JP7005374B2 - Crane system and emergency power supply method - Google Patents

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Description

本発明は、クレーンシステム及び非常時電力供給方法に関する。 The present invention relates to a crane system and an emergency power supply method.

例えば港湾において荷役を行う、コンテナクレーン、ジブクレーンなどのクレーン装置がある。従来のクレーン装置では、主な電源として系統電源(商用電源)とエンジン発電機とが利用されている(特許文献1を参照)。 For example, there are crane devices such as container cranes and jib cranes that handle cargo at ports. In the conventional crane device, a system power source (commercial power source) and an engine generator are used as main power sources (see Patent Document 1).

一方、様々な電気機器に電力を供給できる非常用エンジン発電機が一般にある。 On the other hand, there are generally emergency engine generators that can supply electric power to various electric devices.

特開2013-006641号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-006641

クレーン装置の動作中、系統電源に障害が発生したりエンジン発電機が故障したりして各駆動部への給電が不能となった場合、クレーン装置の吊り具及び吊荷を緊急的に退避させなければならないときかある。 If the system power supply fails or the engine generator fails during the operation of the crane device and power supply to each drive unit becomes impossible, the crane device's hanger and suspended load are urgently evacuated. There are times when I have to.

しなしながら、クレーン装置は大きな回生電力が発生する場合があるなど、一般的な非常用エンジン発電機を用いてクレーン装置に給電することは困難である。非常用エンジン発電機から給電を行うには、クレーン装置の配電部に対して非常用エンジン発電機に対応させる改造を行う必要があり、手間と時間がかかり緊急的な退避の妨げとなる。 However, it is difficult to supply power to the crane device using a general emergency engine generator because the crane device may generate a large amount of regenerative power. In order to supply power from the emergency engine generator, it is necessary to modify the power distribution section of the crane device to correspond to the emergency engine generator, which takes time and effort and hinders emergency evacuation.

一方、既設のクレーン装置の配電部を予め改造しておくことを検討できる。しかしながら、このような改造をするには、改造の間、既設のクレーン装置を休止させる必要があり、荷役を行う施設の稼働効率を低下させてしまう。例えば、コンテナ船の荷役を行う施設では、昼夜を問わずクレーン装置が稼働することもあり、クレーン装置を長く休止させることは望ましくない。また、クレーン装置の配電部に普段使用しない回路を設けた場合、給電不能というような稀な状況でしか使用しないにも拘らず、通常の保守管理は必要となり、メンテナンスコストが上昇するという課題が生じる。 On the other hand, it is possible to consider modifying the power distribution unit of the existing crane device in advance. However, in order to make such a modification, it is necessary to suspend the existing crane device during the modification, which reduces the operating efficiency of the cargo handling facility. For example, in a facility that handles cargo on a container ship, the crane device may operate day and night, and it is not desirable to suspend the crane device for a long time. In addition, if a circuit that is not normally used is installed in the power distribution section of the crane device, normal maintenance is required and maintenance costs increase, even though it is used only in rare situations such as when power cannot be supplied. Occurs.

本発明は、クレーン装置の給電が不能となった場合に、速やかにクレーン装置に非常用の電力を供給できるクレーンシステム及び非常時電力供給方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a crane system and an emergency power supply method capable of promptly supplying emergency power to a crane device when power supply to the crane device becomes impossible.

本発明に係るクレーンシステムは、
エンジン発電機と、
前記エンジン発電機の電力を交流電力に変換するインバータと、
コンテナクレーンと接続可能であり前記インバータが変換した電力を出力する接続部と、
前記接続部から前記インバータに戻される電力を吸収する回生抵抗と、
有する非常電源装置と、
ブーム部と、
前記ブーム部を起伏させる起伏装置と、
レールに沿って走行する走行装置と、
巻き上げモータを有する巻き上げ装置と、
前記エンジン発電機から送られた電力を前記巻き上げモータに供給し、前記巻き上げモータの制動時に生じる回生電力を前記非常電源装置に戻す電気設備と、
を有する前記コンテナクレーンと、
を備える構成とした。
The crane system according to the present invention is
With an engine generator
An inverter that converts the power of the engine generator into AC power,
A connection part that can be connected to a container crane and outputs the power converted by the inverter,
A regenerative resistor that absorbs the power returned from the connection to the inverter,
With an emergency power supply ,
Boom part and
An undulating device that undulates the boom portion and
A traveling device that travels along the rails and
A hoisting device with a hoisting motor and
An electric facility that supplies the electric power sent from the engine generator to the hoisting motor and returns the regenerative power generated during braking of the hoisting motor to the emergency power supply device.
With the container crane,
It was configured to be equipped with.

本発明に係る非常時電力供給方法は、
上記のクレーンシステムにおいて前記非常電源装置から前記コンテナクレーンへ電力を供給する方法とした。
The emergency power supply method according to the present invention is
In the above crane system, the method of supplying electric power from the emergency power supply device to the container crane is adopted.

