JPH107382A - クレーンの制御装置 - Google Patents
クレーンの制御装置Info
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- JPH107382A JPH107382A JP16153296A JP16153296A JPH107382A JP H107382 A JPH107382 A JP H107382A JP 16153296 A JP16153296 A JP 16153296A JP 16153296 A JP16153296 A JP 16153296A JP H107382 A JPH107382 A JP H107382A
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- crane
- phase
- motor
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 クレーンの停止時の制動距離が増加してい
た。 【解決手段】 クレーンを移動する三相交流モータ３
と、可変電圧可変周波数を印加するインバータ部１０５
とうず電流作用を与えるうず電流部１０とによって三相
モータ３を制御すると共に、三相交流モータ３を機械的
に停止させる機械式ブレーキ５２とを備えたクレーンの
制御装置であって、クレーンの停止指令に基づいてイン
バータ部１０５・機械式ブレーキ５２・うず電流部１０
の少なくとも二つ以上動作させて三相交流モータ３を制
動させる制動制御手段とを備えたものである。
た。 【解決手段】 クレーンを移動する三相交流モータ３
と、可変電圧可変周波数を印加するインバータ部１０５
とうず電流作用を与えるうず電流部１０とによって三相
モータ３を制御すると共に、三相交流モータ３を機械的
に停止させる機械式ブレーキ５２とを備えたクレーンの
制御装置であって、クレーンの停止指令に基づいてイン
バータ部１０５・機械式ブレーキ５２・うず電流部１０
の少なくとも二つ以上動作させて三相交流モータ３を制
動させる制動制御手段とを備えたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は三相交流モータを
インバータによって駆動するクレーンの制御装置に関す
るもので、詳しくはクレーンの制動特性の改良に関する
ものである。
インバータによって駆動するクレーンの制御装置に関す
るもので、詳しくはクレーンの制動特性の改良に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の三相交流モータを用いたクレーン
の制御装置を図４に基づいて説明する。図４において、
三相交流電源に端子Ｒ1、Ｓ1、Ｔ1が接続されており、
この端子Ｒ1には上昇用の常開接点１ａの一端と、下降
用の常開接点２ａの一端が接続されており、端子Ｓ1に
は同様に上昇用の常開接点１ｂの一端と、下降用の常開
接点２ｂの一端が接続され、端子Ｔ1には同様に上昇用
の常開接点１ｃの一端と、下降用の常開接点２ｃの一端
が接続されている。常開接点１ａ〜１ｃと常開接点２ａ
〜２ｃの他端が三相交流モータ３の一次側に接続されて
いる。
の制御装置を図４に基づいて説明する。図４において、
三相交流電源に端子Ｒ1、Ｓ1、Ｔ1が接続されており、
この端子Ｒ1には上昇用の常開接点１ａの一端と、下降
用の常開接点２ａの一端が接続されており、端子Ｓ1に
は同様に上昇用の常開接点１ｂの一端と、下降用の常開
接点２ｂの一端が接続され、端子Ｔ1には同様に上昇用
の常開接点１ｃの一端と、下降用の常開接点２ｃの一端
が接続されている。常開接点１ａ〜１ｃと常開接点２ａ
〜２ｃの他端が三相交流モータ３の一次側に接続されて
いる。
【０００３】また、端子Ｓ1、端子Ｔ1間には制御整流ブ
リッジ１２の入力が接続されており、この制御整流ブリ
ッジ１２の出力がうず電流部としてのうず電流ブレーキ
のコイル１１に接続されている。そして、三相交流モー
タ３の二次側のＲ2端子、Ｓ2端子、Ｔ2端子には抵抗４
〜６の一端がそれぞれ接続されており、抵抗４〜６の他
端同士がそれぞれ接続されて抵抗４〜６によってスター
結線が形成されている。
リッジ１２の入力が接続されており、この制御整流ブリ
ッジ１２の出力がうず電流部としてのうず電流ブレーキ
のコイル１１に接続されている。そして、三相交流モー
タ３の二次側のＲ2端子、Ｓ2端子、Ｔ2端子には抵抗４
〜６の一端がそれぞれ接続されており、抵抗４〜６の他
端同士がそれぞれ接続されて抵抗４〜６によってスター
結線が形成されている。
【０００４】各抵抗４〜６にはタップが引き出され、こ
のタップ間を電磁接触器の常開接点７ａ、７ｂと常開接
点８ａ、８ｂとによって開放、閉成されるように構成さ
れている。三相交流モータ３の端子Ｒ2、Ｓ2、Ｔ2には
三相全波ブリッジ１３の入力が接続されており、この三
