KR101301450B1 - 건설 작업용 리프트의 회생 전력 재생 시스템 - Google Patents

건설 작업용 리프트의 회생 전력 재생 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101301450B1
KR101301450B1 KR1020120044947A KR20120044947A KR101301450B1 KR 101301450 B1 KR101301450 B1 KR 101301450B1 KR 1020120044947 A KR1020120044947 A KR 1020120044947A KR 20120044947 A KR20120044947 A KR 20120044947A KR 101301450 B1 KR101301450 B1 KR 101301450B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
drive motor
sub
lift car
inverter
Prior art date
Application number
KR1020120044947A
Other languages
English (en)
Inventor
원명균
강경인
조훈희
이명도
정홍구
신동우
정동준
김승우
Original Assignee
고려대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 고려대학교 산학협력단 filed Critical 고려대학교 산학협력단
Priority to KR1020120044947A priority Critical patent/KR101301450B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101301450B1 publication Critical patent/KR101301450B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P3/00—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
    • H02P3/06—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter
    • H02P3/08—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing a dc motor
    • H02P3/14—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing a dc motor by regenerative braking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B1/00—Control systems of elevators in general
    • B66B1/24—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration
    • B66B1/28—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical
    • B66B1/30—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical effective on driving gear, e.g. acting on power electronics, on inverter or rectifier controlled motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/10—Dynamic electric regenerative braking

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Stopping Of Electric Motors (AREA)

Abstract

본 발명은 건설 작업용 리프트의 회생 전력 재생 시스템에 관한 것으로, 리프트카의 상승 이동시에는 상승 이동에 필요한 정격 용량을 갖는 메인 구동 모터만을 작동시키고, 회생 전력이 발생하는 리프트카의 하강 이동시에는 별도의 서브 구동 모터를 추가로 작동시킴으로써, 리프트카의 하강 이동시에 발생하는 회생 전력의 발생량을 더욱 증가시킬 수 있으며, 이에 따라 에너지 효율을 극대화시킬 수 있는 건설 작업용 리프트의 회생 전력 재생 시스템을 제공한다.

