JPH06153571A - コンテナクレーン制御装置 - Google Patents

コンテナクレーン制御装置

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JPH06153571A
JPH06153571A JP4290609A JP29060992A JPH06153571A JP H06153571 A JPH06153571 A JP H06153571A JP 4290609 A JP4290609 A JP 4290609A JP 29060992 A JP29060992 A JP 29060992A JP H06153571 A JPH06153571 A JP H06153571A
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inverter
circuit
contactor
control
control circuit
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JP4290609A
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English (en)
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Masahiko Kawabata
賢彦 川端
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00Other constructional features or details
    • B66C13/18Control systems or devices
    • B66C13/22Control systems or devices for electric drives

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control And Safety Of Cranes (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明は、ベクトル制御回路またはオープン
ループ制御回路のいずれかを選択する制御選択回路と、
主巻用コンタクタが投入された場合には走行用コンタク
タが開放され、制御選択回路が前記ベクトル制御回路を
選択し、走行用コンタクタが投入された場合には主巻用
コンタクタが開放され、制御選択回路がオープンループ
制御回路を選択するように鎖錠するインターロック回路
を備えたコンテナクレーン制御装置である。 【効果】 本発明により、コンテナクレーン制御装置の
構成を簡易化し装置の保守を簡単にすることが可能であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コンテナクレーンを運
転するコンテナクレーン制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の技術を図2を用いて説明する。港
に設置されコンテナ船からコンテナを積みおろしたり、
コンテナを船に積み込んだりするクレーンをコンテナク
レーンという。コンテナクレーンは通常1台の主巻用直
流電動機33、8台の走行用直流電動機39、図示はし
ないが1台のブーム巻上用直流電動機及び1台又は2台
の横行用直流電動機で構成されている。コンテナクレー
ンの運転の特性上、主巻と走行、そしてブーム巻上と横
行のそれぞれのモーションは決して同時に運転される事
はない。そこで制御装置を経済的に構成する為に、1組
のサイリスタレオナード装置31で主巻と走行を、図示
はしないがもう1組のサイリスタレオナード装置でブー
ム巻上と横行のモーションを切換えて運転している様に
している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】最近の省力化・省メン
テナンス化のニーズから多くの産業分野では従来の直流
電動機+サイリスタレオナード装置による可変速ドライ
ブシステムから、かご形誘導電動機+インバータ装置へ
のシステムの採用がかなり増加しており、既に一般化し
ている。ところがコンテナクレーンの分野においては未
だインバータ制御が採用されていない。電動機は直流電
動機からかご形誘導電動機になる事で価格的にはかなり
安くなるが、直流電動機の様に制御装置を兼用できず、
各モーション毎にインバータ装置を持たなければいけな
い。故にトータルコストが上がり、又専用スペースも大