相全波ブリッジ１３の出力には、抵抗１４を介して接地
されている。
のタップ間を電磁接触器の常開接点７ａ、７ｂと常開接
点８ａ、８ｂとによって開放、閉成されるように構成さ
れている。三相交流モータ３の端子Ｒ2、Ｓ2、Ｔ2には
三相全波ブリッジ１３の入力が接続されており、この三
相全波ブリッジ１３の出力には、抵抗１４を介して接地
されている。
【０００５】この抵抗１４から速度電圧Ｖｔが取り出さ
れ、一方、抵抗１５により基準電圧Ｖｐを取り出して、
電圧Ｖｔと基準電圧Ｖｐとが突き合わせられて、この差
電圧εを増幅器１６を介して増幅し、制御整流ブリッジ
１２の各制御ゲートに入力されるように構成されてい
る。
れ、一方、抵抗１５により基準電圧Ｖｐを取り出して、
電圧Ｖｔと基準電圧Ｖｐとが突き合わせられて、この差
電圧εを増幅器１６を介して増幅し、制御整流ブリッジ
１２の各制御ゲートに入力されるように構成されてい
る。
【０００６】上記のように構成されたクレーンの制御装
置の動作を図４に基づいて説明する。クレーンの運転開
始前には、すべての常開接点１ａ〜１ｃ、２ａ〜２ｃ、
７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂが開放しており、制御整流ブリ
ッジ１２のゲートには、開放指令が与えられている。ク
レーンに荷物を引っ掛けて下降運転指令が与えられる
と、常開接点２ａ〜２ｃが閉成して三相交流電源が三相
交流モータ３の一次に印加され、抵抗４〜６を三相交流
モータ３の二次側に挿入して緩起動し、常開接点７ａ、
７ｂと常開接点８ａ、８ｂを順に抵抗４〜６の抵抗値が
小さくなるように閉成して三相交流モータ３の回転数を
上昇する。
置の動作を図４に基づいて説明する。クレーンの運転開
始前には、すべての常開接点１ａ〜１ｃ、２ａ〜２ｃ、
７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂが開放しており、制御整流ブリ
ッジ１２のゲートには、開放指令が与えられている。ク
レーンに荷物を引っ掛けて下降運転指令が与えられる
と、常開接点２ａ〜２ｃが閉成して三相交流電源が三相
交流モータ３の一次に印加され、抵抗４〜６を三相交流
モータ３の二次側に挿入して緩起動し、常開接点７ａ、
７ｂと常開接点８ａ、８ｂを順に抵抗４〜６の抵抗値が
小さくなるように閉成して三相交流モータ３の回転数を
上昇する。
【０００７】三相交流モータ３の二次電圧は滑べり周波
数Sｆに比例するので、回転数の上昇に伴い、滑べりが
停止時１から全速走行時のほぼゼロ近くまで変化し、こ
れによって二次端子に生じる二次電圧の周波数も変化
し、この二次電圧を三相全波整流ブリッジ１２により整
流して、抵抗１４の端子から得た速度電圧Ｖtと基準電
圧Ｖｐとを比較し、この偏差εを増幅器１２で増幅して
制御整流ブリッジ１２のゲートに印加してうず電流ブレ
ーキのコイル１１に加える電圧を制御することにより安
定な運転を維持する。
数Sｆに比例するので、回転数の上昇に伴い、滑べりが
停止時１から全速走行時のほぼゼロ近くまで変化し、こ
れによって二次端子に生じる二次電圧の周波数も変化
し、この二次電圧を三相全波整流ブリッジ１２により整
流して、抵抗１４の端子から得た速度電圧Ｖtと基準電
圧Ｖｐとを比較し、この偏差εを増幅器１２で増幅して
制御整流ブリッジ１２のゲートに印加してうず電流ブレ
ーキのコイル１１に加える電圧を制御することにより安
定な運転を維持する。
【０００８】やがて、クレーンに停止指令が与えられる
と、制御整流ブリッジ１２をオフにしてうず電流ブレー
キの制動トルクを遮断し、同時に、常開接点２ａ〜２
ｃ、７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂを開放して三相交流モータ
３の給電を遮断して機械式ブレーキ（図示せず）によっ
て三相交流モータ３を拘束しながらクレーンを停止させ
る。
と、制御整流ブリッジ１２をオフにしてうず電流ブレー
キの制動トルクを遮断し、同時に、常開接点２ａ〜２
ｃ、７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂを開放して三相交流モータ
３の給電を遮断して機械式ブレーキ（図示せず）によっ
て三相交流モータ３を拘束しながらクレーンを停止させ
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来のクレーンの制御
装置は上記のように構成されているので、クレーンを停
止（制動）する際には機械式ブレーキによっていた。し
かしながら、機械式ブレーキの制動トルクには限界があ
るためクレーンに最大積載量を搭載した場合、このクレ
ーンが下降しないように保持するトルクを大きく越えて
設定できないのが一般である。このため、クレーンの停
止時の制動距離が増加し、殊に、積載量が大きい下降停