Description

건설 작업용 리프트의 회생 전력 재생 시스템{Regenerative Power System for Construction Lift}
본 발명은 건설 작업용 리프트의 회생 전력 재생 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는 리프트카의 상승 이동시에는 상승 이동에 필요한 정격 용량을 갖는 메인 구동 모터만을 작동시키고, 회생 전력이 발생하는 리프트카의 하강 이동시에는 별도의 서브 구동 모터를 추가로 작동시킴으로써, 리프트카의 하강 이동시에 발생하는 회생 전력의 발생량을 더욱 증가시킬 수 있으며, 이에 따라 에너지 효율을 극대화시킬 수 있는 건설 작업용 리프트의 회생 전력 재생 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 건설 현장 등의 산업 현장에는 작업자 혹은 건설 자재 등을 운반하기 위해 리프트 장치가 설치된다. 이러한 건설 작업용 리프트는 작업자 혹은 건설 자재 등을 운반하는 리프트카와, 고층 건물 등의 고층 작업을 위해 필요한 높이까지 수직으로 설치되어 리프트카의 승하강 경로를 가이드하며, 다수의 고강도 구조관을 트러스 구조로 조립시킨 골격 구조물 형태의 마스트를 포함하여 구성된다.
또한, 리프트카에는 리프트카의 승하강을 위해 구동 모터가 장착되고, 리프트카의 정지를 위한 제동 장치 및 제동 장치의 고장으로 인해 발생할 수 있는 안전 사고를 방지할 수 있도록 별도의 기계적인 안전 장치가 장착된다. 이때, 구동 모터에는 일반적으로 별도의 공사 현장 전력 계통으로부터 전력 케이블을 통해 3상 교류 전원이 공급되는데, 이러한 3상 교류 전원은 인버터 유닛을 통해 구동 모터로 공급된다.
이와 같이 구성되는 건설 작업용 리프트는 리프트카가 하강 이동하는 경우 구동 모터로부터 회생 전력이 발생하게 되는데, 이와 같이 발생되는 회생 전력은 별도의 회생 저항을 통해 열을 발생시키는 방식으로 소비되는 것이 일반적이었다.
도 1은 종래 기술에 따라 구동 모터의 회생 전력을 단순 소비하는 방식의 회로도이고, 도 2는 종래 기술에 따라 구동 모터의 회생 전력을 재생하는 일반적인 방식의 회로도이다.
건설 작업용 리프트는 리프트카를 상하 이동시키기 위해 1개의 구동 모터(30) 또는 다수개의 구동 모터(30)가 장착되며, 구동 모터(30)를 동작 제어하기 위해 일반적으로 인버터 유닛(20)이 구비된다. 인버터 유닛(20)은 별도의 전력 계통(10)으로부터 공급된 전원을 구동 모터(30)에 인가하여 구동 모터(30)의 동작 상태를 제어하도록 구성된다.
인버터 유닛(20)에는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 별도의 전력 계통(10)으로부터 3상 교류 전원이 공급되는데, 이때, 인버터 유닛(20)은 3상 교류 전원을 컨버터(21)를 통해 직류로 변환하고 DC 충전부(22)를 거쳐 인버터(23)로 인가하며, 인버터(23)를 통해 직류를 다시 교류로 변환하여 구동 모터(30)로 인가하여 구동 모터(30)를 동작 제어하는 방식으로 구성된다.
이때, 구동 모터(30)가 리프트카를 하강 이동시키도록 작동하는 경우, 구동 모터(30)로부터 회생 전력이 발생하게 되는데, 이와 같이 발생되는 회생 전력은 도 1에 도시된 바와 같이 별도의 회생 저항(40)을 통해 열을 발생시키는 방식으로 소비되고 있다.
이와 같은 방식은 에너지의 낭비를 초래하게 되므로, 최근에는 에너지 효율을 높이기 위해 회생 전력을 활용하는 회생 전력 재생 시스템이 개발되고 있다. 이는 도 2에 도시된 바와 같이 구동 모터(30)에서 발생된 회생 전력을 인버터 유닛(20)으로부터 별도의 회생 전력 변환부(50)를 통해 인가받아 상용 전력으로 변환하여 다시 전력 계통(10)으로 전송하는 방식으로 구성된다.
그러나, 도 2에 도시된 회생 전력을 재생시키는 시스템은 일반적인 회생 전력 재생 시스템에 대한 구성일 뿐, 건설 작업용 리프트에는 아직까지 전혀 적용되지 못하고 있는 실정이다.
왜냐하면, 건설 작업용 리프트는 그 특성상 전력 계통으로부터 전원을 공급하는 전력 케이블의 길이가 매우 길게 형성될 뿐만 아니라 바람과 같은 외부 환경의 영향을 받아 전력 케이블이 서로 꼬이거나 자중에 의한 장력 발생 등에 의해 순간적인 단선이 발생하거나 전원의 상 불평형 현상이 자주 발생하게 되는데, 이러한 현상이 갑작스럽게 발생하게 되면, 일반적인 회생 전력 재생 시스템에 손상이 발생하게 되므로, 일반적인 회생 전력 재생 시스템이 건설 작업용 리프트에 쉽게 적용되지 못하고 있다.
또한, 이와 같은 회생 전력 재생 시스템은 그 효율이 높지 않아 재생 활용되는 회생 전력 에너지의 양이 충분하지 않아 실질적으로 널리 이용되지 못하고 있다.
아울러, 건설 작업용 리프트는 전력 케이블이 공사 현장의 외부 환경에 길게 노출되어 있으므로, 리프트카의 상하 이동시 끊어지는 사고가 빈번하게 발생하는데, 이때, 리프트카는 구동 모터에 전원 공급이 차단되므로 별도의 제동 장치에 의해 순간적으로 급정지하게 된다. 이와 같이 리프트카가 급정지하게 되면, 탑승객에 대한 부상 위험이 발생할 뿐만 아니라 기계적인 충격에 의해 운반 자재 및 리프트카 자체를 손상시키게 되는 문제가 있었다.
KR 10-1048578 B
