JPS5926896A - Method of controlling auto-tension winch - Google Patents

Method of controlling auto-tension winch

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Publication number
JPS5926896A
JPS5926896A JP13622382A JP13622382A JPS5926896A JP S5926896 A JPS5926896 A JP S5926896A JP 13622382 A JP13622382 A JP 13622382A JP 13622382 A JP13622382 A JP 13622382A JP S5926896 A JPS5926896 A JP S5926896A
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JP
Japan
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motor
torque setting
setting value
torque
value
Prior art date
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Application number
JP13622382A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
岩元 史朗
星子 孝秀
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Shinko Electric Co Ltd
Original Assignee
Shinko Electric Co Ltd
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Publication date
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は直流電動機を用いた連続式オートテンションウ
ィンチの制御方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for controlling a continuous auto-tension winch using a DC motor.

電動式オートテンションウィンチは、一般に電動機のト
ルク−速度特性に垂丁特性を持たせ、ロープのテン7ョ
ン、すなわち負荷トルクが設定値になったときに電動機
は停動するよう設計されている。すなわち、ロープのテ
ン7ョン、すなわち負荷トルクが設定値よシ低いときは
電動機は巻胴を巻込んでテンションを高め、逆に設定1
16よシ高いときは電動機は逆方向に回転させられ巻胴
は巻戻されてテン7ョンを低め、設定値に一致したとき
に電動機は停動、すなわち付勢された状態で回転を停止
することになる。
Electric auto-tension winches are generally designed so that the torque-speed characteristics of the motor have a vertical characteristic, and the motor stops when the rope tension, or load torque, reaches a set value. . In other words, when the rope tension, that is, the load torque, is lower than the set value, the electric motor winds up the winding drum to increase the tension, and conversely, when the rope tension is lower than the set value, the motor winds up the winding drum to increase the tension.
When the tension is higher than 16, the motor is rotated in the opposite direction and the winding cylinder is rewound to lower the tension, and when the tension matches the set value, the motor stops, that is, it stops rotating while being energized. I will do it.

直流電動機を用いたオートテンションウィンチの1「動
機制御方法は種々考えられるが、最近は半導体技術の進
歩によってザイリスタレオナード制御方法が主流になシ
つつある。第1図はオートテンションウィンチの直流電
動機のサイリスタレオナート制御方法の従来例を例示的
概略的に示す図である。図において、ウィンチの直流電
動機lOにeよ父流電源12に接続されたサイリスタ1
4を介して直流電力が供給される。サイリスタ14に流
入する又流電流が電流検出器16によって検知され、ダ
イオード18で整流されて、ロープの実際テンノヨン、
すなわち電動機10の負荷トルクの実際値を表わす電気
信号20として比較器22に人力される。比較器22に
はまた、電動機トルク設定器24から設定値を表わす眠
気信号26が入力され、そこで2つの電気信号20.2
6が比較されて両者間の偏差を表わす電気信号28が出
力される。制御装置30はこの信号28に応答し電動機
10の停動時に偏差が零になるようにサイリスタ14の
オン・オフを制御する。
Auto-tension winch using a DC motor 1. There are various motor control methods that can be considered, but with recent advances in semiconductor technology, the Zyristor Leonard control method is becoming mainstream. Figure 1 shows the DC motor of an auto-tension winch. 1 is a diagram schematically illustrating a conventional example of a thyristor leonate control method for a winch.
DC power is supplied via 4. The current flowing into the thyristor 14 is detected by the current detector 16 and rectified by the diode 18 to determine the actual current of the rope.
That is, it is input to a comparator 22 as an electric signal 20 representing the actual value of the load torque of the electric motor 10. The comparator 22 also receives a drowsiness signal 26 representing the setpoint from the motor torque setting device 24, where it receives two electrical signals 20.2.
6 are compared and an electrical signal 28 representing the deviation between the two is output. The control device 30 responds to this signal 28 and controls the on/off of the thyristor 14 so that the deviation becomes zero when the motor 10 is stopped.

第2図は上記のように制御される直流電動機10のトル
ク−速度特性を概略的に示すものである。
FIG. 2 schematically shows the torque-speed characteristics of the DC motor 10 controlled as described above.

