KR102344910B1

KR102344910B1 - 견인 윈치를 동작하는 방법 및 견인 윈치를 위한 전기 구동장치

Info

Publication number: KR102344910B1
Application number: KR1020190134531A
Authority: KR
Inventors: 미카엘 홀름베르그; 가요무르드 데사이
Original assignee: 에이비비 슈바이쯔 아게
Priority date: 2018-10-31
Filing date: 2019-10-28
Publication date: 2021-12-31
Also published as: US20200131011A1; CN111114691B; JP2020070194A; JP6806873B2; US10836617B2; KR20200050388A; CN111114691A; EP3647252A1

Abstract

권취 가능한 매개체(10)를 권취하기 위한 회전 가능한 윈치 드럼(20), 상기 윈치 드럼에 작동 가능하게 연결되어 상기 윈치 드럼을 회전시키는 전기 모터(30)를 포함하는 견인 윈치를 동작시키는 방법 및 그 견인 윈치를 위한 전기 구동장치에 관한 것으로, 상기 전기 구동장치(40)는 상기 전기 모터(30)에 작동 가능하게 연결되도록 구성되고, 상기 권취 가능한 매개체(10)에 연결된 적어도 하나의 대상물(200)의 견인 동작 중, 상기 윈치 드럼(20)과 견인될 적어도 하나의 대상물 사이의 상기 권취 가능한 매개체의 장력이 장력 한계 값 이하로 되도록 제어하도록 구성되며, 그리고 견인 동작 중, 예인선(100)의 롤링 각도를 모니터하고, 예인선의 모니터 된 롤링 각도가 미리 결정된 범위를 벗어날 경우, 상기한 장력 한계 값을 낮춤으로써 롤링 보상을 제공한다.

Description

견인 윈치를 동작하는 방법 및 견인 윈치를 위한 전기 구동장치{METHOD FOR OPERATING TOWING WINCH AND ELECTRIC DRIVE FOR TOWING WINCH}

본 발명은 견인 윈치(towing winch)의 작동, 및 견인 윈치를 위한 전기 구동장치(delectric drive)에 관한 것이다.

윈치는 많은 응용 분야와 관련하여 사용될 수 있다. 예를 들면, 예인선(tug)의 견인 윈치이다. 예인선의 견인 윈치는 축 주위로 회전 가능하고 견인 라인을 권취(spooling)하는 데 사용되는 윈치 드럼을 포함할 수 있는데, 그 견인 라인은, 예컨대, 케이블, 로프, 와이어 또는 체인과 같은 임의의 종류의 권취 가능한 매개체일 수 있다. 예를 들어, 견인에 사용되는 윈치일 경우, 상기 권취 가능한 매개체는 예인선의 견인 윈치와 견인될 적어도 하나의 대상물 사이에 연결되어야 한다. 견인 작업에 사용되는 이러한 윈치는 전기 구동장치 및 전기 모터를 더 포함할 수 있는데, 이것은 권취 가능한 매개체의 감기(spooling in) 또는 풀기(spooling out) 동작을 하는 동안 윈치 드럼을 회전축을 중심으로 회전시키도록 구성된다. 전기 구동장치는 AC 구동장치 또는 DC 구동장치일 수 있으며, 상기 전기 모터는, 예컨대, 비동기 모터 또는 동기 모터와 같은 AC 모터, 또는 DC 모터일 수 있다.

