KR100637544B1 - Speed control device of parking equipment hoist - Google Patents
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Abstract
목적 : 부하 하중의 변화에 따른 유도전동기의 허용 가능한 고유 부하토크를 고려하여 차량 비적재 상태 혹은 소형 차량의 적재 상태에서 리프트 속도를 이상적으로 제어할 수 있도록 하는 주차설비 권상기의 속도 제어장치를 제공한다.PURPOSE: To provide a speed control device for a parking hoist that can ideally control the lift speed in the absence of a vehicle or in the loading of a small vehicle, taking into consideration the allowable inherent load torque of the induction motor according to the change of load. .
구성 : 리프트를 승하강시키는 권상기의 구동원인 유도전동기의 속도를 제어하는 주차설비 권상기의 속도 제어장치에 있어서, 상기 유도전동기의 구동시의 부하토크를 실시간 감시하는 부하토크감시수단과, 상기 부하토크감시수단에서 감시된 부하토크를 상기 유도전동기가 갖는 고유의 출력 토크 특성과 비교하여 토크 대비 최대속도 가능 범위를 연산함으로써 최대의 실제 운전속도 지령을 출력하는 연산처리수단과, 상기 비교연산 수단에서 출력된 최대의 실제 운전속도 지령에 따라 유도전동기로 출력하는 구동전력을 가변하여 유도전동기의 구동속도를 제어하는 구동전원제어수단을 포함하여서 되는 것을 특징으로 한다.Construction: A speed control apparatus of a parking facility hoisting machine that controls the speed of an induction motor as a driving source of a hoisting machine for elevating a lift, comprising: load torque monitoring means for monitoring in real time the load torque when the induction motor is driven, and the load torque Computation processing means for outputting the maximum actual operating speed command by calculating the maximum possible speed to torque ratio by comparing the load torque monitored by the monitoring means with the inherent output torque characteristic of the induction motor, and outputting from the comparison calculation means It characterized in that it comprises a drive power control means for controlling the drive speed of the induction motor by varying the drive power output to the induction motor according to the maximum actual operating speed command.
효과 : 리프트의 적재 차량에 의해 유도전동기에 가중되는 부하토크에 대응하여, 유도전동기의 고유 부하토크를 고려한 허용 가능한 최대의 속도로 유도전동기의 구동을 제어하게 되므로, 유도전동기의 출력 효율을 최대로 높일 수 있어 주차 설비의 차량 입출고 시간을 단축할 수 있다. Effect: In response to the load torque added to the induction motor by the loading vehicle of the lift, the driving of the induction motor is controlled at the maximum allowable speed considering the inherent load torque of the induction motor, so the output efficiency of the induction motor is maximized. It can increase the time of getting in and out of the parking facility.
Description
본 발명은 주차설비 권상기의 속도 제어장치에 관한 것으로, 특히 부하 하중의 변화에 따른 유도전동기의 허용 가능한 고유 부하토크를 고려하여 차량 비적재 상태 혹은 소형 차량의 적재 상태에서 리프트 속도를 이상적으로 제어할 수 있도록 하는 주차설비 권상기의 속도 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a speed control device for a parking equipment hoist, and in particular, in consideration of the allowable inherent load torque of an induction motor according to a change in load load, the lift speed can be ideally controlled in a vehicle unloaded state or a loaded state of a small vehicle. It relates to a speed control device of the parking facility hoisting machine.
최근 들어, 도심지 등에 주차공간의 확보를 위해 설치되고 있는 주차설비는 오피스빌딩이나 쇼핑센터 등의 건축물에 시공되는 설비로서, 토지의 유효이용의 측면에서 적은 주차공간 내에 많은 차량을 수용하려는 계획으로 설치되고 있다.Recently, parking facilities that are installed to secure parking spaces in urban areas are installed in buildings such as office buildings and shopping centers, and are installed with a plan to accommodate many vehicles in a small parking space in terms of effective use of land. It is becoming.
이러한 주차설비에는 회전식으로 걸쳐져 등간격으로 끌어 올려지는 승강케이지에 자동차를 주차시키는 순환방식과, 차체를 승강케이지에 올려 상하좌우 왕복식으로 주차하는 셔틀파킹 방식이 있다.Such parking facilities include a circulation system in which a car is parked in an elevating cage that is rotated and pulled up at equal intervals, and a shuttle parking method in which the vehicle body is mounted on the elevating cage and parked vertically and horizontally.