本発明によれば、クレーン装置の給電が不能となった場合に、速やかにクレーン装置に非常用の電力を供給できるという効果がある。 According to the present invention, there is an effect that emergency power can be promptly supplied to the crane device when the power supply to the crane device becomes impossible.

本発明の実施形態のクレーン用非常電源装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the emergency power supply device for a crane of embodiment of this invention. 実施形態のクレーン用非常電源装置を示す外観図である。It is an external view which shows the emergency power supply device for a crane of an embodiment. 実施形態のクレーン用非常電源装置の変形例を示す外観図である。It is an external view which shows the modification of the emergency power supply device for a crane of an embodiment. 実施形態のクレーン装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the crane apparatus of embodiment. 実施形態のクレーン装置の電気設備を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electric equipment of the crane apparatus of embodiment. クレーン用非常電源装置の(A)エンジン発電機、(B)高調波フィルタ、(C)インバータ及び(D)正弦波フィルタの各出力の電圧及び電流を示す波形図である。It is a waveform diagram which shows the voltage and current of each output of (A) engine generator, (B) harmonic filter, (C) inverter and (D) sine wave filter of the emergency power supply device for cranes.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態のクレーン用非常電源装置を示すブロック図である。図2は、実施形態のクレーン用非常電源装置を示す外観図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing an emergency power supply device for a crane according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an external view showing an emergency power supply device for a crane according to an embodiment.

本実施形態のクレーン用非常電源装置1は、港湾で荷役を行うクレーン装置100(図4)に、非常用の電力を供給可能な装置である。クレーン用非常電源装置1は、エンジン発電機10と、電力の変換及び伝送を行う電気室20と、これらが搭載された可搬性を有する台(以下、可搬台と言う)40(図2)とを有する。 The crane emergency power supply device 1 of the present embodiment is a device capable of supplying emergency power to the crane device 100 (FIG. 4) that handles cargo at a port. The emergency power supply device 1 for a crane includes an engine generator 10, an electric room 20 for converting and transmitting electric power, and a portable table (hereinafter referred to as a portable table) 40 (hereinafter referred to as a portable table) on which these are mounted (FIG. 2). And have.

エンジン発電機10は、例えばディーゼルエンジン発電機であり、燃料を内燃機関で燃焼させて得た動力から交流電力を発生させる。 The engine generator 10 is, for example, a diesel engine generator, and generates AC power from the power obtained by burning fuel in an internal combustion engine.

電気室20は、第1の伝送系統として、高調波抑制回路としての高調波フィルタ21、インバータ22、正弦波フィルタ23、回生ユニット24、回生抵抗25及び断続器26を備える。第1の伝送系統は、主にクレーン装置100のモータを駆動する電力を伝送する。第1の伝送系統の出力段(例えば断続器26の後段)には、クレーン装置100のモータ系電力ケーブルと接続可能な接続部としてのコネクタ31が設けられている。 The electric chamber 20 includes a harmonic filter 21, an inverter 22, a sine wave filter 23, a regenerative unit 24, a regenerative resistor 25, and an interrupter 26 as a harmonic suppression circuit as a first transmission system. The first transmission system mainly transmits electric power for driving the motor of the crane device 100. The output stage of the first transmission system (for example, the subsequent stage of the interrupter 26) is provided with a connector 31 as a connection portion that can be connected to the motor system power cable of the crane device 100.

高調波フィルタ21は、エンジン発電機10とインバータ22との間に設けられ、これらの間で伝送される高調波を抑制する。高調波を抑制することで、インバータ22のスイッチング制御により発生する高調波がエンジン発電機10に混入することが抑制され、エンジン発電機10の交流電流及び交流電圧を安定させることができる。これにより、高調波逆相電流を抑制し、エンジン発電機10の容量増大を抑制できる。高調波フィルタ21は、例えば、一つの電力線に直列に接続されるインダクタL1、L2と、これらの接続点と別の電力線との間に直列に接続されるインダクタL3及び容量C1、C2等を含んで構成される。 The harmonic filter 21 is provided between the engine generator 10 and the inverter 22 and suppresses the harmonics transmitted between them. By suppressing the harmonics, the harmonics generated by the switching control of the inverter 22 are suppressed from being mixed into the engine generator 10, and the AC current and the AC voltage of the engine generator 10 can be stabilized. As a result, the harmonic reverse phase current can be suppressed and the capacity increase of the engine generator 10 can be suppressed. The harmonic filter 21 includes, for example, inductors L1 and L2 connected in series to one power line, inductors L3 connected in series between these connection points and another power line, and capacitances C1 and C2. Consists of.

インバータ22は、エンジン発電機10の交流出力を所定周波数の交流電力へ変換する。また、インバータ22は、出力側から回生電力が入力された場合に、この電力を回生ユニット24側へ送る機能を有する。 The inverter 22 converts the AC output of the engine generator 10 into AC power having a predetermined frequency. Further, the inverter 22 has a function of sending the regenerative power to the regenerative unit 24 side when the regenerative power is input from the output side.