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 리프트카의 상승 이동시에는 상승 이동에 필요한 정격 용량을 갖는 메인 구동 모터만을 작동시키고, 회생 전력이 발생하는 리프트카의 하강 이동시에는 별도의 서브 구동 모터를 추가로 작동시킴으로써, 리프트카의 하강 이동시에 발생하는 회생 전력의 발생량을 더욱 증가시킬 수 있으며, 이에 따라 에너지 효율을 극대화시킬 수 있는 건설 작업용 리프트의 회생 전력 재생 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 전원을 공급하는 전력 케이블에 순간적인 1선 접촉 불량과 같은 무시할 수 있는 이상 상태가 발생한 경우에는 리프트카의 계속적인 정상 작동을 가능하게 하도록 구성함으로써, 리프트카를 더욱 안정적으로 운전할 수 있도록 하는 건설 작업용 리프트의 회생 전력 재생 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 리프트카의 운행 중 전력 케이블이 단선되어 전력 공급이 차단되더라도 회생 전력 변환부로부터 변환 출력되는 상용 전력을 공급받아 구동 모터를 점진적으로 정지시킴으로써, 리프트카가 급정지하지 않고 점진적으로 정지하도록 하여 리프트카에 탑승한 탑승객의 부상 위험 및 운반 자재의 손상 위험을 방지하고 더욱 안전한 운전을 가능하게 하는 건설 작업용 리프트의 회생 전력 재생 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명은, 건설용 리프트카를 상하 방향으로 이동시키도록 작동하는 메인 구동 모터; 상기 건설용 리프트카를 하강 방향으로 이동시키도록 작동하는 서브 구동 모터; 별도의 공사 현장 전력 계통으로부터 전력 케이블을 통해 공급된 전원을 상기 메인 구동 모터 및 서브 구동 모터에 인가하여 상기 메인 구동 모터 및 서브 구동 모터의 동작 상태를 제어하도록 상기 메인 구동 모터 및 서브 구동 모터와 연결되는 인버터 유닛; 상기 메인 구동 모터 및 서브 구동 모터에서 발생하는 회생 전력을 상기 인버터 유닛으로부터 인가받아 상용 전력으로 변환하여 출력하는 회생 전력 변환부; 상기 인버터 유닛과 상기 서브 구동 모터를 전기적으로 연결 또는 차단하도록 작동하는 서브 컨택터; 및 상기 건설용 리프트카에 대한 상승 또는 하강 조작 신호를 인가받아 상기 인버터 유닛 및 서브 컨택터의 작동 상태를 제어하는 인버터 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설 작업용 리프트의 회생 전력 재생 시스템을 제공한다.
이때, 상기 서브 구동 모터에는 상기 서브 구동 모터의 동력이 상기 건설용 리프트카에 전달 또는 차단되도록 전기적으로 작동하는 전동 클러치가 장착되며, 상기 전동 클러치는 상기 리프트카가 하강 이동하는 경우 상기 서브 구동 모터의 동력을 상기 건설용 리프트카에 전달하도록 상기 인버터 제어부에 의해 동작 제어될 수 있다.
한편, 건설 작업용 리프트의 회생 전력 재생 시스템은, 상기 전력 케이블의 이상 상태를 감시하는 라인 감시부; 상기 공사 현장 전력 계통으로부터 상기 인버터 유닛으로 공급되는 전원을 차단할 수 있도록 작동하는 메인 컨택터; 및 상기 라인 감시부의 신호를 인가받아 상기 메인 컨택터의 작동 상태를 제어하는 컨택터 제어부를 더 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 컨택터 제어부는 상기 전력 케이블의 이상 상태가 상기 라인 감시부에 의해 미리 설정된 지속 시간 동안 계속 감지된 경우 상기 메인 컨택터가 전원 차단 상태가 되도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 인버터 제어부는 상기 라인 감시부의 신호를 인가받아 상기 인버터 유닛의 작동 상태를 제어하고, 상기 인버터 제어부는 상기 전력 케이블의 이상 상태가 상기 라인 감시부에 의해 상기 지속 시간 동안 계속 감지된 경우 상기 인버터 유닛이 상기 회생 전력 변환부로부터 변환 출력되는 상용 전력을 공급받아 상기 메인 구동 모터 및 서브 구동 모터를 점진적으로 정지시키도록 제어할 수 있다.
본 발명에 의하면, 리프트카의 상승 이동시에는 상승 이동에 필요한 정격 용량을 갖는 메인 구동 모터만을 작동시키고, 회생 전력이 발생하는 리프트카의 하강 이동시에는 별도의 서브 구동 모터를 추가로 작동시킴으로써, 리프트카의 하강 이동시에 발생하는 회생 전력의 발생량을 더욱 증가시킬 수 있으며, 이에 따라 에너지 효율을 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 전원을 공급하는 전력 케이블에 순간적인 1선 접촉 불량과 같은 무시할 수 있는 이상 상태가 발생한 경우에는 리프트카의 계속적인 정상 작동을 가능하게 하도록 구성함으로써, 리프트카를 더욱 안정적으로 운전할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 리프트카의 운행 중 전력 케이블이 단선되어 전력 공급이 차단되더라도 회생 전력 변환부로부터 변환 출력되는 상용 전력을 공급받아 구동 모터를 점진적으로 정지시킴으로써, 리프트카가 급정지하지 않고 점진적으로 정지하도록 하여 리프트카에 탑승한 탑승객의 부상 위험 및 운반 자재의 손상 위험을 방지하고 더욱 안전한 운전을 가능하게 하는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따라 구동 모터의 회생 전력을 단순 소비하는 방식의 회로도,
