JPH02261796A

JPH02261796A - 可変速形ホイスト

Info

Publication number: JPH02261796A
Application number: JP1174881A
Authority: JP
Inventors: Yoji Nakamura; 洋二中村; Takayuki Okai; 岡井　孝行
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1988-12-28
Filing date: 1989-07-05
Publication date: 1990-10-24
Anticipated expiration: 2010-03-01
Also published as: DE3924940C2; KR900009422A; DE3924940A1; JPH0717346B2; KR940001098B1

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、インバータによって速度制御を行う可変速
形ホイストに関するものである。

［従来の技術］従来この種の装置として、特開昭５９−１８３５９４号
公報に開示されているように、インバータを用いたもの
があった。これは巻上げまたは巻下運転開始時はインバ
ータの出力周波数を徐々に上昇させ、停止時は周波数を
徐々に低下させるようにしたものである。そして周波数
が低いときのトルク不足による吊荷落下の危険に対して
は１次のような対策をとっていた。つまり、巻上げまた
は巻下げ運転時以外ではモータにブレーキをかけておき
、運転時には出力周波数がある値以上になると、自動的
にブレーキを外すブレーキ解除信号を出力する。また運
転停止時は出力周波数がある値以下になると出力してい
たブレーキ解除信号を停止するようにしたものである。

［発明が解決しようとする課題］しかしながらこの装置は、インバータがブレーキ解除信
号を出力したままの故障を起こすと、運転停止時にはト
ルクがなくなることから、吊荷が落下してしまうという
課題があった。これでは危険であるため、運転停止時に
は機械的にモータをロックする安全装置が用いられてい
るが、この機能を付加すると重量が重くなり、また経済
性も悪くなってしまうという課題があった。

この発明の目的はインバータが故障してブレーキ開放指
令を出したままになっていても、機械的にモータをロッ
クする安全装置を用いなくても吊荷が落下することがな
いようにしたものである。

［課題を解決するための手段］このような課題を解決するために、第１の発明は、巻下指示を停止した後にインバータから
出力される指令が停止しない場合に、これを検出してブ
レーキを閉成させるブレーキ非常閉成手段を備えたもの
であり、第１図および第４図がそれに該当する。

第２の発明は、第１図に示すブレーキ非常閉成手段１１
を巻上モータの巻下回転量を検出する回転量検出手段と
、巻下指示を停止した後において前記巻下回転量が予め
定めた量を越えたことを検出してブレーキを閉成させる
信号を出力する異常検出手段で構成したものである。

第３の発明は、巻上または巻下指示を停止した後にイン
バータから供給されるブレーキ開放信号が停止しない場
合に、巻下速度が所定値まで低下したとき積算指示信号
を発生することを検出する巻下速度検出手段と、積算指
示信号発生後に回転量検出手段で検出される回転量が予
め定めた量を越えたときブレーキを閉成させる異常検出
手段とを備えたものである。これらは第４図のタコジェ
ネレータ１４および落下検出器１５で構成されている。

［作用］第１の発明は、巻上げ時または巻下げ時にインバータ１
から出力される指令に基づきブレーキ３が開放される０
巻下指示を停止した後にインバータ１から出力される指
令が停止しない場合には、これを検出してブレーキ３を
閉成させるブレーキ非常閉成手段１１でブレーキをかけ
、吊荷の落下を防止する。

第２の発明は、巻下指示を停止した後において巻下回転
量が予め定めた量を越えたことをブレーキ非常閉成手段
１１で検出したとき、リレーのコイル７を強制的に消勢
してブレーキ３を閉成させるようにするので、インバー
タ１からブレーキ解除信号が出力されたままの状態でも
、吊り荷の落下が検出できるので、落下量が所定値に達
した後に強制的にブレーキがかけられ、吊荷の落下が防
止できる。

第３の発明は、巻上または巻下指示を停止した後にイン
バータ１から供給されるブレーキ開放信号が停止しない
場合に巻下速度が所定値まで低下したとき積算指示信号
が出力され、その積算指示信号発生後に回転量検出手段
で検出される回転量が予め定めた量を越えたときブレー
キを閉成させる。これによって積算指示信号供給時点か
ら所定量だけ落下した位置で吊荷を停止させることで、
インバータからブレーキ解除信号が出力されたままの状
態でも吊荷が落下が防止できるとともに、低速巻下げ時
でも、高速巻下げ時でもほぼ同位置で落下が停止する。