이러한 주차설비에 있어서 차량을 적재하는 리프트는 유도전동기를 사용하는 권상기에 의해 권상 및 권하된다.In such a parking facility, a lift for loading a vehicle is lifted and lowered by a hoist using an induction motor.
이때, 리프트에 걸리는 부하는 리프트에 차량의 적재되었는지 여부에 따라 달라지게 되는 것은 물론이고, 적재 차량의 무게 또는 동일 차량인 경우에도 화물 및 승객의 탑승 중량에 따라 달라지게 된다.In this case, the load applied to the lift will not only depend on whether the vehicle is loaded on the lift, but also the weight of the loaded vehicle or the weight of the cargo and passengers, even in the same vehicle.
도 1 은 본 발명이 적용되는 일반적인 유도전동기의 고유 출력 특성선도로서, 이를 참조하면 부하토크(TL)가 일정한 상태에서 유도전동기의 구동 영역에는 구동토크가 크고 속도가 느린 정격속도 이하의 정토크 영역(Dt)이 있고, 정격속도 이상이 되면 구동토크가 작아지는 정출력 영역(혹은 약계자 영역;Dv)이 있다.1 is a characteristic output characteristic diagram of a general induction motor to which the present invention is applied. Referring to this, in the driving region of an induction motor with a constant load torque (TL), a constant torque region below a rated speed at which the driving torque is large and slow (Dt), there is a constant output area (or field weakening area; Dv) in which the drive torque becomes small when the rated speed is over.
종래의 주차 설비에는 권상기의 운전시에 리프트의 부하 하중을 고려하여 유도전동기의 출력을 제어하는 별도의 제어 수단이 없었다. 다시 말해, 유도전동기의 속도를 제어하는 수단인 인버터 및 콘트롤러가 리프트에 걸리는 부하 하중의 크기에는 무관하게 유도전동기의 구동 영역 중에서 구동토크가 크고 속도가 느린 정토크 영역(Dt)에서만 유도전동기를 구동시켜 권상기를 운전하도록 구성되었기 때문에, 리프트는 부하 하중이 작을 때에도 부하 하중이 클 때와 동일한 속도 패턴으로 운전될 수 밖에 없었다.In the conventional parking facility, there is no separate control means for controlling the output of the induction motor in consideration of the load load of the lift during operation of the hoisting machine. In other words, the inverter and the controller, which are means for controlling the speed of the induction motor, drive the induction motor only in the constant torque region (Dt) where the driving torque is large and slow in the driving region of the induction motor regardless of the magnitude of the load load applied to the lift. Since the lifter was configured to operate the hoist, the lift was forced to operate in the same speed pattern as when the load load was large even when the load load was small.
특히, 리프트에 차량이 적재되지 않은 상태에서도 유도 전동기는 정토크 영역(Dt)에서만 구동되었으므로 유도전동기의 출력 효율을 최대로 발휘할 수 없었다.In particular, even when the vehicle is not loaded on the lift, the induction motor was driven only in the constant torque region Dt, and thus the output efficiency of the induction motor could not be maximized.