正弦波フィルタ23は、インバータ22の矩形波状の出力電圧を正弦波状に変換する。クレーン装置100では、モータをインバータのPWM(Pulse Width Modulation)制御で駆動するため、電力供給側の電圧が矩形波状であると、正常なPWM制御に支障か生じる。しかし、正弦波フィルタ23を介して電力を供給することで、クレーン装置100側のPWM制御を正常に遂行することができる。正弦波フィルタ23は、例えば1つの電力線に設けられるインダクタンスLS1と、複数の電力線間に設けられる容量C1等を含んで構成される。 The sine wave filter 23 converts the rectangular wave output voltage of the inverter 22 into a sine wave shape. In the crane device 100, since the motor is driven by PWM (Pulse Width Modulation) control of the inverter, if the voltage on the power supply side has a rectangular wave shape, normal PWM control is hindered. However, by supplying electric power through the sine wave filter 23, the PWM control on the crane device 100 side can be normally performed. The sine wave filter 23 includes, for example, an inductance LS1 provided in one power line, a capacitance C1 provided between a plurality of power lines, and the like.

回生ユニット24は、インバータ22から送られる回生電力を回生抵抗25で消費可能な電流波形に変換する。 The regenerative unit 24 converts the regenerative power sent from the inverter 22 into a current waveform that can be consumed by the regenerative resistor 25.

回生抵抗25は、回生電力を動力又は熱に変換して消費する。 The regenerative resistor 25 converts the regenerative power into power or heat and consumes it.

断続器26は、例えば正弦波フィルタ23の後段に設けられ、第1の伝送系統の出力の断続を切り替える。 The interrupter 26 is provided, for example, after the sine wave filter 23, and switches the interruption of the output of the first transmission system.

電気室20は、更に、第2の伝送系統として、断続器28及び変圧器29を備える。第2の伝送系統は、大きな回生電力が生じないクレーン装置100の補機(ブレーキ、照明等)を駆動する電力を伝送する。第2の伝送系統の出力段には、クレーン装置100の補機用の電力ケーブルと接続可能な接続部としてのコネクタ32が設けられている。 The electric room 20 further includes an interrupter 28 and a transformer 29 as a second transmission system. The second transmission system transmits electric power for driving auxiliary equipment (brake, lighting, etc.) of the crane device 100 that does not generate large regenerative electric power. The output stage of the second transmission system is provided with a connector 32 as a connection portion that can be connected to the power cable for auxiliary equipment of the crane device 100.

断続器28は、第2の伝送系統の出力の断続を切り替える。 The interrupter 28 switches the interruption of the output of the second transmission system.

変圧器29は、エンジン発電機10が出力する交流電圧を補機用の大きさの交流電圧に変換する。 The transformer 29 converts the AC voltage output by the engine generator 10 into an AC voltage having a size for an auxiliary machine.

可搬台40は、床部41と長手方向両端の側壁部42とを有し、上部と短手方向の側部とが解放された台であり、床部41及び側壁部42はコンテナの対応する部位と同等の寸法を有する。また、側壁部42の上部には、吊り具をかけるコンテナと同様の被吊り部が設けられている。このような可搬台40によれば、荷役施設において、クレーン装置100あるいはトップリフター(コンテナ搬送専用のフォークリフト)を利用して容易にクレーン用非常電源装置1の配置場所を変更することができる。 The portable table 40 has a floor portion 41 and side wall portions 42 at both ends in the longitudinal direction, and the upper portion and the side portion in the lateral direction are open, and the floor portion 41 and the side wall portion 42 correspond to the container. It has the same dimensions as the part to be used. Further, a suspended portion similar to a container on which a suspending tool is hung is provided on the upper portion of the side wall portion 42. According to such a portable table 40, the arrangement location of the emergency power supply device 1 for a crane can be easily changed by using the crane device 100 or a top lifter (forklift dedicated to container transportation) in the cargo handling facility.

図3は、実施形態のクレーン用非常電源装置の変形例を示す外観図である。 FIG. 3 is an external view showing a modified example of the emergency power supply device for a crane according to the embodiment.

なお、クレーン用非常電源装置1には、可搬台40の代わりに、図3に示すように、車輪45が設けられた被牽引台車40Aが適用されてもよい。このような構成によれば、荷役施設において、牽引車を用いてクレーン用非常電源装置1の配置場所を容易に変更することができる。 As shown in FIG. 3, a towed carriage 40A provided with wheels 45 may be applied to the emergency power supply device 1 for a crane instead of the portable platform 40. According to such a configuration, in the cargo handling facility, the arrangement location of the emergency power supply device 1 for a crane can be easily changed by using a towing vehicle.

<クレーンシステム>
図4は、実施形態のクレーン装置を示す斜視図である。図5は、実施形態のクレーン装置の電気設備を示すブロック図である。
<Crane system>
FIG. 4 is a perspective view showing the crane device of the embodiment. FIG. 5 is a block diagram showing the electrical equipment of the crane device of the embodiment.

