JPH01234078A - 電動機の運転制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 この発明は、荷役装置などで、荷振れにより電動機の速
度が変化する場合の運転制御装置に関する。

〔従来の技術〕

第２図は荷投機械用電動機の運転装置の従来例を示した
回路図である。

荷投機械を駆動する電動機は正逆転ができることや、運
転速度を可変にできることが要求されるが、スタッカク
レーンや天井走行うレーンの走行用電動機などは精密な
速度制御は必要としないことから、第２図の従来例回路
に示すように、３相誘導電動機を使用してその１次側電
圧を制御することで速度制御を行い、正逆転は接触器を
用いて相回転方向を切換えるなどの方法により、装置の
コストを低減するようにしている。

この第２図において、交流電ａ２からの交流電圧を、た
とえばサイリスクの点弧位相の制御により変化させるよ
うにしている、１次電圧制御回路３を介して誘導電動機
５の１次側に印加することにより、この誘導電動機５の
速度を制御するのであるが、この速度制御は次のように
なされる。すなわち、速度設定器１１で所望する速度を
指令する。一方、誘導電動機５には速度発信機６が結合
されているので、この速度発信機６から出力される速度
実際値と、前述の速度設定器１１から出力される速度指
令値とを比例積分演算器で構成されている速度調節回路
１２へ導いて両人力の偏差を一演算させ、さらにこの速
度調節回路１２から入力偏差を零にする制御信号を出力
させる。この制御信号を位相制御回路１３を介して１次
電圧制御回路３に与えて、誘導電動機５の１次電圧を適
切に制御する（一般に電流調節回路も使用されるが、こ
れの図示は省略している）、、なお符号４Ｆは正転接触
器、符号４Ｒは逆転接触器であって、これを切換えるこ
とにより誘導電動機５に与えられる３相交流の相回転方
向が切換わる。

ところで、運転中のクレーンを減速あるいは停止させる
場合は、できるだけ速やかに所定速度まで減速あるいは
停止させることが望ましい、そこで第２図に示すように
、３相誘導電動機５の場合には相回転方向を反転させる
、いわゆるプラギング運転により急速な減速を実施する
のであるが、そのためにトルク極性検出回路１５、零速
度検出回路１６、反転素子１７、否定論理積素子１８を
設けて、この否定論理積素子１８の出力信号に対応して
正転接触器４Ｆ、または逆転接触器４Ｒのいずれか一方
を投入するようにしている。（ただしこの第２図は電動
機が正転運転の場合の論理回路のみを示しており、逆転
運転の場合の図示は省略している。） たとえば誘導電動機５がカ行運転中のときは速度調節回
路１２の制御出力であるトルク指令値が正極性であって
、コンパレータで構成されたトルク検出回路１５が論理
Ｈ信号を出力するものとすれば、反転素子１７の出力は
論理り信号であり、これとは逆に電動機５が制動運転中
であれば、反転素子１７の出力は論理Ｈ信号となる。ま
たこの電動機５が回転中であれば、コンパレータで構成
されている零速度検出回路１６は、速度発信機６からの
速度実際値を入力して論理Ｈ信号を出力し、電動機５が
停止すなわち速度実際値が零のときは、この零速度検出
回路１６は論理り信号を出力する。

それ故、誘導電動ａ５がカ行運転中のときは反転素子１
７は論理り信号を出力しているので、零速度検出回路１
６の出力が論理Ｈ信号（すなわち速度有りの状態）また
は論理り信号（すなわち速度零の状ａ）のいずれであっ
ても、否定論理積素子１８は論理Ｈ信号を出力し、これ
により正転接触器４Ｆが投入される。