도 2는 종래 기술에 따라 구동 모터의 회생 전력을 재생하는 일반적인 방식의 회로도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 작업용 리프트의 구조를 전력 계통을 중심으로 개략적으로 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 작업용 리프트의 리프트카에 서브 구동 모터가 장착된 구조를 개념적으로 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 작업용 리프트의 회생 전력 재생 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 기능 블록도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 작업용 리프트의 회생 전력 재생 시스템의 회생 전력 재생 작동 흐름을 개략적으로 도시한 흐름도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 작업용 리프트의 회생 전력 재생 시스템을 구현하기 위해 참고적으로 도시한 회로도,
도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 건설 작업용 리프트의 회생 전력 재생 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 기능 블록도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 작업용 리프트의 구조를 전력 계통을 중심으로 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 작업용 리프트의 리프트카에 서브 구동 모터가 장착된 구조를 개념적으로 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 작업용 리프트의 회생 전력 재생 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 기능 블록도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 작업용 리프트의 회생 전력 재생 시스템의 회생 전력 재생 작동 흐름을 개략적으로 도시한 흐름도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 작업용 리프트의 회생 전력 재생 시스템을 구현하기 위해 참고적으로 도시한 회로도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 건설 작업용 리프트는 도 3에 도시된 바와 같이 다수의 고강도 구조관을 트러스 구조로 조립시킨 골격 구조물 형태로 수직 방향으로 설치된 마스트(M)에 리프트카(C)가 상하 방향으로 이동하는 형태로 구성된다. 리프트카(C)에는 리프트카(C)의 승하강을 위해 구동 모터(100,100a)가 장착되고, 구동 모터(100,100a)에는 별도의 공사 현장 전력 계통(P1)으로부터 전력 케이블(S)을 통해 3상 교류 전원이 공급되는데, 이러한 3상 교류 전원은 인버터 유닛(200)을 통해 구동 모터(100,100a)로 공급된다.
이와 같이 구성된 건설 작업용 리프트는 리프트카(C)가 하강 이동하는 경우, 회생 전력이 발생하게 되는데, 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 작업용 리프트의 회생 전력 재생 시스템은 이러한 회생 전력을 재생시킬 수 있는 시스템으로서, 메인 구동 모터(100), 서브 구동 모터(100a), 인버터 유닛(200), 회생 전력 변환부(300), 라인 감시부(400), 서브 컨택터(800) 및 인버터 제어부(600)를 포함하여 구성된다.
메인 구동 모터(100)는 리프트카(C)를 마스트(M)를 따라 상하 방향으로 이동시키는 구성으로, 리프트카(C)의 상단에 장착되어 리프트카(C)와 함께 이동하도록 장착된다. 이러한 메인 구동 모터(100)는 별도의 공사 현장 전력 계통(P1)으로부터 전력 케이블(S)을 통해 3상 교류 전원을 공급받아 작동하는데, 3상 교류 전원은 인버터 유닛(200)을 통해 메인 구동 모터(100)로 공급된다. 이때, 메인 구동 모터(100)는 다수개 구비될 수 있다.
서브 구동 모터(100a)는 리프트카(C)를 마스트(M)를 따라 하강 방향으로 이동시키도록 작동하는 구성으로, 메인 구동 모터(100)와 마찬가지로 리프트카(C)의 상단에 장착되어 리프트카(C)와 함께 이동하도록 장착되며, 전력 케이블(S)을 통해 3상 교류 전원을 공급받아 작동하도록 구성되고, 3상 교류 전원은 인버터 유닛(200)을 통해 서브 구동 모터(100a)로 공급된다. 서브 구동 모터(100a)는 도시된 바와 같이 1개 구비될 수도 있고, 2개 이상 다수개 구비될 수도 있다.
이때, 리프트카(C)를 상승 이동시키는 경우에는 인버터 유닛(200)에 의해 메인 구동 모터(100)에 전원이 공급되고, 리프트카(C)를 하강 이동시키는 경우에는 인버터 유닛(200)에 의해 메인 구동 모터(100) 및 서브 구동 모터(100a)에 전원이 공급된다. 따라서, 리프트카(C)가 상승 이동시에는 메인 구동 모터(100)만 작동하고, 리프트카(C)가 하강 이동시에는 메인 구동 모터(100) 및 서브 구동 모터(100a)가 모두 작동한다.
인버터 유닛(200)은 별도의 공사 현장 전력 계통(P1)으로부터 전력 케이블(S)을 통해 공급된 3상 교류 전원을 메인 구동 모터(100) 및 서브 구동 모터(100a)에 인가하여 메인 구동 모터(100) 및 서브 구동 모터(100a)의 동작 상태를 제어하도록 메인 구동 모터(100) 및 서브 구동 모터(100a)와 연결되며, 메인 구동 모터(100) 및 서브 구동 모터(100a)와 마찬가지로 리프트카(C)의 상단에 장착되어 리프트카(C)와 함께 이동하도록 장착될 수 있다. 이러한 인버터 유닛(200)은 도 7에 도시된 바와 같이 별도의 공사 현장 전력 계통(P1)으로부터 공급된 3상 교류 전원을 컨버터(210)를 통해 직류로 변환하고 DC 충전부(220)를 거쳐 인버터(230)로 인가하며, 인버터(230)를 통해 직류를 다시 교류로 변환하여 메인 구동 모터(100) 및 서브 구동 모터(100a)로 인가하여 메인 구동 모터(100) 및 서브 구동 모터(100a)를 동작 제어하는 방식으로 구성된다.
