JPH06183687A - 天井クレーン走行用インバータ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 減速途中において足踏みブレーキを開放した
とき、インバータは電動機の回転数に対応した周波数を
保持し、円滑に再起動を可能とする。 【構成】 走行用電動機Ｍの回転数をインバータ装置１
により制御し停止、減速に際し、足踏みブレーキ１０に
よつて制動を行う場合において、インバータ装置１の出
力を、減速中の電動機Ｍの回転数に相当した周波数と
し、足踏みブレーキに追随した電動機の減速度となるよ
う調節する機能を備える。 【効果】 足踏みブレーキを電動機の停止する前に開放
したときは、直ちに引き続いてインバータによる制御
（減速、増速）を行うことがてきる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、天井クレーンの走行用
電動機駆動用インバータ装置に係わり、特に停止、減速
に際して出力を停止させないで足踏みブレーキの使用を
可能とするインバータ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、天井クレーン走行用電動機の運転
制御手段としてインバータ装置が使用されている。その
概要を図４に示す。このインバータ装置５０は電源部５
１からの交流電源を直流に変換し、電動機Ｍを可変速度
に駆動するようにしたもので、５２は該電動機Ｍに設け
られ足踏みブレーキ、５３は該足踏みブレーキ５２を踏
んだとき閉成するスイツチを示す。通常運転中は、イン
バータ５０において順方向（矢符Ａ方向）の直流電流に
変換され、電動機Ｍを駆動する。また停止時には、図示
しない停止指令をインバータ５０に発することにより、
インバータは予め設定されている出力周波数及び電圧を
順次減少する時間特性に従って低下し、電動機Ｍはこれ
に伴って減速停止する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このとき、回転を継続
する電動機の回転数は、低下するインバータ出力周波数
に対応する回転数より高いため、回生制動状態となり、
逆方向（矢符Ａとは反対方向）の直流電流が流れる。な
お、上記インバータによる一定減速中に足踏みブレーキ
を軽く踏み込み、短時間の停止を行わない場合で、上記
インバータの時間特性より回転数が高いときは、前記と
同様に回生制動状態となる。

【０００４】次に足踏みブレーキ５２を強く踏み込んで
短時間で停止させる場合には、インバータの出力周波数
及び電圧が一定の減速率で低減するのに対し、電動機Ｍ
の回転は急速に減少し、このため、電動機を加速方向、
即ち順方向（矢符方向）に過電流が流れる。これは電動
機の異常停止の場合も同様である。このため、通常は足
踏みブレーキを踏んだ時点でスイツチ５３を作動し、イ
ンバータの出力を停止させる手段が採られている。

【０００５】従って、引き続き再起動させるためには、
電動機が確実に停止するまで待つ必要があり、足踏みブ
レーキを踏み走行速度を低下させた後再度走行を継続す
ることは困難である。本発明は上記の点に鑑みてなされ
たもので、上記回生制動並びに足踏みブレーキの使用に
より強制的に電動機を減速するときの過電流の発生を防
止すると共に、減速途中において足踏みブレーキを開放
したとき、インバータは電動機の回転数に対応した周波
数を保持し、円滑に再起動を可能とする天井クレーン走
行用インバータ装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の天井クレーン走行用インバータ装置は、走行
用電動機をインバータ駆動とする天井クレーンの停止、
減速に際し、足踏みブレーキによつて制動を行う場合に
おいて、インバータ出力を、減速中の電動機の回転数に
相当した周波数とすることにより、足踏みブレーキに追
随した減速度となるよう調節する機能を備えたものであ
る。

【０００７】

【作 用】停止信号によりインバータの出力周波数及
び電圧は、時間特性に従って低下する。この際、電動機
の惰性回転により生ずる回生電流及び足踏みブレーキを
踏み込み急減速することにより生ずる過電流を検出し、
インバータの出力周波数及び電流を電動機回転数に適合
する値とし、電動機の回転数との平衡を計る。なお、イ
ンバータ自体は予め設定された時間特性を保持してお
り、減速した後再起動する場合には、直ちに再起動の出
力に切り換えられる。

