JP2017178473A

JP2017178473A - リフティングマグネット装置

Info

Publication number: JP2017178473A
Application number: JP2016063702A
Authority: JP
Inventors: 横山　隆司; Takashi Yokoyama; 隆司横山
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2016-03-28
Filing date: 2016-03-28
Publication date: 2017-10-05
Anticipated expiration: 2036-03-28
Also published as: JP6737545B2

Abstract

【課題】回生抵抗に常時電流が流れる異常事態を検出することができる機能が備えられているリフティングマグネット装置を提供する。【解決手段】リフティングマグネット装置には、リフティングマグネットと、マグネット制御部と、表示・覚知部と、が備えられており、マグネット制御部には、制御装置と、マグネットからの回生電力を消費する回生抵抗と、該回生抵抗の状態を検出する状態検出手段と、が備えられており、制御装置は、状態検出手段からの信号により、回生抵抗回路に常時電圧が付加されている異常状態にある場合に、表示・覚知部に異常状態を覚知させる指令を送る。回生抵抗への電流の入り切りを行う回路部品が壊れ、回生抵抗へ電流が常時流れるようになったときに、操作者に異常を覚知させることができる。これにより、回生抵抗の発熱による回路部品の破損を防止できる。【選択図】図１

Description

本発明は、リフティングマグネット装置に関する。さらに詳しくは、回生電力を消費するための抵抗を備えたリフティングマグネット装置に関する。

一般に、荷役作業や建設作業等において鉄片を持ち上げるためのリフティングマグネット装置が知られている。このリフティングマグネット装置はマグネットの励磁と消磁のみによって、鉄片を吸着、解放する。鉄片を吸着する際には制御装置が、電力供給装置からリフティングマグネットに向けて、吸着をするための電力を供給する。制御装置は、鉄片を解放する際には、供給された電力を回生させ磁気エネルギーをゼロにし、その後電力供給装置からリフティングマグネットに向けて鉄片を解放するための電力を供給する。そして解放後に供給された電力を、制御装置は回生するよう制御する。

上記の回生された電力は、コンデンサを用いて電荷を貯蔵する方法もあるが、抵抗を備え、この抵抗で回生された電力を消費する構成が多く採用されている（特許文献１）。すなわち、吸着を終えた後、解放のための電力を供給する前に、供給された電力を抵抗により消費して、磁気エネルギーをゼロにする。解放のための電力を供給した場合についても、供給された電力を抵抗により消費して、磁気エネルギーをゼロにしておくことが求められる。

ここで、この回生電力を消費するための回生抵抗を含む回路において、回路を開閉するトランジスタ等が故障した場合、回生抵抗に全く電流が流れなくなるか、回生抵抗に常時電流が流れるかのどちらかになる。回生抵抗に全く電流が流れない場合、別途設けられているコンデンサの電圧が上昇するので、この電圧を検出することで故障を検出することができる。しかしトランジスタ等の故障により、回生抵抗に常時電流が流れるようになった場合、トランジスタが正常に動作するのと同じように、回生抵抗に電流が流れるため、トランジスタ等の故障を検知することはできないという問題がある。しかもトランジスタ等の故障により、回生抵抗に常時電流が流れるようになると、回生抵抗での発熱量が多くなり、この発熱により、回路部品が故障するなどの問題が発生する。

