KR101305753B1 - 권상기용 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

권상 장치의 브레이크의 수명의 판단을 용이하게 할 수 있는 권상기의 제어 장치를 제공한다. 시간 설정부는, 이중 권선 유도 전동기를 시동시키고 나서 브레이크의 제동 해제가 행해질 때까지의 시간 및 브레이크의 제동 시작으로부터 이중 권선 유도 전동기를 정지시킬 때까지의 시간을, 이중 권선 유도 전동기를 시동시키고 나서 토크가 발생할 때까지의 시간에 따라 설정한다. 시간 변경부는, 전원의 전원 주파수가 50㎐와 60㎐ 중 어느 것인지를 검출하여 이중 권선 유도 전동기를 시동시키고 나서 브레이크의 제동 해제가 행해질 때까지의 시간 및 브레이크의 구동을 정지시키고 나서 이중 권선 유도 전동기를 정지시킬 때까지의 시간 중 적어도 한 쪽을, 전원의 전원 주파수에 따라 변경 가능하게 한다.

Description

권상기용 제어 장치 및 방법{CONTROL DEVICE AND METHOD FOR HOIST}
본 발명은, 이중 권선 유도 전동기(double winding induction motor) 및 브레이크(brake)를 가진 권상기(hoist)를 제어하는 권상기용 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
종래에, 워크(work)를 권상(卷上) 또는 권하(卷下)하기 위한 속도를 변경 가능하게 한 권상기로서, 이중 권선 유도 전동기를 이용한 권상기가 널리 사용되고 있다. 이중 권선 유도 전동기를 이용한 권상기에서는, 조작부의 조작에 따라 고속도에서의 권상(고속 권상), 고속도에서의 권하(고속 권하), 저속도에서의 권상(저속 권상), 및 저속도에서의 권하(저속 권하) 사이의 절환이 행해지고 있다(예를 들면, 특허문헌1,2).
특개평 3-36197호 공보 특개소 49-124515호 공보
이중 권선 유도 전동기에 전력을 공급하는 전원의 전원 주파수는, 국가나 지역에 따라 50㎐와 60㎐ 중 어느 한 쪽이 사용된다. 이중 권선 유도 전동기의 회전수(권상 또는 권하 속도)는, 전원 주파수에 따라 다르다. 즉, 전원 주파수가 60㎐인 때의 이중 권선 유도 전동기의 회전수는, 전원 주파수가 50㎐인 때의 1.2배가 된다. 권상기에 이용되는 브레이크의 제동 에너지도 전원 주파수에 따라 다르므로 권상기에 이용되는 브레이크의 브레이크 디스크(brake disk)의 마모도 전원 주파수에 따라 다르다. 그 결과, 권상기에 이용되는 브레이크의 브레이크 디스크의 마모는, 전원 주파수에 따라 편차가 발생하여 권상기의 브레이크의 수명 판단이 곤란해져 있다.
이중 권선 유도 전동기를 이용한 권상기에서는, 권상기의 관리를 용이하게 하기 위하여, 권상기에 이용되는 브레이크의 브레이크 디스크의 마모 편차를 없애어 권상기의 브레이크의 수명 판단을 용이하게 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 목적은, 권상 장치의 브레이크의 수명 판단을 용이하게 할 수 있는 권상기용 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, 권상기용 제어 장치로, 제1속도 또는 상기 제1속도보다 낮은 제2속도에서의 권상 또는 권하를 하는 이중 권선 유도 전동기의 시동으로부터 상기 이중 권선 유도 전동기를 제동하는 브레이크의 제동 해제까지의 시간 및 브레이크의 제동 시작으로부터 이중 권선 유도 전동기의 정지까지의 시간을, 이중 권선 유도 전동기의 시동에서 토크 발생까지의 시간에 따라 설정하는 시간 설정부와, 권상기에 전력을 공급하는 전원의 전원 주파수를 검출하고, 이중 권선 유도 전동기의 시동으로부터 브레이크의 제동 해제까지의 시간과, 브레이크의 제동 시작으로부터 이중 권선 유도 전동기의 정지까지의 시간 중 적어도 한 쪽을, 전원의 전원 주파수에 따라 변경 가능하게 하는 시간 변경부를 가진 것을 특징으로 하는 권상기용 제어 장치를 제공한다.
이러한 권상기용 제어 장치는, 브레이크의 제동 시간을 검출하는 제동 시간 검출부와, 제동 시간 검출부에 의해 검출된 제동 시간에 의거하여 브레이크의 교환 시기를 판단하는 교환 시기 판단부를 더 가진 것이 바람직하다.