회생 전력 변환부(300)는 메인 구동 모터(100) 및 서브 구동 모터(100a)에서 발생하는 회생 전력을 인버터 유닛(200)으로부터 인가받아 상용 전력으로 변환하여 출력하도록 구성된다. 즉, 리프트카(C)가 하강 이동하도록 메인 구동 모터(100) 및 서브 구동 모터(200)가 작동하는 경우, 리프트카(C)의 자중에 의해 메인 구동 모터(100)에서는 회생 전력이 발생하여 인버터 유닛(200)으로 인가되는데, 회생 전력 변환부(300)는 이러한 회생 전력을 인버터 유닛(200)으로부터 인가받아 상용 전력으로 변환하여 출력한다. 회생 전력 변환부(300)를 통해 변환 출력되는 상용 전력은 전력 케이블(S)을 통해 공사 현장 전력 계통(P1) 또는 별도의 일반 수용가 전력 계통(P2)로 공급되어 추가적인 에너지원으로 사용될 수 있다.
서브 컨택터(800)는 인버터 유닛(200)과 서브 구동 모터(100a)를 전기적으로 연결 또는 차단하도록 작동하며, 인버터 제어부(700)는 별도의 조작부(C1)로부터 발생한 승하강 조작 신호를 인가받아 인버터 유닛(200) 및 서브 컨택터(800)의 작동 상태를 제어하도록 구성된다.
이때, 인버터 제어부(700)는 리프트카(C)에 대한 상승 조작 신호가 발생한 경우, 이를 인가받아 서브 컨택터(800)를 차단 상태로 작동시킴과 동시에 인버터 유닛(200)으로부터 메인 구동 모터(100)에 전원이 공급되도록 제어하고, 리프트카(C)에 대한 하강 조작 신호가 발생한 경우에는, 이를 인가받아 서브 컨택터(800)를 연결 상태로 작동시킴과 동시에 인버터 유닛(200)으로부터 메인 구동 모터(100) 및 서브 구동 모터(100a)에 전원이 공급되도록 제어한다.
이러한 구성에 따라 도 6에 도시된 바와 같이 조작부(C1)에 의해 승하강 조작 신호가 발생하면(S1), 이 신호가 리프트카(C) 상승 신호인지 파악하여(S2) 상승 신호인 경우에는 메인 구동 모터(100)가 작동하도록 서브 컨택터(800) 및 인버터 유닛(200)이 인버터 제어부(700)에 의해 동작 제어된다(S4). 한편, 승하강 조작 신호가 리프트카(C) 상승 신호가 아니라면, 이 신호가 리프트카(C) 하강 신호인지 파악하여(S3), 하강 신호인 경우에는 메인 구동 모터(100) 및 서브 구동 모터(100a)가 모두 작동하도록 서브 컨택터(800) 및 인버터 유닛(200)이 인버터 제어부(700)에 의해 동작 제어된다(S5).
이때, 리프트카(C)가 하강 이동시에는 전술한 바와 같이 메인 구동 모터(100) 및 서브 구동 모터(100a)로부터 회생 전력이 발생하게 되고(S6), 이러한 회생 전력은 회생 전력 변환부(300)에 의해 상용 전력으로 변환 출력되어 공사 현장 전력 계통(P1) 또는 일반 수용가 전력 계통(P2)으로 공급되어 추가적인 에너지원으로 사용된다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 작업용 리프트의 회생 전력 재생 시스템은 회생 전력이 발생하는 리프트카(C)의 하강 이동시에 별도의 서브 구동 모터(100a)를 메인 구동 모터(100)와 별개로 더 추가 작동하도록 구성함으로써, 회생 전력의 발생량을 증가시켜 에너지 효율을 극대화시킬 수 있다. 즉, 리프트카(C)의 상승 이동시에는 상승 이동에 필요한 정격 용량을 갖는 메인 구동 모터(100)만을 작동시키지만, 리프트카(C)가 하강 이동시에는 정격 용량보다 더 작은 용량이 필요한데도 불구하고 별도의 서브 구동 모터(100a)를 추가로 작동시킴으로써, 리프트카(C)의 하강 이동시에 발생하는 회생 전력의 발생량을 더욱 증가시킬 수 있으며, 이에 따라 에너지 효율을 극대화시킬 수 있다.
한편, 서브 구동 모터(100a)에는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 서브 구동 모터(100a)의 동력이 리프트카(C)에 전달 또는 차단되도록 전기적으로 작동하는 전동 클러치(110)가 장착되며, 전동 클러치(110)는 리프트카(C)가 하강 이동하는 경우에만 서브 구동 모터(100a)의 동력을 리프트카(C)에 전달하도록 인버터 제어부(700)에 의해 동작 제어된다.
즉, 전동 클러치(110)는 리프트카(C)가 상승 이동하는 동안에는 인버터 제어부(700)에 의해 동력 차단 상태로 작동하여 서브 구동 모터(100a)와 리프트카(C)의 동력 전달 상태가 차단되고, 리프트카(C)가 하강 이동하는 동안에는 인버터 제어부(700)에 의해 동력 전달 상태로 작동하여 서브 구동 모터(100a)의 동력이 리프트카(C)에 전달되어 리프트카(C)를 하강 이동시킬 수 있도록 구성된다.
따라서, 서브 구동 모터(100a)가 서브 컨택터(800) 및 인버터 제어부(700)에 의해 리프트카(C)가 하강 이동하는 동안에만 작동하는 구성과는 별개로 전동 클러치(110)에 의해 서브 구동 모터(100a)의 동력이 리프트카(C)가 하강 이동하는 동안에만 동력 전달되도록 구성됨으로써, 리프트카(C)의 상승 이동과 하강 이동시에 발생하는 동력 전달 구조를 더욱 완벽하게 분리할 수 있어 회생 전력 재생 시스템을 더욱 안정적이고 정확하게 유지시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 건설 작업용 리프트의 회생 전력 재생 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 기능 블록도이다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 건설 작업용 리프트의 회생 전력 재생 시스템은 도 8에 도시된 바와 같이 라인 감시부(400)와, 메인 컨택터(500)와, 컨택터 제어부(600)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