きくなってしまうのでインバータを用いたコンテナクレ
ーンは全くと言っていい程普及していない。
【0004】以上の様に、インバータ装置をコンテナク
レーンに採用するには従来のサイリスタレオナード機に
比較して、コスト高・据付スペース大等の問題点があっ
た。本発明の目的は1組のインバータで2モーションの
運転が兼用でき、結果として従来のサイリスタレオナー
ド方式と同様にコンテナクレーン1台に対し2組のイン
バータで4モーションを運転でき、安価でコンパクトな
コンテナクレーン制御装置を提供する事にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、電圧と周波数
の比を予め定めた範囲内に保つようにインバータ制御を
行なうv/f一定のオープンループ制御回路と、瞬時ト
ルクを制御対象として速応性を高めたインバータ制御を
行なうとするベクトル制御回路と、このベクトル制御回
路またはオープンループ制御回路のいずれかを選択する
制御選択回路と、コンバータおよびインバータからなり
ベクトル制御回路またはオープンループ制御回路のいず
れかによって運転制御されるインバータ主回路部と、こ
のインバータ主回路の出力側母線に接続され、ブラシレ
スレゾルバを備えた主巻用かご形誘導電動機と、この主
巻用かご形誘導電動機を出力側母線に接続する主巻用コ
ンタクタと、コンテナクレーンを走行駆動させる走行用
かご形誘導電動機と、この走行用かご形誘導電動機を出
力側母線に接続する走行用コンタクタと、主巻用コンタ
クタが投入された場合には走行用コンタクタが開放さ
れ、制御選択回路がベクトル制御回路を選択し、走行用
コンタクタが投入された場合には主巻用コンタクタが開
放され、制御選択回路が前記オープンループ制御回路を
選択するように鎖錠するインターロック回路とを具備し
てなるコンテナクレーン制御装置である。
【0006】
【作用】本発明のコンテナクレーン制御装置において
は、電圧と周波数の比を予め定めた範囲内に保つように
インバータ制御を行ない、瞬時トルクを制御対象として
速応性を高めたインバータ制御を行い、ベクトル制御回
路またはオープンループ制御回路のいずれかを選択し、
インバータ主回路部をコンバータおよびインバータから
構成し、ベクトル制御回路またはオープンループ制御回
路のいずれかによって運転制御し、インバータ主回路の
出力側母線に主巻用かご形誘導電動機を接続し、主巻用
かご形誘導電動機を出力側母線に接続し、コンテナクレ
ーンを走行用かご形誘導電動機を用いて走行駆動させ、
走行用かご形誘導電動機を走行用コンタクタを用いて出
力側母線に接続し、主巻用コンタクタが投入された場合
には走行用コンタクタを開放し、制御選択回路はベクト
ル制御回路を選択し、走行用コンタクタが投入された場
合には主巻用コンタクタを開放し、制御選択回路は前記
オープンループ制御回路を選択するように鎖錠する。
【0007】
【実施例】次に本発明の一実施例を説明する。図1にお
いて、21は電圧と周波数の比を予め定めた範囲内に保
つようにインバータ制御を行なうv/f一定のオープン
ループ制御回路、22は瞬時トルクを制御対象として速
応性を高めたインバータ制御を行なうとするベクトル制
御回路、23はベクトル制御回路22またはオープンル
ープ制御回路21のいずれかを選択する制御選択回路、
2はコンバータ3およびインバータ5からなりベクトル
制御回路22またはオープンループ制御回路21のいず
れかによって運転制御するインバータ主回路部、7はイ
ンバータ主回路2の出力側母線2aに接続され、ブラシ
レスレゾルバ6を備えた主巻用かご形誘導電動機、8は
主巻用かご形誘導電動機7を出力側母線2aに接続する
主巻用コンタクタ、10はコンテナクレーンを走行駆動
させる走行用かご形誘導電動機8Aは走行用かご形誘導
電動機10を出力側母線2aに接続走行用コンタクタ、
20は主巻用コンタクタ8が投入された場合には走行用
コンタクタ8Aが開放され、制御選択回路23がベクト
ル制御回路22を選択し、走行用コンタクタ8Aが投入
された場合には主巻用コンタクタ8が開放され、制御選
択回路23がオープンループ制御回路21を選択するよ
うに鎖錠するインターロック回路であり、1組のインバ
ータ主回路と、ベクトル制御回路22とv/f一定のオ
ープンループ制御回路21を備え、各々の制御方式を切
換える回路を持つインバータ制御部1と、インバータ主
回路にコンタクタ8を介して接続されるブレシレスレゾ
ルバ6を備えた主巻用かご形誘導電動機7と、主巻用か
ご形電動機7と別のコンタクタ8aを介してインバータ
