JPS58197195A - 可変速巻上機の速度制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、モードルを駆動源とする巻上磯全インバータ
を用いて制御する可変速巻上機に関する。

従来のモードルを駆１源とする巻上機のモードルの速度
制御は、モードルの極数変換によっている。しかし、こ
の極数変換による速度制御は制御速度が段階的で、二段
制御程度であるため作業に最適な速度が得られにくい問
題がある。

一方、一般のモードルの速度制御としてインバータを用
いたものが提案されている。しかし、巻上機の場合には
一般のインバータｆＩｒ１．＋　ｍ　ｔ’を術をその捷
ま適用すると作業性、安全性の点で問題が残る。

本発明の目的は、作業件、安全性にすぐれたインバータ
制御による可変速巻上機を提供することにある。

本発明の特徴は、インバータによって制御されるモード
ルを駆動源とする巻上機において、前記インバータを制
御してその出力を変化させて前記モードルの回転速度を
変化させる速度可変器と、ＩｉＩ記インバータを制御し
てその出力を予め設定した一定出力とじ前記モードルの
回転全一定の低速とする連間設定器と、前記速度般定器
と前記インバータとを接続する糎１のスイッチと、＾Ｉ
Ｉ記速度可変器と前記インバータとを接続する第２のス
イッチとを備えた可変速巻上機にある。

以下、本発明の一実施例′５ｒ：し１面に基づき説明す
る。

第１しｌけ本発明の一実施例である可変速巻上機の電気
回路同である。巻上機の鳴動源であるモードル１０は三
相誘導！動機である。モードル１０をまインバータ２０
の出力端子ｔ＋、ｖ、ｖｖに接続さｔｌている。このモ
ードル１０の回転速度はインバータ２０の出力周波数に
応じて変化する。インバータ２０の入力端子Ｒ，Ｓ、Ｔ
は商用父浦１１源３０の端子３０Ｆｔ、３０８，３０Ｔ
とそれぞれ接続されている。

インバータ２０は、第２図に示すようにコンバータ部２
１、インバータ部２２及び電圧・周波数指令部２３を備
えている。コンバータ部２１は商用文ａＸ源３０を人力
することにより一定の直茄笥圧を得る。インバータ部は
この直ｉ＊ＰＦ、を入力し矩形波交流出力ｔ＋、Ｖ、Ｗ
を得る。矩形波交流出力Ｕ、Ｖ、Ｗの電、圧・周波数に
、箪トｔ−周波数指令部２３からインバータ部２２に入
力する電圧・周波数指令信号に応じて定まる。この動）
ヒ・周波数指令信号は、速度可変器４０又Ｆｉ連Ｉ８′
設足ｂ５０で定められる入力端子２０Ｌと２０Ｍ間の直
流電圧に応じて定せる。インバータ２０の入力端子Ｆ’
ＦＬＦ′ｉ矩形波交加出力ｔＪ、Ｖ、Ｗの相回転の１−
序を切換えてモードル１０を可逆回転式せる信号入力端
子であり、ＯＶが人力されたときモードル１０け逆回転
となる。速度可ｆｅ斥４０は可変抵抗器からｂｌ／す、
この一端は直列に接続されているスイッチ７１と第１の
スイッチ６０を介してインバータ２０の入力端子２０１
−ｆに？：続されている。速度５丁変器４０の他端はス
イッチ７２を介してインバータ入力）数子２０■、に接
続されている。

４＋１可変器４０の可変端はインバータ２０の入力端子
２０Ｍに接続され、インバータ２０の電圧・周波数指令
部２３に直光イに１全人力する。

この肉汁イｇ号Ｖｉ可＃′抵抗器の抵抗値を外部からつ
１みを［６１＠することにより変化でき、インバータ２
０の人力（喘子２０Ｌ　（ＯＶ）と２０Ｍ間の直線＊、
Ｈ二を０，５ｖから５Ｖｔでヰ紗的に可変している。

この市ｉ、　ｓ、　ＩＦの０．５Ｖから５■の変化に応
じて、インバータ部２２の出力ＩＪ、Ｖ、Ｗは周波数を
１０１（ｚから６０　Ｈｚまで変化し、この周波数の変
化に応じてモードル１０の同転数を３６０ｒｐｒｎから
２１６０ｒｐｍ　　号で変化できるようにしている。

速度設定器５０け、半固定式可変抵抗器から成つでいる
。

この速Ｆｉ設定器５０の一端はスイッチ７３を介して前
記スイッチ７１と第１のスイッチ６０の接続点に接続さ
れている。

速度設定″６５０の他端は、スイッチ７４を介してイン
バータ２０の入力端子２０１．に者続されている。

速度１設定器５０の可変端はインバータ２０の入力端子
２０Ｍに接続さね、電圧・周波数指令部２３に前記速度
可震器４０の町ｌ＆端と同様に直流信号全入力する。こ
の速度設定器５０Ｃユ、速度ｉ＝Ｊ変器４０が外部から
任意につまみを回転１１ψ作することにより可変端から
の直流信号を可変するのに灼し、予定の設定したｌｉ　
＃Ｌ（ｇ号にｉ（１症し、外部からは操作できない点が
異なっているのみＣＸ曲は同じに構成しである。