本発明に係る実施形態のクレーンシステムは、上述したクレーン用非常電源装置1と、図4に示されるようなクレーン装置100と、を備える。 The crane system of the embodiment according to the present invention includes the above-mentioned emergency power supply device 1 for a crane and the crane device 100 as shown in FIG.

クレーン装置100は、例えばコンテナクレーン(ガントリークレーンとも言う)であり、運転室110、ブーム部112、機械室114、吊り具装置(スプレッダー)116、レールに沿って走行する走行装置118を備える。 The crane device 100 is, for example, a container crane (also referred to as a gantry crane), and includes a driver's cab 110, a boom portion 112, a machine room 114, a hanger device (spreader) 116, and a traveling device 118 traveling along a rail.

機械室114は、巻き上げモータを有する巻き上げ装置、吊り具装置116を水平方向に移動させる横行装置、ブーム部112を起伏させる起伏装置、運転室110を移動させる移動装置、これらの各電気部品の制御及び電力供給を行う電気設備200を収容する。 The machine room 114 is a hoisting device having a hoisting motor, a traversing device for moving the hanger device 116 in the horizontal direction, an undulating device for undulating the boom portion 112, a moving device for moving the cab 110, and control of each of these electric parts. And accommodates the electrical equipment 200 that supplies power.

クレーン装置100の電気設備200は、図5に示すように、系統電源から電力を入力して配電する配電部210と、開閉器を有し配電部210からモータ制御部215側に電流を引き込む第1引込部212とを備える。さらに、電気設備200は、開閉器を有し配電部210から補機制御部224側に電流を引き込む第2引込部222を備える。また、電気設備200は、クレーン用非常電源装置1に接続可能な電力ケーブル231、232と、電力ケーブル231、232と第1及び第2引込部212、222との各接続を切り替える断続装置233とを備える。電力ケーブル231、232は、プラグP1、P2を介してコネクタ31、32に接続可能である。電力ケーブル231、232及びプラグP1、P2は、本発明に係る電力入力部の一例に相当する。 As shown in FIG. 5, the electric facility 200 of the crane device 100 has a distribution unit 210 that inputs and distributes electric power from a system power source, and a switch that has a switch and draws current from the distribution unit 210 to the motor control unit 215 side. It is provided with 1 lead-in portion 212. Further, the electrical equipment 200 includes a second lead-in unit 222 that has a switch and draws a current from the power distribution unit 210 to the auxiliary equipment control unit 224 side. Further, the electric equipment 200 includes a power cable 231 and 232 that can be connected to the emergency power supply device 1 for a crane, and an intermittent device 233 that switches the connection between the power cables 231 and 232 and the first and second lead-in portions 212 and 222. To prepare for. The power cables 231 and 232 can be connected to the connectors 31 and 32 via the plugs P1 and P2. The power cables 231 and 232 and the plugs P1 and P2 correspond to an example of the power input unit according to the present invention.

配電部210は、系統電源の交流電圧をモータ駆動用の高い交流電圧に変換する変圧器210aと、系統電源の交流電圧を補機用の低い交流電圧に変換する変圧器210bとを備える。これらを介して、配電部210は、系統電源から供給される電力をモータ制御部215側と補機制御部224側とに分配する。 The distribution unit 210 includes a transformer 210a that converts the AC voltage of the system power supply into a high AC voltage for driving the motor, and a transformer 210b that converts the AC voltage of the system power supply into a low AC voltage for auxiliary equipment. Through these, the distribution unit 210 distributes the electric power supplied from the system power supply to the motor control unit 215 side and the auxiliary machine control unit 224 side.

第1引込部212の後段には、突入電流を緩衝するACリアクトル部214と、各系統のモータMを制御するモータ制御部215とが設けられる。モータ制御部215は、コモンコンバータ215A及び複数のインバータ215Bを備え、複数のインバータ215Bから複数系統のモータMにそれぞれ駆動電流が出力される。コモンコンバータ215Aは、複数のインバータ215Bで同時に力行動作と回生動作とが生じた場合に、複数のインバータ215B間で電力を受け渡して力行電力と回生電力とが相殺されるように電力変換を行う。また、コモンコンバータ215Aは、入力側と複数のインバータ215Bとの間で相殺されない電力の供給又は回生電力の伝送を行うように電力変換を行う。複数のインバータ215Bは、運転室110からの各モータMの駆動要求に基づいて、例えばPWM制御を用いて各モータMへ駆動電流を出力する。複数系統のモータMには、巻き上げ装置を駆動する複数の巻き上げモータ、横行装置を駆動する複数の横行モータ、運転室110の移動モータ、及び、走行装置118の複数の走行モータが含まれる。 An AC reactor unit 214 that buffers the inrush current and a motor control unit 215 that controls the motor M of each system are provided in the subsequent stage of the first lead-in unit 212. The motor control unit 215 includes a common converter 215A and a plurality of inverters 215B, and drive currents are output from the plurality of inverters 215B to the motors M of the plurality of systems, respectively. When the power running operation and the regenerative operation occur simultaneously in the plurality of inverters 215B, the common converter 215A transfers power between the plurality of inverters 215B and performs power conversion so that the power running power and the regenerative power are offset. Further, the common converter 215A performs power conversion so as to supply power or transmit regenerative power that is not offset between the input side and the plurality of inverters 215B. The plurality of inverters 215B output a drive current to each motor M based on the drive request of each motor M from the cab 110, for example, by using PWM control. The plurality of motors M include a plurality of hoisting motors for driving the hoisting device, a plurality of traversing motors for driving the traversing device, a moving motor for the cab 110, and a plurality of traveling motors for the traveling device 118.