이러한 권상기용 제어 장치에 있어서, 시간 설정부는, 이중 권선 유도 전동기의 시동으로부터 브레이크의 제동 해제까지의 시간 및 브레이크의 제동 시작으로부터 이중 권선 유도 전동기의 정지까지의 시간을, 파라미터로 변경 가능하게 설정하는 것이 바람직하다.
이러한 권상기용 제어 장치는, 제1속도에서의 권상 또는 권하 때에, 제1속도에서의 권상 또는 권하에서 제2속도에서의 권상 또는 권하로의 절환 후 정지의 지시를, 이중 권선 유도 전동기에 대하여 행하는 유도 전동기 지시부를 더 가진 것이 바람직하다.
이러한 권상기용 제어 장치는, 제1속도에서의 권상 또는 권하 때에, 시동 후의 제2속도에서의 권상 또는 권하에서 제1속도에서의 권상 또는 권하로의 절환의 지시를, 이중 권선 유도 전동기에 대하여 행하는 유도 전동기 지시부를 더 가진 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은, 제1속도 또는 상기 제1속도보다 낮은 제2속도에서의 권상 또는 권하를 하는 이중 권선 유도 전동기 및 이중 권선 유도 전동기를 제동하는 브레이크를 가진 권상기를 제어하는 방법으로, 권상기에 전력을 공급하는 전원의 전원 주파수를 검출하는 단계와, 이중 권선 유도 전동기의 시동으로부터 토크 발생까지의 시간에 따라 설정된 상기 이중 권선 유도 전동기의 시동으로부터 상기 브레이크의 제동 해제까지의 시간과, 이중 권선 유도 전동기의 시동으로부터 토크 발생까지의 시간에 따라 설정된 상기 브레이크의 제동 시작으로부터 상기 이중 권선 유도 전동기의 정지까지의 시간 중 적어도 한 쪽을, 전원의 전원 주파수에 따라 변경하는 단계를 가진 것을 특징으로 하는 권상기용 제어 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 권상 장치의 브레이크의 수명의 판단을 용이하게 할 수 있다.
도 1은, 본 발명에 따른 권상기용 제어 장치가 사용되는 권상기의 개략도이다.
도 2는, 본 발명에 따른 권상기용 제어 장치 및 그 주변부의 블록도이다.
도 3a는, 고속 권상 때에 있어서 권상기의 이중 권선 유도 전동기 및 브레이크의 동작 타이밍 차트이다.
도 3b는, 고속 권하 때에 있어서 권상기의 이중 권선 유도 전동기 및 브레이크의 동작 타이밍 차트이다.
도 3c는, 저속 권상 때에 있어서 권상기의 이중 권선 유도 전동기 및 브레이크의 동작 타이밍 차트이다.
도 3d는, 저속 권하 때에 있어서 권상기의 이중 권선 유도 전동기 및 브레이크의 동작 타이밍 차트이다.
도 4는, 본 발명에 따른 권상기용 제어 장치에 의해 실행되는 시간 변경 플로우 차트이다.
도 5는, 본 발명에 따른 권상기용 제어 장치에 의해 실행되는 교환 시기 판단 플로우 차트이다.
도 6은, 본 발명에 따른 권상기용 제어 장치에 의해 실행되는 권상 및 권하 제어 플로우 차트이다.
본 발명에 따른 권상기용 제어 장치 및 방법의 실시예를, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
도 1은, 본 발명에 따른 권상기용 제어 장치가 사용되는 권상기의 개략도이다. 도 1에 있어서, 권상기(1)는, 화살표(a 또는 b) 방향으로 이동 가능한 횡행(橫行) 장치(2)에 장착되어 있고, 3상 전원과 같은 전원(3)에서 전력이 공급된다. 또한, 권상기(1)에는, 조작부(4)의 조작에 따라 권상기(1)의 각종 동작을 제어하는 제어 장치(5)가 설치되어 있다.
권상기(1)는, 제1속도로서의 고속도 또는 제2속도로서의 저속도에서의 화살표(c) 방향의 권상 또는 화살표(d) 방향의 권하(회전)를 행하는 이중 권선 유도 전동기(6)와, 이중 권선 유도 전동기(6)를 제동하는 브레이크(7)와, 이중 권선 유도 전동기(6)에서 발생한 토크(torque)를 증폭하는 감속기(8)와, 워크를 설치 가능한 훅(hook)(9)과, 훅을 접속한 와이어로프(wire rope)(10)와, 토크 증폭한 감속기(8)로 와이어로프(10)를 권상 또는 권하하는 권동(hoisting drum)(11)을 가진다.