速朋設定器５０は、一定の低い電圧（）７１１オば、０
、５　Ｖ　）をインバータ２０に入力し、巻上機を低速
運転としている。この低迷運転は、イ／チ／グ動作に便
利な低速、モードル１１）のＷ格トルクケ発生するモー
ドルの最低速度その他の使用者の希望する速度に設定で
きる。速度ｃｉＴ変′６４０は、その出力最低電圧を速
度設定器５０の出力電圧（例えば０．５　Ｖ　）と一致
させ、つまみを操作することによシこの速度可変器４０
の最低電圧以上に変化するようにしている。

反転スイッチ８０は、モードル１０の回転方向を反転す
るスイッチで、一端を入力端子２０Ｌに接続し、他ｉｔ
インバータ２０の入力端子ＦＲに接続している。

この反転スイッチ８０は、反転リレーコイル８０Ｌの付
勢により閉となり、Ｏｖｔ入力する。

マグネットブレーキ９０は付勢されたときにモードル軸
に対する制動力を解放するもので、ブレーキスイッチ９
１ケ介して商用文ａ電源端子３０Ｒ。

３０８に接続され、ブレーキスイッチ９１を翔閉するマ
グネットコイル９１はスイッチ６２で制御される。

第１のスイッチ６０は、リレーの接点から成り、リレー
コイル６０Ｌが付勢された場合に閉となり、消勢された
場合に開となる。

リレーコイル６０Ｌは低速上スイッチ６０ＬＩｔ閉とす
ること又は低速下スイッチ８０Ｄを閉としリレーコイル
８０Ｌによってスイッチ８１を閉とすることによシ付勢
され、これらを開とすることによシ消勢される。

第２のスイッチ７０は、リレーの接点であるスイッチ７
１，７２，７３．７４とから構成されている。このスイ
ッチ７１とスイッチ７２は、リレーコイル７０Ｌが付勢
された場合にそれぞれ開となシ、消勢された場合にそれ
ぞれ閉となる。

リレーコイル７０　Ｌ＃′ｉ＾速上スイッチ７０Ｕ又Ｆ
ｉ高運下スイッチ７０Ｄを閉とすることによシ付勢され
、開とすることによシ消勢さｎる。

第２のスイッチ７０のスイッチ７１．７２の開閉動作と
スイッチ７３．７４の開閉動作ｒユ、常に反対の動作を
する。　□ またスイッチ６２はリレーコイル６０Ｌが付勢された場
合に閉となり、消勢された場合に閉となる。

第３図は、モードル１０ケ制釧する床上押釦操作箱４１
の斜視図である。

上押釦６１と下押釦８１げ、共に二段式押釦スイッチの
操作部である。

この二段式押釦スイッチに、一段目まで押すことにより
一段目のスイッチが閉となり、史に二段１棟で押し続け
ることにより、二段目のスイッチか閉となる構造となっ
ている。

上押釦６１一段目まで押すと前記低速上スイッチ６０ｔ
Ｊが閉となり、釘に二段目まで押し続けることにより二
段目の前記高速上スイッチ７０Ｕも閉となる。

ト押卸８１を一段目まで押すと前記低速下スイッチ８０
１）が閉となり、史に二段目まで押し続けることにより
二段目の１１ｓ記高速下スイツチ７０Ｄか閉となる。

つまみ４２げ、回＠慄作によシ速度ｃ＝ｆ変器４０の抵
抗亀をｔｊＪ変するものである。上押釦６１又はＦ押釦
８１を二段目まで押し続けている状伸で、−）まみ４２
を回動操作することによりモードル１０の回転連展を呵
責できる。二段口重で押し続けている状態から、抑圧を
解除すると一段目に復帰する。

以Ｆ１本元明の上記一実施例の動作全説明する。

モードル１０を正転運転する場合、まず、ト押釦６１を
一段目まで押すことにより、低速上スイッチ６０Ｕが閉
じて、リレーコイル６０Ｌが付勢される。

リレーコイル６０Ｌが付勢されるとリレースイッチ６２
が閉となり、電源３ｏからのＡ電によりマグネットコイ
ル９１Ｌが付勢される。このマグネットコイル９１Ｌの
付勢によりブレーキスイッチ９１が８ｋｌ］作し、モー
ドル１０の回転を制動するマグネットブレーキ９０を解
放する。

マグネットブレーキ９０の解放と同時に、第１のスイッ
チ６０か閉となる。この場合、スイッチ７３とスイッチ
７４は閉の状態となっている。

したかつて、速度設電ｔｉ５０とインバータ２０の電圧
・周波数指令部２３とが接続され、Ｆめ１戊速に設定さ
れたイ／パータ２０の入力端子２０　Ｌと２ｏＭ間の直
楕市圧により、モードル２０は低速回転する。

