伴って前記コンデンサ8の平均端子電圧Vaveが次第に低下する。そこで本装置においては、図3に示すように前記電力制御部9において前記コンデンサ8の平均電圧Vaveが、予め設定した電圧下限値Vminまで低下したか否かを比較器9dにて判定し、前記平均電圧Vaveの低下が検出されたときに前記非常用発電機7を起動する起動信号を生成するものとなっている。
However, since the power supply through the converter 6 is stopped when the commercial power supply system fails, even if the condenser 8 collects the regenerative power from the
この判定に用いられる電圧下限値Vminは、前述した下限電力量Pminに相当するものであり、前記コンデンサ8に残されている電力量が、少なくとも前記非常用発電機7が所定の電力量を発生し得る状態まで立ち上がる期間に亘って前記インバータ4に電力を連続して供給し続け得る電力量を満たしているか否かを判定するための閾値である。従って前記コンデンサ8の平均電圧Vaveが前記電圧下限値Vminまで低下したときに起動信号を発生して前記非常用発電機7を起動すれば、コンデンサ8に蓄積される電力エネルギの全てが使い果たされる前に前記非常用発電機7が立ち上がることになるので、これによって商用電源の停電から制振装置を確実にバックアップすることが可能となる。
The voltage lower limit value Vmin used for this determination corresponds to the aforementioned lower limit electric energy Pmin, and at least the
かくして上述した如く構成された負荷駆動装置によれば、制振装置のモータ2から得られる回生電力をコンデンサ8に回収して前記モータ2の駆動に再利用するので、コンバータ6を介してインバータ4に供給すべき電力量を、上記回生電力量に相当する分、少なくすることができる。具体的には2軸制振装置において、定格55KWのモータ2を4台駆動する場合、前記インバータ4としては220KW(=55KW×4)の電気容量が要求される。このような電力要求を満たす為には、従来一般的には350KVAのコンバータ6が必要となり、更に受電設備や非常用発電機、および無停電電源装置としては、それぞれ余裕を見込んで350KVAの電気容量のものを準備することが必要となる。
Thus, according to the load driving device configured as described above, the regenerative electric power obtained from the
この点、前述したようにモータ2の回生電力を蓄積する、例えば60Fのコンデンサ(電気二重層キャパシタ)8を備えた構成を採用すれば、理論計算上、前記コンバータ6としては110KVA程度の電気容量を持てば十分であり、また受電設備5および非常用発電機7としては、余裕を見込んでも150KVA程度の電気容量を持てば十分である。従ってコンバータ6を含むインバータ4に対する給電系の必要電気容量を大幅に低減することが可能となり、新たにコンデンサ8を必要とするといえどもその設備コストを低減することが可能となる。
In this regard, if a configuration including, for example, a 60 F capacitor (electric double layer capacitor) 8 that accumulates the regenerative power of the
また前述した構成によれば、コンデンサ8に蓄積された電力を利用して停電時における制振装置の動作をバックアップし、また前記コンデンサ8に蓄積された電力の全てを消費してしまう前に非常用発電機7を確実に立ち上げることができるので、コンデンサ8による制振装置のバックアップと相俟って前記制振装置の動作を確実にバックアップすることができる。特にコンデンサ8に蓄積された電力量の低下が検出されたときに前記非常用発電機7を起動するので、前記商用電源系の停電を検出して非常用発電機7を起動していた従来の制御方式のように、瞬時停電が発生しただけであっても非常用発電機7を起動してしまうような不具合がない。また停電が瞬時停電であるか否かを判定する必要もない等の効果が奏せられる。
Further, according to the above-described configuration, the power stored in the capacitor 8 is used to back up the operation of the vibration control device at the time of a power failure, and before the power stored in the capacitor 8 is completely consumed, Since the
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。ここでは建築物に加わる横揺れを抑える制振装置を駆動する負荷駆動装置を例に説明したが、その制御対象は加減速駆動される荷役機械または昇降装置であっても良い。またコンデンサ8としては、小型で大容量の電気二重層キャパシタを用いることが好適であるが、大容量の電解コンデンサ等を用いることも勿論可能である。更にはモータ2としては、往復駆動される直動型の、いわゆるリニアアクチュエータであっても良い。またインバータ4やコンバータ6等の電気容量については、その制御対象である制振装置等の仕様に応じたものであれば良く、実施形態にて例示した値に特定されないことは言うまでもない。要は本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
The present invention is not limited to the embodiment described above. Here, the load driving device that drives the vibration damping device that suppresses the rolling applied to the building has been described as an example. However, the controlled object may be a cargo handling machine or a lifting device that is driven to accelerate or decelerate. As the capacitor 8, it is preferable to use a small and large-capacity electric double layer capacitor, but it is of course possible to use a large-capacity electrolytic capacitor or the like. Further, the
1 可動マス
2 モータ
3 負荷制御装置
4 インバータ
5 受電設備
6 コンバータ
7 非常用発電機
8 コンデンサ(電気二重層キャパシタ)
9 電力制御装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
9 Power control device
Claims (3)
受電設備を介して得られる交流電力を直流電力に変換するコンバータと、
前記受電設備に代わって前記コンバータに交流電力を供給する非常用発電機と、
前記コンバータを介して得られる直流電力を前記モータに駆動電力として供給すると共に、前記モータを介して得られる回生電力を回収するインバータと、
前記負荷の状態と前記モータの作動状態とに応じて前記インバータの作動を制御する負荷制御装置と、
前記コンバータから出力される直流電力または前記インバータにて回収される回生電力を蓄積すると共に、蓄積した電力を前記インバータを介して出力するコンデンサと、
このコンデンサに蓄積された電力量を推定し、推定した電力量が所定のバックアップ能力を満たす一定量となるように、前記コンバータの電流制限値を可変して前記コンデンサに蓄積される電力量を予め定めた目標電力量に一定化制御すると共に、前記コンデンサに蓄積された電力量が前記発電機の立ち上がりに要する時間に亘って前記インバータに電力を供給し得る電力量まで低下したときに前記非常用発電機を起動する電力制御装置と
を具備したことを特徴とする負荷駆動装置。 A motor that receives driving power to drive a load and generates regenerative power from kinetic energy applied to the load;
A converter that converts AC power obtained through the power receiving facility into DC power;
An emergency generator for supplying AC power to the converter instead of the power receiving facility;
An inverter that supplies DC power obtained through the converter as drive power to the motor, and that collects regenerative power obtained through the motor;
A load control device for controlling the operation of the inverter according to the state of the load and the operating state of the motor;
While accumulating DC power output from the converter or regenerative power recovered by the inverter, a capacitor that outputs the accumulated power via the inverter;
The amount of power stored in the capacitor is estimated by estimating the amount of power stored in the capacitor and varying the current limit value of the converter so that the estimated amount of power is a constant amount that satisfies a predetermined backup capability. The emergency control is performed when the electric energy accumulated in the capacitor is reduced to an electric energy that can supply electric power to the inverter over the time required for starting up the generator . A load driving device comprising a power control device for starting a generator.
前記モータは、駆動電力を受けて前記負荷を加速動作させ、前記負荷の減速動作に伴って回生電力を生成するものである請求項1に記載の負荷駆動装置。 The load is a vibration damping device that performs an acceleration / deceleration operation according to the behavior of a controlled object, or a loading / unloading machine that is accelerated / decelerated,
The load driving device according to claim 1, wherein the motor receives driving power, accelerates the load, and generates regenerative power along with the deceleration operation of the load.
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