더욱이, 고속도 및 저속도의 값은, 예를 들면, 훅(9)에 장착되는 워크에 따라 조작부(4)에 의해 설정된다. 또한, 조작부(4)는, 2단식 또는 4점식 버턴(button)을 이용하여 고속 권상. 고속 권하, 저속 권상, 및 저속 권하의 절환을 행한다. 2단식 버턴을 이용하는 경우, 제1버턴을 1회 누르면 저속 권상의 조작 신호가 출력되고, 제1버턴을 2회 연속하여 누르면 고속 권상의 조작 신호가 출력되고, 제2버턴을 1회 누르면 저속 권하의 조작 신호가 출력되고, 제2버턴을 2회 연속하여 누르면 고속 권하의 조작 신호가 출력된다. 한편, 4점식 버턴을 이용하는 경우, 제1버턴을 1회 누르면 저속 권상의 조작 신호가 출력되고, 제2버턴을 1회 누르면 고속 권상의 조작 신호가 출력되고, 제3버턴을 1회 누르면 저속 권하의 조작 신호가 출력되고, 제4버턴을 1회 누르면 고속 권하의 조작 신호가 출력된다.
도 2는, 본 발명에 따른 권상기용 제어 장치 및 그 주변부의 블록도이다. 도 2에 있어서, 제어 장치(5)는, 제어부(21)와, 고속 권상 · 고속 권하 절환부(22)와, 저속 권상 · 저속 권하 절환부(23)와, 회전 센서(sensor)(24)를 가진다.
제어부(21)는, 마이크로컴퓨터(microcomputer)를 내장한 기판으로 구성되고, 조작부(4)에서 출력되는 조작 신호에 따라 이중 권선 유도 전동기(6) 및 브레이크(7)의 동작을 제어하기 위하여, 메모리(memory)(미도시)에 저장된 각종 프로그램을 실행한다. 이를 위하여, 제어부(21)는, 유도 전동기 지시부(211)와, 브레이크 지시부(212)와, 시간 설정부(213)와, 시간 변경부(214)와, 제어 시간 검출부(215)와, 교환 시기 판단부(216)를 가진다.
유도 전동기 지시부(211)는, 조작부(4)로부터의 조작 신호에 따라 고속 권상, 고속 권하, 저속 권상, 또는 저속 권하의 지시를, 고속 권상 · 고속 권하 절환부(22) 및 저속 권상 · 저속 권하 절환부(23)를 통하여 이중 권선 유도 전동기(6)에 행한다. 브레이크 지시부(212)는, 조작부(4)로부터의 조작 신호에 따라 유도 전동기 지시부(211)의 권상 또는 상기 권하에 따른 구동의 지시를 브레이크(7)에 행한다.
시간 설정부(213)는, 이중 권선 유도 전동기(6)의 시동에서부터 브레이크(7)의 제동 해제까지의 시간 및 브레이크(7)의 제어 시작에서부터 이중 권선 유도 전동기(6)의 정지까지의 시간을, 이중 권선 유도 전동기(6)의 시동에서부터 토크 발생까지의 시간에 따라 설정한다. 시간 변경부(214)는, 전원(3)의 전원 주파수가 50㎐와 60㎐ 중 어느 것인지를 검출하고 이중 권선 유도 전동기(6)의 시동에서부터 브레이크(7)의 제동 해제까지의 시간 및 브레이크(7)의 제동 시작에서부터 이중 권선 유도 전동기(6)의 정지까지의 시간 중 적어도 한 쪽을 전원(3)의 전원 주파수에 따라 변경 가능하게 한다.
제어 시간 검출부(215)는, 브레이크(7)의 제동을 시작하고 나서 이중 권선 유도 전동기(6)를 정지시킬 때까지 회전 센서(24)에 의해 검출된 이중 권선 유도 전동기(6)의 회전수와, 메모리(미도시)에 저장된 회전수의 실측 데이터를 비교함으로써 브레이크의 제동 시간을 검출한다. 교환 시기 판단부(216)는, 제동 시간 검출부(215)에 의해 검출된 제동 시간에 의거하여 브레이크(7)의 브레이크 패드(brake pad)의 교환 시기를 판단한다.