止の場合は制動距離の増加が顕著であるという第１の問
題点があった。
装置は上記のように構成されているので、クレーンを停
止（制動）する際には機械式ブレーキによっていた。し
かしながら、機械式ブレーキの制動トルクには限界があ
るためクレーンに最大積載量を搭載した場合、このクレ
ーンが下降しないように保持するトルクを大きく越えて
設定できないのが一般である。このため、クレーンの停
止時の制動距離が増加し、殊に、積載量が大きい下降停
止の場合は制動距離の増加が顕著であるという第１の問
題点があった。
【００１０】また、クレーンの制御性能を向上させるた
めに、近年、うず電流ブレーキをインバータ装置に交換
することが良く行われる。一方、クレーンは巻下げ時等
に、三相交流モータ３から回生電力を生じるので、この
インバータ装置内部の抵抗によって消費させているが、
回生電力が大きい場合、この抵抗が大きくなるという第
２の問題点があった。なお、回生電力を電源に返還せし
める回生コンバータを備えても良いが、設備が大形化し
て経済的でなくなる。
めに、近年、うず電流ブレーキをインバータ装置に交換
することが良く行われる。一方、クレーンは巻下げ時等
に、三相交流モータ３から回生電力を生じるので、この
インバータ装置内部の抵抗によって消費させているが、
回生電力が大きい場合、この抵抗が大きくなるという第
２の問題点があった。なお、回生電力を電源に返還せし
める回生コンバータを備えても良いが、設備が大形化し
て経済的でなくなる。
【００１１】この発明は上記問題点を解決するためにな
されたもので、クレーンの積載量が大きい下降停止の場
合でも制動距離が短くなり、さらに、回生電力を容易に
処理できるクレーンの制御装置を提供するものである。
されたもので、クレーンの積載量が大きい下降停止の場
合でも制動距離が短くなり、さらに、回生電力を容易に
処理できるクレーンの制御装置を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】第１の発明に係るクレー
ンの制御装置は、クレーンを移動する三相交流モータ
と、可変電圧可変周波数を印加するインバータ部とうず
電流作用を与えるうず電流部とによって三相交流モータ
を制御すると共に、三相交流モータを機械的に停止させ
る機械式ブレーキとを備えたクレーンの制御装置であっ
て、クレーンの停止指令に基づいてインバータ部・機械
式ブレーキ・うず電流部の少なくとも二つ以上動作させ
て三相交流モータを制動させる制動制御手段とを備えた
ことことを特徴とするものである。
ンの制御装置は、クレーンを移動する三相交流モータ
と、可変電圧可変周波数を印加するインバータ部とうず
電流作用を与えるうず電流部とによって三相交流モータ
を制御すると共に、三相交流モータを機械的に停止させ
る機械式ブレーキとを備えたクレーンの制御装置であっ
て、クレーンの停止指令に基づいてインバータ部・機械
式ブレーキ・うず電流部の少なくとも二つ以上動作させ
て三相交流モータを制動させる制動制御手段とを備えた
ことことを特徴とするものである。
【００１３】第２の発明に係るクレーンの制御装置は、
三相交流モータが発生する回生電力を抵抗で消費する抵
抗消費手段と、抵抗の消費電力を演算する第１の演算手
段とを備え、予め定めた抵抗の消費電力よりも第１の演
算手段の演算値の方が大きい場合、インバータ部の制動
指令を変更すると共に、クレーンの制動時間を延長する
延長手段を備えことを特徴とするものである。
三相交流モータが発生する回生電力を抵抗で消費する抵
抗消費手段と、抵抗の消費電力を演算する第１の演算手
段とを備え、予め定めた抵抗の消費電力よりも第１の演
算手段の演算値の方が大きい場合、インバータ部の制動
指令を変更すると共に、クレーンの制動時間を延長する
延長手段を備えことを特徴とするものである。
【００１４】第３の発明に係るクレーンの制御装置は、
うず電流部のコイルに流れる電流を制御する電流制御手
段と、うず電流部のコイルの消費電力を演算する第２の
演算手段とを備え、予め定めたうず電流部のコイルの消
費電力よりも第２の演算手段の演算値の方が大きい場
合、電流制御手段によってコイルの電流を減少する減少
手段を備えたことを特徴とするものである。
うず電流部のコイルに流れる電流を制御する電流制御手
段と、うず電流部のコイルの消費電力を演算する第２の
演算手段とを備え、予め定めたうず電流部のコイルの消
費電力よりも第２の演算手段の演算値の方が大きい場
合、電流制御手段によってコイルの電流を減少する減少
手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１５】
実施の形態１．この発明の実施の形態を図１に基づいて
説明する。図中、従来と同一符号は同一または相当部分
を示す。図１において、クレーンの制御装置は機械式ブ
レーキ部５０と、クレーン用の三相交流モータ３を駆動