これらはタコジェネレータ１４、落下検出器１５によっ
て実現される。

［実施例］第１区はこの発明の一実施例を示す回路図である６図に
おいて１はインバータユニットであり、；相交流電源が
給電１ｉＲ，Ｓ、Ｔから供給され、後述するように周波
数が可変の動力用三相交流を出力する。２は巻上げモー
タであり、インバータユニット１から出力される三相交
流の相順と周波数に応じた回転方向と速度で回転する。

３はブレーキで無通電時には巻上げモータ２が回転しな
いようにロック状態になり、通電時には巻上げモータ２
が自由に回転できるように、開放状態になる。

ＰＢｕは巻上げ運転用の押しボタンスイッチで、自動復
帰形となっており、かつ２段押し込み押し込み形となっ
ている。このスイッチは１段目まで押し込むと常開接点
ＰＢｕ　ｊが閉じ、２段目まで押し込むと常開接点ＰＢ
ｕｈが閏じるようになっている。ＰＢｄは巻下げ運転用
の押しボタンスイッチで、自動復帰形となっており、か
つ常１ｍ２段押し込み押し込み形となっている。このス
イッチは１段目まで押し込むと接点ＰＢｄ　ｊが閉じ、
２段目まで押し込むと接点ＰＢｄｈが閉じるようになっ
ている。なお、押しボタンスイッチＰＢｕとＰＢｄは機
械的インターロックによって同時には押せないように構
成されている。

４は電磁リレーのコイルで巻上げモータ２が巻上げ方向
に回転する相順でインバータユニット１が三相交流を出
力するように指示する常開接点４．１をｒＭ関する。５
は電磁リレーのコイルであり、巻上げモータ２が巻下げ
方向に回転する相順でインバータユニット１が三相交流
を出力するように指示する常開接点５１□を開閉する。

また常開接点５．２も開閉する。６は電磁リレーのコイ
ルであり、インバータ１が三相交流を出力している間、
付勢され、常開接点６ｓｔ＋６ａｚを開閉する。７は電
磁リレーのコイルで、ブレーキ３に通電する常開接点７
ｍ、、７８２を開閉してる。８．９はそれぞれ高速設定
器、低速設定器であり、それぞれ可変抵抗器で構成され
ている。１０は電磁リレーのコイルで、押しボタンスイ
ッチＰＢｕあるいはＰＢｄを２段目まで押し込むと付勢
され、常開接点１０．１，１０．２と、常閉接点１０ｂ
ｒ、１０ｂｚとの開閉によって低速設定器９から高速設
定器８への切換がなされる。１１はブレーキ非常閉成手
段であり、常開接点５．２が開いた後において、常開接
点６．２が開かない場合、常閉接点１°１ｂを開放させ
る。　次に第１図および第２図によって動作を説明する
。

時点ｔ□において押しボタンスイッチＰＢｕを１段目ま
で押し込むと常開接点４ｍｌが閏じ、インバータユニッ
ト１が予め設定された傾斜に従って、低速設定器って設
定している周波数ｆ２まで周波数を徐々に上昇させる。

時点ｔ２において、周波数が周波数がｆ！に達するとイ
ンバータユニット１は巻上げモータ２に動力を供給する
と同時に電磁リレの一コイル７を付勢するため、常開接
点６１が閉成する。このとき常開接点１１ｂ１は閉成し
たままであるため、コイル７が付勢されて常開接点７　
ｍ　ｌ、　７　ａ２が閉成され、ブレーキ３は通電状態
となり、ブレーキ３が開放され、巻上げモータ２は巻上
げ方向に回転し始め、増速していく。時点ｔ３において
周波数ｆ２に達すると、インバータユニット１は周波数
の増加を停止するので、巻上げモータ２は定速回転で低
速巻上げ運転される。