이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은 차량의 적재 여부 및 차량의 적재 하중에 기인하여 유도전동기에 부가되는 부하토크에 따라 유도전동기의 고유 부하토크를 고려한 유도전동기의 허용능력 범위 내에서 최대의 속도출력을 얻을 수 있도록 하는 주차설비 권상기의 속도 제어장치를 제공하려는 목적이 있다.The present invention devised to solve such a conventional problem is within the allowable capacity of the induction motor considering the inherent load torque of the induction motor according to the load torque added to the induction motor due to the loading of the vehicle and the loading load of the vehicle. It is an object of the present invention to provide a speed control device for a parking facility hoisting machine to obtain a maximum speed output.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 리프트를 승하강시키는 권상기의 구동원인 유도전동기의 속도를 제어하는 주차설비 권상기의 속도 제어장치에 있어서, 상기 유도전동기의 구동시의 부하토크를 실시간 감시하는 부하토크감시수단과, 상기 부하토크감시수단에서 감시된 부하토크를 상기 유도전동기가 갖는 고유의 출력 토크 특성과 비교하여 토크 대비 최대속도 가능 범위를 연산함으로써 최대의 실제 운전속도 지령을 출력하는 연산처리수단과, 상기 비교연산 수단에서 출력된 최대의 실제 운전속도 지령에 따라 유도전동기로 출력하는 구동전력을 가변하여 유도전동기의 구동속도를 제어하는 구동전원제어수단을 포함하여서 되는 것을 특징으로 하는 주차설비 권상기의 속도 제어장치가 제공된다.According to the present invention for achieving the above object, in the speed control device of the parking equipment hoisting machine for controlling the speed of the induction motor which is the driving source of the hoisting machine for raising and lowering the lift, the load torque during the driving of the induction motor is monitored in real time. Calculating the maximum actual operating speed command by calculating the maximum possible speed to torque ratio by comparing the load torque monitoring means and the load torque monitored by the load torque monitoring means with the intrinsic output torque characteristics of the induction motor. And a driving power control means for controlling the driving speed of the induction motor by varying the driving power output to the induction motor according to the processing means and the maximum actual driving speed command output from the comparison operation means. A speed control device for an equipment hoist is provided.
상기 부하토크감시수단은 상기 유도전동기로 공급되는 구동전원을 실시간 감시하여 리프트의 부하토크에 대한 정보를 출력하는 수단이다.The load torque monitoring means is a means for monitoring the driving power supplied to the induction motor in real time and outputting information on the load torque of the lift.
상기 연산처리수단은 리프트의 부하토크 정보와 유도전동기의 출력 토크 특성을 비교하여 유도전동기의 출력 가능한 토크 대비 최대속도를 산출하는 최적속도 제어기, 외부속도 지령과 상기 최적속도 제어기에서 출력되는 토그 대비 최대속도 가능범위 출력을 연산하여 실제 운전속도지령을 출력하는 속도지령 발생부, 및 상기 유도전동기의 속도를 검출하여 피드백하는 엔코더로 구성된다.The calculation processing means is an optimum speed controller for comparing the load torque information of the lift with the output torque characteristics of the induction motor to calculate the maximum speed against the torque that can be output from the induction motor, an external speed command and the maximum torque compared to the torque output from the optimum speed controller. A speed command generation unit for calculating a speed possible range output and outputting an actual operation speed command, and an encoder for detecting and feeding back the speed of the induction motor.
상기 구동전원제어수단은 상기 속도지령 발생부의 속도 지령과 상기 엔코더의 피드백 신호에 의해 유도전동기의 속도 차를 연산하여 인버터에 토크제어 명령을 인가하는 속도제어기와, 상기 속도제어기의 토크제어 명령에 따라 제어된 구동전원을 유도전동기로 출력하여 유도전동기의 속도를 제어하는 인버터로 구성된다.The drive power control means includes a speed controller for calculating a speed difference of an induction motor based on the speed command of the speed command generation unit and the feedback signal of the encoder and applying a torque control command to the inverter, and according to the torque control command of the speed controller. It is composed of an inverter for controlling the speed of the induction motor by outputting the controlled drive power to the induction motor.
이와 같은 구성으로 본 발명을 구현하는 장치는 리프트의 적재 하중에 따라 리프트를 승하강시키는 권상기의 구동원인 유도전동기의 속도를 제어하게 되므로 유도전동기의 출력효율을 최대로 높일 수 있으며, 특히 적재 하중이 적은 소형 차량의 적재시나 차량의 비적재시에 리프트의 속도를 향상시키게 되므로, 종래에 비해 주차를 위한 차량 운반을 보다 신속하게 행할 수 있다.The device embodying the present invention with such a configuration can control the speed of the induction motor, which is the driving source of the hoist that raises and lowers the lift according to the loading load of the lift, thereby increasing the output efficiency of the induction motor to the maximum, in particular, the loading load is Since the speed of the lift is improved when the small vehicle is loaded or when the vehicle is not loaded, the vehicle can be carried more quickly for parking than in the prior art.
