JPH08119585A - 駆動装置及び該駆動装置を使用した昇降装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 異常状態を安全に処理することができる保守
作業が容易な駆動装置または昇降装置を得る。 【構成】 操作入力装置３から与えられる操作信号と回
転検出装置５から出力される検出信号を制御装置２で論
理処理して異常の有無を判断し、異常検出時には異常警
告表示装置１５を動作させると共に駆動モートル４を低
速で短い周期で回転方向を変えて運転するようにインバ
ータ装置１を制御し、その後は、荷重を巻き下げを指示
する操作信号に応動して低速で巻き下げ運転するように
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はモートルとブレーキ装置
を備えた駆動装置及び該駆動装置を使用した昇降装置に
係り、特にその安全制御機能に関する。

【０００２】

【従来の技術】インバータ装置を主制御手段として駆動
モートルを運転する駆動装置を使用した昇降装置、特に
電動巻上機は、図４に示すように、負荷である荷重を昇
降または停止するために操作入力装置３からの運転指示
である操作信号に従って制御装置２によりインバータ装
置１に対して運転方向であるＦＷ（巻上）信号，ＲＶ
（巻下）信号及び負荷昇降速度であるＳＰＥＥＤ（運転
速度）信号などの制御信号を与える。インバータ装置１
は、制御装置２からの前記制御信号に従って駆動モート
ル４の運転方向と運転周波数（出力電圧の周波数と相回
転方向）を変え、該駆動モートル４を荷重を昇降するた
めに必要な運転状態にする。

【０００３】駆動モートル４の回転方向と回転速度は回
転検出装置５によって検出して前記制御装置２に入力し
て帰還制御に使用する。主ブレーキ装置６は、前記駆動
モートル４の回転軸の回転を拘束または解放するように
作動し、荷重の昇降駆動を可能にしたり吊り上げた荷重
の停止及び保持するブレーキ力を生成する。

【０００４】制御装置２は、インバータ装置１が駆動モ
ートル４を運転する出力状態にあるときに出力するＲＵ
Ｎ（運転中）信号を受信すると、主ブレーキ装置６によ
る駆動モートル４の拘束を解いて該駆動モートル４を回
転可能な状態にし、インバータ装置１の出力電圧で付勢
して回転させる運転状態にする。そしてこのインバータ
装置１による運転中に、制御装置２は、操作入力装置３
から与えられる操作信号と回転検出装置５の検出信号の
論理的整合状態を監視し、異常状態を検出したときには
インバータ装置１にＲＥＳ信号（初期化信号）を与えて
該インバータ装置１を初期化して運転を停止すると共に
駆動モートル４の回転軸を拘束するように主ブレーキ装
置６を制御する。

【０００５】一般的な異常状態はこのような制御で荷重
の昇降は停止するが、主ブレーキ装置６が故障して失効
状態であると、荷重は自重で落下する状態になる。

【０００６】従来の昇降装置は、主ブレーキ装置６の失
効による荷重の落下を防止するために、補助ブレーキ装
置７を備える。この補助ブレーキ装置７は、駆動モート
ル４が過回転状態になったときに該駆動モートル４にブ
レーキ力を作用させるもので、図５及び図６に示すよう
に、モートルピニオン１２に固定片１１によって取り付
けた可動片９をコイルバネ８によって該固定片１２に密
着させておき、荷重が落下状態になってモートルピニオ
ン１２が過回転状態になると可動片９が遠心力で外側に
開いてブレーキシュー１０の内側に接触し、その接触摩
擦力で該ブレーキシュー１０を回転させて軸方向の推進
力を発生させ、モートルピニオン１２と共に回転するブ
レーキホイール１３を該ブレーキシュー１０とブレーキ
ディスク１４の間に挾み込んでブレーキ力を生成する構
成である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の昇降
装置は、主ブレーキ装置６が失効したときに作動する補
助ブレーキ装置７を備えているが、この補助ブレーキ装
置７が作動したときには、該補助ブレーキ装置７を初期
状態に復帰させる保守作業が面倒であり、従って、作動
の機会を減らすことが望ましい。そして、このような補
助ブレーキ装置を必要としない構成にすれば、昇降装置
が簡易化する。

【０００８】本発明の１つの目的は、駆動モートルを焼
損することなく異常状態を安全に処理することができる
保守作業が容易な駆動装置または昇降装置を提供するこ
とにある。