라인 감시부(400)는 전력 케이블(S)의 단선과 같은 이상 상태를 감시할 수 있도록 구성된다. 예를 들면, 전력 케이블(S)에서 단선, 단락, 지락과 같은 현상이 발생하여 과전류, 단락 전류, 전류의 상 불평형 등이 발생하는지 여부를 지속적으로 감시한다.
메인 컨택터(500)는 공사 현장 전력 계통(P1)으로부터 인버터 유닛(200)으로 공급되는 전원을 차단할 수 있도록 구성되며, 컨택터 제어부(600)는 라인 감시부(400)의 감시 신호를 인가받아 메인 컨택터(500)의 작동 상태를 제어한다. 즉, 메인 컨택터(500)는 전력 케이블(S) 상에 장착되는 컨택터로서, 인버터 유닛(200)으로 공급되는 전력을 차단하거나 연결하도록 구성되는데, 이는 라인 감시부(400)의 감시 신호에 따라 컨택터 제어부(600)를 통해 동작 제어된다.
이때, 컨택터 제어부(600)는 전력 케이블(S)의 이상 상태가 라인 감시부(400)에 의해 미리 설정된 지속 시간 동안 계속적으로 감시된 경우에만 메인 컨택터(500)가 전원 차단 상태가 되도록 동작 제어한다.
따라서, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 회생 전력 재생 시스템은 전력 케이블(S)에 무시해도 좋을 순간적인 단락 현상 등이 발생한 경우에는 인버터 유닛(200)에 대한 전력 공급을 계속 유지하여 메인 구동 모터(100) 및 서브 구동 모터(100a)에 대한 정상적인 작동이 가능하도록 함과 동시에 회생 전력 또한 계속해서 재생시킬 수 있다.
좀 더 자세히 살펴보면, 건설 작업용 리프트는 종래 기술에서 설명한 바와 같이 전력 케이블(S)이 길게 형성되어 외부 환경에 그대로 노출된 상태로 배치되므로, 자중이나 또는 바람 등의 영향으로 서로 꼬이거나 단선 등의 현상이 빈번하게 발생하게 된다. 특히, 리프트카(C)가 상승하거나 또는 하강중 감속하는 경우에는 전력 케이블(S)에 작용하는 장력이 순간적으로 증가하여 전력 케이블(S)의 1선 단선 및 1선 접촉 불량 등의 현상이 순간적으로 발생할 수 있다. 이와 같은 순간적인 1선 접촉 불량 등의 현상은 이후 전력 케이블(S)의 장력이 완화되면 다시 정상적으로 복귀하게 되므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 컨택터 제어부(600)는 라인 감시부(400)에 의해 감지되는 전력 케이블(S)의 이상 상태가 미리 설정된 지속 시간 동안 계속 유지되는 경우에만 메인 컨택터(500)가 전원 차단 상태가 되도록 동작 제어한다.
즉, 전력 케이블(S)에 실질적인 단선, 단락, 지락이 발생하여 지속적으로 과전류, 단락 전류, 전류의 상 불평형 현상이 발생한 경우에만 메인 컨택터(500)를 통해 전력 케이블(S)의 전원 연결 상태를 차단하도록 구성된다.
따라서, 전력 케이블(S)에 무시해도 좋을 정도의 순간적인 단락 현상 등이 발생한 경우에는 인버터 유닛(200)에 대한 전력 공급을 계속적으로 유지하여 메인 구동 모터(100) 및 서브 구동 모터(100a)의 정상적인 작동이 가능하도록 하고, 이에 따라 공사 중 리프트카(C)의 빈번한 운행 중단을 방지할 수 있어 더욱 안정적으로 리프트카(C)를 가동시킬 수 있다. 또한, 전원 공급이 계속적으로 이루어질 수 있어 메인 구동 모터(100)로부터 발생하는 회생 전력을 계속해서 재생시킬 수 있어 회생 전력에 대한 재생 효율 또한 우수한 상태로 계속 유지할 수 있다.
한편, 인버터 제어부(700)는 전력 케이블(S)의 이상 상태가 라인 감시부(400)에 의해 미리 설정된 지속 시간 동안 계속 감지된 경우 인버터 유닛(200)이 회생 전력 변환부(300)로부터 변환 출력되는 상용 전력을 공급받아 메인 구동 모터(100) 및 서브 구동 모터(100a)를 점진적으로 정지시키도록 제어할 수 있다.
즉, 라인 감시부(400)에 의해 전력 케이블(S)의 이상 상태가 일정 시간 이상 계속 감지되면, 전술한 바와 같이 컨택터 제어부(600)에 의해 메인 컨택터(500)가 차단 동작하여 공사 현장 전력 계통(P1)으로부터 상용 전력의 공급이 차단되는데, 이 경우 회생 전력 변환부(300)는 인버터 유닛(200)의 내부 DC 전압이 인버터 한계 전압으로 상승할 때까지 정상적인 전압 전류를 출력하게 되므로, 인버터 유닛(200)은 이러한 회생 전력 변환부(300)로부터 변환 출력되는 상용 전력을 공급받아 메인 구동 모터(100) 및 서브 구동 모터(100a)를 점진적으로 정지시키도록 인버터 제어부(700)에 의해 동작 제어된다.
이러한 구조에 따라 리프트카(C)가 하강하는 동안 전력 케이블(S)이 단선되는 등의 이상 상태가 발생하게 되면, 종래 기술과 달리 리프트카(C)가 점진적으로 정지하게 되므로, 리프트카(C)에 기계적인 충격이 방지되어 리프트카(C)에 탑승한 탑승객의 부상 위험을 방지할 수 있고 운반 자재에 대한 손상을 방지할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 메인 구동 모터 100a: 서브 구동 모터
110: 전동 클러치 200: 인버터 유닛
300: 회생 전력 변환부 400: 라인 감시부
500: 메인 컨택터 600: 컨택터 제어부
700: 인버터 제어부 800: 서브 컨택터
P1: 공사 현장 전력 계통 C: 리프트카
S: 전력 케이블