이러한 본 발명의 바람직한 실시예의 구성을 도 2 를 참조하여 설명한다.The configuration of this preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
도 2를 참조하면, 리프트를 승하강시키는 권상기의 유도전동기(50)로 공급되는 구동전원(e)을 실시간 감시하여 리프트의 부하토크(TL)에 대한 정보(h)를 출력하는 부하토크 감시수단(20), 리프트의 부하토크 정보(h)와 유도전동기(50)의 고유 출력 토크 특성을 비교하여 유도전동기의 출력 가능한 토크 대비 최대속도(i)를 산출하는 최적속도 제어기(32), 외부속도 지령(a)과 상기 최적속도 제어기에서 출력되는 토그 대비 최대속도(i)를 연산하여 실제 운전속도지령(b)을 출력하는 속도지령 발생부(34), 상기 유도전동기(50)의 속도를 검출하여 피드백신호(g)로 보내는 엔코더(36), 및 상기 속도지령 발생부(34)의 속도 지령(b)과 상기 엔코더(36)의 피드백 신호(g)에 의해 유도전동기(42)의 속도 차를 연산하여 인버터에 토크제어 명령(d)을 인가하는 속도제어기(42), 상기 속도제어기(42)의 토크제어 명령에 따라 제어된 구동전원(e)을 유도전동기(50)로 출력하여 유도전동기(50)의 속도를 제어하는 인버터(44)로 구성된다.2, the load torque monitoring means for outputting the information (h) for the load torque (TL) of the lift by real-time monitoring the drive power (e) supplied to the induction motor 50 of the hoist to lift the lift 20, the optimum speed controller 32 for comparing the load torque information h of the lift with the intrinsic output torque characteristic of the induction motor 50 and calculating the maximum speed i with respect to the torque that can be output of the induction motor; Detects the speed of the speed command generator 34 and the induction motor 50 that calculates the maximum speed i compared to the torque output from the command a and the optimum speed controller, and outputs the actual operation speed command b. Speed difference between the induction motor 42 by the encoder 36 which is sent as a feedback signal g, and the speed command b of the speed command generator 34 and the feedback signal g of the encoder 36. Speed controller 42 for applying torque control command d to inverter by calculating Group consists of the speed controller 42 of the torque control command, the inverter 44 to control the rate of output to derive the driving power control (e) the motor 50, the induction motor 50 in accordance with.
이러한 구성 중, 상기 부하토크 감시수단(20)은 리프트의 적재 하중에 기인하여 유도전동기(50)에 가중되어지는 부하토크를 감시하는 부하토크감시수단(20), 상기 최적속도 제어기(32)와 속도지령 발생부(34)와 엔코더(36)는 연산처리수단(30), 상기 속도제어기(42) 및 인버터(44)는 구동전원제어수단(40)으로 정의할 수 있다.In this configuration, the load torque monitoring means 20 and the load torque monitoring means 20 for monitoring the load torque that is added to the induction motor 50 due to the load load of the lift, and the optimum speed controller 32 and The speed command generator 34 and the encoder 36 may be defined as the operation processing means 30, the speed controller 42, and the inverter 44 as the driving power control means 40.
상기 인버터(44)는 본 발명에 의해 구현되어 속도제어기(42)로부터 출력되는 토크제어 명령(d)에 따라 유도전동기(50)의 토크 및 속도를 제어할 수 있도록 전류 및 위상이 제어된 구동전원(e)을 출력하는 기능을 수행하며, 이는 벡터 연산부, 전류제어기 및 위상제어기를 구비하는 통상적인 인버터 구성에 의해 실현될 수 있다.The inverter 44 is implemented by the present invention drive current and phase controlled drive power to control the torque and speed of the induction motor 50 in accordance with the torque control command (d) output from the speed controller 42 (e) performs a function of outputting, which can be realized by a conventional inverter configuration having a vector calculating section, a current controller and a phase controller.
이와 같이 구성되는 본 발명은 부하토크감시수단(20)의 부하토크 감시 데이터를 토대로 연산처리수단(30)에서 유도전동기(50)의 운전상태에 적합한 최적의 부하토크를 추정하게 된다. 이렇게 추정된 부하토크는 실제 유도전동기에 입력되는 전압과 전류에 기초하여 계산되어지는 하중데이터이므로 높은 신뢰성이 보장된다.The present invention configured as described above estimates the optimum load torque suitable for the operating state of the induction motor 50 in the calculation processing means 30 based on the load torque monitoring data of the load torque monitoring means 20. Since the estimated load torque is load data calculated based on the voltage and current input to the actual induction motor, high reliability is ensured.