고속 권상 · 고속 권하 절환부(22)는, 유도 전동기 지시부(211)로부터의 지시에 따라 이중 권선 유도 전동기(6)를 고속 권상 또는 고속 권하로 절환한다. 이를 위하여, 고속 권상 · 고속 권하 절환부(22)는, 트랜지스터(transistor) 등으로 이루어지는 복수의 스위치(switch)로 구성된다. 저속 권상 · 저속 권하 절환부(23)는, 유도 전동기 지시부(211)로부터의 지시에 따라 이중 권선 유도 전동기(6)를 저속 권상 또는 저속 권하로 절환한다. 이를 위하여, 저속 권상 · 저속 권하 절환부(23)는, 트랜지스터 등으로 이루어지는 복수의 스위치로 구성된다. 회전 센서(24)는, 브레이크(7)의 구동을 정지시키고 나서 이중 권선 유도 전동기(6)를 정지시킬 때까지의 시간 및 이중 권선 유도 전동기(6)를 시동시키고 나서 토크가 발생할 때까지의 시간을 검출하기 위하여, 이중 권선 유도 전동기(6)의 회전수를 검출한다.
도 3a ~도 3d는, 각각 고속 권상 때, 고속 권하 때, 저속 권상 때, 및 저속 권하 때에 있어서 권상기의 이중 권선 유도 전동기 및 브레이크의 동작 타이밍 차트이다. 도 3a ~도 3d는, 고속 권상 때, 고속 권하 때, 저속 권상 때, 및 저속 권하 때에 있어서 조작 신호의 입력, 이중 권선 유도 전동기(6)의 회전수 및 브레이크(7)의 온 오프(on off) 관계를 각각 도시한다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 고속 권상 때에 있어서, 시간(t1)은, 이중 권선 유도 전동기(6)의 시동에서부터 브레이크(7)의 제동 해제까지의 시간을 나타낸다. 시간(t2)은, 이중 권선 유도 전동기(6)의 저속도 회전의 시작에서 고속도 회전으로의 절환까지의 시간을 나타낸다. 따라서 이중 권선 유도 전동기(6)의 시동에서 고속도에서의 권상으로의 절환까지의 시간(tstart1)은, 시간(t1)과 시간(t2)의 합이 된다. 시간(t3)은, 이중 권선 유도 전동기(6)의 고속도 회전에서 저속도 회전으로의 절환에서부터 브레이크(7)의 제동 시작까지의 시간을 나타낸다. 시간(t4)은, 브레이크(7)의 제동 시작에서부터 이중 권선 유도 전동기(6)의 정지까지의 시간을 나타낸다. 따라서 이중 권선 유도 전동기(6)의 저속도 회전으로의 절환에서부터 이중 권선 유도 전동기(6)의 정지까지의 시간(tstop1)은, 시간(t3)과 시간(t4)의 합이 된다.
시간(t1)은, 유도 전동기 지시부(211)가 조작부(4)로부터의 조작 신호에 응답하여 이중 권선 유도 전동기(6)를 시동시켜 토크가 발생할 때까지의 시간에 따라, 시간 설정부(213)에 의해 설정된다. 이와 같이 시간(t1)을 설정함으로써 고속 권상 · 고속 권하 절환부(22) 및 저속 권상 · 저속 권하 절환부(23)의 회로 지연시간을 고려할 수 있다. 또한 시간(t2,t3)은, 조작부(4)의 조작에 따라 시간 설정부(213)에 의해 설정된다. 시간(t4)은, 유도 전동기 지시부(211)가 조작부(4)로부터의 조작 신호에 응답하여 이중 권선 유도 전동기(6)를 시동시켜 토크가 발생할 때까지의 시간에 따라 시간 설정부(213)에 의해 설정된다. 이와 같이 시간(t4)을 설정함으로써 브레이크(7)의 제동 시작에서부터 브레이크(7)의 제동 시작까지의 브레이크 타행(惰行) 시간을 없앨 수 있다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 고속 권하 때에 있어서, 이중 권선 유도 전동기(6)의 시동에서부터 브레이크(7)의 제동 해제까지의 시간을 나타내는 시간(t5), 이중 권선 유도 전동기(6)의 저속도 회전의 시작에서부터 고속도 회전으로의 절환까지의 시간(t6), 이중 권선 유도 전동기(6)의 고속도 회전에서 저속도 회전으로의 절환으로부터 브레이크(7)의 제동 시작까지의 시간(t7), 및 브레이크(7)의 제동 시작에서부터 이중 권선 유도 전동기(6)의 정지까지의 시간(t8)은, 시간(t1~t4)과 같게 설정된다. 따라서 이중 권선 유도 전동기(6)의 시동에서부터 고속도 권상으로의 절환까지의 시간(tstart2)은, 시간(t5)과 시간(t6)의 합이 된다. 이중 권선 유도 전동기(6)의 저속도 회전으로의 절환으로부터 이중 권선 유도 전동기(6)의 정지 때까지의 시간(tstop2)은, 시간(t7)과 시간(t8)의 합이 된다.
