JPS6338224Y2 - - Google Patents
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- JPS6338224Y2 JPS6338224Y2 JP1982049006U JP4900682U JPS6338224Y2 JP S6338224 Y2 JPS6338224 Y2 JP S6338224Y2 JP 1982049006 U JP1982049006 U JP 1982049006U JP 4900682 U JP4900682 U JP 4900682U JP S6338224 Y2 JPS6338224 Y2 JP S6338224Y2
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- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 11
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 6
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 6
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
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- Control And Safety Of Cranes (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、直流電動機を巻上げ、巻下げの駆動
原動機とするクレーンの運転制御回路に関するも
のである。
原動機とするクレーンの運転制御回路に関するも
のである。
巻上機、コンテナクレーン等に使用される直流
電動機は、その制御に界磁制御範囲を持たせて荷
役効率の向上を図つており、重荷重では電機子電
圧制御範囲、軽荷重では界磁制御範囲で運転され
る。
電動機は、その制御に界磁制御範囲を持たせて荷
役効率の向上を図つており、重荷重では電機子電
圧制御範囲、軽荷重では界磁制御範囲で運転され
る。
第１図は自動速度制御（ASR）の場合の従来
の制御回路を示すものである。図において、１は
コントローラの操作ノツチ、２は速度設定器、３
は速度制御増幅器、４は電機子電流制御増幅器、
５は位相制御器、６は逆並列サイリスタレオナー
ド装置、７は電機子電流検出抵抗、８は速度発電
機、９は定格電圧設定器、１０は電圧制御増幅
器、１１は界磁電流制御増幅器、１２は関数発生
器、１３は位相制御器、１４は界磁用サイリス
タ、１５は界磁電流検出抵抗、１６は直流電動機
である。この電動機１６はその電機子１６Ａに前
記サイリスタレオナード装置６が接続され、界磁
巻線１６Ｆに前記界磁用サイリスタ１４が接続さ
れている。
の制御回路を示すものである。図において、１は
コントローラの操作ノツチ、２は速度設定器、３
は速度制御増幅器、４は電機子電流制御増幅器、
５は位相制御器、６は逆並列サイリスタレオナー
ド装置、７は電機子電流検出抵抗、８は速度発電
機、９は定格電圧設定器、１０は電圧制御増幅
器、１１は界磁電流制御増幅器、１２は関数発生
器、１３は位相制御器、１４は界磁用サイリス
タ、１５は界磁電流検出抵抗、１６は直流電動機
である。この電動機１６はその電機子１６Ａに前
記サイリスタレオナード装置６が接続され、界磁
巻線１６Ｆに前記界磁用サイリスタ１４が接続さ
れている。
しかして、コントローラのノツチ１により巻上
げ、または巻下げ速度が設定されると、サイリス
タレオナード装置６が動作して電動機１６の電機
子電圧が基底回転数まで電圧制御される。界磁制
御範囲の運転では、電機子電圧が設定器９により
設定された電圧以上になると、電圧制御増幅器１
０の出力は界磁電流を弱める方向に作用し、常に
定格電圧値を保ちながら界磁電流が弱められて速
度が上昇する。この回路には電機子電流の大きさ
により界磁電流を補正する回路が付加されてお
り、重荷重の巻下げ運転時に暴走が防止される。
即ち、電機子電流の検出信号がデツドバンド回路
を通して界磁電流制御増幅器１１の加え合せ点に
加えられ、電機子電流大で界磁電流強め方向の制
御となる。
げ、または巻下げ速度が設定されると、サイリス
タレオナード装置６が動作して電動機１６の電機
子電圧が基底回転数まで電圧制御される。界磁制
御範囲の運転では、電機子電圧が設定器９により
設定された電圧以上になると、電圧制御増幅器１
０の出力は界磁電流を弱める方向に作用し、常に
定格電圧値を保ちながら界磁電流が弱められて速
度が上昇する。この回路には電機子電流の大きさ
により界磁電流を補正する回路が付加されてお