例えば今、トルク設定器24で設定したトルク設定値を
LOTとし、ウィンチギヤの効率9を09と仮定すると
、1℃動機10は負荷トルクが図のA点すなわち10 
T x 0.9 = 9 T以丁であるとき正方向に回
転して巻胴を巻込み、図のB点、すなわち10’l’÷
(19脣11T以上であるとき負荷、すなわちローズの
テンンヨンが電動機10を逆方向に回転させて巻胴を巻
戻し、図のA−13間ずなわち9Tから11゛Pまでの
間にあるとき停動状態を保つ。
For example, if we assume that the torque setting value set by the torque setting device 24 is LOT and the efficiency 9 of the winch gear is 09, then the load torque of the 1°C motor 10 is at point A in the diagram, that is, 10.
T
(When the load, that is, the tension of the rose, rotates the electric motor 10 in the opposite direction and rewinds the winding drum, and the load is between A-13 in the figure, that is, between 9T and 11゛P. Remain stationary.

直流電動機10が停動状態(であるときは、そのプラン
は整流子片の上に静止していることになるので、必然的
Vこその部分に温度上昇が生じる。この温度上昇を避け
るためには、整流子部分の?(1流密度を下げる等の考
慮を要し、電動機が大形になるというような欠点を有し
ていた。このように停動状態を有する仕様の電動機は定
格が一般仕様のものに比較して25%にも落ちると言わ
れている。
When the DC motor 10 is in a stopped state, its plan is stationary on the commutator pieces, so a temperature rise inevitably occurs at the V point.In order to avoid this temperature rise, The motor had the disadvantage that it required consideration such as lowering the first current density of the commutator part, and the motor became large. It is said to be 25% lower than standard specifications.

本発明の目的は直流電動機を用いた連続オートテン7ヨ
ンウインチにおいて停動状態をなくするように制御し、
直流電動機の容積、l持Vこプラン、整流子片を含む整
流子部分の小形化を図ることにある・ 以F1添(=J図面金参照しつつ本発明の詳細な説明す
る。
The purpose of the present invention is to control a continuous auto-tension 7-yon winch using a DC motor so as to eliminate the stall state,
The purpose of the present invention is to reduce the volume of a DC motor, the capacity of the DC motor, and the size of the commutator section including the commutator pieces.

第3図は本発明の実施例を概略的に示すブロック図であ
り、図中第1図と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。
FIG. 3 is a block diagram schematically showing an embodiment of the present invention, in which the same reference numerals as in FIG. 1 indicate the same components.

この実施例においては、図かられかるとおり、電動機の
負荷トルク設定値を定格値、例えば第2図で言えば10
Tに設定するための第1のトルク設定器24の他に、ト
ルク設定値を定格設定値よりもやや低い値に設定するた
めの第2のトルク設定器32が設けられていて、これら
第1と第2のトルク設定器24と32がスイッチ84で
切換えられるようになっている。電動機10には速度検
出器36が接続てれていて、それにより電動機10の速
度が検出される。この速度検出器36は公知のタコゼネ
レータ、パルス発信機、ちるいは逆起電力検出器のいず
れであってもよい。
In this embodiment, as can be seen from the figure, the load torque setting value of the electric motor is set to the rated value, for example 10 in Figure 2.
In addition to the first torque setting device 24 for setting the torque to T, a second torque setting device 32 for setting the torque setting value to a value slightly lower than the rated setting value is provided. and the second torque setting devices 24 and 32 can be switched by a switch 84. A speed detector 36 is connected to the motor 10 and detects the speed of the motor 10. This speed detector 36 may be any known tacho generator, pulse transmitter, filter, or back electromotive force detector.

38はスイッチ34の制御装置であって速度検出器36
の出力に応動してスイッチ34を切換える。
38 is a control device for the switch 34 and a speed detector 36
The switch 34 is switched in response to the output.