대상물을 견인하는데 사용되는 윈치의 견인 기능은, 예를 들면, 전기 구동장치에 의하여 예인선과 대상물 사이에서의 권취 가능한 매개체의 장력을 제어할 수 있다. 견인 작업 중, 예인에 사용되는 윈치의 전기 모터를 제어하는 전기 구동장치를 적절히 제어함으로써, 예인선과 견인될 적어도 하나의 대상물 사이의 권취 가능한 매개체의 장력이 자동으로 조절될 수 있다. 예인선과 견인될 적어도 하나의 대상물 사이의 권취 가능한 매개체의 장력은, 예컨대, 단일 값 또는 값의 범위로 표현될 수 있는, 적절한 미리 결정된 레벨로 설정 및 유지될 수 있다. 예인선과 견인될 적어도 하나의 대상물 사이의 권취 가능한 매개체가 너무 느슨하거나 상기 권취 가능한 매개체가 너무 꽉 조일 경우, 상기 권취 가능한 매개체가 파열하거나 그 조작이 불안정해질 수도 있다. 따라서, 전기 구동 방식의 견인 윈치는 예인선과 견인될 대상물 사이에 안정적인 로프 장력을 유지한다는 목표를 가질 수도 있다. 권취 가능한 매개체가 미리 결정된 장력 레벨을 향하여 팽팽해지거나(감김) 풀리게(풀림) 하기 위해 전기 구동장치가 전기 모터에 의해 제어될 수 있다. 그리고 소정의 장력 레벨에 도달하면 감김 또는 풀림 동작이 멈출 수 있다. 다시 말해, 상기 윈치의 전기 모터는 미리 결정된 장력 레벨에 도달할 때 무-단계 방식으로 영의 속도에 이르기까지 제어될 수 있다. 따라서 전기 모터는 영의 회전 속도로 가만히 서있을 수도 있고 권취 가능한 매개체의 장력을 안정적으로 유지하기 위해 대체로 일정한 토크를 유지할 수도 있다. 이러한 제어는 그 장력이 장력 제한 값 이하로 유지되도록 예인선과 견인될 적어도 하나의 대상물 사이에서의 권취 가능한 매개체에 대한 최대 허용 장력을 나타내는 설정된 장력 제한 값을 포함할 수도 있다.

상술한 해결책과 관련된 문제로서, 특정 상황에서, 예를 들어, 견인될 적어도 하나의 대상물에 대한 예인선의 위치 및/또는 기상 조건으로 인하여, 상기 권취 가능한 매개체에 의해 예인선에 인가되는 힘이 예인선의 롤링 각도가 안전 동작 범위를 초과하여 증가하도록 하거나 그에 기여함으로써 예인선이 전복될 위험에 처하게 된다면, 견인 동작 중의 위험성이 커질 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하거나 적어도 완화하기 위한 방법을 구현하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 목적은 후술하는 독립 청구항들에 기재된 것을 특징으로 하는 방법, 컴퓨터 프로그램 제품, 전기 구동장치 및 윈치 장치에 의해 달성된다. 본 발명의 바람직한 실시 예들은 종속 청구항들에 기술되어 있다.

본 발명은, 견인 동작 중, 전기 구동장치에 의해 예인선의 롤링 각도(roll angle)를 모니터하고, 그리고 예인선의 모니터 된 상기 롤링 각도가 미리 결정된 범위를 벗어난 것에 응답하여, 윈치 드럼과 견인될 적어도 하나의 대상물 사이의 권취 가능한 매개체의 장력의 제한 값을 전기 구동장치에 의해 낮춘다는 개념에 기초하고 있다.

본 발명의 장점은 예인선의 안정성 및 안전이 높아질 수 있다는 것이다.

이하, 본 발명은 첨부 도면을 참조하여 바람직한 실시 예들과 관련하여 보다 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 일 실시 예에 따른 윈치 장치의 구성을 도시한다.
도 2는 일 실시 예에 따른 개략적인 도면을 도시한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 예인선(100)의 윈치 장치 구성의 개략적인 도면을 도시한다. 본 명세서에서 예인선(tug 또는 tugboat)이라는 용어는, 일반적으로, 예를 들어, 또 다른 선박 또는 굴착장비와 같은 적어도 하나의 대상물을 견인할 수 있는 선박을 지칭한다. 상기한 선박은, 예를 들어, 배, 보트, 뗏목 또는 일반적으로 바다, 대양, 호수, 강, 수로, 운하 또는 그의 일부에서 수상 운송을 위해 설계된 배일 수 있다. 도 1의 예시적인 윈치 구성은, 예를 들면, 적어도 하나의 대상물(200)을 견인하는데 사용될 수 있다. 상기 적어도 하나의 대상물(200)의 견인은 견인될 적어도 하나의 대상물(200)을 이동시키는 동작 및/또는 정지 상태로 유지하는 동작을 포함할 수 있다. 그러한 이동 및/또는 정지 상태의 유지는, 예를 들어, 예인선(100) 그 자체 및/또는 예인선의 윈치에 의해 수행될 수 있다. 다시 말해서, 견인 동작은 예인선(100)에 의한 직접적인 접촉 및/또는 견인 라인(10)에 의해 견인될 적어도 하나의 대상물(200)을 밀거나 및/또는 당기는 동작을 포함할 수 있다. 가능한 견인 동작 양태의 예로서는 통상적인 견인 및 호위 견인(escort towing)이 포함된다. 상기 도면은 다양한 실시 예를 이해하는데 필요한 구성 요소만을 도시한다.