する可変周波数可変電圧を発生するインバータ装置１０
０と、この三相交流モータ３を制動させる制動制御部２
００と、三相交流モータ３をうず電流作用により制御す
るうず電流部としてのうず電流ブレーキ部１０とを主に
構成されている。
説明する。図中、従来と同一符号は同一または相当部分
を示す。図１において、クレーンの制御装置は機械式ブ
レーキ部５０と、クレーン用の三相交流モータ３を駆動
する可変周波数可変電圧を発生するインバータ装置１０
０と、この三相交流モータ３を制動させる制動制御部２
００と、三相交流モータ３をうず電流作用により制御す
るうず電流部としてのうず電流ブレーキ部１０とを主に
構成されている。
【００１６】機械式ブレーキ部５０は、三相交流モータ
３の回転子に直結されたドラム３ａを拘束・開放するブ
レーキシュー５１と、このブレーキシュー５１を駆動さ
せる電磁コイル５２と、ブレーキを拘束・開放する指令
となる常開接点５５が電磁コイル５２を介して接続され
た直流電源Ｅとから構成されている。
３の回転子に直結されたドラム３ａを拘束・開放するブ
レーキシュー５１と、このブレーキシュー５１を駆動さ
せる電磁コイル５２と、ブレーキを拘束・開放する指令
となる常開接点５５が電磁コイル５２を介して接続され
た直流電源Ｅとから構成されている。
【００１７】インバータ装置１００は、三相交流電圧を
直流電圧に変換させる全波整流回路１０１と、この直流
電圧を平滑させるコンデンサ１０２と、この直流電圧を
可変電圧可変周波数の三相交流電圧に変換させるインバ
ータ部１０５と、回生時に三相交流モータ１から返還さ
れる回生電力を消費する回生電力処理手段としての抵抗
１０３とトランジスタ１０４と、インバータ部１０５お
よびトランジスタ１０４を制御する制御部１１０とから
構成されている。
直流電圧に変換させる全波整流回路１０１と、この直流
電圧を平滑させるコンデンサ１０２と、この直流電圧を
可変電圧可変周波数の三相交流電圧に変換させるインバ
ータ部１０５と、回生時に三相交流モータ１から返還さ
れる回生電力を消費する回生電力処理手段としての抵抗
１０３とトランジスタ１０４と、インバータ部１０５お
よびトランジスタ１０４を制御する制御部１１０とから
構成されている。
【００１８】制動制御部２００は、キーボード等からな
る入力部２０１と、三相交流モータ３の電流を検出する
電流検出器１１１の出力が接続されたインターフェース
２０３と、この入力部２０１から入力された電気信号を
変換するインターフェース２０５と、インターフェース
２０３、２０５を介して入力された信号を記憶するＲＡ
Ｍ２１１と、制動制御するためのプログラムが格納され
たＲＯＭ２０９と、このＲＯＭ２０９等に格納されたプ
ログラムにしたがって演算を実行するＣＰＵ２０７と、
このＣＰＵ２０７の実行結果に基づいてインターフェー
ス２１３を介して制御部１１０および制御整流ブリッジ
１２に接続されている。
る入力部２０１と、三相交流モータ３の電流を検出する
電流検出器１１１の出力が接続されたインターフェース
２０３と、この入力部２０１から入力された電気信号を
変換するインターフェース２０５と、インターフェース
２０３、２０５を介して入力された信号を記憶するＲＡ
Ｍ２１１と、制動制御するためのプログラムが格納され
たＲＯＭ２０９と、このＲＯＭ２０９等に格納されたプ
ログラムにしたがって演算を実行するＣＰＵ２０７と、
このＣＰＵ２０７の実行結果に基づいてインターフェー
ス２１３を介して制御部１１０および制御整流ブリッジ
１２に接続されている。
【００１９】上記のように構成されたクレーンの制御装
置の動作を図１および図２に基づいて説明する。運転指
令によって常開接点５５を閉成して電磁コイル５２に電
流を流し、ブレーキシュー５１をドラム３ａから開放
し、同時に、制御部１１０が制御信号をインバータ部１
０５に与えて、三相交流モータ３を可変電圧・可変周波
数で駆動し、図２に示すようにクレーンを加速Ｖαし、
その後、一定速Ｖtになる。
置の動作を図１および図２に基づいて説明する。運転指
令によって常開接点５５を閉成して電磁コイル５２に電
流を流し、ブレーキシュー５１をドラム３ａから開放
し、同時に、制御部１１０が制御信号をインバータ部１
０５に与えて、三相交流モータ３を可変電圧・可変周波
数で駆動し、図２に示すようにクレーンを加速Ｖαし、
その後、一定速Ｖtになる。
【００２０】やがて、停止指令が与えられると、常開接
点５５を開放して電磁コイル５２の電流を遮断して、ブ
レーキシュー５１がドラム３ａを拘束し、同時に制御部
１１０が制動指令をインバータ部１０５の出力周波数を
低下させ、同時にうず電流ブレーキ部１０の制御整流ブ
リッジ１２を点弧し、うず電流コイル１１に電流を流し
て三相交流モータ３を急速に図２のように減速Ｖβさせ
て停止させる。
点５５を開放して電磁コイル５２の電流を遮断して、ブ
レーキシュー５１がドラム３ａを拘束し、同時に制御部