すなわち、第1のトルク設定器24が比較器22に接続
され定格トルク値を設定して巻込動作を行ない、ウィン
チがつり合って、すなわち第2図で言えば負荷トルクが
9Tになって電動機1oが停動状態に入ると、制御装置
88は速匿検出器36からの出力信号に応答してスイッ
チ34の状態を切換えて第2のトルク設定器32を比較
器22に接続する。第2のトルク設定器82で設定きれ
た設定値は定格設定値よシやや低く、すなわちg4’r
 2図の定格トルク値10 ’l’よシやや低いトルク
値に選ばれているので、第2図のA点、B点はともに下
がることになυ、電動機は停動状態から外れて逆転させ
られることになる。この逆転が所定の程度、例えば1回
転の逆方向回転が行なわれたことを速度検出器36によ
り検出すると、それに応答して制御装置38はスイッチ
34を元に戻し、第1のトルク設定器24を再び比較器
22にj妾続する。これによって、電動機]0は丙び正
方向に回転して巻込み動作を行なうことになる。以上の
動作が連続的に繰返して行なわれる。
That is, the first torque setting device 24 is connected to the comparator 22 to set the rated torque value and perform the winding operation, and the winch is balanced, that is, the load torque becomes 9T in FIG. 2, and the electric motor When 1o enters the stall condition, controller 88 switches the state of switch 34 in response to the output signal from speed detector 36 to connect second torque setter 32 to comparator 22. The setting value set by the second torque setting device 82 is slightly lower than the rated setting value, that is, g4'r
Since the torque value is selected to be slightly lower than the rated torque value 10 'l' in Figure 2, both points A and B in Figure 2 will decrease υ, and the motor will come out of the stopped state and reverse. It will be done. When the speed detector 36 detects that this reversal has been performed by a predetermined degree, for example, one rotation in the reverse direction, in response, the controller 38 returns the switch 34 to the original position, and the first torque setting device 24 is connected to the comparator 22 again. As a result, the electric motor [0] rotates in the forward direction and performs the winding operation. The above operations are continuously and repeatedly performed.

第4図は第8図に示した実施例のスイッチ制御装置88
の具体的構成を例示的に示したブロック図である。
FIG. 4 shows a switch control device 88 of the embodiment shown in FIG.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a specific configuration of the system.

第4図でみられるように、制御装置88は/リコン整流
素子40.零速度検出器42.遅延装置44、積分器4
6.比較器48およびフリップフロップ50から構成さ
れている。速度検出器36は上述したようにタコゼネレ
ータ、パルス発(W fflあるいは逆起電力検出器の
うちのいずれであってもよいが、ここではタコゼネレー
タを用いた場合を例にとp、その交流出力を整流するた
めにシリコン整流素子40が設けられている・パルス発
信機を用いる場合はシリコン整流素子400代りにカウ
ンタ(図示せず)を用いてパルス数を測定すればよく、
逆起1f、力検出器(図示せず)を用いる場合はこのシ
リコン整流素子40を省略することができる。
As seen in FIG. 4, the controller 88/recon rectifier 40. Zero speed detector 42. Delay device 44, integrator 4
6. It consists of a comparator 48 and a flip-flop 50. As mentioned above, the speed detector 36 may be a tacho generator, a pulse generator (Wffl), or a back electromotive force detector, but here we will use a tacho generator as an example. A silicon rectifying element 40 is provided for rectification. When using a pulse transmitter, a counter (not shown) may be used instead of the silicon rectifying element 400 to measure the number of pulses.
When using the back emitter 1f and a force detector (not shown), this silicon rectifying element 40 can be omitted.

シリコン整?lU素子40の出力は一方では零速度検出
器42に印加され、他方では積分器46に印加される。
Silicone treatment? The output of the lU element 40 is applied on the one hand to a zero speed detector 42 and on the other hand to an integrator 46.