特開２０１０−２３９５５号公報

本発明は上記事情に鑑み、回生抵抗に常時電流が流れる異常事態を検出することができる機能が備えられているリフティングマグネット装置を提供することを目的とする。

第１発明のリフティングマグネット装置は、供給される電力により吸着力を発生させるリフティングマグネットと、該リフティングマグネットに電力を供給するマグネット制御部と、操作者の動作指令の入出力や異常を表示したり、異常を報知して覚知させる表示・覚知部と、が備えられており、前記マグネット制御部には、該マグネット制御部の制御を行う制御装置と、前記リフティングマグネットからの回生電力を消費する回生抵抗と、該回生抵抗の状態を検出する状態検出手段と、が備えられており、前記制御装置は、前記状態検出手段からの信号により、前記回生抵抗が含まれている回生抵抗回路に常時電圧が付加されている異常状態にある場合に、
前記表示・覚知部に異常状態を覚知させる指令を送ることを特徴とする。
第２発明のリフティングマグネット装置は、第１発明において、前記状態検出手段は、前記回生抵抗に対応して設けられている比較器であることを特徴とする。
第３発明のリフティングマグネット装置は、第２発明において、前記制御装置は、前記回生抵抗に付加されている電圧が、あらかじめ定められた電圧値を超え、かつ、該電圧値を超えている時間が、あらかじめ定められた時間を経過したとき異常状態と判断することを特徴とする。
第４発明のリフティングマグネット装置は、第１発明から第３発明において、前記制御装置は、前記状態検出手段からの信号により異常状態と判断すると、前記マグネット制御部への電力の供給を停止することを特徴とする。

第１発明によれば、回生電流を消費する回生抵抗を備えたリフティングマグネット装置において、回生抵抗の状態を検出する状態検出手段が備えられ、制御装置が状態検出手段からの信号により、回生抵抗が含まれている回生抵抗回路に常時電圧が付加されている異常状態にある場合に、表示・覚知部に異常状態を覚知させる指令を送ることにより、回生抵抗への電流の入り切りを行う回路部品が壊れたことを操作者が知ることができる。これにより、操作者が壊れた部品を取り除き、回生抵抗の発熱による他の回路部品の破損を防止できる。
第２発明によれば、状態検出手段が、回生抵抗に対応して設けられている比較器であることにより、回生抵抗のみにかかる電圧値等を検出して異常を判断できるので、異常状態を確実に検知することができる。
第３発明によれば、制御装置が、回生抵抗に付加されている電圧が、所定の電圧値を越え、かつ、その超えている時間が、所定の時間を経過した時異常状態と判断することにより、温度など、異常検知までに時間を要するパラメータと比較して、短時間で異常を検出することができる。
第４発明によれば、制御装置は、状態検出手段からの信号により異常状態と判断すると、マグネット制御部への電力の供給を停止することにより、マグネット制御部周辺の構成を大きく変更することなく、変更のコストを抑えながら回生抵抗への電流の供給を停止することができる。

本発明の実施形態に係るリフティングマグネット装置を構成するマグネット駆動回路の回路構成図である。本発明の実施形態に係るリフティングマグネット装置のブロック構成図である。（Ａ）リフティングマグネットの両端に印可される電圧の時間波形を示すグラフである。（Ｂ）リフティングマグネットに供給される電流の時間波形を示すグラフである。

＜回路構成の説明＞
つぎに、本発明の実施形態に係るリフティングマグネット装置２を図面に基づき説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、以下の説明において、トランジスタとは、バイポーラ型トランジスタ及び電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）の双方を含むものとする。トランジスタがＦＥＴである場合、ベースをゲート、コレクタをドレイン、エミッタをソースとそれぞれ読み替えるものとする。

図２には、本実施形態に係るリフティングマグネット装置２のブロック構成図を示す。リフティングマグネット１０は、建屋内に設置されている天井クレーンの吊り下げ部先端に用いられていたり、野外のクレーン（ジブクレーンや門型クレーン等）や、クローラで移動する油圧ショベルの先端に、アタッチメントとして搭載されたりする。リフティングマグネット装置２の構成は、鉄片を吸着および解放するリフティングマグネット１０と、このリフティングマグネット１０に電力を供給するマグネット制御部３と、マグネット制御部３の操作と情報を表示するための表示・覚知部４と、マグネット制御部３に三相交流電力を供給する交流電源部（交流商用電源や交流発電機）１８とを備えている。

マグネット制御部３は、マグネット駆動回路３１と、ブリッジドライバ３２と、制御装置３３と、通信回路３４とを有している。マグネット駆動回路３１には、交流電源部１８から三相交流電圧Ｖ_ＡＣ１〜Ｖ_ＡＣ３が供給される。マグネット駆動回路３１は、リフティングマグネット１０に電力を供給する回路であり、リフティングマグネット１０を流れる電流の向きを制御するＨブリッジ回路を含んで構成されている。ブリッジドライバ３２は、このＨブリッジ回路を駆動する回路である。制御装置３３は、マグネット１０へ供給される電流及び電圧を、ブリッジドライバ３２を介して制御する。