り、重荷重の巻下げ運転時に暴走が防止される。
即ち、電機子電流の検出信号がデツドバンド回路
を通して界磁電流制御増幅器１１の加え合せ点に
加えられ、電機子電流大で界磁電流強め方向の制
御となる。
しかしながら、上記のような回路構成では、巻
下げ回生時に界磁弱め加速する場合は電動機速度
にとつては正帰還の制御系となるため、界磁電流
指令の応答を遅らせなければならず、界磁制御範
囲での加速時間が長くなり、また界磁電流指令の
応答を早くすると、速度のハンチング等、不安定
な現象が生じるといつた欠点がある。
下げ回生時に界磁弱め加速する場合は電動機速度
にとつては正帰還の制御系となるため、界磁電流
指令の応答を遅らせなければならず、界磁制御範
囲での加速時間が長くなり、また界磁電流指令の
応答を早くすると、速度のハンチング等、不安定
な現象が生じるといつた欠点がある。
本考案は上記のような欠点を除去するためにな
されたもので、荷重検出を行つて、荷重に応じて
巻上げまたは巻下げ速度の最大値を決定し、これ
により速度指令信号に制限をかけることにより、
安全性が高く、かつ効率のよい運転が可能なクレ
ーンの運転制御回路を提供することを目的とす
る。
されたもので、荷重検出を行つて、荷重に応じて
巻上げまたは巻下げ速度の最大値を決定し、これ
により速度指令信号に制限をかけることにより、
安全性が高く、かつ効率のよい運転が可能なクレ
ーンの運転制御回路を提供することを目的とす
る。
以下、本考案を図示の実施例に基づいて詳細に
説明する。
説明する。
第２図は本考案の一実施例を示すもので、第１
図と同一構成部分には同一符号を付している。図
において、１はコントローラのノツチ、２は速度
設定器、３は速度制御増幅器であり、速度設定器
２と増幅器３の間に速度制限用増幅器１７及び加
算用増幅器１８を設けている。４は電機子電流制
御増幅器、５は位相制御器、６は逆並列サイリス
タレオナード装置、７は電機子電流検出抵抗、８
は速度発電機、９は定格電圧設定器、１０は電圧
制御増幅器、１１は界磁電流制御増幅器、１３は
位相制御器、１４は界磁用サイリスタ、１５は界
磁電流検出抵抗、１６は直流電動機、１６Ａは電
機子、１６Ｆは界磁巻線であり、電機子１６Ａは
サイリスタレオナード装置６に接続し、界磁巻線
１６Ｆは界磁用サイリスタ１４に接続している。
図と同一構成部分には同一符号を付している。図
において、１はコントローラのノツチ、２は速度
設定器、３は速度制御増幅器であり、速度設定器
２と増幅器３の間に速度制限用増幅器１７及び加
算用増幅器１８を設けている。４は電機子電流制
御増幅器、５は位相制御器、６は逆並列サイリス
タレオナード装置、７は電機子電流検出抵抗、８
は速度発電機、９は定格電圧設定器、１０は電圧
制御増幅器、１１は界磁電流制御増幅器、１３は
位相制御器、１４は界磁用サイリスタ、１５は界
磁電流検出抵抗、１６は直流電動機、１６Ａは電
機子、１６Ｆは界磁巻線であり、電機子１６Ａは
サイリスタレオナード装置６に接続し、界磁巻線
１６Ｆは界磁用サイリスタ１４に接続している。
１９は電動機１６の回転検出信号Ｎを微分する
微分器、２０は電機子直流Iaと前記微分器１９の
出力K1dN／dtの加減算により荷重（負荷電流）＝Ia ±K1dN／dtを求める荷重演算増幅器、２１はこの 増幅器２０のゲインを切換えるためのリレー接点
であつて、巻下げ時と巻上げ時の機械及び電動機
の効率の差の補正に用いる。２２は荷重演算値を
記憶するメモリ回路、２３は記憶指令用リレー接
点、２４は荷重−速度変換器、２５は荷重−界磁
電流変換器、２６はこの変換器２５の出力に応じ
て前記電圧制御増幅器１０のリミツタの値を変更
するリミツタ可変回路である。
微分器、２０は電機子直流Iaと前記微分器１９の
出力K1dN／dtの加減算により荷重（負荷電流）＝Ia ±K1dN／dtを求める荷重演算増幅器、２１はこの 増幅器２０のゲインを切換えるためのリレー接点
であつて、巻下げ時と巻上げ時の機械及び電動機
の効率の差の補正に用いる。２２は荷重演算値を
記憶するメモリ回路、２３は記憶指令用リレー接
点、２４は荷重−速度変換器、２５は荷重−界磁
電流変換器、２６はこの変換器２５の出力に応じ
て前記電圧制御増幅器１０のリミツタの値を変更
するリミツタ可変回路である。
２７は荷重無し時の運転速度設定器、２８は時
間関数発生器、２９はこの時間関数発生器２８の
入力を前記荷重−速度変換器２４の出力とする増
速指令用リレー接点、３０は前記時間関数発生器
２８の入力を前記速度設定器２７の設定値とする
荷重無しの場合の増速指令用リレー接点である。
間関数発生器、２９はこの時間関数発生器２８の
入力を前記荷重−速度変換器２４の出力とする増
速指令用リレー接点、３０は前記時間関数発生器
２８の入力を前記速度設定器２７の設定値とする