時点ｔ４で押しボタンスイッチＰＢｕを更に２段目まで
押すと、電磁リレーのコイル１０も付勢され、低速設定
器９が切り離され、高速設定器８が接続される。すると
５インバータユニツト１は再び周波数を高速設定器８で
設定している周波数ｆ３まで、予め設定された傾斜で増
加を開始し、巻上げモータ２は再び増速しでいく０時点
ｔ５において周波数ｆ３に達するとインバータユニット
１は周波数の増加を停止するので、巻上げモータ２は高
速での定速回転で運転される。

時点ｔ６において押しボタンスイッチＰＢｕを２段目か
ら１段目に戻すと、高速設定器８から定速設定器９に切
り換わるので、インバータユニット１は予め設定された
傾斜で周波数を減らし始める。

時点ｔ７で周波数ｆ２に達すると周波数の低下は停止す
るので、巻上げモータ２は定速回転で低速運転される０
時点ｔ８において押しボタンスイッチＰＢｕから手を離
すと、電磁リレーのコイル４は消勢され、常開接点４．
□が開く、すると、インバータユニット１は予め設定さ
れた傾斜で周波数を減少させ、時点ｔ９において周波数
ｆ１に達するとインバータユニット１は巻上げモータ２
への出力を停止すると同時に、電磁リレーのコイル６を
消勢するので、常開接点６，１が開放され、コイル７が
消勢して、常開接点７１１１１７１１２が開放され、ブ
レーキ３は無通電状態となり、巻上げモータ２はロック
され、停止する。

押しボタンスイッチＰＢｄを押した場合は、電磁リレー
のコイル５が閉成され、巻上げモータ２が巻下げ方向に
回転するだけで、他の動作は同様である。

ここで、ブレーキ非常閉成手段１１の作用について説明
する６巻下げ運転用の押しボタンスイッチＰＢｄを押す
と常開接点５，１が閉成し、インバータユニット１に巻
下げ指令が与えられると同時に、常開接点５．２が閉成
する。インバータユニット１は巻上げモータ２が巻下げ
方向に回転するように出力を開始した時点において、コ
イル６を励磁するので、常開接点６．１が閉成し、ブレ
ーキ３が開放するのと同時に常開接点６．２が閉成され
る。次に押しボタンスイッチＰＢｄから手を離すと、常
開接点５．１が開き、インバータユニット１は出力を停
止した時点においてコイル６を消勢するので、常開接点
６，１が開き、ブレーキ３が巻上げモータ２にブレーキ
をかける。

ところが、もしインバータユニット１が出力を停止した
にも拘らず、故障によってコイル６を消勢しない場合、
常開接点６１１１＋　６　ａ３は共に閉成したままなの
で、ブレーキ３が開放状態を維持している。このため、
巻上げモータ２は動力が供給されていないためトルクが
発生せず、吊荷が落下を始める。ここで、ブレーキ非常
閉成手段１１は、常開接点５．２が開いた時点より、コ
イル６が消勢され常開接点６．２が開き、ブレーキ３が
巻上げモータ２をロックし始めるまでの巻下げ回転量を
検出する。もしも故障によってコイル６が消勢されずに
吊荷が落下したときには、正常時減速に要する巻下げ回
転量よりも少し多めに予め設定した量を、常開接点６．
２が開くまでの巻下げ回転量が越えたことをロータリー
エンコーダＲＥで検出し、カウンタｌｉｄがカウントア
ツプして、常開接点１１ｂ１を開く、するとコイル７が
消磁されてブレーキ３が巻上げモータ２をロックし、吊
荷の落下の防ぐことができる。

つまり、第３図で示すフローチャートのようにステップ
２０で常開接点５．２がオンであることを判断すると、
カウンタｌｉｄがステップ２２でリセットされ、また常
開接点５ａ２がオフでかつ常開接点６ａ２がオフであっ
ても、同様にリセットされる。ステップ２１で常開接点
６．２がオンと判断されると、カウンタｌｌｄがステッ
プ２３でカウントアツプしたか否かが判断される。ここ
でカウンタがアップされていると、ステップ２４で常閉
接点１１ｂ１が開放され、カウントされていない場合に
はステップ２５で下降パルスのカウントが継続される。

