JPS6212593A - クレ−ンの横行及び走行駆動装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、クレーンの横行及び走行の駆動源をインバー
タで制御しクレーンの巻上速度の制御を広範囲に行える
ようにしたクレーンの横行及び走行駆動装置に関する。

〔従来の技術〕

クレーンの駆動源として直流電動機を使用する方式が主
流を占めていた時期があったが、直流電動機は整流子が
有るため保守に手間がかかり又高価であることから、特
にクレーンは高所あるいは周囲環境の悪い場所に設置さ
れるという条件から安価で構造的にも頑強である巻線形
誘導電動機を使用する方式に移行してきた。

クレーンの横行及び走行時の安全運転を可能とし、さら
に荷役作業の能率向上を図るためにクレーンの横行及び
走行装置に要求される機能は、次の通りである。

（１）　　クレーンを停止状態から移動させると、吊荷
は慣性力によって停止位置にとどまろうとし、クレーン
のワイヤロープ支点と吊荷との間に荷振れが発生する。

又、クレーンを所定位置に停止させるときにも、吊荷は
慣性力によって進行方向に振れることになる。

この荷振れの発生は吊荷を運搬するのに安全上好ましく
なく、又クレーンを操作して荷振れを減少させる操作が
必要となり荷役作業の能率向上を妨げる。

従って、吊荷のクレーンの横行及び走行時の加減速によ
り荷振れが発生させないようにできること。

（２）荷役場所近くまでは高速で移動でき、荷役場所近
くでは低速で移動できるように、広い範囲での速度設定
ができること。

このようにして、クレーンの運転サイクルの短縮が図れ
ること。

（３）クレーンは高所あるいは周囲環境の悪い場所に設
置されるので、保守に手間がかからず。

また容易にできること。

このため、従来からこれら要求される機能を達成するた
めに、巻線形誘導伝動を使用し、（Ｉ）二次抵抗制御、 （ＴＩ）インダクションブレーキ制御、（ＩＩＩ）サイ
リスタによる一次電圧制御等により、クレーンの横行及
び走行の速度制御を行う方法がある。

（Ｉ）二次側抵抗制御による方法では、定格速度に比べ
て大きい比・率の低速制御ができず、又軽負時には低速
制御ができないので、前述の（１）及び（２）の機能は
達成できない。

（１１）インダクションブレーキ制御による方法では、
低速は得られるが、吊荷の振れ止めは充分できず、前述
の（１）の機能は達成できない。

（ＩＩＩ）サイリスタによる一次電圧制御による方法で
は、低速は得られるが、吊荷の振れ止めは充分にできず
、前述の（１）の機能は達成できない。

等の問題点があり、いづれの方法も前述の　（１）及び
（２）の全ての機能を達成するものはなかった。

さらに、従来の方法はいづれも巻線形誘導電動機を使用
しているので、スリップリングを有するため保守に手間
がかかり前述の（３）の機能を満足するものではなかっ
た。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は前述したクレーンの横行及び走行装置に要求さ
れる　（１）〜（３）の機能を達成できるクレーンの横
行及び走行駆動装置を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はクレーンの横行及び走行用駆動装置としてかご
形誘導電動機を使用し、インバータにより速度制御を行
うようにしたものである。

〔実施例〕

まず本発明の詳細な説明すると、一般に誘導電動機は電
源周波数と極数で決まる同期速度付近で回転する定速度
特性をもっており、速度を連続的に変えるには電源周波
数を制御しなければならない。また電動機のトルクは固
定子が空隙に作る磁束と回転子電流によって発生するか
らトルクを変えるにはすべり周波数と電動機電圧及び電
動機電流を制御する必要があるが、これらは相互に関連
するからいずれか二つを制御すればよい。電動機のトル
クＴと出力Ｐは次式で表わされる。

Ｔ　α（Ｖ　ｔ　／　ｆ　ｔ　）　２・ｆ　５ＰｃｒＶ
２ｔ／ｆｔ−ｆｓ 但し、ｖｌ：電動機電圧 ｆｌ；周波数 ｆＳ：すべり周波数 従ってクレーンのように負荷を吊上げる用途で電動機を
定トルクとする場合には、すべり周波数を一定にして電
動機電圧Ｖ工と周波数ｆ、を制御すればよい。又負荷が
変り、定出力特性を出すためには、電動機電圧ｖ１を一
定にし、すべり周波数ｆｓが周波数ｆ、に比例するよう
に制御すればよい。