零速度検出器42の出力は遅延装置44を介してフリッ
プフロップ50のリセット端子1tに導かれ、まだ積分
量46の出力は比較器48を介してフリツノフロップ5
0のセット端子Sに導かれる。今フリップフロップ50
の出力Qが論理式1〃で、スイッチ34は第1のトルク
設定器24を作動させて定格のトルク設定値が設定され
ており、電動機10は正方向に回転して巻胴の巻込みが
行なわれているものと仮定しよう。段々と索のテンジョ
ンが上昇してゆき、第2図で言えば電動機の負荷トルク
がA点を越えて電動機が停動状態になると、零速度検出
器42の出力が論理式1〃となる。この論理式1〃出力
は遅延装置ff: 44で定められる一定の時間が経過
した後にフリップフロッグ5oのリセット端子aに印加
され、フリップフロップ50を反転させその出力を論理
式o〃とする。スイッチ84はフリップ70ツブ5oの
反転に応答して!、lJ替えられて第2のトルク設定器
を制御装置3oに接続する。これによって電動機1oの
設定トルク値が低下するので、TIT、動機1oは索の
テンンヨ/によって逆方向に回転させられて巻胴り一巻
次されることになる。積分器46はフリップフロップ5
oの出力の論理tk Q /Iによってセットされ、論
理覧1“によってリセットされるようになっているので
、クリップフロップ50の出力が論理V″orとな〃、
電動機10が逆方向に回転を始めるとシリコン整流素子
40の出力を積分し始める。比較器48はこの積分値を
一定の基準値と比較して積分値が基準値に達したときに
論理−1〃出力をノリツブフロップ50のセット端子S
に与える。すなわち、電動機10が比較器48の基準値
に対応する所定の量だけ逆方向に回転したときクリップ
フロッグ50はセットされ、スイッチ84を切替えて再
び第1のトルク設定器24を作動させる。
The output of the zero speed detector 42 is led to the reset terminal 1t of the flip-flop 50 via the delay device 44, and the output of the integral quantity 46 is led to the flip-flop 50 via the comparator 48.
It is led to the set terminal S of 0. Flip flop 50 now
The output Q is given by the logical formula 1, the switch 34 operates the first torque setting device 24 to set the rated torque setting value, and the electric motor 10 rotates in the forward direction to prevent winding of the winding drum. Let's assume that it is being done. The tension of the cable gradually increases, and when the load torque of the motor exceeds point A in FIG. 2 and the motor becomes stopped, the output of the zero speed detector 42 becomes logical formula 1. The output of this logical formula 1 is applied to the reset terminal a of the flip-flop 5o after a certain period of time determined by the delay device ff:44 has elapsed, and the flip-flop 50 is inverted and its output becomes the logical formula o. Switch 84 responds to the reversal of flip 70 knob 5o! , lJ and connect the second torque setting device to the control device 3o. As a result, the set torque value of the electric motor 1o decreases, so that the TIT and the motive force 1o are rotated in the opposite direction by the cable tensioner and the winding barrel is wound once. Integrator 46 is flip-flop 5
Since it is set by the logic tk Q /I of the output of the clip-flop 50 and reset by the logic 1", the output of the clip-flop 50 becomes the logic V"or,
When the motor 10 starts rotating in the opposite direction, the output of the silicon rectifier 40 starts to be integrated. The comparator 48 compares this integral value with a certain reference value, and when the integral value reaches the reference value, the logic -1 output is sent to the set terminal S of the Noritsu flop 50.
give to That is, when the electric motor 10 rotates in the opposite direction by a predetermined amount corresponding to the reference value of the comparator 48, the clip frog 50 is set, and the switch 84 is switched to operate the first torque setting device 24 again.

遅延装置44は例えば遅延リレー等であってよく、これ
は、例えばこのオートテンションウィンチが船舶撃留等
に用いられたとき、例えば波などの作用による誤動作を
防止するためのものである。
The delay device 44 may be, for example, a delay relay or the like, and is used to prevent malfunctions due to the action of waves, for example, when this auto-tension winch is used to pin ships or the like.

なお、始動時においては常に第1のトルク設定器24を
強制的に作動きせる必要があるので、始動時はタイミン
グリレー52を介して一定時間論理11′信号金7リツ
プフロツプ50のセット端子に印加してフリップ70ツ
ブ50をセットするようK ’Jシレー2と電源54と
を比較器48と別に設けてもよいし、あるいは比較器4
8の出力が始動時に論理−1#を出すように比較器48
を構成しておけばよい。
Note that at the time of starting, it is necessary to forcibly operate the first torque setting device 24, so at the time of starting, the logic 11' signal is applied to the set terminal of the flip-flop 50 for a certain period of time via the timing relay 52. The K'J relay 2 and the power supply 54 may be provided separately from the comparator 48 so as to set the flip 70 knob 50.
Comparator 48 such that the output of 8 provides a logic -1# at startup.
All you need to do is configure the .