第４図以降は第２の実施例を示す図であり、第４図にお
いて第１図と同一部分または相当部分は同記号を用いて
いる。第４図において１３は電磁リレーのコイルであり
、自己保持用の常開接点１３．１を開閉すると共に常開
接点４ｍｌと直列な常開接点１３．２を開閉して、常開
接点４ｍ、がオンのとき、巻上げモータ２が巻上げ方向
に回転する相順でインバータユニット１が三相交流を出
力するように指示する。

１４はタコジェネレータで巻上げモータ２の回転速度と
回転方向に応じた電圧と極性を有した直流電圧を発生す
るようになっている。１５は落下検出器でタコジェネレ
ータ１４の信号を入力すると同時に、巻上げ運転を指示
する電磁リレーのコイル４の常開接点４．２を入力する
。このため、巻上げ運転を指示しているにも拘らず、巻
上げモータ２が巻下げ方向に回転していることを示す極
性を有した電圧をタコジェネレータ１４から入力すると
、吊荷が落下していると判断し、常閉接点１５ｂ１を開
くようになっている。また、常開接点５．３を入力し、
巻下げ運転を指示していることを知らせる。そして巻下
げ中、押しボタンスイッチを押すことを止めた場合、通
常の減速停止距離を越えて巻下がっても止まらないとき
、落下検出器１５は常開接点１５ｂ２を開き、ブレーキ
３を無通電状態として、巻上げモータ２を停止させるよ
うになっている。

この装置の動作は次の通りである。給電線Ｒ９Ｓ、Ｔか
ら三相電源を供給した時点においては。

電磁リレーコイル１３は自己保持していない、第２図に
示す時点ｔ１において押しボタンスイッチＰＢｄを１段
目まで押し込むと、常開接点５Ｂが閉じる。このとき落
下検出器の常開接点１５ｂ＋も閏じているため、電磁リ
レーのコイル１３が付勢され、常開接点１３．１が閏じ
る。このためコイル１３は自己保持状態となり、常開接
点１３．２も閉じたままとなる。同時に常開接点５□が
閉じ、インバータユニット１が予め設定された傾斜で出
力周波数を増加させ始める（常開接点１３，２はこの場
合、周波数の増加には関与しない）。

時点ｔ２において周波数がｆ□に達するとインバータユ
ニット１は巻上げモータ２に動力をの供給し始めると共
に、電磁リレーのコイル６を付勢するため、常開接点６
．！が閏じ、電磁リレーのコイル７が付勢され、常開接
点７１１１＋　７　ｍ３が閏じ、ブレーキ３は通電状態
となり、巻上げモータ２はロック状態を解除される。そ
して巻上げモータ２は巻下げ方向に回転を始め、増速し
ていく０時点ｔ２に達すると、インバータユニット１は
周波数の増加を停止するので、巻上げモータ２は定速回
転で低速巻下げ運転される０時点し４において押しボタ
ンスイッチＰＢｄを更に２段目まで押し込むと、電磁リ
レーのコイル１１が付勢され、低速設定器９が切り離さ
れ、高速設定器８が接続される。

すると、インバータユニット１は再び周波数を高速設定
器８で設定している周波数ｆ、まで、予め設定された傾
斜で増加を開始するので、巻上げモータ２は再び増速し
ていく０時点ｔ、において周波数がｆ３に達すると、イ
ンバータユニット１は周波数の増加を停止するので、巻
上げモータ２は定速回転で高速巻下げ運転される。

時点ｔ６において押しボタンスイッチＰＢｄを２段目か
ら１段目に戻すと、高速設定器８から定速設定器９に切
り換わるので、インバータユニット１は予め設定された
傾斜で周波数を減らし始める。

時点ｔ７で周波数ｆ２に達すると、周波数の低下は停止
するので、巻上げモータ２は低速での定速回転で運転さ
れる。

時点ｔ８おいて押しボタンＰＢｄを押すのを止めると、
電磁リレーのコイル５は消勢され、常開接点５．１が開
く、するとインバータユニット１は再び周波数を低下さ
せる０時点ｔ９に達するとインバータユニット１は巻上
げモータ２への出力を停止すると同時に電磁リレーコイ
ル６を消勢するので、正常動作時は常開接点６．、が開
放され、コイル７が消勢して常開接点７１□、７１□が
開き、ブレーキ３は無通電状態となり、巻上げモータ２
はロックされ停止する。