도 3c에 도시된 바와 같이, 저속 권상 때에 있어서, 이중 권선 유도 전동기(6)의 시동으로부터 브레이크(7)의 제동 해제까지의 시간은 t1이 되고, 브레이크(7)의 제동 시작으로부터 이중 권선 유도 전동기(6)의 정지까지의 시간은 t4가 된다. 또한 도 3d에 도시된 바와 같이, 저속 권하 때에 있어서, 이중 권선 유도 전동기(6)의 시동으로부터 브레이크(7)의 제동 해제까지의 시간은 t5가 되고, 브레이크(7)의 제동 시작으로부터 이중 권선 유도 전동기(6)의 정지까지의 시간은 t8이 된다.
도 4는, 본 발명에 따른 권상기용 제어 장치에 의해 실행되는 시간 변경 플로우 차트이다. 이 플로우는, 제어부(21)에서 실행되는 프로그램에 의해 제어되고, 전원 주파수가 50㎐인 때에 설정된 시간(t1~t8)이 미리 메모리(미도시)에 저장되어 있는 것으로 한다.
먼저, 단계(S1)에 있어서, 시간 변경부(214)는, 전원(3)의 전원 주파수를 검출한다. 다음에, 단계(S2)에 있어서, 시간 변경부(214)는, 전원 주파수가 50㎐인지 아닌지를 판단한다. 전원 주파수가 50㎐인 경우, 본 루틴(routine)을 종료한다. 이에 반하여, 전원 주파수가 50㎐가 아닌 경우, 즉 전원 주파수가 60㎐인 경우, 시간 변경부(214)는, 브레이크(7)의 제동 에너지가 50㎐의 전원 주파수인 때와 동일하게 되도록 시간(t1~t8)을 연장한다. 예를 들면, 시간(t1~t8)을, 50㎐의 전원 주파수인 때의 1.2배로 연장할 수 있다.
이중 권선 유도 전동기(6)의 정지 때에는, 전원 주파수의 상이함으로 인하여 이중 권선 유도 전동기(6)의 회전수가 다르므로 브레이크(7)의 제동 에너지도 다르다. 따라서 전원 주파수의 상이함으로 인하여 브레이크(7)의 브레이크 디스크의 마모도 달라진다. 도 4의 플로우에 따르면, 시간(t1~t8)을 전원 주파수에 따라 변경함으로써 브레이크(7)의 제동 에너지를 전원 주파수에 관계없이 일정하게 할 수 있으므로 브레이크(7)의 브레이크 디스크의 마모가 전원 주파수에 따라 변화하지 않게 된다. 이와 같이 브레이크(7)의 브레이크 디스크의 마모가 전원 주파수에 따라 변화하지 않게 되므로 브레이크의 일정 수명을 전원 주파수에 관계없이 확보할 수 있어 브레이크(7)의 수명의 판단을 용이하게 행할 수 있게 된다.
도 5는, 본 발명에 따른 권상기용 제어 장치에 의해 실행되는 교환 시기 판단 플로우 차트이다. 이 플로우는, 제어부(21)에서 실행되는 프로그램에 의해 제어되고, 브레이크(7)의 제동 때에 실행된다.
먼저, 단계(S11)에 있어서, 제동 시간 검출부(215)는, 브레이크(7)의 제동을 시작하고 나서 이중 권선 유도 전동기(6)를 정지시킬 때까지 회전 센서(24)에 의해 검출된 이중 권선 유도 전동기(6)의 회전수를 계산한다. 다음에, 단계(S12)에 있어서, 제동 시간 검출부(215)는, 계산된 회전수가 실측 데이터보다 큰지 아닌지 판단한다. 회전수가 실측 데이터보다 큰 경우에, 교환 시기 판단부(216)는, 브레이크(7)의 브레이크 패드가 교환 시기인 것으로 판단하여 본 루틴을 종료하고, 이에 반하여 회전수가 실측 데이터보다 크지 않은 경우, 그대로 본 루틴을 종료한다. 더욱이 브레이크(7)의 브레이크 패드가 교환 시기인 것으로 판단된 경우, 교환 시기 판단부(216)는, 제어 장치(21)를 구성하는 기판에 설치된 표시부에 브레이크 패드 교환 시기인 취지의 표시를 행한다.