荷重無しの場合の増速指令用リレー接点である。
前記時間関数発生器２８の出力は前記加算用増
幅器１８の入力としている。また、前記界磁電流
制御増幅器１１の入力の一つとしていた関数発生
器１２（第１図）の代わりに弱め界磁電流設定器
３１を設け、その設定値を増幅器１１の入力とし
ている。
幅器１８の入力としている。また、前記界磁電流
制御増幅器１１の入力の一つとしていた関数発生
器１２（第１図）の代わりに弱め界磁電流設定器
３１を設け、その設定値を増幅器１１の入力とし
ている。
次に、動作について述べる。荷重の検出は電機
子電流Iaと電動機１６の回転検出信号を微分した
信号dN／dtを加減算することにより行つている。
子電流Iaと電動機１６の回転検出信号を微分した
信号dN／dtを加減算することにより行つている。
負荷電流（荷重）＝Ia±K1ｄ／dtＮ （K1：定数）
これは、巻上げ加速時には第３図に示すように
電機子電流Iaは負荷電流をIL、加速電流をIaccとす
ると、 Ia＝IL＋Iacc となり、巻下げ加速時には第４図に示すように Ia＝IL−Iacc となることに基づいている。ただし、速度範囲は
電圧制御範囲で、界磁電流は強め一定とする。
電機子電流Iaは負荷電流をIL、加速電流をIaccとす
ると、 Ia＝IL＋Iacc となり、巻下げ加速時には第４図に示すように Ia＝IL−Iacc となることに基づいている。ただし、速度範囲は
電圧制御範囲で、界磁電流は強め一定とする。
上記演算式により荷重が検出、算出され、この
値に応じた巻上げまたは巻下げ可能な最高速度が
電動機の特性から計算されてメモリ回路２２に記
憶される。メモリ回路２２への書込みは(i)荷重
「有」(ii)電動機電圧確立、(iii)電動機電流「有」を
条件とする。この演算値は荷重−速度変換器２４
で速度信号に変換される。この変換器２４は第５
図に示すトルク速度特性と同様な特性を持つ関数
発生器であつて、その出力は(i)記憶完了、(ii)コン
トローラノツチによる速度上昇指令の条件成立時
にリレー接点２９が閉路するのに伴つて時間関数
発生器２８の入力となる。この結果、発生器２８
の出力が速度の上乗せ分として速度制限用増幅器
１７の出力に加算される。
値に応じた巻上げまたは巻下げ可能な最高速度が
電動機の特性から計算されてメモリ回路２２に記
憶される。メモリ回路２２への書込みは(i)荷重
「有」(ii)電動機電圧確立、(iii)電動機電流「有」を
条件とする。この演算値は荷重−速度変換器２４
で速度信号に変換される。この変換器２４は第５
図に示すトルク速度特性と同様な特性を持つ関数
発生器であつて、その出力は(i)記憶完了、(ii)コン
トローラノツチによる速度上昇指令の条件成立時
にリレー接点２９が閉路するのに伴つて時間関数
発生器２８の入力となる。この結果、発生器２８
の出力が速度の上乗せ分として速度制限用増幅器
１７の出力に加算される。
上記速度制限用増幅器１７は荷重検出を完了す
るまで電動機１６を基底回転数に制限するための
ものであり、これがあるために、荷重検出のとき
界磁電流は強め電流に保たれ、電機子電流から荷
重トルクが演算できることになる。
るまで電動機１６を基底回転数に制限するための
ものであり、これがあるために、荷重検出のとき
界磁電流は強め電流に保たれ、電機子電流から荷
重トルクが演算できることになる。
如上の動作により回転速度が上昇して運転が行
われるようになり、安全で、かつ効率のよい荷役
作業が実現できる。
われるようになり、安全で、かつ効率のよい荷役
作業が実現できる。
また、設定速度の最高値制限に加えて界磁電流
も最低値が制限される。いま巻下げ運転時に電機
子１６Ａの検出電圧VAが定格電圧設定器９の設
定電圧よりも高くなる（逆並列サイリスタレオナ
ード装置６の回生運転動作により電機子１６Ａの
電圧が上昇することによる）と、電圧制御増幅器
１０の出力は界磁電流を弱める方向に作用する。
ここで単に弱める方向に界磁を制御すると回転速
度が上昇し、電動機が暴走する恐れがある。これ
を防止するために本考案では界磁制御を弱め過ぎ
ないように次のような手段を講じている。即ち、
荷重演算値は荷重−界磁電流変換器２５で前記荷
重−速度変換器２４と同様に電動機の特性から求
めた界磁電流−トルク特性と同様な特性に基づい
て変換され、リミツタ可変回路２６に入力され
る。そしてリミツタ可変回路２６は荷重−界磁電
流変換器２５の出力に応じて電圧制御増幅器１０
の出力の下限値を変更する。従つて、弱め界磁電
流の上乗せ分の指令値が変化し、荷重がいかなる
大きさであつても界磁制御を弱め過ぎることはな
い。これにより、ASR系の乱調や外乱による影
響で電動機１６が巻下げ時に暴走することが防止
される。
も最低値が制限される。いま巻下げ運転時に電機