【０００９】本発明の他の目的は、機械的に作動する補
助ブレーキ装置が作動する機会を減少し、あるいは補助
ブレーキ装置の設置を省略することができる駆動装置ま
たは昇降装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、モート
ルを運転する出力変換装置を制御するために操作入力装
置から与えられる操作信号と、モートルの回転方向と回
転速度を検出した検出信号を論理処理して異常の有無を
判断し、異常検出時には異常警告表示装置を作動させる
と共に前記モートルを低速で短い周期で回転方向を変え
て運転するように前記出力変換装置を制御し、更に、こ
の運転制御中には前記負荷を安全な方向に駆動するよう
に指示する操作信号に有効に応動する安全制御機能を備
えた制御装置を設けたことにある。

【００１１】特に、昇降装置においては、異常検出時の
低速で短い周期で回転方向を変える運転制御中には、巻
き下げ方向の操作信号に有効に応動するようにしたこと
を特徴とする。

【００１２】

【作用】異常時にモートルを低速で短い周期で回転方向
を変えて運転すると負荷は停止したような状態となって
危険な移動状態になるのを回避する。その後は、操作信
号に従ってモートルを運転して負荷を安全な方向に低速
で移動する。

【００１３】しかも、負荷を停止したような状態とする
際に、モートルを低速で短い周期で回転方向を変えて運
転しているので、モートルを回転速度零での運転指令な
どによってロック状態とする場合に比べて、その時のモ
ートルの励磁電流が少なくて済み、その焼損の虞れがな
くなる。

【００１４】

【実施例】本発明の実施例を図１〜図３を用いて説明す
る。

【００１５】図１は、昇降装置である電動巻上機の電気
回路のブロック図である。出力変換装置であるインバー
タ装置１は３相電源Ｒ，Ｓ，Ｔを入力し、駆動モートル
４を運転する相回転（巻上または巻下）方向及び周波数
（駆動運転速度）が可変の３相交流電圧Ｕ，Ｖ，Ｗを出
力し、該駆動モートル４の運転状態ではＲＵＮ（運転
中）信号を出力する。

【００１６】制御装置２は、負荷である荷重の巻き上げ
／巻き下げ方向と昇降速度または停止を指示するために
操作者が操作する操作入力装置３からの操作信号に従っ
て前記駆動モートル４の運転方向を指示するＦＷ（巻
上）信号，ＲＶ（巻下）信号及び荷重昇降速度を指示す
るＳＰＥＥＤ（運転速度）信号などの制御信号を前記イ
ンバータ装置１に与え、更に、インバータ装置１から入
来するＲＵＮ信号に応動して主ブレーキ装置６を制御す
る。

【００１７】回転検出装置５は、前記駆動モートル４の
回転方向と回転速度に応じた検出信号を前記制御装置２
に与える。

【００１８】前記主ブレーキ装置６は、前記駆動モート
ル４の回転軸の回転を拘束または解放し、荷重の昇降駆
動を可能にしたり吊り上げた荷重の停止及び保持するブ
レーキ力を生成したりする。

【００１９】また、前記制御装置２は、操作入力装置３
から与えられた操作信号と回転検出装置５からの検出信
号の論理的整合状態から異常の有無を判断する。例え
ば、操作入力装置３から運転を指示する操作信号がない
状態で回転検出装置５の検出信号が回転状態を示してい
るとき、操作信号で与えられる回転方向と検出される回
転方向が異なるとき、操作信号が与えられているときに
前記検出信号が停止状態を示しているときは異常状態と
判断する。そして、異常状態を検出したときには、イン
バータ装置１にＲＥＳ信号（初期化信号）を与えて該イ
ンバータ装置１を初期化して運転を停止すると共にＲＵ
Ｎ信号が消失すると駆動モートル４の回転軸を拘束して
荷重を停止するように主ブレーキ装置６を制御する。そ
の後、再度、前記回転検出装置５から出力される検出信
号を監視し、回転状態であることを検出したときには、
主ブレーキ装置６が失効状態であると判断する。この主
ブレーキ装置６の失効状態には、該主ブレーキ装置６自
体の故障と制御装置２における主ブレーキ制御部の故障
が含まれる。そして、ブレーキ装置６の失効状態を検出
すると、異常警告表示装置１５に該異常状態を表示させ
る制御処理を行なう。