巻上げ運転では押しボタンスイッチＰＢｕを１段。

目まで押し込むと、電磁リレー４の常開接点４，１゜４
．２が閉じると同時に、巻上げモータ２は先ず低速での
巻上げ運転を始める。このとき定格を越える荷重を吊っ
ていると巻上げモータ２のトルクが不足するため、巻上
げることができずに、巻下げ方向に回転し、吊荷が落下
し始める。するとタコジェネレータ１４から巻下げ方向
の示す極性の電圧が出力され、落下検出器１５は吊荷の
落下を検出する。この結果、常開接点１５ｂｌを開くた
め、電磁リレーコイル１３の自己保持は解除されて、常
開接点１３．２が開くため、インバータユニット１は巻
上げモータ２に対して三相交流の出力ができなくなり、
巻上げモータ２は巻上げ運転を停止するようになってい
る。

巻下げ時、第５図に示す位置４１で押しボタンスイッチ
から手を離し巻下げ指示を停止すると、低速、高速運転
ともインバータユニット１の出力周波数の減少とともに
巻上げモータ２の回転速度は減少し、吊荷の速度も減少
する。この場合、インバータユニ・ｙ）１が正常の場合
は高速、低速のいずれの場合も、正常停止位置４３で停
止するようになっている。

一方、インバータユニット１が故障し、電磁リレーコイ
ル６にブレーキ開放指令が出たままになった場合は次の
方法によって吊荷の落下を防止している。押しボタンス
イッチから手を離すと、インバータユニットｌは出力周
波数を徐々に低下させるので、吊荷の速度は減少し、減
速していく。

そこで、減速していく途中のある速度、例えば周波数ｆ
２によって決まる速度を下降量積算開始速度４８として
定める。そしてタコジェネレータ１４の出力が供給され
た落下検出器１５によって、下降速度が下降量積算妻子
速度以下になったことを検出すると、この時点より落下
検出器１５はタコジェネレータ１４の出力電圧を積分し
て下降量の積算を開始すると、ｆｌ算した下降量が予め
定めた異常検出下降量４９に達したときに、異常検知位
置５０でブレーキを強制的に閉成させる。すると吊荷は
異常時強制停止位置５１で停止することになる。

この場合、押しボタンスイッチを離した位置４１から下
降量を積算することも考えられる。この場合は異常検出
下降量４９ａを本願と同じく異常検出位置５０で異常検
出するように設定することも可能である。しかし低速巻
下げの場合、押しボタンスイッチを離した位置４１から
異常検出下降量４９ａを積算すると異常検出位置５０ａ
は本願の異常検出位置５０よりもかなり下降した位置と
なり、更に吊荷の速度も加算され加速されてしまう。こ
のため異常検出位置５０ａでブレーキを閉成しても、停
止位置は５１ａとなり、落下距離が大きなものとなる。

すなわち、第２図の時点ｔ６以降は周波数が徐々に低下
するので吊荷の速度は徐々に低下する。

しかし、時点ｔ９ではその速度は最低になり、正常時は
その時点を過ぎると巻上げモータ２に動力が供給されな
いので巻上げモータ２のトルクがなくなってしまう。一
方、インバータユニット１の故障によっブレーキ解除指
令が発せられたままとなっている。したがって時点ｔ９
から先はトルクによる制動力も、ブレーキによる制動力
も働かないので、このままでは吊荷が落下してしまう。

そこで本願では周波数ｆ２近くの周波数に相当する速度
まで吊荷の下降速度が低下したことを検出して、その時
点から下降量を積算し、それが正常の下降量を越えるあ
る値になったとき、接点１５ｂ２を開放してコイル７を
消勢させ、接点７１１゜７１２を開放するので、巻上げ
モータ２はロックされる。

第７図はこの状態を示すフローチャートであり、先ず異
常時の動作について説明する。ステップ１００で押しボ
タンスイッチを離したことが検出され、吊荷の下降速度
がステップ１０１で下降量積算開始速度よりも遅いと判
断されると、ステップ１０２に示すように積算開始メモ
リセットの処理が行われる。そしてステップ１０４にお
いて積算開始メモリセットが判定され、下降量のカウン
トが行われる。このカウントがステップ１０５において
異常検出量を越えたと判断されると、ステップ１０６に
示すようにブレーキ制動の処理が行われる。