制御装置３３は、例えば、所定のプログラムを格納したメモリと、該所定のプログラムを読み出して実行するＣＰＵまたはロジック回路とを含むディジタル演算処理回路からなり、制御信号の入出力・表示や覚知を、通信回路３４を通じて行う。通信回路３４は、リフティングマグネット装置２の操作者の操作する表示・覚知部４にある通信回路４３と、配線１６を介して接続されており、通信回路４３との間で通信を行う。なお、本実施形態では、マグネット駆動回路３１、ブリッジドライバ３２、制御装置３３、及び通信回路３４は、１つの筐体３５内に収容されている。

表示・覚知部４は、操作者の動作指令の入出力や異常を画面に表示するための入出力・表示装置４０と、異常が発生した時に操作者にこの異常を覚知させる異常報知装置４１（音を発生させたり、操作レバーや椅子を振動させたり、警告灯を点灯）と、信号処理部４２と、通信回路４３とを有している。入出力・表示装置４０は、リフティングマグネット１０に供給される電流および電圧に関わる設定入力を操作者から受け付ける機能を有する。異常報知装置４１は、音を発生させたり、操作レバーや椅子を振動させたり、警告灯を点灯させて操作者に異常を報知する機能を有する。信号処理部４２は、通信回路４３を介して受け取った信号に基づいて、画像により操作者に制御装置３３等の状態を覚知させたり、操作者の入力信号に基づいて通信回路４３を介して、マグネット制御部３の制御装置３３に指令を与えたり、また、異常報知装置４１に異常を報知する信号を発信して、操作者にリフティングマグネット装置２の異常を覚知させたりする。なお、入出力・表示装置４０、信号処理部４２、及び通信回路４３は、１つの筐体４５内に収容されている。

マグネット操作部５は、リフティングマグネット１０の励磁動作および解放動作を操作者が操作するための装置であり、表示・覚知部４と共に配置されている。マグネット操作部５は、２つのスイッチ５１、５２を有している。スイッチ５１、５２の一方の端子は互いに接続されると共に、マグネット制御部３と配線５３を介して接続され、マグネット制御部３内部で定電位線と接続されている。また、スイッチ５１，５２の他方の端子はそれぞれ配線５４，５５を介してマグネット制御部３の制御装置３３と接続されている。

例えば、スイッチ５１を操作者が押すと配線５４を介して所定電位が制御装置３３へ伝わり、制御装置３３は、リフティングマグネット１０へ正方向電流（励磁電流）が供給されるようにブリッジドライバ３２を制御する。また、スイッチ５２を操作者が押すと配線５５を介して所定電位が制御装置３３へ伝わり、制御装置３３は、リフティングマグネット１０へ逆方向電流（解放電流）が供給されるようにブリッジドライバ３２を制御する。或いは、制御装置３３が配線５４の電位のみ認識し、スイッチ５１が一度押されるとリフティングマグネット１０へ励磁電流が供給され、スイッチ５１が再度押されるとリフティングマグネット１０へ解放電流が供給されるようにしてもよい。

図１には、本発明の第１実施形態に係るリフティングマグネット装置２を構成するマグネット制御部３の回路構成図を示す。図１に示すように、マグネット制御部３は、制御装置３３やブリッジドライバ３２の他、マグネット駆動回路３１を構成する直流電源部３６、Ｈブリッジ回路部３７を有し、さらにコンデンサ３８、回生抵抗２３、状態検出手段２４、回生抵抗用スイッチ２５を有する。

直流電源部３６は、交流電源部１８から供給された三相交流電圧Ｖ_ＡＣ１〜Ｖ_ＡＣ３を直流電源電圧Ｖ_ＤＣへ変換するための回路部分である。本実施形態の直流電源部３６は、６個のダイオード３６ａ〜３６ｆを含むブリッジ回路によって構成されており、三相全波整流を行う。なお、直流電源部３６は、これ以外にも例えばサイリスタを用いた純ブリッジ回路や、ダイオード及びサイリスタを用いた混合ブリッジ回路によって構成されてもよい。直流電源部３６が純ブリッジ回路や混合ブリッジ回路によって構成される場合、サイリスタは、図示しない位相制御回路によって所定の制御角で位相制御される。