上述のように誘導電動機５がカ行運転中に、その速度を
低下させるべく、速度設定器１１が出力する速度指令値
を速度実際値以下に低下させると、速度調節回路１２の
出力極性が反転し、反転素子１７は論理Ｈ信号を出力す
ることになる。ここで零速度検出回路１６が論理Ｈ信号
（すなわち速度有り）を出力していると、否定論理積素
子１８の出力は論理り信号に変化して、正転接触器４Ｆ
は逆転接触器４Ｒに切換わって、誘導電動機５はプラギ
ング運転となり急速にその速度を減少し、停止状態にな
れば再び接触器が切換ねって待機の状態となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、スタッカクレーンなどの荷役装置が走行する
とき、荷振れが原因でこの荷役装置の走行に波打ち現象
を生じることがある。たとえば天井走行うレーンが青物
を宙吊りにして走行中に、この荷物がクレーンよりも前
方に振出されると、この荷物により当該クレーンは加速
される。またこの反動で荷物がクレーンよりも後方に振
れると、このクレーンを減速させることになる。

そこで、このクレーンが中程度の速度で走行中に、速度
設定器１１を操作して低速度運転を指令すると、速度調
節回路１２の出力であるトルク指令信号の極性が反転し
、前述したように反転素子１７の出力は論理Ｈ信号とな
るが、このときクレーンはある速度で走行中であり、速
度発信ｍ、６はその速度に対応した信号を出力している
。よって零速度検出回路１６の出力は論理Ｈ信号のまま
であることから、否定論理積素子１８の出力は論理り信
号に反転し、これに従って逆転接触器４Ｒが投入されて
プラギング運転となり、当該クレーンの走行速度は新た
な速度指令値と一致するように、象、速に減少するのは
前述したとおりである。

ところで、このような低速度へ減速中に、１７Ｔ述した
ようなりレーンの波打ち現象が発生すると、荷物の振れ
方により当該クレーンの速度が殆ど零になる瞬間があり
、この零速度を零速度検出回路１６が検出すると、その
出力はそれまでの論理Ｈ信号から論理り信号に変化し、
正転接触器４Ｆが投入されてプラギング運転が解消され
るが、次に再び荷振れによりクレーンが加速されると、
また逆転接触器４Ｒが投入されることになる。

すなわち中速から低速へ減速するさいに、クレーンの波
打ち現象により、トルク極性とは無関係に正転接触器４
Ｆと逆転接触器４Ｒとが交互に投入され、当該クレーン
の運転を不安定にする大きな欠点を有する。

そこでこの発明の目的は、クレーンの波打ち現象に起因
して、電動機のトルク極性が一定であるにも拘らず正転
と逆転との切換えが行なわれて不安定なハンチング動作
が発生するのを防止することにある。

［課題を解決するための手段〕 上記の目的を達成するために、この発明の制御装置は、
負荷変動の影響を受けてその速度が変化する電動機のト
ルク極性を検出する手段と、この電動機の速度実際値が
零であるか否かを検出する零速度検出手段と、この電動
機の速度指令値が零であるか否かを検出する零指令検出
手段とを備え、前記常連度検出手段出力信号と前記零指
令検出手段出力信号との論理和を演算する手段よ、この
論理和演算手段出力信号と前記トルク極性検出手段出力
信号との否定論理積を演算する手段と、この否定論理積
演算手段出力信号に対応して前記電動機の回転方向を切
換える手段とを備えるものとする。

〔作用］ この発明は、電動機を中程度の速度から低速度へ減速指
令を出して、電動機が制動運転状態にあるときに、この
電動機の速度が波打ち現象により変動し、速度指令値が
零でないにも拘らず電動機速度実際値が零または零近傍
の値となるために、制動運転とカ行運転とが交互にあら
れれる不安定動作になるのは、零速度を指令していない
にも拘らず、実際に速度零を検出してしまうのが原因で
あることから、速度指令値が零を指令していないときは
、速度実際値が零を検出するのをブロックするように論
理回路を構成することで、上記の不都合を回避させるも
のである。

〔実施例〕

第１図は本発明の実施例をあられした回路図である。

この第１図において、交流電源２からの交流電力を、サ
イリスクで構成された１次電圧制御回路３と正転接触器
４Ｆおよび逆転接触器４Ｒとにより、所望の電圧と相回
転方向の交流にして３相誘導電動機５に与えることによ
り、この電動機の速度と回転方向、あるいはカ行運転と
制動運転とを制御できるようにしていることと、このよ
うな制御のために、誘導電動機５に結合された速度発信
機６、速度設定器１１　、速度調節回路１２および位相
制御回路１３を備えていることは、第２図で既述の従来
例回路の場合と同じである。