Claims (5)

  1. 건설용 리프트카를 상하 방향으로 이동시키도록 작동하는 메인 구동 모터;
    상기 건설용 리프트카를 하강 방향으로 이동시키도록 작동하는 서브 구동 모터;
    별도의 공사 현장 전력 계통으로부터 전력 케이블을 통해 공급된 전원을 상기 메인 구동 모터 및 서브 구동 모터에 인가하여 상기 메인 구동 모터 및 서브 구동 모터의 동작 상태를 제어하도록 상기 메인 구동 모터 및 서브 구동 모터와 연결되는 인버터 유닛;
    상기 메인 구동 모터 및 서브 구동 모터에서 발생하는 회생 전력을 상기 인버터 유닛으로부터 인가받아 상용 전력으로 변환하여 출력하는 회생 전력 변환부;
    상기 인버터 유닛과 상기 서브 구동 모터를 전기적으로 연결 또는 차단하도록 작동하는 서브 컨택터; 및
    상기 건설용 리프트카에 대한 상승 또는 하강 조작 신호를 인가받아 상기 인버터 유닛 및 서브 컨택터의 작동 상태를 제어하는 인버터 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설 작업용 리프트의 회생 전력 재생 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 서브 구동 모터에는 상기 서브 구동 모터의 동력이 상기 건설용 리프트카에 전달 또는 차단되도록 전기적으로 작동하는 전동 클러치가 장착되며,
    상기 전동 클러치는 상기 리프트카가 하강 이동하는 경우 상기 서브 구동 모터의 동력을 상기 건설용 리프트카에 전달하도록 상기 인버터 제어부에 의해 동작 제어되는 것을 특징으로 하는 건설 작업용 리프트의 회생 전력 재생 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 전력 케이블의 이상 상태를 감시하는 라인 감시부;
    상기 공사 현장 전력 계통으로부터 상기 인버터 유닛으로 공급되는 전원을 차단할 수 있도록 작동하는 메인 컨택터; 및
    상기 라인 감시부의 신호를 인가받아 상기 메인 컨택터의 작동 상태를 제어하는 컨택터 제어부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건설 작업용 리프트의 회생 전력 재생 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 컨택터 제어부는 상기 전력 케이블의 이상 상태가 상기 라인 감시부에 의해 미리 설정된 지속 시간 동안 계속 감지된 경우 상기 메인 컨택터가 전원 차단 상태가 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 건설 작업용 리프트의 회생 전력 재생 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 인버터 제어부는 상기 라인 감시부의 신호를 인가받아 상기 인버터 유닛의 작동 상태를 제어하고,
    상기 인버터 제어부는 상기 전력 케이블의 이상 상태가 상기 라인 감시부에 의해 상기 지속 시간 동안 계속 감지된 경우 상기 인버터 유닛이 상기 회생 전력 변환부로부터 변환 출력되는 상용 전력을 공급받아 상기 메인 구동 모터 및 서브 구동 모터를 점진적으로 정지시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 건설 작업용 리프트의 회생 전력 재생 시스템.