Ｈブリッジ回路部３７は、リフティングマグネット１０へ供給される電流の向きを制御するための回路部分である。Ｈブリッジ回路部３７は、４つのｎｐｎ型のトランジスタ３７ａ〜３７ｄと、該４つのトランジスタ３７ａ〜３７ｄのそれぞれの電流端子間（コレクタ−エミッタ間またはソース−ドレイン間）に電気的に接続された４つのダイオード（フライホイール）３７ｅ〜３７ｈと、リフティングマグネット１０へ電流を供給するための動力ケーブルが接続される端子３７ｉ及び３７ｊとを含むＨブリッジ回路によって構成されている。

具体的には、トランジスタ３７ａの一方の電流端子は直流電源部３６の正側出力端３６ｇに電気的に接続されており、トランジスタ３７ａの他方の電流端子は端子３７ｉに電気的に接続されている。直流電源部３６の正側出力端３６ｇに接続されるケーブルは、正側ライン３９ａと称する。トランジスタ３７ｂの一方の電流端子は端子３７ｉに電気的に接続されており、トランジスタ３７ｂの他方の電流端子は直流電源部３６の負側出力端３６ｈに電気的に接続されている。直流電源部３６の負側出力端に接続されるケーブルは負側ライン３９ｂと称する。トランジスタ３７ｃの一方の電流端子は直流電源部３６の正側出力端３６ｇに電気的に接続されており、トランジスタ３７ｃの他方の電流端子は端子３７ｊに電気的に接続されている。トランジスタ３７ｄの一方の電流端子は端子３７ｊに電気的に接続されており、トランジスタ３７ｄの他方の電流端子は直流電源部３６の負側出力端３６ｈに電気的に接続されている。また、ダイオード３７ｅ〜３７ｈのアノードは、それぞれトランジスタ３７ａ〜３７ｄの他方の電流端子に電気的に接続されており、ダイオード３７ｅ〜３７ｈのカソードは、それぞれトランジスタ３７ａ〜３７ｄの一方の電流端子に電気的に接続されている。

各トランジスタ３７ａ〜３７ｄの制御端子（ベースまたはゲート）はブリッジドライバ３２と電気的に接続されており、各トランジスタ３７ａ〜３７ｄにおける電流端子間の導通状態は、ブリッジドライバ３２から提供される制御電流（または制御電圧）によって制御される。例えば、トランジスタ３７ａ及び３７ｄの制御端子に制御電流が提供されると、ある一方向の励磁電流が、トランジスタ３７ａ、端子３７ｉ、リフティングマグネット１０、端子３７ｊ、及びトランジスタ３７ｄの順に流れる。また、トランジスタ３７ｂ及び３７ｃの制御端子に制御電流が提供されると、ある一方向と逆方向の消磁電流が、トランジスタ３７ｃ、端子３７ｊ、リフティングマグネット１０、端子３７ｉ、及びトランジスタ３７ｂの順に流れる。

ブリッジドライバ３２は、制御装置３３の出力信号に応じてトランジスタ３７ａ〜３７ｄの何れかを導通させる。制御装置３３は、図２に示したマグネット操作部５から提供される信号に基づいて、トランジスタ３７ａ〜３７ｄの何れを導通させるかを決定する。また、ブリッジドライバ３２は、トランジスタ３７ａ〜３７ｄを必要に応じて断続的に導通させ、リフティングマグネット１０へ供給される電圧をパルス幅変調(ＰＷＭ：Pulse Width Modulation)により調整する。このＰＷＭのパルス幅は、制御装置３３によって制御される。

コンデンサ３８は、リフティングマグネット１０への励磁電流のリップル軽減のために設けられている。コンデンサ３８は、直流電源部３６の正側出力端３６ｇと負側出力端３６ｈとの間に電気的に接続されている。

第１電流測定手段２１は、リフティングマグネット１０に供給される電流の大きさを測定する測定器で、Ｈブリッジ回路部３７にあるＨブリッジ回路とリフティングマグネット１０との間に設けられている。また、第２電流測定手段２２は、正側ライン３９ａか負側ライン３９ｂの少なくとも一方に設けられた電流測定手段である。