１１０が制動指令をインバータ部１０５の出力周波数を
低下させ、同時にうず電流ブレーキ部１０の制御整流ブ
リッジ１２を点弧し、うず電流コイル１１に電流を流し
て三相交流モータ３を急速に図２のように減速Ｖβさせ
て停止させる。
【００２１】しかしながら、クレーンの加速・制動を繰
り返す場合、うず電流ブレーキ部１０および三相モータ
３の回生電力を消費する抵抗１０３の発熱が許容内より
も高くなるということが考えられる。勿論、各部の熱容
量を極めて余裕を持たせれば良いが、経済的でない。
り返す場合、うず電流ブレーキ部１０および三相モータ
３の回生電力を消費する抵抗１０３の発熱が許容内より
も高くなるということが考えられる。勿論、各部の熱容
量を極めて余裕を持たせれば良いが、経済的でない。
【００２２】一方、機械式ブレーキ部５０の制動トルク
τｂは、一旦設定されれば、再度設定し直さない限り、
このままの値であるが、うず電流ブレーキ部１０のブレ
ーキトルクτｂおよび抵抗１０３での消費電力量ＷRは
それぞれの制御手段によって制御可能である。
τｂは、一旦設定されれば、再度設定し直さない限り、
このままの値であるが、うず電流ブレーキ部１０のブレ
ーキトルクτｂおよび抵抗１０３での消費電力量ＷRは
それぞれの制御手段によって制御可能である。
【００２３】そこで、うず電流ブレーキ部１０と、抵抗
１０３との熱的余裕を演算して求め、この演算結果に基
づいてうず電流ブレーキ部１０またはインバータ部１０
５の制御を変更することが適切である。
１０３との熱的余裕を演算して求め、この演算結果に基
づいてうず電流ブレーキ部１０またはインバータ部１０
５の制御を変更することが適切である。
【００２４】ここで、三相交流モータ３の制動によって
生じる総消費電力Ｗ0はｋ／２Ｊω・ωとなり、機械式
ブレーキ部５０の制動トルクτbとするとこの部分で消
費されるブレーキ電力ＷBはＷB＝∫ω・τbｄω、（但
し、積分区間は０からωまで）となり、うず電流ブレー
キ部１０のうず電流ブレーキトルクτｅすると、この部
分で消費されるうず電流ブレーキＷｅはＷｅ＝∫ω・τ
ｅｄωとなる（但し、積分区間は０からωまで）。した
がって、抵抗１０３で消費される消費電力Ｗrは以下の
ように求まる。Ｗr＝Ｗ0−ＷB−Ｗｅ−Ｗ0・η＝Ｗ0
（１−η−ＷB−Ｗｅ）となる。なお、Ｗ0・ηは三相交
流モータ３の内部で消費される電力であり、ηは三相交
流モータ３の効率である。
生じる総消費電力Ｗ0はｋ／２Ｊω・ωとなり、機械式
ブレーキ部５０の制動トルクτbとするとこの部分で消
費されるブレーキ電力ＷBはＷB＝∫ω・τbｄω、（但
し、積分区間は０からωまで）となり、うず電流ブレー
キ部１０のうず電流ブレーキトルクτｅすると、この部
分で消費されるうず電流ブレーキＷｅはＷｅ＝∫ω・τ
ｅｄωとなる（但し、積分区間は０からωまで）。した
がって、抵抗１０３で消費される消費電力Ｗrは以下の
ように求まる。Ｗr＝Ｗ0−ＷB−Ｗｅ−Ｗ0・η＝Ｗ0
（１−η−ＷB−Ｗｅ）となる。なお、Ｗ0・ηは三相交
流モータ３の内部で消費される電力であり、ηは三相交
流モータ３の効率である。
【００２５】次に、図１から図３を参照してこの発明の
実施の形態を説明する。まず、三相交流モータ３側に換
算した全体の慣性モーメントＪ（ｋｇｍ2）、機械式ブ
レーキの制動トルクτｂ（ｋｇｍ）、うず電流ブレーキ
部１０の制動トルクτｅ（ｋｇｍ）、クレーンの減速時
間ｔｂ（ｓｅｃ）、モータ効率ηをキーボード２０１を
用いて入力し（ステップ５０１）、インターフェース２
０５を介してこれらの入力値をＲＡＭ２１１に記憶す
る。
実施の形態を説明する。まず、三相交流モータ３側に換
算した全体の慣性モーメントＪ（ｋｇｍ2）、機械式ブ
レーキの制動トルクτｂ（ｋｇｍ）、うず電流ブレーキ
部１０の制動トルクτｅ（ｋｇｍ）、クレーンの減速時
間ｔｂ（ｓｅｃ）、モータ効率ηをキーボード２０１を
用いて入力し（ステップ５０１）、インターフェース２
０５を介してこれらの入力値をＲＡＭ２１１に記憶す
る。
【００２６】運転指令によって常開接点５５を閉成して
運転を開始し（ステップ５０２）、電磁コイル５２に電
流を流して、ブレーキシュー５１をドラム３ａから開放
し、同時に制御部１１０が制御信号をインバータ部１０
５に与えて、三相交流モータ３を可変電圧可変周波数で
駆動し、クレーンを図２に示すＶαのように加速する。
この加速中の三相交流モータ３に流れる線電流の周波数
を電流検出器１１１によって検出し、インターフェース
２０３を介してＲＡＭ２１１に記憶する（ステップ５０
３）。ここで、三相交流モータ３の線電流の周波数ｆα
を検出するのは、図２に示すように全速走行になる前に
減速することがあるため、この周波数ｆαから回転角速
度ωを求めるためである。
運転を開始し（ステップ５０２）、電磁コイル５２に電
流を流して、ブレーキシュー５１をドラム３ａから開放