主回路に並列に接続される複数台の走行用かご形誘導電
動機10と、図示しないもう1組のインバータ主回路
と、同じくベクトル制御回路部とv/f一室オープンル
ープ制御回路部を備え各々の制御方式を切換える回路を
持つインバータ制御回路と、インバータ主回路にコンタ
クタを介して接続されるブラシレスレゾルバを備えたブ
ーム起状用かご形誘導電動機と、ブーム起状用かご形電
動機と別のコンタクタを介してインバータ主回路に1台
以上の横行用かご形誘導電動機とを具備してなり、結果
的に2組のインバータ装置から構成されるコンテナクレ
ーン制御装置である。
【0008】即ち、本実施例は、インバータ主回路だけ
は2つのモーションに対して兼用で使い、制御は各モー
ション毎に切換える様にしている。主巻はコンテナを巻
上下げする重要な装置であるので、ブラシレスレゾルバ
6を用いたセンサー付ベクトル制御にて運転する。一方
走行はモータが通常8台ある為、インバータに対して全
て並列に接続する。この為ベクトル制御を行う事は不可
能なのでv/f一定オープンループ制御とする。走行は
横に移動するだけなのでv/f一定制御で十分である。
現に従来のサイリスタレオナード方式でも速度制御では
なく電圧制御としている。さらに走行にv/f一定制御
を用いるのは他のクレーンにおいては一般化している。
走行はモータが8台もあるが主巻モータの容量が通常4
00kw前後に対し、走行モータは20kw前後×8台
(160kw前後)なのでインバータ主回路の容量に問
題は無い。それぞれのモータは運転していない時はイン
バータ装置から切換せる様コンタクタを介して接続され
ている。ブーム起状と横行についても同じ構成とする。
横行モータは機械構造によって1台又は2台の時がある
が、その総容量はブーム巻上モータとほぼ等しい。
【0009】従って、走行を止めて主巻を運転する時は
インバータの制御をベクトル制御に切換えて運転する。
この時走行モータ側のコンタクタは開放されているの
で、走行モータは回転しない、逆に主巻を止めて、走行
を運転する時はインバータの制御をv/f一定オープン
ハープ制御に切換えて運転する。この時主巻モータ側の
コンタクタは開放されているので、主巻モータは回転し
ない。ブーム巻上と横行についても同様である。
【0010】図1において2は各電動機に可変電圧可変
周波数を供給するインバータ主回路部で、主巻用かご形
誘導電動機7(以下主巻モータと称す)は主巻用コンタ
クタ8を介して接続されている。一方走行用かご形誘導
電動機10(以下走行モータと称す)も同じ走行用コン
タクタ8Aを介してインバータ主回路部2に接続されて
いる。主巻モータ7は図示はしていないがインバータ制
御部1に内蔵の逆負荷リレーで保護され、走行モータ1
0は個々に設けられたサーマルリレー9で保護されてい
る。主巻モータ7にはベクトル制御を行う為、ブラシレ
スレゾルバ6が結合されており、インバータ制御部2へ
入力されている。走行モータ10にはv/f一定オープ
ンループ制御を適用するので速度センサーの様なものは
何も取付けられていない。
【0011】又、従来の直流機システムではブランチ数
を減らす、各2台間でのロードバランスをとる等の目的
で、図3に示す様に走行用直流電動機39の定格を主巻
用直流電動機33の2分の1として電気的に直列に接続
していたが、本実施例では走行モータ10は8台全て並
列に接続されている。
【0012】さてインバータ制御部1の中は、ベクトル
制御回路22とv/f一定オープンループ制御回路21
の2つの部分にわかれており、制御選択回路23を介し
てインバータ主回路部2と接続されており、コンバータ
3やインバータ5を制御する。
【0013】又、図示はしていないがブーム起状と横行
についても全く同じ構成となる。
【0014】今主巻モータ7を運転する時について考え
てみる。図示はしない別の主幹制御装置で主巻運転が選
択されると、主巻用交流のコンタクタ8が投入され、同
時に走行用交流のコンタクタ8Aが開放される。これら
2種類のコンタクタはお互いにインターロックが取られ
ているので同時に投入される事はない。一方インバータ
の制御は制御選択回路23によってベクトル制御回路2
2が選択される。これにより主巻モータ7はブラシレス
レゾルバ6にて信号をインバータ制御部1へフィードバ
ックしつつ、ベクトル制御にて運転される。
【0015】次に走行運転の場合について述べる。
【0016】主幹制御装置で走行運転が選択されると、
先程とは逆に走行用交流コンタクタ8Aが全て投入さ
れ、主巻用交流コンタクタ8が開放される。同時にイン
バータの制御はv/f一定オープンループ制御回路21