さらに運転中の電動機５に印加される交流の相回転方向
を切換えることで、カ行運転や制動運転の切換えを行う
ために、トルク極性検出回路１５と零速度検出回路１６
　とが設けられているのも、第２図の従来例回路の場合
と同しである。

本発明においては、速度設定器１１　の出力（または設
定位置であってもよい）から、速度指令値が零であるこ
とを検出する零指令検出回路２１　を設け、これと前述
のトルク極性検出回路１５および零速度検出回路１Ｇか
らの出力信号を、反転素子１７　と論理和素子２２なら
びに否定論理積素子２３で構成された論理回路に与える
ようにしている。

トルク極性検出回路１５の出力は反転素子１７を介して
否定論理積回路２３に与えられるのであるが、この反転
素子１７の出力は、電動ａ５がカ行運転時には論理り信
号であり、制動運転時は論理Ｈ信号である。また零速度
検出回路１６の出力は、速度実際値が零のときに論理り
信号であり、これ以外の速度のときは論理Ｈ信号である
。さらに零指令検出回路２１　は速度指令値が零を指令
しているときに論理り信号を、また零以外を指令してい
るときに論理Ｈ信号を出力するのであるが、この零速度
検出回路１６の出力と、零指令検出回路２１の出力とは
、論理和素子２２を介して否定論理積素子２３に与えら
れるようになっている。

それ数理２図に示す従来例回路に発生した不都合、すな
わち電動機５が低速度で制動運転中に、荷振れなどによ
り電動機速度が零付近に低下しても、速度指令値が零を
指示していないので、論理和素子２２の出力は論理Ｈ信
号のままであって、論理り信号に切換わるおそれがない
。従って否定論理積素子２３　も論理り信号を出力しつ
づけることになって、逆転接触器４Ｒの投入によるプラ
ギング運転が継続されることになる。

尚、このプラギング運転により、電動機速度が速度指令
値まで低下すれば、トルク極性が切換ねり、その速度指
令値どおりのカ行運転に切換ねるのは勿論である。

またこの第１図の実施例回路に図示の論理回路も、前述
の第２図と同様に、正転運転の場合の論理回路のみであ
って、逆転運転の場合の図示は省略している。

〔発明の効果］ この発明によれば、電動機のトルク極性検出と、速度実
際値が零であるか否かの検出の他に、速度指令値が零で
あるか否かを検出して、これらを論理演算処理すること
により、電動機速度を中速度から低速度に減少させるべ
く制動運転中に、荷振れなどが原因で、速度実際値が零
付近に低下するのに起因して、この電動機がカ行運転と
制動運転とを交互に繰返すような不安定現象を抑制する
ことができる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例をあられした回路図であり、第
２図は荷投機械用電動機の運転制御装置の従来例を示し
た回路図である。 ２・・・交流電源、３・・・１次電圧制御回路、４Ｆ・
・・正転接触器、４Ｒ・・・逆転接触器、５・・・誘導
電動機、６・・・速度発信機、１１・・・速度設定器、
１２・・・速度調節回路、１３・・・位相制御回路、１
５・・・トルク極性検出回路、１６・・・零速度検出回
路、１７・・・反転素子、１８．２３・・・否定論理積
素子、２１・・・零指令検出回路、２２・・・論理　１
　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）負荷変動の影響を受けてその速度が変化する電動機
   のトルク極性を検出する手段と、この電動機の速度実際
   値が零であるか否かを検出する零速度検出手段と、この
   電動機の速度指令値が零であるか否かを検出する零指令
   検出手段とを備え、前記零速度検出手段出力信号と前記
   零指令検出手段出力信号との論理和を演算する手段と、
   この論理和演算手段出力信号と前記トルク極性検出手段
   出力信号との否定論理積を演算する手段と、この否定論
   理積演算手段出力信号に対応して前記電動機の回転方向
   を切換える手段とを備えていることを特徴とする電動機
   の運転制御装置。