상기한 예시적인 윈치 장치는 권취 가능한 매개체(spoolable medium)(견인 라인)(10)를 권취하기 위한 윈치 드럼(20)을 포함하되, 이 윈치 드럼은 회전축(21)을 중심으로 회전 가능하다. 권취 가능한 매개체(10)는 예컨대, 케이블, 로프, 와이어, 체인 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 도 1의 예에서, 윈치 장치는 윈치 드럼이 전기 모터(30)와 함께 회전할 수 있도록 윈치 드럼(20)에 작동 가능하게 연결된 전기 모터(30)를 더 포함한다. 전기 모터(30)는 윈치 드럼(20)에 직접 또는 기어 박스(도시되지 않음)와 같은 하나 또는 다수의 다른 구성 요소들 또는 장치들을 통해 연결될 수 있다. 도 1의 예시적인 윈치 장치는 윈치 드럼(20)에 작동 가능하게 결합된 하나의 전기 모터(30)를 포함하지만, 동일한 윈치 드럼(20)에 작동 가능하게 결합되어 그 윈치 드럼(20)을 회전시키도록 구성된 둘 이상의 전기 모터(30)들이 존재할 수도 있다. 그러한 경우, 예컨대, 둘 이상의 전기 모터(30)가 부하 공유의 목적을 위해 적절한 방식으로 함께 작동하도록 구성될 수도 있다. 윈치 드럼(20)을 구동하는 전기 모터(30)는 임의의 유형일 수 있다. 가능한 예로서는, 예를 들어, 유도 모터와 같은 비동기 AC 모터, 동기식 AC 모터 및 DC 모터를 포함한다. 동기식 AC 모터의 가능한 예로는, 예를 들어, 릴럭턴스 모터(reluctance motor), 히스테리시스 모터(hysteresis motor) 및 영구자석 모터와 같은 비-여자형(non-excited) 모터, 및 DC-여자형(DC-excited) 모터를 포함한다. 본 명세서에서 기술된 실시 예의 사용은, 예를 들어, 임의의 특정 기본 주파수 또는 임의의 전압 레벨을 사용하는 시스템에 한정되지 않음에 유의해야 할 것이다. 예시적인 윈치 장치는, 도 1의 예에서 DC 전원(50)으로부터 전기 모터(30)를 전원을 공급하기 위한 인버터(42)를 포함하는 전기 구동장치(40)를 더 포함한다. 인버터는, 예를 들어, 모터를 제어하기 위해 사용되는 장치이다. 여기서 '인버터(inverter)'는 일반적으로 직류를 교류로 변환할 수 있는 전자 장치 또는 회로를 의미한다. 인버터의 예로서는, 사용된 변조 또는 제어 방식에 따라 제어되는 IGBT(Insulated-Gate Bipolar Transistor) 또는 FET(Field-Effect Transistor)와 같은 제어 가능한 반도체 스위치에 의하여 구현되는 반도체 브리지(semiconductor bridge)가 있다. 전기 모터(30)의 제어는 모터(30)가, 예컨대, 원하는 속도 및/또는 토크 명령을 정확하게 구현하도록 하는 방식으로 인버터(42)에 의해 신뢰성 있게 구현될 수 있다. 전기 구동장치를 위한 제어 방법의 예로는, 예를 들어, 주파수 제어, 플럭스 벡터(flux vector) 제어 및 직접 토크(direct torque) 제어를 포함한다. 인버터(42)는 또한, 예컨대, 주파수 변환기의 일부일 수도 있다. 도 1의 예시적인 실시 예는 인버터(42), 이에 따라 전기 모터(30)를 제어하고 윈치를 작동시키는 데 사용될 수 있는 전기 구동장치(40)의 제어 장치(41)를 더 포함한다. 제어 장치(41)는, 예를 들어, 별도의 유닛 또는 인버터(42)의 일부 또는 어떤 다른 유닛일 수 있다. 윈치 장치는 키보드 및 디스플레이 장치 또는 다른 별도의 단말기 장치와 같은 적절한 I/O(Input-Output) 수단(70)을 포함할 수 있으며, 이것은 유선 또는 무선 방식으로 제어 장치(41)에 연결될 수 있다. 따라서, 윈치 장치의 조작자 또는 사용자는, 예를 들어, 이러한 I/O 수단(70)을 통해 윈치를 작동시킬 수 있다. 상기 I/O 수단(70)은 전기 구동장치(40)에 대안적으로 또는 추가로 포함될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 적어도 제어 장치(41) 및 인버터(42)를 포함하는 전기 구동장치(40)는 하나의 통합 유닛으로서 실현된다. 따라서, 전기 구동장치(40)의 부분들은 캐비닛과 같은 하나의 봉입 유닛에 통합될 수 있다. 도 1은 또한 전기 구동장치(40)에 연결된 자세 측정장치(motion reference device)(60)를 도시한다. 일 실시 예에 따르면, 이러한 자세 측정장치(60)는 전기 구동장치(40)에 포함될 수도 있다. 상기 자세 측정장치는 예인선(100)의 적어도 롤링 각도를 측정할 수 있는 임의의 유형의 장치일 수 있다. 이러한 자세측정장치의 예는 자세 측정 유닛(Motion Reference Unit: MRU)이며, 이것은 단일 또는 다중 축 모션 센서를 갖는 솔리드스테이트 장치이다. 본 명세서에서 롤링 각도(roll angle)라는 용어는 일반적으로 종 방향(전후) 축에 대한 선박의 회전 각도를 지칭한다. 따라서 롤링 각도는 일반적으로 종축을 중심으로 하여 정상 위치(예컨대, 수직 또는 직립)로부터의 오프셋 또는 편차를 나타낸다. 도 1은 권취 가능한 매개체(10)에 대한 고정 점(210)을 또한 예시하며, 여기서 상기 권취 가능한 매개체(10)는, 예를 들어, 견인 중에 견인될 대상물(200)의 고정 점(210)에 고정될 것이다.