第2引込部222の後段には、各種の補機F1、F2を制御する補機制御部224が設けられる。補機制御部224は、複数の開閉器を有し、運転室110からの指令に基づいて開閉器の開閉を切り替えることで、補機F1、F2の駆動を制御する。補機F1、F2には、走行装置118の走行を制動するディスクブレーキ(DB)及びブレーキユニット(BU)、各装置を制動するブレーキ(TH)などが含まれる。 An auxiliary machine control unit 224 for controlling various auxiliary machines F1 and F2 is provided in the subsequent stage of the second lead-in unit 222. The auxiliary machine control unit 224 has a plurality of switches, and controls the driving of the auxiliary machines F1 and F2 by switching the opening and closing of the switches based on the command from the driver's cab 110. The auxiliary machines F1 and F2 include a disc brake (DB) and a brake unit (BU) for braking the traveling of the traveling device 118, a brake (TH) for braking each device, and the like.

<通常給電時の動作>
系統電源からの給電が有る通常給電時、電気設備200が起動されて第1引込部212、第2引込部222の断続器が閉じられると、モータ制御部215にACリアクトル部214を介して所要の交流電力が供給される。また、補機制御部224に低電圧の交流電力が供給される。モータ制御部215では、運転室110からの指令に応じて複数のインバータ215Bが動作して、各モータMから要求されたトルクが出力される。また、補機制御部224では、運転室110からの指令に応じて開閉器が切り替えられて要求された補機F1、F2が駆動される。
<Operation during normal power supply>
When the electrical equipment 200 is started and the interrupters of the first lead-in unit 212 and the second lead-in unit 222 are closed during normal power supply with power supply from the grid power supply, the motor control unit 215 is required via the AC reactor unit 214. AC power is supplied. Further, low voltage AC power is supplied to the auxiliary control unit 224. In the motor control unit 215, a plurality of inverters 215B operate in response to a command from the cab 110, and the torque requested by each motor M is output. Further, in the auxiliary machine control unit 224, the switch is switched according to the command from the driver's cab 110 to drive the requested auxiliary machines F1 and F2.

各モータMの制動時には比較的に大きな回生電力がインバータ215Bに戻され、この回生電力を別のインバータ215Bの力行で消費できない場合には、コモンコンバータ215Aから配電部210側へ回生電力が戻される。この回生電力は電力線を介して系統電源に吸収される。 When braking each motor M, a relatively large regenerative power is returned to the inverter 215B, and if this regenerative power cannot be consumed by the power running of another inverter 215B, the regenerative power is returned from the common converter 215A to the distribution unit 210 side. .. This regenerative power is absorbed by the grid power supply via the power line.

<非常時の電力供給方法>
系統電源から電力の供給が不能となった場合、作業員は、先ず、クレーン用非常電源装置1をクレーン装置100の近傍まで搬送する。次に、作業員は、クレーン装置100の第1引込部212及び第2引込部222の断続器を切断し、電力ケーブル231、232をクレーン用非常電源装置1のコネクタ31、32に接続し、断続装置233を閉とする。そして、作業員は、クレーン用非常電源装置1を始動させる。
<Emergency power supply method>
When the power supply from the grid power supply becomes impossible, the worker first transports the crane emergency power supply device 1 to the vicinity of the crane device 100. Next, the worker cuts the interrupter of the first pull-in portion 212 and the second pull-in portion 222 of the crane device 100, and connects the power cables 231 and 232 to the connectors 31 and 32 of the emergency power supply device 1 for the crane. The intermittent device 233 is closed. Then, the worker starts the emergency power supply device 1 for the crane.

これにより、エンジン発電機10が駆動して発電を開始する。エンジン発電機10が発電した電力は、第1の伝送系統において、高調波フィルタ21、インバータ22及び正弦波フィルタ23を介して、第1引込部212からクレーン装置100の電気設備200へ伝送される。第1引込部212から入力された電力は、モータ制御部215へ送られて各モータMを駆動するのに使用される。 As a result, the engine generator 10 is driven to start power generation. The electric power generated by the engine generator 10 is transmitted from the first lead-in portion 212 to the electric equipment 200 of the crane device 100 via the harmonic filter 21, the inverter 22, and the sine wave filter 23 in the first transmission system. .. The electric power input from the first lead-in unit 212 is sent to the motor control unit 215 and used to drive each motor M.