回生抵抗２３は、リフティングマグネット１０からの回生電力を消費する抵抗であり、予想される回生電力を消費するのに十分な容量を有する。回生抵抗２３は、１つの抵抗器から構成される必要はなく、複数の抵抗器を並列に並べて構成することも可能である。回生抵抗２３は、直流電源部３６の正側出力端３６ｇと負側出力端３６ｈに電気的に接続されている。

状態検出手段２４は、回生抵抗２３の状態を検出するための装置である。本実施形態において、状態検出手段２４は、回生抵抗２３の両端の電圧を検出し、あらかじめ与えられている電圧値よりも高い電圧値を検出した時に、信号を発信する比較器である。発信された信号は、制御装置３３により受信される。

回生抵抗用スイッチ２５は、制御装置３３の指令により、リフティングマグネット１０に供給された電力の回生が可能となるように、規定されたタイミングで入り切りされる。

ブレーカ２６は、交流電源部１８と直流電源部３６との接続を遮断する装置で、交流電源部１８と直流電源部３６との間に設けられている。

＜通常時のマグネット駆動回路３１の動作＞
ここで、通常運転時のマグネット駆動回路３１の動作について説明する。図３（Ａ）は、リフティングマグネット１０の両端に印加される電圧の時間波形を示すグラフを表わし、図３（Ｂ）はリフティングマグネット１０に供給される電流の時間波形を示すグラフである。図３（Ｂ）は第１電流検出器２１で測定した結果である。なお、上述したようにリフティングマグネット１０への印加電圧はＰＷＭによって調整されるが、図３（Ａ）においては、ＰＷＭにおける電圧変化を時間的に平均化して得られる実効電圧の値を示している。また、図３（Ａ），（Ｂ）における電圧及び電流の符号については、図２での励磁電流の向き（端子３７ｉからリフティングマグネット１０へ電流が流れる向き）を正としている。

まず、ある時刻ｔ０において、交流電源部１８から直流電源部３６に三相交流電圧Ｖ_ＡＣ１〜Ｖ_ＡＣ３が提供される。三相交流電圧Ｖ_ＡＣ１〜Ｖ_ＡＣ３は、直流電源部３６によって直流電源電圧Ｖ_ＤＣに変換される。続いて、マグネット操作部５のスイッチ５１（または５２）を操作者が押すと（時刻ｔ１）、制御装置３３はリフティングマグネット１０の励磁を開始する。すなわち、制御装置３３の指示を受けたブリッジドライバ３２は、Ｈブリッジ回路部３７のトランジスタ３７ａ及び３７ｄを導通させる。これにより、リフティングマグネット１０に励磁電流が流れる。

制御装置３３は、最初の期間Ｔ_１において、ＰＷＭのデューティ比を最大の１００％として励磁電圧（実効値）を最大値Ｖ_ＯＳとする。この期間Ｔ_１をオーバーシュート期間（ＯＳ期間）と称し、リフティングマグネット１０への励磁電流Ｉ１を短時間で立ち上げるための期間である。また、制御装置３３は、期間Ｔ_１の次の期間Ｔ_２において、ＰＷＭのデューティ比を最大より低下させて（例えば９０％）、励磁電圧（実効値）をＶ_ＯＥ（＜Ｖ_ＯＳ）とする。この期間Ｔ_２をオーバーエキサイト期間（ＯＥ期間）と称し、吊荷を容易に捕捉できるようにリフティングマグネット１０の磁力を一時的に高める期間である。また、制御装置３３は、期間Ｔ_２の次の期間Ｔ_３において、ＰＷＭのデューティ比を更に低下させて、励磁電圧（実効値）をＶ_ＲＡ（＜Ｖ_ＯＥ）とする。この期間Ｔ_３を定格励磁期間と称し、リフティングマグネット１０の定格電力付近の電力を供給しつつ励磁状態を維持する期間である。なお、定格励磁期間Ｔ_３は、次の解放動作へ移行するまで継続される。