次に上押釦６１ケ二段目管で押し、こハを押し続けるこ
とによ？）高速上スイッチ７０Ｕが閉じリレーコイル７
０Ｌが付勢される。

リレーコイル７０Ｌが付勢されるとスイッチ７１とスイ
ッチ７２とから成る第２のスイッチ７０が閉となる。こ
れと同時にスイッチ７３とスイッチ７４は開となる。こ
の鴇合第１のスイッチ６０ｔ−１閉の状態となっている
。

し念がって、速度可変器４０とインバータ２゜の箋圧・
周波数指令部２３とが接続され、速度可変器４０のつま
み４２を操作することによシモートルｌＯの同転速度が
変化する。上押釦６１を解放すれば各スイッチは復帰し
てモードル１０は停止する。

次に、モードル１０の、、逆転運転する場合について説
明する。下押釦８１を一段目まで押すと、低速下スイッ
チ８０Ｄが閉となり、リレーコイル８０Ｌが付熱される
。このリレーコイル８ｏＬの付勢により、リレースイッ
チ８０が閉となりコンバータ２０の入力端子ＰＲがＯｖ
となり、モードル１０の相回転の順序を切換えてモード
ル１０の回転方向を変えている。

また、このリレーコイル８０Ｌの付勢により、リレース
イッチ８１が閉じ、リレーコイルＳＱＬが付勢される。

その他は、前述の動作の通りである。

このモードル１０の速度と、第１のスイッチ６０及び第
２のスイッチ７０の開閉動作関係を示したのが＃！４図
である。

第４図中曲線＾がモードル１０の速度を示している。即
ち、まず、上押釦６１又は下押釦８１を一段目まで押す
と第１のスイッチ６０が閉となり、モードル１０が一定
の低速で回転する。

次に、上押釦６１又は下押釦８１を二段目まで押し続け
ると第２のスイッチ７０が閉となり速度可変器４０のつ
まみ４２を回動操作することによりモードル１０がｃｉ
Ｊ変速回転する。更に一ヒ押釦６１又は下押釦８１の押
圧を解除すると第２のスインチア０が開となり一定低速
回転となる。

このように本発明の一実施例によれば、第１のスイッチ
６０により速度設定５５０を有効にしてモードル１０の
回転速度を使用者の希望する一定の低速度が得られ、第
２のスイッチ７０により速度可変器４０を有効にしてモ
ードル１０の回転速度を連続的に変化でき作業に押合っ
た速度が得られるので作業性のすぐれた可変速巻上機を
得ることができる。

オた、第１のスイッチ６０と第２のスイッチ７０の操作
を一体化した２段式押釦スイッチで行なうことにより操
作性のすぐれた可変速巻上機を得ることができる。

更に、速度設定器５０の一定出力をモードル１０の定格
トルクを発生するモードルの最低速度に設定することに
より、安全で容易にインチング操作ができる可変速巻上
機を得ることができる。

以上のように、本発明によれば、第１のスイッチにより
有効にされる速度設定器と、第２のスイッチにより有効
にされる速度可変器を設け、速度設定器によってモード
ルの回転速度が使用者の希望する一定の低速となるよう
にインバータを制御し、速度可変器によって作業性に見
合った速度が得られるようにインバータを制御するよう
にしたので、作業性のすぐれた可変速巻上機を得ること
ができる。また、速度設定器はモードルの定格トルク出
力が得られる最低速度となるよ知て速度を設定できるの
で安全性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である可変速巻上機の電気回
路図である。第２図はインバータのブロックダイヤグラ
ムである。第３図は床上押釦操作箱の斜視図である。第
４図は、モードルの速度と、第１のスイッチ・第２のス
イッチの開閉動作関係を示した図である。 １０・・・モードル、２０・・・インバータ、４ｏ・・
・速度可変器、５０・・・速度設定器、６ｏ・・・第１
のスイッ第ｔ　図 〉　　　　、・・ ０Ｌ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　インバータによって制御されるモードルを駆動源
   とする巻上機において、Ｍｆ記イ／バータ全制＃［７て
   その出力を変化させて前記モードルの回転速度を変化さ
   せる速度可変器と、前記インバータを卸ＩＪ＃Ｊ１．て
   その出力を予め設定した一定出力とし前記モードルの回
   転を一定の低速とする速度設定器と、前記速度設定器と
   前記インバータとを接続する繊１のスイッチと、前記速
   度可変器と前記インバータと全接続する第２のスイッチ
   とを備えたことを特徴とする可変速巻上機。 ２、特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、前記速
   度可変器は、前記インバータの出力を連続的に変化させ
   て前記モードルの回転速度を連続的に変化させることを
   特徴とする可変速巻上機。 ３、％許横求の範囲第１項記載のものにおいて、前記速
   度設電器は前記モードルの定格トルク出力が得られる＃
   低の速度に設定したことを特徴とする可変速巻上機。 ４、特許請求の範囲第１項記載の本のにおいて、前記第
   １のスイッチと前記第２のスイッチハ、一体化した二段
   式押釦スイッチにより開閉するようにしたことを特徴と
   する可変速巻上機。 ５．４？許請求の範囲第４項記載のものにおいて、二段
   式押釦スイッチの一段目を巻上機の低速運転とし、二段
   目を前記低速運転の速度以上の可変速運転としたことを
   特徴とする可変速巻上機。