図6は、クレーン用非常電源装置の(A)エンジン発電機、(B)高調波フィルタ、(C)インバータ及び(D)正弦波フィルタの各出力の電圧及び電流を示す波形図である。 FIG. 6 is a waveform diagram showing the voltage and current of each output of (A) engine generator, (B) harmonic filter, (C) inverter and (D) sine wave filter of the emergency power supply device for cranes.

第1の伝送系統においては、エンジン発電機10とインバータ22との間に高調波フィルタ21があることで、高調波が抑制され、図6(A)に示すように、エンジン発電機10の出力波形が安定する。これにより、高調波逆相電流を抑制し、エンジン発電機10の容量増大を抑制できる。 In the first transmission system, the harmonics are suppressed by the presence of the harmonic filter 21 between the engine generator 10 and the inverter 22, and the output of the engine generator 10 is as shown in FIG. 6A. The waveform is stable. As a result, the harmonic reverse phase current can be suppressed and the capacity increase of the engine generator 10 can be suppressed.

また、第1の伝送系統においては、回生電力を回生抵抗25側に振り分けるためにインバータ22を設けている。一方、インバータ22の出力電圧は、図6(C)に示すように矩形波状となり、このままではクレーン装置100のモータ制御部215が正常に動作しない。しかし、インバータ22の後段に正弦波フィルタ23を設けることで、クレーン装置100へ出力される交流電圧が正弦波状となり(図6(D)を参照)、クレーン装置100のモータ制御部215において正常なPWM制御を実現できる。 Further, in the first transmission system, an inverter 22 is provided to distribute the regenerative power to the regenerative resistance 25 side. On the other hand, the output voltage of the inverter 22 has a rectangular wave shape as shown in FIG. 6C, and the motor control unit 215 of the crane device 100 does not operate normally as it is. However, by providing the sine wave filter 23 in the subsequent stage of the inverter 22, the AC voltage output to the crane device 100 becomes a sine wave shape (see FIG. 6D), which is normal in the motor control unit 215 of the crane device 100. PWM control can be realized.

各モータMの制動時、比較的に大きな回生電力がクレーン用非常電源装置1に戻されたときには、インバータ22が回生電力を回生ユニット24へ送り、回生抵抗25で回生電力を消費する。これにより、エンジン発電機10へ回生電力が入力されてしまうことが回避される。 When relatively large regenerative power is returned to the emergency power supply device 1 for cranes during braking of each motor M, the inverter 22 sends the regenerative power to the regenerative unit 24, and the regenerative power 25 consumes the regenerative power. This prevents the regenerative power from being input to the engine generator 10.

クレーン用非常電源装置1の第2の伝送系統においては、エンジン発電機10が発電した電力が、変圧器29により変圧されて、第2引込部213からクレーン装置100の電気設備200へ出力される。第2引込部213から入力された電力は、補機制御部224へ送られて補機F1、F2を駆動するのに使用される。 In the second transmission system of the emergency power supply device 1 for a crane, the electric power generated by the engine generator 10 is transformed by the transformer 29 and output from the second lead-in unit 213 to the electric facility 200 of the crane device 100. .. The electric power input from the second lead-in unit 213 is sent to the auxiliary equipment control unit 224 and used to drive the auxiliary equipment F1 and F2.

クレーン装置100の運転員は、クレーン用非常電源装置1からの電力供給により、通常と同様にクレーン装置100を運転することができ、これにより吊り具又は吊荷を退避させるといった退避動作を遂行できる。 The operator of the crane device 100 can operate the crane device 100 in the same manner as usual by supplying electric power from the emergency power supply device 1 for the crane, whereby can perform an evacuation operation such as retracting a hanging tool or a suspended load. ..

系統電源から電力の供給が不能となった複数のクレーン装置100が港湾施設に有る場合、作業員は、トップリフターなどを用いて、順に、1台のクレーン用非常電源装置1を各クレーン装置100の近傍に搬送する。そして、順次、クレーン用非常電源装置1から各クレーン装置100に電力供給を行って退避動作を行わせる。これにより、1台のクレーン用非常電源装置1により、複数のクレーン装置100の退避動作を遂行することができる。 When there are a plurality of crane devices 100 in the port facility where power cannot be supplied from the grid power supply, the worker uses a top lifter or the like to sequentially use one crane emergency power supply device 1 for each crane device 100. Transport to the vicinity of. Then, power is sequentially supplied from the crane emergency power supply device 1 to each crane device 100 to perform an evacuation operation. As a result, one crane emergency power supply device 1 can perform the evacuation operation of the plurality of crane devices 100.