このような励磁電力をリフティングマグネット１０へ供給することにより、リフティングマグネット１０が励磁され、鉄片等の吊荷を吸着して持ち上げることが可能となる。

続いて、リフティングマグネット１０から鉄片等を解放するための動作に移る。マグネット操作部５の他方のスイッチ５２（または５１）を操作者が押すと（時刻ｔ２）、制御装置３３はリフティングマグネット１０の消磁を開始する。すなわち、まず制御装置３３は、Ｈブリッジ回路部３７を構成するすべてのトランジスタ３７ａ〜３７ｄを非導通とするとともに、回生抵抗用スイッチ２５を導通させ、リフティングマグネット１０に残存する電力を、回生抵抗２３で消費する。この回生抵抗２３で消費される電力は図３の消費電力Ｋ１で表されている部分である。そして、次に制御装置３３の指示を受けたブリッジドライバ３２は、Ｈブリッジ回路部３７のトランジスタ３７ａ、３７ｄおよび回生抵抗用スイッチ２５を非導通とし、トランジスタ３７ｂ及び３７ｃを導通させる。これにより、リフティングマグネット１０に流れる電流の向きが反転し、解放電流が流れる（期間Ｔ_４）。この解放電流は、リフティングマグネット１０のインダクタンスの影響からある時定数でもって所定値に近づく。これにより、リフティングマグネット１０および吊荷が消磁され、吊荷が開放される。

制御装置３３は、解放電流の大きさが設定値Ｉ_ＬＭに達すると、Ｈブリッジ回路部３７の全てのトランジスタ３７ａ〜３７ｄを非導通とし、回生抵抗用スイッチ２５を一定時間だけ導通させ、リフティングマグネット１０に残存する電力を、回生抵抗２３で消費する。この回生抵抗２３で消費される電力は、図３の消費電力Ｋ２で表されている部分である。そして、回生電力を消費した後（期間Ｔ_５）、回生抵抗用スイッチ２５を、Ｈブリッジ回路部３７を構成するトランジスタ３７ａ〜３７ｄと同様、非導通として電力供給を停止する。

＜異常時のマグネット駆動回路３１の動作＞
次に、異常時のマグネット駆動回路３１の動作について説明する。ここでいう「異常時」とは、回生抵抗用スイッチ２５が破損し、回生抵抗が含まれている回生抵抗回路に、常時電圧が付加されている異常状態が発生しているときをいう。

比較器である状態検出手段２４は、回生抵抗に付加されている電圧が、あらかじめ定められた電圧値を越えている場合に、制御装置３３に信号を送信する。制御装置３３は、状態検出手段２４からの信号が、あらかじめ定められた時間を経過したとき、回生抵抗回路に常時電圧が付加されている異常状態であると判断する。通常時の運転においても、回生抵抗２３には電圧が付加されるが、通常時は、回生電力を消費するための電圧の付加であるので、その消費のための時間は比較的短い。そのため、制御装置３３は、通常時に回生電力を消費するための時間よりも長い時間を、あらかじめ入力しておき、この入力値に基づいて制御装置３３は、回生抵抗回路に常時電圧が付加されている異常状態であるか否かを判断する。

そして、制御装置３３は、回生抵抗回路が異常状態にある場合、この異常状態であることを操作者に覚知させる。覚知させる手段は様々なものがあるが、本実施形態では、表示・覚知部４に設けられている異常報知装置４１から、例えば、警報を発したり、入出力・表示装置４０に異常のメッセージを表示したりすることで、操作者に覚知させている。加えて、本実施形態では、制御装置３３が、回生抵抗回路が異常状態にある場合、交流電源部１８と直流電源部３６との間に設けられているブレーカ２６により、交流電源部１８からの電力を遮断する。なおこの遮断動作は、制御装置３３が、回生抵抗回路が異常状態にあると判断した後、リフティングマグネット１０が被搬送物を吊り上げているか否かなど、リフティングマグネット１０周辺の安全を考慮して行われる。

回生電力を消費する回生抵抗２３を備えたリフティングマグネット装置２において、回生抵抗２３の状態を検出する状態検出手段２４が備えられ、制御装置３３が状態検出手段２４からの信号により、回生抵抗２３が含まれている回生抵抗回路に常時電圧が付加されている異常状態にあるかどうかを判断し、操作者に覚知させることにより、回生抵抗２３への電流の入り切りを行う回路部品が壊れたことを操作者が知ることができる。これにより、操作者が壊れた部品を取り除き、回生抵抗２３の発熱による他の回路部品の破損を防止できる。