도 2는 일 실시 예에 따른 견인 동작의 일례를 예시한다. 도면 중, 견인될 대상물(200)(이 예에서는 선박)은 2척의 예인선(100)에 의해 견인되는데, 하나의 예인선(100)은 견인되는 선박(200) 전방에 위치하고, 또 다른 예인선(100)은 그 견인되는 선박(200)을 뒤쪽에서 따르도록 배치되어 있다.

일 실시 예에 따르면, 예인선(100)의 견인 윈치는 다음과 같이 동작할 수 있다. 권취 가능한 매개체(10)에 연결된 적어도 하나의 대상물(200)의 견인 중, 윈치 드럼(20)과 견인될 적어도 하나의 대상물(200) 사이의 권취 가능한 매개체(10)의 장력은, 바람직하게는, 장력 한계 값 이하가 되도록 전동 구동장치(40)에 의해 견인 중에 대체로 연속적으로 제어된다. 일 실시 예에 따르면, 따라서 상기 장력 한계 값은 견인될 적어도 하나의 대상물(200)과 예인선(100) 사이의 권취 가능한 매개체(10)에 대한 최대 허용 장력을 나타낸다. 상기 장력 한계 값은, 예를 들어, 윈치 장치의 사용자 또는 조작자에 의해 또는 윈치 장치 그 자체에 의해 미리 결정 및/또는 설정될 수 있다. 또한, 견인 중, 예인선(100)의 롤링 각도는 전기 구동장치(40)에 의해 모니터 되고, 예인선(100)의 모니터 된 롤링 각도가 미리 결정된 범위를 벗어나면, 장력 한계 값은 전기 구동장치(40)에 의해 낮아진다. 따라서, 예인선(100)의 롤링 각도가 미리 결정된 범위를 벗어나 증가하는 상황에서는 상기한 장력 한계 값은 전기 구동장치(40)에 의해 자동으로 감소한다. 이것은 권취 가능한 매개체(10)가 풀리어져 예인선(100)의 롤링 각도를 감소시키고, 그에 따라 예인선(100) 위치를 안정화시키는 결과가 된다. 결과적으로, 자동적인 롤링 보상이 제공될 수 있다. 예인선(100)의 롤링 각도의 모니터링은 견인 동작 중 대체로 연속하여 수행될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 견인 중 윈치 드럼(20)은 권취 가능한 매개체(10)의 장력이 원하는 장력 레벨(장력 한계 값 이하)에 도달하도록 전기 모터(30)로 구동 될 수 있고, 상기 권취 가능한 매개체(10)의 모니터링 된 장력이 미리 결정된 장력 레벨에 도달하면, 전기 모터(30)의 구동 속도는 0으로 설정될 수 있다. 전기 모터(30)의 토크는 권취 가능한 매개체(10)의 장력이, 예를 들어, 미리 결정된 장력 레벨 내에 있도록 대체로 일정하게 유지될 수 있다. 권취 가능한 매개체(10)의 장력은 어떠한 경우에도 상기 장력 한계 값 이하로 제한된다. 일 실시 예에 따르면, 견인 윈치의 임의의 기계식 브레이크는 견인 중 개방 상태로 유지될 수 있고, 따라서 권취 가능한 매개체(10)의 장력은 전기 구동장치(40) 및 전기 모터(30)에 의해서만 제어될 수 있으며, 이는 또한 필요 시 브레이크로서 작용할 수도 있다. 일 실시 예에 따르면, 권취 가능한 매개체(10)의 장력을 미리 정해진 장력 레벨 내에서 유지하는 것 외에도, 예인선(100)과 견인될 적어도 하나의 대상물(200) 사이의 거리를 모니터하여 전기 구동장치(40)에 의해 미리 정해진 거리에서 또는 미리 결정된 거리 범위로 유지할 수 있다. 따라서, 예인선(100)과 견인될 적어도 하나의 대상물(200) 사이의 거리가 상기한 미리 결정된 거리 값에서 변경되거나 권취 가능한 매개체(10)가 예인선(100)의 롤링 각도를 감소시키기 위해 풀리게 되어 상기 미리 결정된 거리 범위를 벗어나는 경우, 예를 들어, 상기한 거리는 예인선의 롤링 각도가 미리 결정된 범위로 다시 안정화된 후에 전기 구동장치(40)에 의해 미리 결정된 거리 값 또는 미리 정해진 거리 범위로 자동으로 복원될 수도 있다. 