以上のように、本実施形態のクレーン用非常電源装置1は、エンジン発電機10、インバータ22及び回生抵抗25を備えている。したがって、系統電源から電力供給を受けて動作するクレーン装置100に対して、大きな改造を加えることなく、クレーン用非常電源装置1から電力を供給してクレーン装置100を動作させることができる。詳細には、一般的なエンジン発電機のみで、クレーン装置100に電力を供給する場合、クレーン装置100に回生電力を吸収する回生抵抗と、回生電力が生じたときにこの電力を回生抵抗へ送る切替器とを増設する必要がある。この場合、改造に長い時間を費やし、また、これらの保守を行うためのコストも増加する。しかし、本実施形態のクレーン用非常電源装置1は、クレーン装置100から戻される回生電力を消費して吸収することができる。したがって、クレーン装置100の電気設備200に、クレーン用非常電源装置1から電力を入力する構成のみを設ければ済み、増設のために長い休止期間は生じない。 As described above, the emergency power supply device 1 for a crane of the present embodiment includes an engine generator 10, an inverter 22, and a regenerative resistor 25. Therefore, the crane device 100 can be operated by supplying electric power from the emergency power supply device 1 for a crane without making major modifications to the crane device 100 that operates by receiving electric power from the system power supply. Specifically, when power is supplied to the crane device 100 using only a general engine generator, a regenerative resistor that absorbs the regenerative power to the crane device 100 and a regenerative resistor that sends this power to the regenerative resistor when the regenerative power is generated are sent. It is necessary to add a switch. In this case, it takes a long time to modify and the cost for performing these maintenances also increases. However, the crane emergency power supply device 1 of the present embodiment can consume and absorb the regenerative power returned from the crane device 100. Therefore, it is only necessary to provide the electric equipment 200 of the crane device 100 with a configuration in which electric power is input from the emergency power supply device 1 for the crane, and a long suspension period does not occur due to the expansion.

また、実施形態のクレーン用非常電源装置1によれば、インバータ22とエンジン発電機10との間に高調波フィルタ21が設けられている。これにより、インバータ22で出力に応じたスイッチング制御が行われても、エンジン発電機10の出力電圧及び出力電流の波形を安定させることができる。したがって、エンジン発電機10の電流容量に対してクレーン用非常電源装置1の出力定格を大きく設定することができる。 Further, according to the emergency power supply device 1 for a crane of the embodiment, a harmonic filter 21 is provided between the inverter 22 and the engine generator 10. Thereby, even if the switching control according to the output is performed by the inverter 22, the waveforms of the output voltage and the output current of the engine generator 10 can be stabilized. Therefore, the output rating of the emergency power supply device 1 for a crane can be set larger than the current capacity of the engine generator 10.

また、実施形態のクレーン用非常電源装置1によれば、インバータ22の後段に正弦波フィルタ23が設けられている。これにより、クレーン装置100に出力される電圧波形が正弦波状となって、クレーン装置100のモータMを駆動するインバータ215BのPWM制御を正常に遂行することができる。 Further, according to the emergency power supply device 1 for a crane of the embodiment, a sine wave filter 23 is provided after the inverter 22. As a result, the voltage waveform output to the crane device 100 becomes a sinusoidal shape, and the PWM control of the inverter 215B that drives the motor M of the crane device 100 can be normally executed.

また、実施形態のクレーン用非常電源装置1によれば、可搬台40あるいは被牽引台車40Aに各構成要素が搭載されている。したがって、荷役施設に通常備わる搬送手段(トップリフター又は牽引車等)によってクレーン用非常電源装置1を容易に搬送できる。これにより、系統電源の喪失時、クレーン用非常電源装置1を容易にクレーン装置100の近傍まで搬送し、クレーン装置100に非常時の電力供給行うことができる。 Further, according to the emergency power supply device 1 for a crane of the embodiment, each component is mounted on the portable table 40 or the towed vehicle 40A. Therefore, the emergency power supply device 1 for a crane can be easily transported by a transport means (top lifter, towing vehicle, or the like) normally provided in a cargo handling facility. As a result, when the system power supply is lost, the crane emergency power supply device 1 can be easily transported to the vicinity of the crane device 100, and the crane device 100 can be supplied with emergency power.