KR1020120044947A 2012-04-27 2012-04-27 건설 작업용 리프트의 회생 전력 재생 시스템 KR101301450B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120044947A KR101301450B1 (ko) 2012-04-27 2012-04-27 건설 작업용 리프트의 회생 전력 재생 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120044947A KR101301450B1 (ko) 2012-04-27 2012-04-27 건설 작업용 리프트의 회생 전력 재생 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101301450B1 true KR101301450B1 (ko) 2013-08-28

Family

ID=49221449

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120044947A KR101301450B1 (ko) 2012-04-27 2012-04-27 건설 작업용 리프트의 회생 전력 재생 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101301450B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005324885A (ja) 2004-05-12 2005-11-24 Toshiba Elevator Co Ltd エレベータ制御装置
JP2007137621A (ja) 2005-11-21 2007-06-07 Mitsubishi Electric Corp エレベータの制御装置
JP2011153509A (ja) 2010-01-27 2011-08-11 Fuji Hensokuki Co Ltd 駐車場の駆動装置
KR20110103132A (ko) * 2010-03-12 2011-09-20 누리엔지 엔지니어링(주) 슬레이브 모터를 가지는 엘리베이터 장치 및 그 제어방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005324885A (ja) 2004-05-12 2005-11-24 Toshiba Elevator Co Ltd エレベータ制御装置
JP2007137621A (ja) 2005-11-21 2007-06-07 Mitsubishi Electric Corp エレベータの制御装置
JP2011153509A (ja) 2010-01-27 2011-08-11 Fuji Hensokuki Co Ltd 駐車場の駆動装置
KR20110103132A (ko) * 2010-03-12 2011-09-20 누리엔지 엔지니어링(주) 슬레이브 모터를 가지는 엘리베이터 장치 및 그 제어방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3621419B2 (ja) エレベータの制御方法
KR20170028239A (ko) 엘리베이터 자동 구조 및 절전 장치와 그 제어 방법 및 슈퍼 커패시터 모듈
US20170101291A1 (en) Elevator system battery output control
CN104555626A (zh) 施工升降机断电安全下降的控制系统及控制方法
JP2008168795A (ja) 給電設備
CN101163636A (zh) 电梯装置
CN103434914A (zh) 一种滑触线储能型施工升降机
JP6042078B2 (ja) クレーン装置、及びクレーン装置の制御方法
CN105580256B (zh) 功率变换器
EP3078102B1 (en) Motor assembly and hoist drive
CN103237751A (zh) 用于乘客输送机的再生功率控制
CN101525107B (zh) 变频起重控制系统
KR101301450B1 (ko) 건설 작업용 리프트의 회생 전력 재생 시스템
KR101348853B1 (ko) 건설 작업용 리프트의 회생 전력 재생 시스템
CN102471020B (zh) 电梯的控制装置
CN102464235A (zh) 改进的新能源电梯
JP2023083270A (ja) クレーン
CN104803262A (zh) 一种智能型施工升降机
KR101335496B1 (ko) 다이내믹 제동을 이용하는 더블랩 트랙션 엘리베이터 기계의 모듈 구성부
CN104418192A (zh) 电梯控制装置
CN104150298B (zh) 一种具有辅助控制单元的电梯及其控制方法
JP4837272B2 (ja) エレベーターの制御装置
JP2014009041A (ja) エレベーター制御装置
CN111099483B (zh) 升降机、电能存储释放控制器和电能存储释放方法
KR20140002844A (ko) 건설 작업용 리프트 시스템 및 이의 제어 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160615

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170707

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180723

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190808

Year of fee payment: 7