本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、１はかご形誘導電動機（単に電動機と
いう）で、これの−次側とｔ源２との間に可変電圧、可
変周波数形のインバータ３を接続する。電動機１にパル
ス発生器４を連結してその回転数を検出する１周波数を
電圧に変換するｆ−■変換器５、加算器６、電圧を周波
数に変換するｆ−Ｖ変換器７、パルス巾変調器８、ゲー
ト処理信号回路９を直列に接続し、パルス発生器４の信
号をｆ−Ｖ変換器５に与え、ゲート処理信号回路９の出
力をインバータ３に入力させる。制御器１０に連なるす
べり周波数指令回路１１を比較器１２を経て加算器６に
接続しすべり周波数ｆｓを加速時に加算し、減速時に減
算する。電動機１の電圧をファードパツクさせ、電圧検
出回路１３より電圧制御器１４に入力させ、これの信号
を整流器１５を経てパルス中変調器８に与える。電動機
１の電流を変流器１６によりファードパツクさせ、電流
検出回路１７より比較器１２を経て加算器６に与える。

制御器１０の信号を電流指令回路１８を経て電流制御器
１９に入力させ、この電流制御器１９に電流検出回路１
７の出力も加え、整流器２０を経て電圧制御器１４の信
号と一緒にパルス巾変調器８に入力させる。また加算器
６の出力を電圧検出回路１３の出力と一緒に電圧制御器
１４に入力させる。

本実施例における電動機のトルク−速度曲線は第２図の
通りである。但しｆＬ＜ｆ、＜・・・ｆｓとする。

横行加速時は周波数ｆＬを起動トルク以上に設定してお
き、周波数を逐次ｆＩＩ、ｆ、と増加し、減速時は周波
数をｆ、、ｆ、と減少させる。走行時は電動機の負荷の
変動が比較的少ないので、周波数をｆ４からｆｓへと高
めることにより高速化をはかることができる。この作用
は巻線形でもよいが、かご形誘導電動機の方が簡単な構
造で所期の目的を達成することができる。

以上は本発明の一実施例を説明したもので、本発明は実
施例の天井クレーンに限定されることなく、同じ用途に
使用されるクレーンにも応用できる。

クレーンを停止状態から移動させる場合を考えると、吊
荷は慣性力によって停止位亘にとどまろうとするので、
クレーンのワイヤロープ支点と吊荷との間に荷振れが発
生する。

荷振れはクレーンの移動においてクレーンに急激な速度
変化が生じるために発生するものである。

従って、荷振れを発生させないためには、クレーンに急
激な速度変化を生じさせない即ちクレーンの加減速を一
定にすればよい。

クレーンを加速するときには、電動機の発生トルクを加
速度が一定になるように制御し、クレーンの加速度を変
化させずに一定とすれば荷振れをなくすことができる。

本実施例では、電動機の電圧と周波数を制御し、電動機
の発生トルクを吊荷の重量に対応した一定の加速度とな
るようになし、荷振れをなくすことができたものである
。

また、クレーンを所定位置に減速し停止させるときにも
、吊荷は慣性力によって進行方向に振れることになるが
、クレーンを減速するときも電動機の発生トルクを減速
度が一定となるように制御することによりクレーンを加
速する場合と同様に荷振れをなくすことができる。

本実施例によれば、クレーンの横行及び走行駆動装置と
して、かご形誘導電動機を使用し、インバータにより速
度制御を行うようにし、〔従来の技術〕の項で述べたク
レーンの横行及び走行装置として要求される（１）、（
２）、（３）の機能を達成することができた。

従って、吊荷に最適でスムースな加減速ができるので、
荷振れがなくなった。速度制御できる範囲が広くなり、
吊荷の荷重に対応した速度設定が可能となり、クレーン
の運転サイクルの短縮が図れた。また、定格速度に対し
て非常に大きな比率の低速が選べるので、インチングを
行うことなく、所定位置への停止ができる。

〔発明の効果〕

本発明は、上述したように、簡単な操作で吊荷に最適で
円滑な加減速ができて吊荷の振れを防止できるとともに
クレーンの横行及び走行の速度制御範囲も広く行え、定
格速度に対して非常に大きな比率の低速が選定できて、
クレーンを安全に横行及び走行ができ、かつ荷役作業の
能率向上を図ることができる効果を有する。

また、横行及び走行用駆動源としてかご誘導電動機が使
用できるので、保守が簡単になる効果も有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示す系統図、第２図は
電動機のトルク−速度関係図である。 １はかご形誘導電動機、２は電源、３はインバータ、５
〜７は周波数制御部、８はパルス変調部である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）横行及び走行用駆動源としてかご形誘導電動機を
   備え、この電動機の一次側と電源との間に可変電圧、可
   変周波数形のインバータを設け、これにパルス変調部を
   介して周波数制御部を接続したことを特徴とするクレー
   ンの横行及び走行駆動装置。