【０００８】

【実 施 例】図１乃至図３は本発明の天井クレーン走
行用インバータ装置の回路図を示す。天井クレーン走行
用インバータ装置１は主回路部２と減速度制御回路部３
とを備える。主回路部２は順変換部４と逆変換部５とを
備える。順変換部４は電源６に接続され、該順変換部４
と逆変換部５とは対をなす回路ａ、ｂにより連結され、
逆変換部５はクレーン走行用モータＭに接続されてい
る。

【０００９】減速度制御回路部２は、直流電流比較判断
回路７と、ベースコントロール回路８とを備え、直流電
流比較判断回路７は前記主回路部２の一方の回路ａに設
けられた直流電流検知器９からの検知電流信号を受入
れ、予め設定した規準値と比較するようにしたものであ
る。但し該検知器９は、電流の流れ方向（正逆）と共に
電流値を検出する。

【００１０】ベースコントロール回路８は直流電流比較
判断回路７からの出力信号に基づいて逆変換部５の出力
を調整するようにしたものである。なお、図中１０は電
動機Ｍに連結された足踏みブレーキ、１１は該足踏みブ
レーキ１０の踏み込み時に閉成するスイツチを示し、該
スイツチの閉成は減速度制御回路部３に閉成信号を付与
する。また、１２は平滑コンデンサ、１３は過電流放電
用トランジスタ、１４は該トランジスタに直列に設けら
れる放電々流規制用抵抗器をそれぞれ示し、これらは回
路の安全保持のしめに設けたものである。

【００１１】上記構成において、通常の運転時には主回
路部２の順変換部４により予め設定した周波数、電圧を
発生し、電動機Ｍを回転する。このときの回路ａ、ｂに
は矢符Ａ方向（以下順方向という）の電流が流れる。

【００１２】次に停止の場合には、図示しない停止信号
スイツチを閉成し、インバータ装置１に停止信号を発す
る。これにより順変換部４は出力周波数及び電圧を予め
設定した時間特性に従って低下させる。このとき電動機
Ｍに連結された足踏みブレーキ１０を踏まないときは、
慣性により回転を継続する電動機の回転数は、一般には
順次低下するインバータ出力周波数より高いため、回生
制動状態となり、回路ａ、ｂには逆方向、即ち矢符Ａと
は反対方向の直流電流が流れる。なお、足踏みブレーキ
１０を軽く踏み、電動機回転数が上記インバータの時間
特性より上回るときも同様である。

【００１３】次に足踏みブレーキ１０を強く踏んで電動
機Ｍを短時間に急停止させる場合について説明する。こ
の場合にはインバータ１の出力周波数及び電圧が一定の
減速率で低減しているのに対し電動機は急速に減速させ
られるため、過電流が発生する。この過電流の流れの方
向は電動機を回転させる方向、即ち順方向（矢符Ａと同
一方向）である。

【００１４】上記足踏みブレーキ１０を踏み込むとき、
これに併設されるスイツチ１１は閉成し、この閉成は減
速度制御回路３に信号を付与する。これにより該回路３
は作動し、直流電流検出器９による直流電流の方向と電
流値の検出信号を直流電流比較判断回路７に印加する。
該判断回路７は予め設定された規準電流値と比較し、回
路ａ、ｂに流れる電流値とその方向（順逆）とを規準電
流値と比較する。

【００１５】直流電流値が順方向で、かつ設定電流値よ
り超過していると判断された場合には、電動機はインバ
ータよりの指令よりも減速し、かつ過電流が電動機に流
れている状態を示す。この場合には判断回路７からの出
力信号はベースコントロール回路８に印加される。これ
により該コントロール回路８は逆変換部５のパワートラ
ンジスタ素子のベースに対する信号を急激に変化して逆
変換部５の出力周波数及び電圧を低下させるように働
く。従って短時間で電動機の速度に対応する周波数及び
電圧に近づけるため、過電流が電動機に流れることはな
い。