브레이크(7)의 브레이크 디스크가 마모되면, 브레이크(7)의 제동 시간이 길어져 이중 권선 유도 전동기(6)는, 시간(t1 또는 t8) 내에서 정지할 수 없고 이중 권선 유도 전동기(6)에 미끄러짐이 발생한다. 이중 권선 유도 전동기(6)에 미끄러짐이 발생하면, 권상기(1)에서 권상 또는 권하되는 워크의 정지거리가 변하므로 미끄러짐 발생 때에는 브레이크의 수명이 되었다고 판단할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 본 루틴에서는, 미끄러짐 발생 때에 브레이크 패드 교환 시기인 것을 알 수 있으므로 브레이크의 수명의 판단을 용이하게 할 수 있게 된다.
시간(t1~t8)은, 제어 장치(5)에 설치된 버턴의 조작에 따라 시간 변경부(214)에 의해 파라미터(parameter)로 변경 가능하게 설정할 수 있다. 시간 변경부(214)는, 고속 권상 · 고속 권하 절환부(22) 및 저속 권상 · 저속 권하 절환부(23)의 회로 개체차(個體差) 및 제조 메이커(maker)에 따른 차이를 고려하여 시간(t1,t5)을 파라미터로 변경 가능하게 설정할 수 있다. 또한, 시간 변경부(214)는, 작업성에 따라 시간(t2,t3,t6,t7)을 파라미터로 변경 가능하게 설정할 수 있다. 예를 들면, 시간 변경부(214)는, 와이어로프(10) 및 훅(11)에 장착된 워크의 충격을 가능한 한 작게 할 필요가 있는 경우(예를 들면, 워크가 정밀기기인 경우)에는 길게 하고, 와이어로프(10) 및 훅(11)에 장착된 워크에의 충격보다 유저(user)의 사용 편리함을 우선하는 경우(예를 들면, 워크가 철골인 경우)에는 짧게 하도록 시간(t2,t3,t6,t7)을 파라미터로 변경 가능하게 설정할 수 있다. 더욱이, 시간 변경부(214)는, 브레이크(7)의 제동 에너지를 가능한 한 작게 하기 위하여 브레이크(7)의 제동 시작 때에 또는 제동 시작 전에 이중 권선 유도 전동기(6)를 정지하도록 t4,t8을 파라미터로 설정 가능하게 변경할 수 있다. 이와 같이 시간(t1~t8)을 파라미터로 변경 가능하게 설정함으로써 브레이크의 수명을 제어할 수 있으므로 브레이크의 수명의 판단을 용이하게 할 수 있게 된다.
도 6은, 본 발명에 따른 권상기용 제어 장치에 의해 실행되는 권상 및 권하 제어 플로우 차트이다. 이 플로우는, 제어부(21)에서 실행되는 프로그램에 의해 제어된다.
먼저, 단계(S21)에 있어서, 유도 전동기 지시부(211)는, 조작부(4)로부터 조작 신호가 입력된다. 그 후에, 단계(S22)에 있어서, 유도 전동기 지시부(211)는, 권상 명령이 행해졌는지 아닌지를, 조작 신호에 의거하여 판단한다. 권상 명령이 행해졌다고 판단한 경우, 단계(S23)에 있어서, 유도 전동기 지시부(211)는, 고속 권상 명령이 행해졌는지 아닌지를, 조작 신호에 의거하여 판단한다. 고속 권상 명령이 행해졌다고 판단한 경우, 단계(S24)에 있어서, 유도 전동기 지시부(211)는, 고속 권상 · 고속 권하 절환부(22)에 절환 신호를 출력하여 시동 후에 저속도 권상에서 고속도에서의 권상으로 절환하는 지시를, 이중 권선 유도 전동기(6)에 대하여 행한다. 또한, 브레이크 지시부(212)는, 이중 권선 유도 전동기(6)를 시동시키기 위하여, 제동 해제의 지시를 브레이크(7)에 행한다. 그 후에, 단계(S25)에 있어서, 유도 전동기 지시부(211)는, 고속도의 권상에서 저속도의 권상으로 절환한 후에 정지하는 지시를, 이중 권선 유도 전동기(6)에 대하여 행한다. 또한, 브레이크 지시부(212)는, 이중 권선 유도 전동기(6)를 정지시키기 위하여, 제동의 지시를 브레이크(7)에 행한다. 그 후에, 본 루틴을 종료한다. 한편, 고속 권상 명령이 행해지지 않는, 즉, 저속 권상 명령이 행해졌다고 판단한 경우, 단계(S16)에 있어서, 유도 전동기 지시부(211)는, 저속 권상 · 저속 권하 절환부(23)에 절환 신호를 출력하여 저속도에서 권상을 행하는 지시를, 이중 권선 유도 전동기(6)에 대하여 행한다. 또한, 브레이크 지시부(212)는, 이중 권선 유도 전동기(6)를 시동 및 정지시키기 위하여, 제동 해제 및 제동의 지시를 브레이크(7)에 행한다. 그 후에, 본 루틴을 종료한다.