이에 따라 연산처리수단(30)은 추정된 부하토크 정보와 유도전동기의 토크 특성에 의해 최적의 최대 속도(i)를 산출하게 되는 것이며, 결국 외부에서 입력되는 외부 속도지령(a)과 최적속도 제어기에서 출력되는 토크 대비 속도(i)를 연산하여 실제 운전속도 지령(b)을 출력하게 되고, 구동속도제어수단(40)은 실제 구동중인 유도전동기의 속도(g)와 상기 실제 운전속도 지령(b)의 차이값 만큼 보상하여 유도전동기(50)의 구동속도를 높일 수 있도록 하기 위해 인버터(44)에서 출력되는 구동전원(e)을 제어한다.Accordingly, the calculation processing means 30 calculates the optimum maximum speed i based on the estimated load torque information and the torque characteristics of the induction motor, and thus the external speed command a and the optimum speed controller input from the outside. Calculate the speed (i) compared to the torque output from the output to the actual operating speed command (b), the drive speed control means 40 is the speed (g) and the actual operating speed command (b) of the induction motor is actually driving In order to increase the driving speed of the induction motor 50 by compensating by the difference value of), the driving power (e) output from the inverter 44 is controlled.
따라서, 본 발명은 리프트에 차량의 비적재 상태이거나 부하하중이 작은 경차가 적재될수록 유도전동기(50)를 고속으로 구동하여 리프트를 신속히 이동시키게 되고, 부하하중이 큰 대형차량일수록 유도전동기(50)를 큰 토크로서 저속으로 구동하여 리프트를 서서히 이동시키게 된다.Therefore, the present invention drives the induction motor 50 at a high speed as the light vehicle having a non-loaded state or a small load load is loaded on the lift to move the lift quickly, and the induction motor 50 as the large vehicle has a large load load Drive at a low speed with a large torque to slowly move the lift.
즉, 리프트에 걸리는 적재 중량이 작은 경우에는 유도전동기(50)를 도 1 에 도시된 정출력 영역(Dv)에서 운전함으로써 유도전동기(50)의 출력 효율을 최대한 높이도록 하는 것이다.That is, when the loading weight applied to the lift is small, the induction motor 50 is operated in the constant output region DV shown in FIG. 1 to maximize the output efficiency of the induction motor 50.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 종래의 문제점을 실질적으로 해소하고 있다.As described above, the present invention substantially solves the conventional problems.
즉, 종래에는 차량 비적재 상태 혹은 경차가 적재된 상태의 리프트가 대형차량 적재 상태에서와 동일한 속도로 운전되었던 것에 비해, 본 발명은 리프트의 적재 차량에 의해 유도전동기에 가중되는 부하토크에 대응하여, 유도전동기의 고유 부하토크를 고려한 허용 가능한 최대의 속도로 유도전동기의 구동을 제어하게 되므로, 유도전동기의 출력 효율을 최대로 높일 수 있어 주차 설비의 신속한 운행에 의한 입출고 시간의 단축 및 차량의 적체 해소 등의 유용한 효과가 있다. That is, the present invention corresponds to the load torque that is weighted to the induction motor by the loading vehicle of the lift, whereas the lift in the non-vehicle state or the light vehicle is conventionally operated at the same speed as in the large vehicle loading state. Since the induction motor is controlled at the maximum allowable speed considering the inherent load torque of the induction motor, the output efficiency of the induction motor can be increased to the maximum. There are useful effects such as elimination.
도 1 은 본 발명이 적용되는 일반적인 유도전동기의 고유 출력 특성선도1 is an intrinsic output characteristic diagram of a general induction motor to which the present invention is applied.
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예의 구성을 보인 블록도Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a preferred embodiment of the present invention
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
20 - 부하토크감시수단 30 - 연산처리수단 20-load torque monitoring means 30-calculation processing means
32 - 최적속도 제어기 34 - 속도지령 발생부 32-Optimal Speed Controller 34-Speed Command Generator
36 - 엔코더 40 - 구동전원제어수단 36-encoder 40-drive power control means
42 - 속도제어기 44 - 인버터 42-Speed Controller 44-Inverter
50 - 유도전동기50-Induction Motor
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