正常時はステップ１０１で下降量開始速度よりも遅いこ
とが検出されると、ステップ１０２の積算開始メモリセ
ットの処理が行われ、ステップ１０４においてそれが検
出され、ステップ１０５において異常検出量を越えたか
否がが判断される。

ところが、正常時はこの値を越える前にステップ１０７
においてインバータからのブレーキ開放指令が停止した
ことが判定されるので、ステップ１０８に示すようにＨ
ｔ算開始メモリリセットの処理に続いてステップ１０９
のブレーキ制動の処理が行われる。

押しボタンスイッチが離されていないときは、ステップ
１０３において積算開始メモリがリセットされる。また
このときはステップ１０７に示すブレーキ開放指令は停
止していないと判断されるので、ステップ１１０に示す
ブレーキ開放の処理が行われている。

すなわち正常時はステップ１０っでブレーキ制動が行わ
れ、故障時はステップ１０６でブレーキ制動が行われる
。

なお、押しボタンスイッチは２段押し込み形としたが１
段押し込み式として１段速としても良く、また巻上げモ
ータの回転速度を検出するためタコジェネレータを使用
したが、これはロータリーエンコーダでも良い。

［発明の効果］以上説明したように、第１の発明は巻下指示を停止した
後にインバータから出力される指令が停止しない場合に
これを検出してブレーキを閉成させるようにしたので、
ブレーキ開放指令が出たままになっていても従来のよう
に吊荷が落下することがないという効果を有する。

第２の発明は、巻下指示を停止した後において巻下回転
量が予め定めた量を越えたことを検出してブレーキを閉
成させる信号を出力するようにしたので、ブレーキ開放
指示が出たままになっていてもある距離以上には吊荷が
落下しないという効果を有する。

第３の発明は、巻下速度が所定値まで低下した後に、落
下量が予め定めた量を越えたときブレーキを閉成させる
ようにしたので、高速巻下げ時でも、低速巻下げ時でも
ほぼ同一位置で停止し、しかも落下量が少ないという効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す回路図、第２図はイ
ンバータの出力周波数の変化を示す図、第３図は第１図
の要部動作を説明するためのフローチャート、第４図か
ら第６図は他の実施例を示す図であり、第４図は回路図
、第５図は停止位置を説明する図、第６図は第４図の動
作を説明するためのフローチャートである。 ■・・・・インバータユニット、２・・・・巻上げモー
タ、３・・・・ブレーキ、４．５，６゜７．１０．１３
・・・・電磁リレーのコイル、１１・・・・ブレーキ非
常閉成手段、１４・・・・タコジェネレータ、１５−・
・・落下検出器。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）巻上モータの回転速度の制御をインバータユニッ
トによる周波数制御で行う可変速形ホイストにおいて、インバータから出力される指令に基づきブレーキを開放
させるブレーキ開閉手段と、巻下指示を停止した後にインバータから出力される指令
が停止しない場合にこれを検出してブレーキを閉成させ
るブレーキ非常閉成手段を備えたことを特徴とする可変
速形ホイスト。
（２）請求項１記載の可変速形ホイストにおいてブレー
キ非常閉成手段は、巻上モータの巻下回転量を検出する回転量検出手段と、巻下指示を停止した後において前記巻下回転量が予め定
めた量を越えたことを検出してブレーキを閉成させる信
号を出力する異常検出手段で構成されることを特徴とす
る可変速形ホイスト。
（３）巻上モータの回転速度の制御をインバータユニッ
トによる周波数制御で行う可変速形ホイストにおいて、インバータが巻上モータに動力を供給しているることを
条件にインバータから出力されるブレーキ開放信号によ
ってブレーキを開放させるブレーキ開放手段と、巻上モータの巻下回転量を検出する回転量検出手段と、巻下指示を停止した後にインバータから供給されるブレ
ーキ開放信号が停止しない場合に巻下速度が所定値まで
低下したとき積算指示信号を発生することを検出する巻
下速度検出手段と、積算指示信号発生後に回転量検出手段で検出される回転
量が予め定めた量を越えたときブレーキを閉成させる異
常検出手段とを備えたことを特徴とする可変速形ホイス
ト。