JP5777959B2 - ホイストクレーン用走行装置 - Google Patents
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Description
Fa=M・[μ・g+(Vs/ta)] (N) ・・・(1)
となる。
Fb=−M・[μ・g−(Vs/tb)] (N) ・・・(2)
となる。
Wb=Fb・Lb (J) ・・・(3)
また、減速時の移動距離Lb(m)は、
Lb= (1/2)・Vs・tb (m) ・・・(4)
式(2)、式(4)を式(3)で表すと、
Wb=(1/2)・M・(Vs)2−(1/2)・μ・M・g・Vs・tb (J) ・・・(5)
式(5)の右辺第1項は搬送物も含めた総質量M(kg)のホイストクレーンの速度Vs(m/s)で持つ運動エネルギーを表す。第2項は走行台車21の車輪と走行用ガーダー22との接触抵抗で生じる走行負荷に対する走行力(N)がなす仕事量を表す。
ホイストクレーンの減速停止動作で走行用モータ23に生じる制動エネルギーEb(J)をキャパシタ39に充電させるための充電容量Cd(F)の計算例を示すと以下の通りである。
Eb=(1/2)・M・(Vs)2−(1/2)・μ・M・g・Vs・tb
≒(1/2)・Cd・(Vs)2 (J) ・・・(7)
が成立する。
Cd=M・Vs・tb・[(Vs/tb)−μ・g]/(Vc)2 (J)・・・(8)
ホイストクレーンの1回の減速停止動作で充電するキャパシタ39の容量Cd(F)の計算例としては、
ホイスト11の定格荷重を5000(kg)、ホイスト11と横行用ガーダー15の自重を10000(kg)、走行台車21の自重を1000(kg)、減速時間tbを2(s)、走行の定格速度Vsを0.5(m/s)、充電電圧Vcを360(V)、動摩擦係数μを0.01、重力加速度gを9.8(m/s2)を使用し、これらを式(8)に代入すると、キャパシタ39の充電容量Cd(F)は、Cd≒0.02(F)となる。
Ea=(1/2)・M・(Vs)2+(1/2)・μ・M・g・Vs・ta (J) ・・・(9)
式(9)の右辺第1項は搬送物を含めた総質量M(kg)のホイストクレーンの移動部分を静止状態から速度Vs(m/s)まで加速するために必要な加速エネルギーを表す。第2項は定格速度Vs(m/s)まで加速するために必要な加速エネルギーを表す。式(9)より起動加速時間ta(s)の起動加速動作時の加速エネルギーEa(J)を供給するために必要なキャパシタ39の放電容量Caは放電電圧をVa(v)とすれば、式(8)と同様な考えで以下のように表される。
減速停止動作と同様にホイストクレーンの1回の起動加速動作で放電すべきキャパシタ39の容量Ca(F)の計算例としては、
ホイスト11の定格荷重を5000(kg)、ホイスト11と横行用ガーダー15の自重を10000(kg)、走行台車21の自重を1000(kg)、加速時間taを2(s)、走行の定格速度Vsを0.5(m/s)、放電電圧Vaを250(V)、動摩擦係数μを0.01、重力加速度gを9.8(m/s2)を使用し、これらを式(10)に代入すると、キャパシタ39の放電容量Ca(F)は、Ca≒0.09(F)となる。
加速時出力: Pa(kW) 1.8
減速エネルギー:Eb(J) 1216 ・・・(b)
減速時出力: Pb(kW) 0.6
走行エネルギー:Es(J) 7840 ・・・(c)
走行時出力: Ps(kW) 0.8
総エネルギー: ΣE(J) 12624 ・・・(d)
平均出力: Ps(kW) 0.90
蓄電効率を1.0とすれば、省エネ効果(Σb/ΣE)は、
(Σb/ΣE)=[(b)/(d)]×100(%)
=9.6%
となった。
Claims (3)
- 吊荷を昇降するホイストが横行自在に装着される横行用ガーダーと、当該横行用ガーダーの両端部に設けられた走行台車が走行自在に装着される走行用ガーダーとを有するホイストクレーン用走行装置であって、
外部電源端子から供給される交流を直流に変換する整流部と、
前記整流部から直流母線を介して供給される直流を交流に周波数変換を行う変換部と、
前記走行台車に設けられた車輪を駆動する走行用モータと、
前記走行台車を減速停止させるときに前記走行用モータから発生する制動エネルギーを充電するキャパシタと、
前記走行用モータから発生する制動エネルギーを熱エネルギーに変換する制動抵抗と、
前記直流母線を接続状態と切断状態とに切り換える母線オンオフ用のスイッチと、
前記直流母線と前記制動抵抗とを接続状態と切断状態とに切り換える抵抗オンオフ用のスイッチと、
前記キャパシタと前記直流母線とを接続状態と切断状態とに切り換える充電オンオフ用のスイッチとを有し、
外部電源のみにより前記走行用モータを駆動する外部電源モードと、前記キャパシタの充電エネルギーを前記走行用モータに供給する放電モードと、前記キャパシタの充電電圧が充電完了電圧を越えたときには前記キャパシタに対する充電処理を停止して前記制動エネルギーを前記制動抵抗に供給する放熱モードとを有することを特徴とするホイストクレーン用走行装置。 - 請求項1記載のホイストクレーン用走行装置において、前記走行台車を走行させるときに前記キャパシタの充電不足の場合には、前記キャパシタから前記走行用モータに対する電力供給を停止して外部電源から前記走行用モータに走行エネルギーを供給することを特徴とするホイストクレーン用走行装置。
- 請求項1記載のホイストクレーン用走行装置において、前記整流部と前記変換部と前記制動抵抗とが設けられた走行制御ユニットの筐体に、前記キャパシタと母線オンオフ用のスイッチと抵抗オンオフ用のスイッチと充電オンオフ用のスイッチとを後付し、外部電源からの交流のみにより前記走行台車を駆動するタイプの走行装置を、前記外部電源のエネルギーと前記キャパシタの充電エネルギーとによる前記走行台車を駆動するタイプに切り換えることを特徴とするホイストクレーン用走行装置。
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JP2011153939A JP5777959B2 (ja) | 2011-07-12 | 2011-07-12 | ホイストクレーン用走行装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2011153939A JP5777959B2 (ja) | 2011-07-12 | 2011-07-12 | ホイストクレーン用走行装置 |
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JP2013018619A JP2013018619A (ja) | 2013-01-31 |
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JP2011153939A Active JP5777959B2 (ja) | 2011-07-12 | 2011-07-12 | ホイストクレーン用走行装置 |
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