권상 명령이 행해지지 않는, 즉 권하 명령이 행해졌다고 판단한 경우, 단계(S27)에 있어서, 유도 전동기 지시부(211)는, 고속 권하 명령이 행해졌는지 아닌지를, 조작 신호에 의거하여 판단한다. 고속 권하 명령이 행해졌다고 판단한 경우, 단계(S28)에 있어서, 유도 전동기 지시부(211)는, 고속 권상 · 권하 절환부(22)에 절환 신호를 출력하여 시동 후에 저속도 권하에서 고속도에서의 권하로 절환하는 지시를, 이중 권선 유도 전동기(6)에 대하여 행한다. 또한, 브레이크 지시부(212)는, 이중 권선 유도 전동기(6)를 시동시키기 위하여, 제동 해제의 지시를 브레이크(7)에 행한다. 그 후에, 단계(S29)에 있어서, 유도 전동기 지시부(211)는, 고속도의 권하에서 저속도의 권하로 절환한 후에 정지하는 지시를, 이중 권선 유도 전동기(6)에 대하여 행한다. 또한, 브레이크 지시부(212)는, 이중 권선 유도 전동기(6)를 정지시키기 위하여, 제동의 지시를 브레이크(7)에 행한다. 그 후에, 본 루틴을 종료한다. 한편, 고속 권하 명령이 행해지지 않는, 즉, 저속 권하 명령이 행해졌다고 판단한 경우, 단계(S30)에 있어서, 유도 전동기 지시부(211)는, 저속 권상 · 권하 절환부(23)에 절환 신호를 출력하여 저속도에서 권하를 행하는 지시를, 이중 권선 유도 전동기(6)에 대하여 행한다. 또한, 브레이크 지시부(212)는, 이중 권선 유도 전동기(6)를 시동 및 정지시키기 위하여, 제동 해제 및 제동의 지시를 브레이크(7)에 행한다. 그 후에, 본 루틴을 종료한다.
본 루틴에서는, 고속 권상 및 고속 권하에 있어서, 고속도의 권상 또는 권하에서 브레이크(7)의 제동을 행하는 것이 아니라, 고속도의 권상 또는 권하에서 저속도의 권상 또는 권하로 절환하고 나서 브레이크(7)의 제동을 행하고 있다. 따라서 본 루틴에 있어서 브레이크(7)의 제동 에너지는 고속도의 권상 또는 권하에서 브레이크(7)의 제동을 행하는 경우에 비하여 회전수의 2제곱 분의 1이 되고, 예를 들면 변속비가 1:6인 경우, 제동 에너지를 1/36로 할 수 있다. 이와 같이 제동 에너지를 대폭 감소할 수 있으므로 브레이크(7)의 브레이크 디스크의 마모가 현저하게 커져 수명이 현저하게 짧아지는 적이 없어 브레이크 수명의 판단을 용이하게 행할 수 있게 된다. 이와 같이 브레이크(7)의 제동 에너지를 대폭 감소할 수 있으므로 브레이크(7)의 브레이크 디스크의 치수를, 고속도의 권상 또는 권하에서 브레이크(7)의 제동을 행하는 경우에 비하여 작게 할 수 있다. 또한, 고속도의 권상 또는 권하에서 저속도의 권상 또는 권하로 절환하고 나서 브레이크(7)의 제동을 행함으로써 고속 권상 및 고속 권하의 정지 때에 와이어로프(10)에 주는 충격을 작게 할 수 있다.
또한, 본 루틴에서는, 고속 권상 및 고속 권하에 있어서, 이중 권선 유도 전동기(6)의 시동 후에 고속도의 권상 또는 권하를 행하는 것이 아니라 이중 권선 유도 전동기(6)의 시동 후에 저속도의 권상 또는 권하에서 고속도의 권상 또는 권하로 절환하고 있다. 따라서 이중 권선 유도 전동기(6)의 시동 후에 브레이크(7)를 제동 해제할 때까지의 브레이크(7)의 브레이크 디스크의 마모를 작게 할 수 있으므로 브레이크(7)의 브레이크 디스크의 마모가 현저하게 커져 수명이 현저하게 짧아지는 적이 없어 브레이크 수명의 판단을 용이하게 행할 수 있게 된다. 또한, 이중 권선 유도 전동기(6)의 시동은, 이중 권선 유도 전동기(6)의 시동 후에 고속도의 권상 또는 권하를 행하는 경우에 비하여 작아진다. 더욱이 고속 권상 및 고속 권하의 시작 때에 와이어로프(10)에 주는 충격을 작게 할 수 있다.