が選択され、複数台(ここでは8台)の走行モータ10
が1台のインバータから同一周波数の電源を供給されて
揃速運転される。
【0017】ブーム起状と横行の場合も、巻上と走行の
関係と全く同じである。
【0018】以上述べたように本発明では2組のインバ
ータ装置でコンテナクレーンの4モーション(主巻と走
行・ブーム巻上と横行)の運転が実現可能となり、コン
テナクレーン用としてインバータ+かご形モータのドラ
イブ方式が経済的に導入できる様になる。
【0019】図1においてベクトル制御回路22とv/
f一定オープンループ制御回路21と制御選択回路23
の代わりにインバータ制御部1はRAM(メモリー)と
し、他の記憶装置からそれぞれの制御プログラムを運転
の都度ダウンロードしても同様の効果が得られる。
【0020】更に従来の直流電動機のシステムからかご
形誘導電動機のシステムに変わる事により次の様な効果
が期待できる。
【0021】(1)ブラシの保守が不要となる。
【0022】(2)走行モータは屋外設置なので、かご
形モータになればメンテナンスがさらに楽になる。
【0023】(3)全般に界磁回路が不要になる。
【0024】(4)走行モータの界磁調整抵抗が不要に
なる。
【0025】(5)かご形モータは直流モータに比べて
全閉構造にしやすいため、塩害を考慮しなければならな
いコンテナクレーンへの適用では有利である。
【0026】(6)走行モータの保護は通常の熱動形サ
ーマルリレーでよくシャントや過負荷リレーが不要にな
るばかりでなく、保護が個々に行え信頼性が高まる。
【0027】等の利点がある。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば2組のインバータ制御装
置で4つのモーション即ち4種類のモータを持つコンテ
ナクレーンが、従来の直流電動機+サイリスタレオナー
ド装置と同等のコストとスペースで提供できる様にな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すコンテナクレーン制御
装置の構成図である。
【図2】従来の制御装置の構成図である。
【符号の説明】
2 インバータ主回路部 6 ブラシレスレゾルバ 8 主巻用のコンタクタ 10 走行用かご形誘導電動機 8A 走行用のコンタクタ 21 v/f−定のオープンループ制御回路 22 ベクトル制御回路 23 制御回路選択回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電圧と周波数の比を予め定めた範囲内に
    保つようにインバータ制御を行なうv/f一定のオープ
    ンループ制御回路と、瞬時トルクを制御対象として速応
    性を高めたインバータ制御を行なうとするベクトル制御
    回路と、このベクトル制御回路または前記オープンルー
    プ制御回路のいずれかを選択する制御選択回路と、コン
    バータおよびインバータからなり前記ベクトル制御回路
    または前記オープンループ制御回路のいずれかによって
    運転制御されるインバータ主回路部と、このインバータ
    主回路の出力側母線に接続され、ブラシレスレゾルバを
    備えた主巻用かご形誘導電動機と、この主巻用かご形誘
    導電動機を前記出力側母線に接続する主巻用コンタクタ
    と、コンテナクレーンを走行駆動させる走行用かご形誘
    導電動機と、この走行用かご形誘導電動機を前記出力側
    母線に接続する走行用コンタクタと、前記主巻用コンタ
    クタが投入された場合には前記走行用コンタクタが開放
    され、前記制御選択回路が前記ベクトル制御回路を選択
    し、前記走行用コンタクタが投入された場合には前記主
    巻用コンタクタが開放され、前記制御選択回路が前記オ
    ープンループ制御回路を選択するように鎖錠するインタ
    ーロック回路とを具備してなるコンテナクレーン制御装
    置。
JP4290609A 1992-10-29 1992-10-29 コンテナクレーン制御装置 Pending JPH06153571A (ja)

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EP93308651A EP0595645B1 (en) 1992-10-29 1993-10-29 Container crane driving control system
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