【００２０】また、この制御装置２は、主ブレーキ装置
６が失効した異常状態における制御処理時には、駆動モ
ートル４を正常運転時での最低速度で短い周期で回転方
向を変えて運転するような制御信号をインバータ装置１
に与える。すなわち、インバータ装置１の出力電圧を正
常運転時での最低周波数、例えば６ＨｚにするようなＳ
ＰＥＥＤ（速度）信号と共にＦＷ（巻上）信号とＲＶ
（巻下）信号を短時間周期で交互に出力する。このよう
な制御信号に基づいてインバータ装置１から出力される
交流電圧で運転される駆動モートル４は、荷重を狭い範
囲で最低速で上下動させることになり、荷重を停止して
いるような状態に保持する。

【００２１】ところで、荷重を停止状態で保持するため
には、一般に駆動モートルを回転速度零、すなわちイン
バータ装置の出力電圧の周波数を零にするような運転指
令によってロック状態にすることが考えられるが、この
ようにインバータ装置１の出力電圧の周波数を零付近に
低下させると、駆動モートルのトルクが著しく低下する
ので、これを補うためにその励磁電流を大幅に増加しな
ければならず、これによって駆動モートルが焼損する虞
れがある。

【００２２】しかしながら、この実施例では、前記した
ように、駆動モートルを正常運転時での最低速度、すな
わちインバータ装置の出力電圧の周波数を正常運転時で
の最低周波数で運転し、零付近まで低下させないので、
その励磁電流をそれ程増加させる必要がなく、駆動モー
トルの焼損を未然に防ぐことができる。

【００２３】更に、このような制御状態で保持した荷重
を安全に巻き下げて処理できように、制御装置２は、こ
の制御状態では操作入力装置３から入力される巻き下げ
操作信号にのみ応動して該操作信号に従った巻き下げ回
転方向の巻下（ＲＶ）信号と最低速度の速度（ＳＰＥＥ
Ｄ）信号を発生する。

【００２４】制御装置２によるこのような各種の制御処
理は、該制御装置２が内蔵するマイクロコンピュータに
よって実行される。図２及び図３は、マイクロコンピュ
ータが実行する保安制御処理プログラムのフローチャー
トである。

【００２５】ステップ２１では操作入力装置３から入力
される操作信号を監視し、操作信号が入力状態であれば
ステップ２２に移って回転検出装置５から入力される検
出信号との論理的整合状態を判断して正常な運転状態か
どうかを監視する。正常な運転状態であれば該保安制御
処理を終了する。操作信号が入力されていないときには
ステップ２３において検出信号を確認して駆動モータ４
が回転状態かどうかを判断する。停止状態であれば正常
であるので該保安制御処理を終了する。

【００２６】ステップ２２で異常な運転状態を検出した
とき及びステップ２３で回転状態を検出したときには、
ステップ２４に移ってＲＥＳ信号によりインバータ装置
１の出力を停止させ、次いでステップ２５に移って主ブ
レーキ装置６を作動させて駆動モータ４を拘束するよう
に制御する。

【００２７】ステップ２６では回転検出装置５からの検
出信号を確認して回転状態かどうかを判断する。停止状
態であれば主ブレーキ装置６が正常に機能しているので
該保安制御処理を終了する。

【００２８】回転状態であるときには、ステップ２７に
移って主ブレーキ装置６が失効状態にある異常状態であ
ると判断し、ステップ２８において異常警告表示装置１
５に異常状態を表示する。その後、ステップ２９に移っ
て駆動モートル４を巻き下げ方向に正常運転時での最低
速度で短時間運転するようにインバータ装置１を制御す
る制御信号を発生し、続いてステップ３０に移って駆動
モートル４を巻き上げ方向に正常運転時での最低速度で
短時間運転するようにインバータ装置１を制御する制御
信号を発生する。次に、ステップ３１に移って巻き下げ
方向の操作信号が入力されたかどうかを確認し、入力さ
れていなければステップ２９に戻って駆動モートル４を
巻き下げ方向に同様な最低速度で短時間運転するように
インバータ装置１を制御する制御信号を発生し、以降、
巻き上げと巻き下げ運転を短い周期で繰り返し、荷重を
停止状態と同様にする。

【００２９】操作者が異常警告表示を確認し、操作入力
装置３を操作して巻き下げを指示する操作信号が発生す
ると、ステップ３２に移って駆動モートル４を巻き下げ
方向に正常運転時での最低速度で運転するようにインバ
ータ装置１を制御する制御信号を発生して荷重を最低速
で下降させる。荷重が着地して巻き下げの操作信号が消
失するとステップ３３に移ってインバータ装置１の出力
を止めて運転を停止し、該保安制御処理を終了する。