以上、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明の上記実施形態に限られない。例えば、非常用の電力を供給するクレーン装置100としては、コンテナクレーン又はジブクレーンに限られず、種々のクレーン装置が適用可能である。また、上記実施形態では、クレーン用非常電源装置1がインバータ22を介さずに補機用の電力を供給する第2の伝送系統を含む構成を示したが、この第2の伝送系統は省略されてもよい。この場合、補機用の電力を入力する電力入力部として、クレーン装置100の変圧器210bよりも上流に、クレーン用非常電源装置と接続可能な電力線の一端を接続すればよい。そして、ここから第1の伝送系統の電力を入力し、補機の電力を供給すればよい。その他、高調波フィルタの具体的な回路構成、正弦波フィルタの具体的な回路構成など、実施形態で示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 The embodiment of the present invention has been described above. However, it is not limited to the above embodiment of the present invention. For example, the crane device 100 for supplying emergency electric power is not limited to a container crane or a jib crane, and various crane devices can be applied. Further, in the above embodiment, the configuration is shown in which the emergency power supply device 1 for a crane includes a second transmission system for supplying electric power for auxiliary equipment without going through the inverter 22, but the second transmission system is omitted. You may. In this case, one end of the power line connectable to the emergency power supply device for the crane may be connected upstream of the transformer 210b of the crane device 100 as the power input unit for inputting the power for the auxiliary machine. Then, the electric power of the first transmission system may be input from here, and the electric power of the auxiliary machine may be supplied. In addition, the details shown in the embodiment, such as the specific circuit configuration of the harmonic filter and the specific circuit configuration of the sine wave filter, can be appropriately changed without departing from the spirit of the invention.

1 クレーン用非常電源装置
10 エンジン発電機
20 電気室
21 高調波フィルタ(高調波抑制回路)
22 インバータ
23 正弦波フィルタ
24 回生ユニット
25 回生抵抗
31、32 コネクタ(接続部)
40 可搬台(台)
42 側壁部
40A 被牽引台車
45 車輪
100 クレーン装置
200 電気設備
210 配電部
212 第1引込部
214 ACリアクトル部
215 モータ制御部
215A コモンコンバータ
215B インバータ
M モータ
222 第2引込部
224 補機制御部
F1、F2 補機
233 断続装置
231、232 電力ケーブル(電力入力部)
P1、P2 プラグ(電力入力部)
1 Emergency power supply for crane 10 Engine generator 20 Electrical room 21 Harmonic filter (harmonic suppression circuit)
22 Inverter 23 Sine wave filter 24 Regenerative unit 25 Regenerative resistor 31, 32 Connector (connection part)
40 Portable stand (stand)
42 Side wall 40A Towed trolley 45 Wheels 100 Crane device 200 Electrical equipment 210 Power distribution section 212 1st lead-in section 214 AC reactor section 215 Motor control section 215A Common converter 215B Inverter M motor 222 2nd lead-in section 224 Auxiliary machine control section F1, F2 auxiliary machine 233 intermittent device 231 and 232 power cable (power input section)
P1, P2 plug (power input section)

Claims (7)

エンジン発電機と、
前記エンジン発電機の電力を交流電力に変換するインバータと、
コンテナクレーンと接続可能であり前記インバータが変換した電力を出力する接続部と、
前記接続部から前記インバータに戻される電力を吸収する回生抵抗と、
有する非常電源装置と、
ブーム部と、
前記ブーム部を起伏させる起伏装置と、
レールに沿って走行する走行装置と、
巻き上げモータを有する巻き上げ装置と、
前記エンジン発電機から送られた電力を前記巻き上げモータに供給し、前記巻き上げモータの制動時に生じる回生電力を前記非常電源装置に戻す電気設備と、
を有する前記コンテナクレーンと、
を備えるクレーンシステム
With an engine generator
An inverter that converts the power of the engine generator into AC power,
A connection part that can be connected to a container crane and outputs the power converted by the inverter,
A regenerative resistor that absorbs the power returned from the connection to the inverter,
With an emergency power supply ,
Boom part and
An undulating device that undulates the boom portion and
A traveling device that travels along the rails and
A hoisting device with a hoisting motor and
An electric facility that supplies the electric power sent from the engine generator to the hoisting motor and returns the regenerative power generated during braking of the hoisting motor to the emergency power supply device.
With the container crane,
Crane system equipped with .
前記インバータと前記エンジン発電機との間に高調波抑制回路を更に備える、
請求項1記載のクレーンシステム
A harmonic suppression circuit is further provided between the inverter and the engine generator.
The crane system according to claim 1.
前記インバータと前記接続部との間に正弦波フィルタを更に備える、
請求項1又は請求項2記載のクレーンシステム
A sine wave filter is further provided between the inverter and the connection portion.
The crane system according to claim 1 or 2.
可搬性を有する台に前記エンジン発電機から前記接続部までの構成要素及び前記回生抵抗が搭載されている、
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のクレーンシステム
The components from the engine generator to the connection portion and the regenerative resistance are mounted on a portable table.
The crane system according to any one of claims 1 to 3.
前記台を移動する車輪が設けられている、
請求項4記載のクレーンシステム
Wheels for moving the platform are provided,
The crane system according to claim 4.
前記コンテナクレーンは、前記回生電力を吸収する回生抵抗を含まない、
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のクレーンシステム。
The container crane does not include a regenerative resistor that absorbs the regenerative power.
The crane system according to any one of claims 1 to 5 .
請求項1から請求項のいずれか一項に記載のクレーンシステムにおいて前記非常電源装置から前記コンテナクレーンへ電力を供給する非常時電力供給方法。 The emergency power supply method for supplying electric power from the emergency power supply device to the container crane in the crane system according to any one of claims 1 to 6 .
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