子１６Ａの検出電圧VAが定格電圧設定器９の設
定電圧よりも高くなる（逆並列サイリスタレオナ
ード装置６の回生運転動作により電機子１６Ａの
電圧が上昇することによる）と、電圧制御増幅器
１０の出力は界磁電流を弱める方向に作用する。
ここで単に弱める方向に界磁を制御すると回転速
度が上昇し、電動機が暴走する恐れがある。これ
を防止するために本考案では界磁制御を弱め過ぎ
ないように次のような手段を講じている。即ち、
荷重演算値は荷重−界磁電流変換器２５で前記荷
重−速度変換器２４と同様に電動機の特性から求
めた界磁電流−トルク特性と同様な特性に基づい
て変換され、リミツタ可変回路２６に入力され
る。そしてリミツタ可変回路２６は荷重−界磁電
流変換器２５の出力に応じて電圧制御増幅器１０
の出力の下限値を変更する。従つて、弱め界磁電
流の上乗せ分の指令値が変化し、荷重がいかなる
大きさであつても界磁制御を弱め過ぎることはな
い。これにより、ASR系の乱調や外乱による影
響で電動機１６が巻下げ時に暴走することが防止
される。
なお、リレー接点３０は荷重ないときはノツチ
アツプで動作するものであつて、荷重検出しない
で予め決められた速度（設定器２７により設定）、
通常は電動機の最高回転数の速度になるような上
乗せ分が生じる。
アツプで動作するものであつて、荷重検出しない
で予め決められた速度（設定器２７により設定）、
通常は電動機の最高回転数の速度になるような上
乗せ分が生じる。
以上のように本考案によれば、荷重を検出し、
それに応じた速度で運転するので、安全性と効率
が向上するほか、次のような効果を奏する。
それに応じた速度で運転するので、安全性と効率
が向上するほか、次のような効果を奏する。
(a) 従来の界磁電流制御回路に比べて調整が容易
である。
である。
(b) 巻上げと巻下げの機械効率の差を考慮した制
御が可能である。
御が可能である。
(c) 加減速トルク（電流）分を補正したので、実
際の荷重に殆ど近い値を電機子電流値より算出
できる。
際の荷重に殆ど近い値を電機子電流値より算出
できる。
(d) ASR系の異状による巻下げ時の暴走を防止
できる。
できる。
第１図は従来のクレーンの運転制御回路の一例
を示すブロツク図、第２図は本考案の一実施例を
示すブロツク図、第３図及び第４図は回転数及び
電機子電流の加減速時の変化を示す曲線図、第５
図は電動機のトルク−速度特性図である。 ２……速度設定器、３……速度制御増幅器、４
……電機子電流制御増幅器、５，１３……位相制
御器、６……逆並列サイリスタレオナード装置、
９……定格電圧設定器、１０……電圧制御増幅
器、１１……界磁電流制御増幅器、１４……界磁
用サイリスタ、１６……直流電動機、１６Ａ……
電機子、１６Ｆ……界磁巻線、１７……速度制限
用増幅器、１８……加算用増幅器、１９……微分
器、２０……荷重演算器、２２……メモリ回路、
２４……荷重−速度変換器、２５……荷重−界磁
電流変換器、２６……リミツタ可変回路、２７…
…速度設定器、２８……時間関数発生器。
を示すブロツク図、第２図は本考案の一実施例を
示すブロツク図、第３図及び第４図は回転数及び
電機子電流の加減速時の変化を示す曲線図、第５
図は電動機のトルク−速度特性図である。 ２……速度設定器、３……速度制御増幅器、４
……電機子電流制御増幅器、５，１３……位相制
御器、６……逆並列サイリスタレオナード装置、
９……定格電圧設定器、１０……電圧制御増幅
器、１１……界磁電流制御増幅器、１４……界磁
用サイリスタ、１６……直流電動機、１６Ａ……
電機子、１６Ｆ……界磁巻線、１７……速度制限
用増幅器、１８……加算用増幅器、１９……微分
器、２０……荷重演算器、２２……メモリ回路、
２４……荷重−速度変換器、２５……荷重−界磁
電流変換器、２６……リミツタ可変回路、２７…
…速度設定器、２８……時間関数発生器。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 直流電動機を巻上げ及び巻下げの駆動原動機と
し、その制御に界磁制御範囲と電機子電圧制御範
囲を有するクレーンの運転制御回路において、 コントローラの操作に応じて速度が設定される
第１の速度設定器の出力信号を、前記直流電動機
の基底速度に制限する速度制限用増幅器と、 前記速度制限用増幅器の出力信号と回転数検出
信号と電機子電流検出信号とに基づいて電機子電
圧を制御する電機子電圧制御回路と、 電機子電流と回転数の微分値とにより巻上げ時
及び巻下げ時の荷重を演算増幅する荷重演算増幅
回路と、 前記荷重演算増幅回路のゲインを巻上げ時と巻
下げ時とで変更せしめる効率補正回路と、 荷重有りのときであつて且つ電動機電圧および
電動機電流が確立したときに前記荷重演算増幅回
路の演算結果を記憶する記憶回路と、 前記記憶回路に記憶された荷重信号を電動機特