【００３０】

【発明の効果】本発明の駆動装置及び昇降装置は、異常
状態が発生するとモートルを低速で短い周期で回転方向
を変えて運転して負荷を停止させたような状態とするこ
とにより危険な移動状態になるのを回避する。そして、
その後は操作信号に従ってモートルを運転して負荷を安
全な方向に低速で移動できるので、負荷を安全に処理で
きる。

【００３１】従って、作動後に保守作業が面倒な補助ブ
レーキ装置が作動する機会を減少することができ、また
は、このような補助ブレーキ装置の設置を省略すること
も可能になる。

【００３２】また、負荷を停止させたような状態とする
際に、前記したように、モートルを低速で短い周期で回
転方向を変えて運転するので、モートルを回転速度零で
の運転指令などによってロック状態とする場合に比べ
て、その時のモートルの励磁電流が少なくて済み、その
焼損を未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる電動巻上機の電気回路のブロック
図である。

【図２】本発明になる電動巻上機の制御装置が実行する
保安制御処理の一部のフローチャートである。

【図３】本発明になる電動巻上機の制御装置が実行する
保安制御処理の残りの一部のフローチャートである。

【図４】従来の昇降装置の電気回路のブロック図であ
る。

【図５】補助ブレーキ装置の縦断正面図である。

【図６】補助ブレーキ装置の縦断側面図である。

【符号の説明】

１ インバータ装置 ２ 制御装置 ３ 操作入力装置 ４ 駆動モートル ５ 回転検出装置 ６ 主ブレーキ装置 １５ 異常警告表示装置

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 負荷を駆動するモートルと、このモート
   ルを運転する出力変換装置と、このモートルの回転を停
   止させるためのブレーキ装置と、このモートルの回転方
   向と回転速度を検出した検出信号を出力する回転検出装
   置と、負荷の駆動方向と駆動速度を指示する操作信号を
   発生する操作入力装置と、この操作信号及び回転方向と
   回転速度の検出信号に基づいて前記出力変換装置による
   モートルの回転方向と回転速度を制御すると共に前記ブ
   レーキ装置を解放または拘束する制御信号を発生する制
   御装置を備えた駆動装置において、 異常警告表示装置を備え、前記制御装置は、前記操作信
   号と検出信号を論理処理して異常の有無を判断し、異常
   検出時には前記異常警告表示装置を作動させると共に前
   記モートルを低速で短い周期で回転方向を変えて運転す
   るように前記出力変換装置を制御し、更に、この運転制
   御中には前記負荷を安全な方向に駆動するように指示す
   る操作信号に有効に応動する安全制御機能を備えたこと
   を特徴とする駆動装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記出力変換装置は
   インバータ装置であって、前記制御装置はこのインバー
   タ装置からの出力電圧の相回転方向と周波数を変える制
   御信号を発生することを特徴とする駆動装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記制御装置は、異
   常検出時の回転方向切り換え周期は実質的に負荷の移動
   が停止するように設定したことを特徴とする駆動装置。
4. 【請求項４】 巻き上げ下げ駆動用のモートルと、この
   モートルを運転する出力変換装置と、このモートルの回
   転を停止させるためのブレーキ装置と、このモートルの
   回転方向と回転速度を検出した検出信号を出力する回転
   検出装置と、巻き上げ下げ方向と駆動速度を指示する操
   作信号を発生する操作入力装置と、この操作信号と回転
   方向及び回転速度の検出信号に基づいて前記出力変換装
   置によるモートルの回転方向及び回転速度を制御すると
   共に前記ブレーキ装置を解放または拘束する制御信号を
   発生する制御装置を備えた昇降装置において、 異常警告表示装置を備え、前記制御装置は、前記操作信
   号と検出信号を論理処理して異常の有無を判断し、異常
   検出時には前記異常警告表示装置を作動させると共に前
   記モートルを低速で短い周期で回転方向を変えて運転す
   るように前記出力変換装置を制御し、更に、この運転制
   御中には前記巻き下げ方向に駆動するように指示する操
   作信号に有効に応動する安全制御機能を備えたことを特
   徴とする昇降装置。
5. 【請求項５】 請求項４において、前記出力変換装置は
   インバータ装置であって、前記制御装置はこのインバー
   タ装置からの出力電圧の相回転方向と周波数を変える制
   御信号を発生することを特徴とする昇降装置。