결과적으로, 자동적인 풀기(auto payout) 및 끌기(haul) 기능이 제공될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기한 장력 한계 값은 예인선의 모니터링 된 롤링 각도가 미리 결정된 범위를 벗어나는 것에 응답하여 전기 구동장치(40)에 의해 예인선(100)의 롤링 각도에 비례하여 낮아진다. 이러한 장력 한계 값의 저하는, 예를 들어 무-단계 또는 단계적으로 수행될 수 있다. 또한, 장력 한계 값이 롤링 각도에 비례하여 낮아지는 속도는, 예를 들어, 윈치 장치의 사용자 또는 조작자 또는 윈치 장치 그 자체에 의해 조절될 수 있다. 또 다른 실시 예에 따르면, 장력 한계 값은 예인선의 모니터 된 롤링 각도가 미리 결정된 범위를 벗어날 경우, 전기 구동부(40)에 의해 미리 결정된 더 낮은 값으로 또는 일정한 양만큼 낮아질 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 예인 중, 예인선(100)의 모니터 된 롤링 각도가 미리 결정된 범위를 벗어난 후 상기한 미리 결정된 범위 내로 복귀하는 것에 응답하여, 장력 한계 값은 전기 구동장치(40)에 의해 증가한다. 예를 들어, 장력 한계 값은 예인선(100)의 모니터 된 롤링 각도가 미리 결정된 범위를 벗어나기 전의 원래 값 또는 이전 값으로 다시 증가 될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 장력 한계 값은 또한, 예를 들어, 공칭 또는 디폴트 값으로 다시 증가 될 수도 있다. 따라서, 윈치 장치는 예인선(100) 위치가 안정화된 후 장력 한계 값을 자동으로 복원할 수 있다. 이것은 점진적 또는 비점진적 방식으로 수행될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 전기 구동장치(40)에 의한 예인선(100)의 롤링 각도의 모니터링은 전기 구동장치 내 예인선의 롤링 각도를 측정하는 동작을 포함한다. 일 실시 예에 따르면, 전기 구동장치(40)는 예인선(100)의 롤링 각도를 측정하도록 구성된 자세 측정장치(motion reference device)(60)를 포함할 수 있다. 또 다른 실시 예에 따르면, 전기 구동장치(40)에 의한 예인선(100)의 롤링 각도의 모니터 동작은 전기 구동장치에서 예인선의 롤링 각도를 수신하는 동작을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전기 구동장치(40)는 예인선의 롤링 각도를 측정하고 그 측정된 롤링 각도를 출력하도록 구성된 자세 측정장치(60)에 연결된다. 전기 구동장치(40)는 상기 자세 측정장치(60)에 의해 출력된 예인선(100)의 롤링 각도를 수신할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 권취 가능한 매개체(10)의 장력은 전기 모터(30)의 토크 또는 전기 모터(30)의 토크를 나타내는 양을 제어함으로써 제어된다. 일 실시 예에 따르면, 전기 모터(30)의 토크는 전기 모터의 전류를 모니터하거나 제어함으로써 모니터 또는 제어된다. 일 실시 예에 따르면, 상기 장력 한계 값은, 예컨대, 윈치 장치의 사용자 또는 조작자에 의해 설정될 때, 예를 들어, 모터 토크 % 또는 실제적 힘(kgs/lbs)으로 표현 될 수있다.