し、同時に制御部１１０が制御信号をインバータ部１０
５に与えて、三相交流モータ３を可変電圧可変周波数で
駆動し、クレーンを図２に示すＶαのように加速する。
この加速中の三相交流モータ３に流れる線電流の周波数
を電流検出器１１１によって検出し、インターフェース
２０３を介してＲＡＭ２１１に記憶する（ステップ５０
３）。ここで、三相交流モータ３の線電流の周波数ｆα
を検出するのは、図２に示すように全速走行になる前に
減速することがあるため、この周波数ｆαから回転角速
度ωを求めるためである。
【００２７】やがて、停止指令が与えられると、常開接
点５５を開放して電磁コイル５２に電流を遮断して、ブ
レーキシュー５１がドラム３ａを拘束し、同時に制御部
１１０が制動指令をインバータ部１０５に与え、インバ
ータ部１０５の出力周波数を低下させ、同時にうず電流
ブレーキ部１０の制御整流ブリッジ１２を点弧し、うず
電流コイル１１に電流を流して三相交流モータ３を急速
に図２のＶβのように制動させる（ステップ５０４）。
点５５を開放して電磁コイル５２に電流を遮断して、ブ
レーキシュー５１がドラム３ａを拘束し、同時に制御部
１１０が制動指令をインバータ部１０５に与え、インバ
ータ部１０５の出力周波数を低下させ、同時にうず電流
ブレーキ部１０の制御整流ブリッジ１２を点弧し、うず
電流コイル１１に電流を流して三相交流モータ３を急速
に図２のＶβのように制動させる（ステップ５０４）。
【００２８】抵抗１０３の消費電力Ｐｒ（発熱量）をＣ
ＰＵ２０７がＫ・Ｗ0（１−η−ＷB−Ｗw）にて第１の
演算手段によって演算し（ステップ５０５）、抵抗１０
３の熱容量の許容範囲内か判断し（ステップ５０６）、
許容内であれば、うず電流ブレーキ部１０の消費電力Ｐ
ｗ（発熱量）をＫ・∫ωn・τwｄωにて第２の演算手段
によって演算し（但し、積分区間は０からωまで）（ス
テップ５０８）、うず電流ブレーキ部１０の熱容量の許
容範囲内か判断し（ステップ５０９）、許容内であれ
ば、終了する。一方、ステップ５０６の判断が熱容量の
許容範囲を越えておれば、制御部１１０がインバータ部
１０５に指令を与えて制動時間ｔｂを延長して（延長手
段）、クレーンを停止させ、抵抗１０３の消費電力を軽
減させる（ステップ５０７）。制動時間ｔｂを延長すれ
ば三相交流モータ３からインバータ部１０５を介して返
還される電力が軽減されるからである。一方、ステップ
５０９の判断が熱容量の許容範囲を越えておれば、うず
電流ブレーキ部１０の電流を減少する減少手段によって
制御整流ブリッジ１２の導通角を狭くし、うず電流ブレ
ーキ部１０のコイル１１に流れる電流を減少する（ステ
ップ５１０）。うず電流ブレーキ部１０の制動トルクが
減少して発熱量が軽減されるからである。
ＰＵ２０７がＫ・Ｗ0（１−η−ＷB−Ｗw）にて第１の
演算手段によって演算し（ステップ５０５）、抵抗１０
３の熱容量の許容範囲内か判断し（ステップ５０６）、
許容内であれば、うず電流ブレーキ部１０の消費電力Ｐ
ｗ（発熱量）をＫ・∫ωn・τwｄωにて第２の演算手段
によって演算し（但し、積分区間は０からωまで）（ス
テップ５０８）、うず電流ブレーキ部１０の熱容量の許
容範囲内か判断し（ステップ５０９）、許容内であれ
ば、終了する。一方、ステップ５０６の判断が熱容量の
許容範囲を越えておれば、制御部１１０がインバータ部
１０５に指令を与えて制動時間ｔｂを延長して（延長手
段）、クレーンを停止させ、抵抗１０３の消費電力を軽
減させる（ステップ５０７）。制動時間ｔｂを延長すれ
ば三相交流モータ３からインバータ部１０５を介して返
還される電力が軽減されるからである。一方、ステップ
５０９の判断が熱容量の許容範囲を越えておれば、うず
電流ブレーキ部１０の電流を減少する減少手段によって
制御整流ブリッジ１２の導通角を狭くし、うず電流ブレ
ーキ部１０のコイル１１に流れる電流を減少する（ステ
ップ５１０）。うず電流ブレーキ部１０の制動トルクが
減少して発熱量が軽減されるからである。
【００２９】なお、上記実施の形態では、インバータ部
１０５と、うず電流ブレーキ部１０と、機械式ブレーキ
５０とによって三相交流モータ３を制動して停止させて
いたが、制動して低速に移行してクリープ運転をする際
にも適用できることは言うまでもない。
１０５と、うず電流ブレーキ部１０と、機械式ブレーキ
５０とによって三相交流モータ３を制動して停止させて
いたが、制動して低速に移行してクリープ運転をする際
にも適用できることは言うまでもない。
【００３０】また、クレーンの制動時において、インバ
ータ部１０５、うず電流ブレーキ部１０、機械式ブレー
キのいずれか二つ以上を動作させて制動させても良い。
ータ部１０５、うず電流ブレーキ部１０、機械式ブレー
キのいずれか二つ以上を動作させて制動させても良い。
【００３１】
【発明の効果】第１の発明によれば、クレーンの停止指