본 발명은, 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라 다양한 변경 및 변형이 가능하다. 예를 들면, 도 4의 처리 플로우에 있어서, 시간(t1~t8) 모두를 전원 주파수에 따라 변경하는 경우에 대하여 설명하였지만, 이중 권선 유도 전동기(6)의 특성이나 고속 권상 · 고속 권하 절환부(22) 및 저속 권상 · 저속 권하 절환부(23)의 특성에 따라 시간(t1~t8) 중 적어도 하나를 전원 주파수에 따라 변경할 수 있다.
또한, 교환 시기 판단부(216)가 표시부에 브레이크 패드 교환 시기인 취지의 표시를 하는 경우에 대하여 설명하였지만, 권상기(1)의 외부에 버저를 설치하여 교환 시기 판단부(216)에 의해 버저를 울리게 함으로써 브레이크 패드의 교환 시기를 알릴 수도 있다.

Claims (6)

  1. 권상기용 제어 장치로,
    제1속도 또는 상기 제1속도보다 낮은 제2속도에서의 권상 또는 권하를 행하는 이중 권선 유도 전동기의 시동으로부터 상기 이중 권선 유도 전동기를 제동하는 브레이크의 제동 해제까지의 시간 및 상기 브레이크의 제동 시작으로부터 상기 이중 권선 유도 전동기의 정지까지의 시간을, 상기 이중 권선 유도 전동기의 시동에서 토크 발생까지의 시간에 따라 설정하는 시간 설정부와,
    상기 권상기에 전력을 공급하는 전원의 전원 주파수를 검출하고, 상기 이중 권선 유도 전동기의 시동으로부터 상기 브레이크의 제동 해제까지의 시간과, 상기 브레이크의 제동 시작으로부터 상기 이중 권선 유도 전동기의 정지까지의 시간 중 적어도 한 쪽을, 상기 전원의 전원 주파수에 따라 변경 가능하게 하는 시간 변경부를 가진 것을 특징으로 하는 권상기용 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 브레이크의 제동 시간을 검출하는 제동 시간 검출부와,
    상기 제동 시간 검출부에 의해 검출된 제동 시간에 의거하여 상기 브레이크의 교환 시기를 판단하는 교환 시기 판단부를 더 가진 것을 특징으로 하는 권상기용 제어 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 시간 설정부는, 상기 이중 권선 유도 전동기의 시동으로부터 상기 브레이크의 제동 해제까지의 시간 및 상기 브레이크의 제동 시작으로부터 상기 이중 권선 유도 전동기의 정지까지의 시간을, 파라미터로 변경 가능하게 설정하는 것을 특징으로 하는 권상기용 제어 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1속도에서의 권상 또는 권하 때에, 상기 제1속도에서의 권상 또는 권하에서 상기 제2속도에서의 권상 또는 권하로의 절환 후 정지의 지시를, 상기 이중 권선 유도 전동기에 대하여 행하는 유도 전동기 지시부를 더 가진 것을 특징으로 하는 권상기용 제어 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1속도에서의 권상 또는 권하 때에, 시동 후의 상기 제2속도에서의 권상 또는 권하에서 상기 제1속도에서의 권상 또는 권하로의 절환의 지시를, 상기 이중 권선 유도 전동기에 대하여 행하는 유도 전동기 지시부를 더 가진 것을 특징으로 하는 권상기용 제어 장치.
  6. 제1속도 또는 상기 제1속도보다 낮은 제2속도에서의 권상 또는 권하를 행하는 이중 권선 유도 전동기 및 상기 이중 권선 유도 전동기를 제동하는 브레이크를 가진 권상기를 제어하는 방법으로,
    상기 권상기에 전력을 공급하는 전원의 전원 주파수를 검출하는 단계와,
    상기 이중 권선 유도 전동기의 시동으로부터 토크 발생까지의 시간에 따라 설정된 상기 이중 권선 유도 전동기의 시동으로부터 상기 브레이크의 제동 해제까지의 시간과, 상기 이중 권선 유도 전동기의 시동으로부터 토크 발생까지의 시간에 따라 설정된 상기 브레이크의 제동 시작으로부터 상기 이중 권선 유도 전동기의 정지까지의 시간 중 적어도 한 쪽을, 상기 전원의 전원 주파수에 따라 변경하는 단계를 가진 것을 특징으로 하는 권상기용 제어 방법.
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