일 실시 예에 따르면, 예인선(100)의 윈치 장치에는 자동 과부하 보호 시스템(AOPS:automatic overload protection system) 및/또는 수동 과부하 보호 시스템(MOPS: manual overload protection system)이 제공될 수도 있다. 이러한 기능은 전기 구동장치(40)에 의해 제공될 수도 있다. AOPS는 심각한 피해를 피하기 위해 윈치의 후크가 윈치로부터 벗어나도록 함으로써 작동 중에 과부하 및 과도 모멘트(over-moment)에 대해 해당 윈치를 자동으로 보호하고 시스템을 일반적으로 지칭한다. MOPS는 일반적으로 윈치 작업자에 의해 작동되는 시스템을 지칭하며, 하중 전달 용량을 감소시켜 후크가 윈치에서 벗겨지도록 함으로써 과부하 및 과도한 모멘트로부터 해당 윈치를 보호하는 역할을 한다. 여기서, '과도 모멘트'는 일반적으로 최대 부하 모멘트(안전 작업 부하(SWL: safe working load)에 반경을 곱한 값)를 초과하는 부하 모멘트를 지칭한다.

상기한 실시 예들 중 어느 하나, 또는 그의 조합에 따른 제어 기능을 구현하는 장치는 다양한 실시 예의 기능을 구현하도록 구성된 하나의 유닛 또는 둘 이상의 개별 유닛으로 구현될 수 있다. 여기에서, 상기한 용어 "유닛(unit)"은 일반적으로 물리적 장치 또는 그 일부 또는 소프트웨어 루틴과 같은 물리적 또는 논리적 엔티티(entity)를 지칭한다. 제어 장치(41)와 같은 이들 유닛 중의 하나 또는 다수는, 예를 들어, 전기 구동장치(40) 또는 인버터(42)와 같은 그 구성 요소에 상주할 수도 있다.