【００１６】また、回路ａ、ｂに流れる直流電流が逆方
向で、かつ設定電圧を超過していると判断されたとき
は、インバータ自身の減速度より電動機速度が高いこと
による回生状態に起因するものであり、この信号を受け
たベースコントロール回路８は逆変換部５のパワートラ
ンジスタ素子に対し、出力周波数及び電圧を上昇し、電
動機Ｍの回転数との平衡を計るようにする。これにより
過電流の発生を防止することが出来る。

【００１７】なお、図２は足踏みブレーキを使用したと
きの具体的な動作説明図である。図中、ｃは通常運転後
停止させるためのインバータに設定された減速度による
速度ー時間特性線、ｄは足踏みブレーキを強く踏み込ん
だときの速度ー時間特性線、ｅは電動機の惰性運転時の
速度ー時間特性線を示し、線ｄのときは過電流を生じ、
線ｅのときは回生電流を発生する。

【００１８】また、図３は停止指令を発した後の足踏み
ブレーキの間欠使用によりクレーンを所定位置に停止さ
せる一実施例を示す。通常運転を行い、点Ｐにおいてイ
ンバータ１に停止指令を発する。但し図中ｃ、ｄ、ｅは
図２において説明した各特性線を示す。上記インバータ
への指令の印加により電動機Ｍは線ｃに沿って減速し、
点Ｑにおいて足踏みブレーキ１０を強く踏み込む。これ
により急速に減速する。このときの減速勾配は最初は線
ｄに沿って降下するも、インバータは電動機の回転数に
相当する周波数を出力し、過電流の発生を防止すると共
に、電動機はインバータの出力周波数により減速する。
所要の減速々度Ｒの位置に到達したとき、足踏みブレー
キ１０の踏み込みを弱くする。これによりクレーンの速
度は略々惰性速度に復帰し、点Ｓに到達したとき足踏み
ブレーキ１０を開放することによりインバータによる時
間特性により減速し停止する。なお、図中線ｆは足踏み
ブレーキ１０の踏み込み強さを示し、線ｇはインバータ
内部の通電々流値をそれぞれ示す。

【００１９】

【発明の効果】以上の如く本発明によるときは、インバ
ータによる一定の減速度で減速中に、足踏みブレーキを
強く踏み、インバータより大きな減速度で減速させ、順
方向の過電流が流れるときは、インバータの出力減速度
を大（周波数の低下を早く）とし、惰性回転等によりイ
ンバータによる減速度より小の場合にはインバータの出
力減速度を小（周波数の低下を遅く）として電動機の減
速度に相当する周波数に制御するようにしたから、イン
バータの出力に対するすべりを小さくすることが出来、
足踏みブレーキを電動機の停止する前に開放したとき
は、直ちに引き続いてインバータによる制御（減速、増
速）を行うことがてきる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の天井クレーン走行用インバータ装置の
全体回路図である。

【図２】電動機の停止要領説明図である。

【図３】足踏みブレーキによる制動を加味したときの電
動機の停止要領説明図である。

【図４】従来例の天井クレーン走行用インバータ装置の
全体回路図である。

【符号の説明】

１ インバータ装置 ２ 主回路部 ３ 減速度制御回路部 ４ 順変換部 ５ 逆変換部 Ｍ 電動機

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行用電動機をインバータ駆動とする天
   井クレーンの停止、減速に際し、足踏みブレーキによつ
   て制動を行う場合において、インバータ出力を、減速中
   の電動機の回転数に相当した周波数とすることにより、
   足踏みブレーキに追随した減速度となるよう調節する機
   能を備えたことを特徴とする天井クレーン走行用インバ
   ータ装置。