令に基づいてインバータ部・機械式ブレーキ・うず電流
ブレーキ部の少なくとも二つ以上動作させて三相交流モ
ータを制動させる制動制御手段とを備えたので、クレー
ンの停止時の停止距離が短くなり、しかも、クレーンの
運転効率が良いという効果がある。
令に基づいてインバータ部・機械式ブレーキ・うず電流
ブレーキ部の少なくとも二つ以上動作させて三相交流モ
ータを制動させる制動制御手段とを備えたので、クレー
ンの停止時の停止距離が短くなり、しかも、クレーンの
運転効率が良いという効果がある。
【００３２】第２の発明によれば、第１の発明の効果に
加え、三相交流モータが発生する回生電力を抵抗で消費
する抵抗消費手段と、抵抗の消費電力を演算する第１の
演算手段とを備え、予め定めた抵抗の消費電力よりも第
１の演算手段の演算値の方が大きい場合、インバータ部
の制動指令を変更すると共に、クレーンの制動時間を延
長する延長手段を備えたので、インバータ装置内の回生
電力を消費する抵抗の容量が小さくても良いという効果
がある。
加え、三相交流モータが発生する回生電力を抵抗で消費
する抵抗消費手段と、抵抗の消費電力を演算する第１の
演算手段とを備え、予め定めた抵抗の消費電力よりも第
１の演算手段の演算値の方が大きい場合、インバータ部
の制動指令を変更すると共に、クレーンの制動時間を延
長する延長手段を備えたので、インバータ装置内の回生
電力を消費する抵抗の容量が小さくても良いという効果
がある。
【００３３】第３の発明によれば、第１の発明の効果に
加え、うず電流部のコイルに流れる電流を制御する電流
制御手段と、うず電流部のコイルの消費電力を演算する
第２の演算手段とを備え、予め定めたうず電流部のコイ
ルの消費電力よりも第２の演算手段の演算値の方が大き
い場合、電流制御手段によってコイルの電流を減少する
減少手段を備えたので、うず電流部の発熱量を軽減でき
るという効果がある。
加え、うず電流部のコイルに流れる電流を制御する電流
制御手段と、うず電流部のコイルの消費電力を演算する
第２の演算手段とを備え、予め定めたうず電流部のコイ
ルの消費電力よりも第２の演算手段の演算値の方が大き
い場合、電流制御手段によってコイルの電流を減少する
減少手段を備えたので、うず電流部の発熱量を軽減でき
るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態であるクレーンの制御
装置を示す結線図である。
装置を示す結線図である。
【図２】 図１の運転特性を示す特性図である。
【図３】 この発明の実施の形態であるクレーンの制御
装置の制御動作を示すフローチャートである。
装置の制御動作を示すフローチャートである。
【図４】 従来のクレーンの制御装置を示す結線図であ
る。
る。
３ 三相交流モータ、１０ うず電流部、５０ 機械式
ブレーキ部、１０３抵抗、１０５ インバータ部
ブレーキ部、１０３抵抗、１０５ インバータ部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６６Ｄ 5/30 Ｂ６６Ｄ 5/30 Ａ
Claims (3)
- 【請求項１】 クレーンを移動する三相交流モータと、
可変電圧可変周波数を印加するインバータ部とうず電流
作用を与えるうず電流部とによって上記三相モータを制
御すると共に、上記三相交流モータを機械的に停止させ
る機械式ブレーキとを備えたクレーンの制御装置であっ
て、 上記クレーンの停止指令に基づいて上記インバータ部・
上記機械式ブレーキ・上記うず電流部の少なくとも二つ
以上動作させて上記三相交流モータを制動させる制動制
御手段とを備えたことを特徴とするクレーンの制御装
置。 - 【請求項２】 上記三相交流モータが発生する回生電力
を抵抗で消費する抵抗消費手段と、上記抵抗の消費電力
を演算する第１の演算手段とを備え、 予め定めた上記抵抗の消費電力よりも上記第１の演算手
段の演算値の方が大きい場合、 上記インバータ部の制動指令を変更すると共に、上記ク
レーンの制動時間を延長する延長手段を備えたことを特
徴とする請求項１に記載のクレーンの制御装置。 - 【請求項３】 うず電流部のコイルに流れる電流を制御
する電流制御手段と、上記うず電流部のコイルの消費電
力を演算する第２の演算手段とを備え、 予め定めた上記うず電流部のコイルの消費電力よりも上
記第２の演算手段の演算値の方が大きい場合、 上記電流制御手段によって上記コイルの電流を減少する
減少手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のク