상기 실시 예들 중 어느 하나에 따른 제어 장치(41)와 같은 장치는, 예를 들어, 적절한 소프트웨어가 제공된 하나 또는 다수의 컴퓨터 또는 상응한 디지털 신호처리(DSP) 장치에 의해 적어도 부분적으로 구현될 수 있다. 이러한 컴퓨터 또는 디지털 신호처리 장치는 산술 연산을 위한 저장 영역을 제공하는 작업 메모리(RAM) 및 범용 디지털 시그널 프로세서와 같은 중앙 처리장치(CPU)를 적어도 포함하는 것이 바람직하다. 상기 CPU는 일단의 레지스터들, 산술 논리 유닛 및 CPU 제어 유닛을 포함할 수 있다. 상기 CPU 제어 유닛은 RAM으로부터 CPU로 전송된 일련의 프로그램 명령에 의해 제어된다. 상기 CPU 제어 유닛은 기본 동작을 위한 다수의 마이크로 명령을 포함할 수 있다. 마이크로 명령어의 구현은 CPU 설계에 따라 달라질 수 있다. 프로그램 명령어는 프로그래밍 언어에 의해 코딩될 수 있으며, 그 프로그래밍 언어는 C, Java 등과 같은 고급 프로그래밍 언어, 또는 기계 언어와 같은 로-레벨 프로그래밍 언어 또는 어셈블러일 수 있다. 컴퓨터는 또한 운영 체제를 가질 수 있으며, 이 운영 체제는 프로그램 명령으로 작성된 컴퓨터 프로그램에 시스템 서비스를 제공할 수 있다. 본 발명을 구현하는 컴퓨터 또는 다른 장치, 또는 그의 일부는, 예를 들어, 측정치 및/또는 제어 데이터를 수신하기 위한 적절한 입력 수단, 및 제어 데이터를 출력하기 위한 출력 수단을 더 포함할 수 있다. 상기 실시 예 중 어느 하나에 따른 기능을 구현하기 위해 특정 집적 회로(들) 또는 개별적인 전기 소자들 및 장치를 사용하는 것도 가능하다.

상기 실시 예들 중 어느 하나 또는 이들의 임의의 조합에 따른 본 발명은 전기 구동장치 또는 인버터 또는 주파수 변환기와 같은 그 구성 요소와 같은 기존의 시스템 구성 요소 또는 유사한 장치에서, 또는 중앙 집중식 또는 분산 방식으로 별도의 전용 구성요소 또는 장치를 사용함으로써 구현될 수 있다. 인버터 및 주파수 변환기와 같은 전기 구동장치를 위한 현재의 장치는 전형적으로 본 발명의 실시 예에 따른 기능에 활용될 수 있는 프로세서 및 메모리를 포함한다. 따라서, 본 발명의 실시 예를 구현하는데 필요한 모든 변형 및 구성은, 예를 들어, 기존 장치에서 추가 또는 업데이트 된 소프트웨어 루틴으로서 구현될 수 있는 소프트웨어 루틴으로 실행될 수도 있다. 본 발명의 기능이 소프트웨어에 의해 구현되는 경우, 이러한 소프트웨어는 컴퓨터상에서 실행될 때, 컴퓨터 또는 대응하는 장치로 하여금 전술한 바와 같이 본 발명에 따른 기능을 수행하게 하는 컴퓨터 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품으로서 제공될 수 있다. 이러한 컴퓨터 프로그램 코드는 적절한 메모리, 예를 들어, 프로그램 코드를 실행하는 장치에 로딩 가능하게 되어 있는 플래시 메모리 또는 디스크 메모리와 같은, 컴퓨터 판독 가능한 매개체 상에 저장되거나 일반적으로 구현될 수 있다. 또한, 본 발명을 구현하는 이러한 컴퓨터 프로그램 코드는, 예를 들어, 적절한 데이터 네트워크를 통해 컴퓨터 프로그램 코드를 실행하는 유닛에 로딩 될 수 있고, 가능한 기존의 프로그램 코드를 대체 또는 업데이트 할 수도 있다.

기술이 진보함에 따라 본 발명의 기본 개념은 다양한 방식으로 구현될 수 있음은 당해 기술분야의 전문가에게 명백하다. 결과적으로, 본 발명 및 그 실시 예는 상기한 예들에만 한정되지 않고 후술하는 특허청구범위 내에서 변할 수 있다.