性に応じて決定された関数で速度信号に変換する
荷重−速度変換器と、 無負荷時の運転速度が予め設定された第２の速
度設定器と、 無負荷時に前記コントローラが増速操作された
ときには前記第２の速度設定器の出力を、前記記
憶回路の記憶が完了し且つ前記コントローラが増
速操作されたときには前記荷重−速度変換器の出
力を導入して増速指令信号を作成し、該増速指令
信号を前記速度制限用増幅器の出力に上乗せする
回路と、 前記記憶回路に記憶された荷重信号を電動機特
性に応じて決定された関数で界磁電流に変換する
荷重−界磁電流変換器と、 電機子電圧検出信号と定格電圧設定器の設定電
圧信号との偏差を増幅するリミツタ付増幅回路
と、 前記荷重−界磁電流変換器の出力信号に応じて
前記リミツタ付増幅回路の下限値を変更するリミ
ツタ可変回路と、 前記リミツタ付増幅回路の出力信号と弱め界磁
電流設定信号と界磁電流検出信号とを加算した信
号に基づいて界磁制御を行う界磁制御回路とを備
えてなるクレーンの運転制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1982049006U JPS58151190U (ja) | 1982-04-05 | 1982-04-05 | クレ−ンの運転制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1982049006U JPS58151190U (ja) | 1982-04-05 | 1982-04-05 | クレ−ンの運転制御回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58151190U JPS58151190U (ja) | 1983-10-11 |
| JPS6338224Y2 true JPS6338224Y2 (ja) | 1988-10-07 |
Family
ID=30059902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1982049006U Granted JPS58151190U (ja) | 1982-04-05 | 1982-04-05 | クレ−ンの運転制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58151190U (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018194026A1 (ja) * | 2017-04-17 | 2018-10-25 | グローブライド株式会社 | 電動巻き上げ機及びその制御装置並びに制御方法 |
| JP2018177500A (ja) * | 2017-04-18 | 2018-11-15 | グローブライド株式会社 | 電動巻き上げ機及びその制御装置並びに制御方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4568998B2 (ja) * | 2000-12-11 | 2010-10-27 | 富士電機システムズ株式会社 | 誘導電動機の制御装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5411486A (en) * | 1977-06-29 | 1979-01-27 | Westinghouse Electric Corp | Conducting device for transmission line |
-
1982
- 1982-04-05 JP JP1982049006U patent/JPS58151190U/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS5411486A (en) * | 1977-06-29 | 1979-01-27 | Westinghouse Electric Corp | Conducting device for transmission line |
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|---|---|---|---|---|
| WO2018194026A1 (ja) * | 2017-04-17 | 2018-10-25 | グローブライド株式会社 | 電動巻き上げ機及びその制御装置並びに制御方法 |
| CN110740964A (zh) * | 2017-04-17 | 2020-01-31 | 古洛布莱株式会社 | 电动卷扬机以及其控制装置、控制方法 |
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