本発明によれば、以上述べたように電動機が停動状態に
入ると、電動機の設定トルク値を減少して所定の程度電
動機の逆方向回転を詐し、その後再度設定トルク値を上
昇して当初の設定値として巻込を行なうという動作を繰
p返し連続的に行なうようにしたので、電動機が停動状
態にとどまる時間は極めて短かくなり、電動機の整流子
部を小形化することができたという効果を有する。
According to the present invention, when the electric motor enters the stopped state as described above, the set torque value of the electric motor is reduced to prevent the motor from rotating in the reverse direction to a predetermined extent, and then the set torque value is increased again. Since the winding operation is performed repeatedly and continuously as the initial setting value, the time the motor remains in a stopped state is extremely short, and the commutator section of the motor can be made smaller. It has the effect of

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の連続式オートチ/7ヨンウインチ制御方
式を示す概略図、第2図は電動機の停動状態を説明する
だめのトルク−速度特性グラフ図、第3図は本発明によ
る連続式オートテンノヨンウインチ制御方式を示す概略
図、第4図は第3図のスイッチ制御装置38の具体的構
成の一例を示すブロック図である。 符号の説明 10−・・電動機、12・・・電源、14・・・ザイリ
スタ、16・・・111流検出器、24・・・第1のト
ルク設定器、30・・・サイリスク制りII装置、32
・・・第2のトルク設定器、84・・・トルク設定器切
替スイッチ、36・・・速度検出器、88・・・スイッ
チ切替制御装置・代理人 弁理士 藤 本    礒
Fig. 1 is a schematic diagram showing a conventional continuous automatic winch control system, Fig. 2 is a torque-speed characteristic graph to explain the stopped state of the electric motor, and Fig. 3 is a continuous automatic winch control system according to the present invention. FIG. 4 is a block diagram showing an example of a specific configuration of the switch control device 38 shown in FIG. 3. Explanation of symbols 10--Electric motor, 12--Power source, 14--Zyristor, 16--111 flow detector, 24--First torque setting device, 30-- Thyrisk control II device , 32
...Second torque setting device, 84...Torque setting device changeover switch, 36...Speed detector, 88...Switch changeover control device/Agent Patent attorney Isao Fujimoto

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)直流電動機を用いた連続式オートテンションウィ
ンチの制御方法であって、電動機が正方向に回転しその
負荷トルクが上昇して第1のトルク設定値に関連する値
に達して電動機が停動状態に入ると、トルク設定値を前
記第1のトルク設定値よシも所定量だけ小さい第2のト
ルク設定値に切換えて前記電動機が逆方向に所定量だけ
回転することを許し、その後再びトルク設定値を第1の
トルク設定値に切換え、以上の動作を繰り返し連続的に
行なうようにした連続オートテンションウィンチの制御
方法。 (2、特許請求の範囲第1項において、前記第1のトル
ク設定値から前記第2のトルク設定値へのトルク設定値
の切換えは、電動機の速度が零になったことを検出して
から所定時間経過後に電動機の速度がなお零であること
を確認したときに行なうようにしたことを特徴とする前
記制御方法。
(1) A control method for a continuous auto-tension winch using a DC motor, in which the motor rotates in the forward direction, its load torque increases, reaches a value related to the first torque setting value, and the motor stops. When the motor enters the operating state, the torque setting value is switched to a second torque setting value which is smaller than the first torque setting value by a predetermined amount, allowing the electric motor to rotate by a predetermined amount in the opposite direction, and then again. A control method for a continuous auto-tension winch in which the torque setting value is switched to a first torque setting value and the above operations are repeated and continuously performed. (2. In claim 1, the torque setting value is switched from the first torque setting value to the second torque setting value after detecting that the speed of the electric motor has become zero. The control method is characterized in that the control method is carried out when it is confirmed that the speed of the electric motor is still zero after a predetermined period of time has elapsed.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006077811A1 (en) * 2005-01-18 2006-07-27 Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd. Hoist with tension control function and trawling apparatus
US7900893B2 (en) 2007-11-20 2011-03-08 Schlumberger Technology Corporation Electronic control for winch tension
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