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권취 가능한 매개체(10)를 권취하기 위한 회전 가능한 윈치 드럼(20), 상기 윈치 드럼에 작동 가능하게 연결되어 상기 윈치 드럼을 회전시키는 전기 모터(30) 및 상기 전기 모터(30)에 작동 가능하게 연결되어 상기 전기 모터를 제어하는 전기 구동장치(40)를 포함하는, 예인선의 견인 윈치를 동작시키는 방법에 있어서,
상기 권취 가능한 매개체(10)에 연결된 적어도 하나의 대상물(200)을 견인하는 동안, 상기 윈치 드럼(20)과 견인될 적어도 하나의 대상물 사이의 상기 권취 가능한 매개체의 장력이 장력 한계 값 이하로 되도록 상기 전기 구동장치(40)에 의해 제어하는 동작; 및
상기 전기 구동장치(40)에 의해, 견인 중, 예인선(100)의 롤링 각도를 모니터하고, 예인선의 모니터 된 롤링 각도가 미리 결정된 범위를 벗어난 것에 응답하여, 상기 장력 한계 값을 상기 전기 구동장치(40)에 의해 낮아지게 하는 동작을 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 장력 한계 값은 상기 모니터 되는 예인선의 롤링 각도가 미리 결정된 범위를 벗어나는 것에 응답하여 상기 전기 구동장치(40)에 의해 상기 예인선(100)의 롤링 각도에 비례하여 낮아지도록 하는 것인 방법.
제1항에 있어서,
상기 전기 구동장치(40)에 의한 상기 예인선(100)의 롤링 각도를 모니터하는 동작은 상기 전기 구동장치(40)에서 예인선의 롤링 각도를 측정하는 동작을 포함하는 것인 방법.
제3항에 있어서,
상기 전기 구동 장치(40)는 예인선의 롤링 각도를 측정하도록 구성된 자세 측정 장치(60)를 포함하는 것인 방법.
제1항에 있어서,
상기 전기 구동장치(40)에 의한 상기 예인선의 롤링 각도를 모니터하는 동작은 상기 전기 구동장치에서 예인선의 롤링 각도를 수신하는 동작을 포함하는 것인 방법.
제5항에 있어서,
상기 전기 구동장치(40)는 상기 예인선(100)의 롤링 각도를 측정하도록 구성된 자세 측정장치(60)에 연결되는 방법.
제1항에 있어서,
상기 권취 가능한 매개체(10)의 장력은 상기 전기 모터(30)의 토크를 제어함으로써 제어되는 것인 방법.
컴퓨터에서 프로그램 코드의 실행은 컴퓨터가 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 방법의 과정들을 수행하며, 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 프로그램 코드를 포함하는, 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
예인선의 견인 윈치를 위한 전기 구동장치로서, 상기 견인 윈치는 권취 가능한 매개체(10)를 권취하기 위한 회전 가능한 윈치 드럼(20), 및 상기 윈치 드럼에 작동 가능하게 연결되어 윈치 드럼을 회전시키는 전기 모터(30)를 포함하고, 상기 전기 구동장치(40)는 상기 전기 모터(30)에 작동 가능하게 연결되도록 구성되는 전기 구동장치에 있어서,
상기 권취 가능한 매개체(10)에 연결된 적어도 하나의 대상물(200)을 견인하는 동안, 윈치 드럼(20)과 견인될 적어도 하나의 대상물 사이의 권취 가능한 매개체의 장력을 장력 한계 값 이하로 되도록 제어하고, 그리고
견인 중, 예인선(100)의 롤링 각도를 모니터하여, 예인선(100)의 모니터 된 롤링 각도가 미리 결정된 범위를 벗어나면 상기 장력 한계 값을 낮추도록 구성되는 전기 구동장치.
제9항에 있어서,
상기 전기 구동장치(40)는 예인선의 모니터 된 롤링 각도가 미리 결정된 범위를 벗어나는 것에 응답하여 상기 장력 한계 값을 상기 예인선(100)의 롤링 각도에 비례하여 낮추도록 구성되는 것인 전기 구동장치.
제9항에 있어서,
상기 전기 구동장치(40)는 예인선(100)의 롤링 각도를 측정하도록 구성된 자세 측정장치(60)를 포함하는 것인 전기 구동 장치.
제9항에 있어서,
상기 전기 구동장치(40)는 예인선(100)의 롤링 각도를 수신하도록 구성되는 것인 전기 구동장치.
제9항에 있어서,
상기 전기 구동장치(40)는 상기 전기 모터(30)의 토크를 제어함으로써 상기 권취 가능한 매개체(10)의 장력을 제어하도록 구성되는 것인 전기 구동장치.
제9항에 있어서,
인버터를 더 포함하는 전기 구동장치.
권취 가능한 매개체(10)를 권취하기 위한 회전 가능한 윈치 드럼(20);
상기 윈치 드럼(20)에 작동 가능하게 연결되어 윈치 드럼을 회전시키는 전기 모터(30); 및
상기 전기 모터(30)에 작동 가능하게 연결된 제9항 내지 제14항 중의 어느 한 항에 따른 전기 구동장치(40)를 포함하는 윈치 장치.