レーンの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16153296A JPH107382A (ja) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | クレーンの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16153296A JPH107382A (ja) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | クレーンの制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH107382A true JPH107382A (ja) | 1998-01-13 |
Family
ID=15736892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16153296A Pending JPH107382A (ja) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | クレーンの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH107382A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996004656A1 (en) * | 1994-08-02 | 1996-02-15 | Conner Peripherals, Inc. | Disk drive including embedded voice coil magnet plates |
| WO1999038792A1 (de) * | 1998-02-02 | 1999-08-05 | Kone Corporation | Bremseinrichtung und verfahren zum abbremsen von rolltreppen bzw. rollsteigen |
| WO2008015078A1 (de) * | 2006-08-02 | 2008-02-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Fahrzeugantriebssystem und fahrzeugantriebseinheit |
| WO2016013430A1 (ja) * | 2014-07-25 | 2016-01-28 | 株式会社神戸製鋼所 | 電動ウインチ装置 |
| CN109734000A (zh) * | 2019-01-23 | 2019-05-10 | 唐山钢铁集团微尔自动化有限公司 | 一种天车无人化系统变频传动控制的方法 |
-
1996
- 1996-06-21 JP JP16153296A patent/JPH107382A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996004656A1 (en) * | 1994-08-02 | 1996-02-15 | Conner Peripherals, Inc. | Disk drive including embedded voice coil magnet plates |
| WO1999038792A1 (de) * | 1998-02-02 | 1999-08-05 | Kone Corporation | Bremseinrichtung und verfahren zum abbremsen von rolltreppen bzw. rollsteigen |
| WO2008015078A1 (de) * | 2006-08-02 | 2008-02-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Fahrzeugantriebssystem und fahrzeugantriebseinheit |
| WO2016013430A1 (ja) * | 2014-07-25 | 2016-01-28 | 株式会社神戸製鋼所 | 電動ウインチ装置 |
| JP2016030652A (ja) * | 2014-07-25 | 2016-03-07 | 株式会社神戸製鋼所 | 電動ウインチ装置 |
| EP3173368A4 (en) * | 2014-07-25 | 2017-11-08 | Kobelco Construction Machinery Co., Ltd. | Electric winch device |
| US10315896B2 (en) | 2014-07-25 | 2019-06-11 | Kobe Steel, Ltd. | Electric winch device |
| CN109734000A (zh) * | 2019-01-23 | 2019-05-10 | 唐山钢铁集团微尔自动化有限公司 | 一种天车无人化系统变频传动控制的方法 |
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