状態検出手段２４が、回生抵抗２３に対応して設けられている比較器であることにより、回生抵抗２３のみにかかる電圧値等を検出して異常を判断できるので、異常状態を確実に検知することができる。

制御装置３３が、回生抵抗２３に付加されている電圧が、所定の電圧値を越え、かつ、その超えている時間が、所定の時間を経過した時異常状態と判断することにより、温度など、異常検知までに時間を要するパラメータと比較して、短時間で異常を検出することができる。

制御装置３３は、状態検出手段２４からの信号により異常状態と判断すると、マグネット制御部３への電力の供給を停止することにより、マグネット制御部３周辺の構成を大きく変更することなく、変更のコストを抑えながら回生抵抗２３への電流の供給を停止することができる。

なお、本実施形態では、状態検出手段２４として電圧を測定する比較器を採用したがこれに限定されない。例えば、回生抵抗２３に付加する電圧値を検出する電圧計や、回生抵抗２３に流れる電流を測定する電流計、または回生抵抗２３の温度を測定する温度計を用いることもできる。また状態検出手段２４が、このような物理量を検出し、それに対応した信号を送信するだけの機器の場合、制御装置３３が、物理量の閾値を超えたか否かを判断するとともに、その超えたときの時間が所定の時間を超えているか否かで、回生抵抗回路が異常状態であるか否かを判断する。

状態検出手段２４からの信号を受ける専用制御装置を設けることもできる。この場合、この専用制御装置は制御装置３３の一部を構成することとなる。

状態検出手段２４は、従来からマグネット制御部３に設けられている、例えば第２電流検出器２２を用いることも可能である。この場合、回生抵抗２３に常時電圧が付加される異常状態となると、通常の運転時の電流よりも大きな電流が第２電流検出器２２により検出されることとなる。この通常の運転時の電流よりも大きな電流が流れた時間が、所定の時間を超えると、制御装置３３は回生抵抗回路が異常状態にあると判断する。または、吸引電圧を付加する信号を出していない場合に、第２電流検出器２２にあらかじめ定められた電流値以上の電流が流れていることで回生抵抗回路が異常状態にあると判断することも可能である。

本実施形態では、回生抵抗回路が異常状態となると、交流電源部１８と直流電源部３６との間に設けられているブレーカ２６により、交流電源部１８からの電力を遮断するようにしたが、マグネット制御部への電力の供給を停止する方法はこれに限定されない。たとえば、直流電源部３６がサイリスタである場合は、この部分の動作を停止させることで遮断することも可能である。また、直流電源部３６から回生抵抗回路までに設けられた直流を切り離すデバイス素子の動作を停止させることで遮断することも可能である。

３マグネット制御部
４表示・覚知部
１０リフティングマグネット
２３回生抵抗
２４状態検出手段
３３制御装置

Claims

供給される電力により吸着力を発生させるリフティングマグネットと、
該リフティングマグネットに電力を供給するマグネット制御部と、
操作者の動作指令の入出力や異常を表示したり、異常を報知して覚知させる表示・覚知部と、が備えられており、
前記マグネット制御部には、
該マグネット制御部の制御を行う制御装置と、
前記リフティングマグネットからの回生電力を消費する回生抵抗と、
該回生抵抗の状態を検出する状態検出手段と、
が備えられており、
前記制御装置は、
前記状態検出手段からの信号により、前記回生抵抗が含まれている回生抵抗回路に常時電圧が付加されている異常状態にある場合に、
前記表示・覚知部に異常状態を覚知させる指令を送る、
ことを特徴とするリフティングマグネット装置。
前記状態検出手段は、前記回生抵抗に対応して設けられている比較器である、
ことを特徴とする請求項１記載のリフティングマグネット装置。
前記制御装置は、前記回生抵抗に付加されている電圧が、あらかじめ定められた電圧値を超え、
かつ、該電圧値を超えている時間が、あらかじめ定められた時間を経過したとき異常状態と判断する、
ことを特徴とする請求項２に記載のリフティングマグネット装置。
前記制御装置は、
前記状態検出手段からの信号により異常状態と判断すると、
前記マグネット制御部への電力の供給を停止する、
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のリフティングマグネット装置。