JPH022790B2 - - Google Patents
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- JPH022790B2 JPH022790B2 JP18203381A JP18203381A JPH022790B2 JP H022790 B2 JPH022790 B2 JP H022790B2 JP 18203381 A JP18203381 A JP 18203381A JP 18203381 A JP18203381 A JP 18203381A JP H022790 B2 JPH022790 B2 JP H022790B2
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- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 11
- 241000555745 Sciuridae Species 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
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- Control And Safety Of Cranes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、クレーンの巻上駆動装置の制御方法
に係り、特に巻上用駆動源として電動機を用いた
場合の巻上駆動装置制御法に関する。尚、ここで
は特に断わりのない限り「巻上」には「巻下」の
意味を含むものとする。
に係り、特に巻上用駆動源として電動機を用いた
場合の巻上駆動装置制御法に関する。尚、ここで
は特に断わりのない限り「巻上」には「巻下」の
意味を含むものとする。
クレーンの巻上用駆動源として電動機を用いる
場合、直流電動機に比して安価であり構造的にも
頑強であることから巻線形誘導電動機を用いるこ
とが一般に行われている。
場合、直流電動機に比して安価であり構造的にも
頑強であることから巻線形誘導電動機を用いるこ
とが一般に行われている。
巻線形誘導電動機の速度制御方法としては、二
次抵抗制御、油圧によるブレーキ制御、インダク
シヨンブレーキ制御、ダイナミツクブレーキ制
御、サイリスタによる一次電圧制御などの多種の
方法がクレーンの巻上駆動装置の制御に用いられ
ている。
次抵抗制御、油圧によるブレーキ制御、インダク
シヨンブレーキ制御、ダイナミツクブレーキ制
御、サイリスタによる一次電圧制御などの多種の
方法がクレーンの巻上駆動装置の制御に用いられ
ている。
しかしながら、巻線形誘導電動機との組合せで
用いられているこれら制御方法は、その何れもが
電動機のトルクもしくはこのトルクを制限するブ
レーキのトルクを制御して荷重の巻上加速度を制
御するものである。それ故、荷重が変つた時に
は、その都度制御トルクを変えないと速度の維持
が図れず、こうした問題点を越えて巻上加速度制
御を行う為には、制御方法と制御装置の複雑化は
避けられなかつた。
用いられているこれら制御方法は、その何れもが
電動機のトルクもしくはこのトルクを制限するブ
レーキのトルクを制御して荷重の巻上加速度を制
御するものである。それ故、荷重が変つた時に
は、その都度制御トルクを変えないと速度の維持
が図れず、こうした問題点を越えて巻上加速度制
御を行う為には、制御方法と制御装置の複雑化は
避けられなかつた。
こうした問題点の解決策として従来用いられて
来たものに、重負荷用の主巻と軽負荷用の補巻を
組合せて１台のクレーン用巻上装置を構成する方
法がある。この方法は、荷重によつて主巻もしく
は補巻を選択することにより吊下げ荷重の変動に
対応する為に必要な巻上用駆動源のトルク幅を減
少させ、トルク制御は極力速度制御に利用しよう
とするものであり、有効な方法である。
来たものに、重負荷用の主巻と軽負荷用の補巻を
組合せて１台のクレーン用巻上装置を構成する方
法がある。この方法は、荷重によつて主巻もしく
は補巻を選択することにより吊下げ荷重の変動に
対応する為に必要な巻上用駆動源のトルク幅を減
少させ、トルク制御は極力速度制御に利用しよう
とするものであり、有効な方法である。
しかしながら、２組の巻上装置を設けたときに
は、例えば、クレーンのクラブ上の主巻上装置の
右側に補巻上装置がある場合に、補巻上装置を使
つて左端の荷を扱おうとすれば主巻上装置は更に
左に移動させなければならずその分だけガーダが
長くなるという問題点がある。又、ガーダの長さ
が一定とすれば、補巻上が左端によれる範囲は狭
くなり、クレーンの作業範囲が狭くなる問題点が
ある。
は、例えば、クレーンのクラブ上の主巻上装置の
右側に補巻上装置がある場合に、補巻上装置を使
つて左端の荷を扱おうとすれば主巻上装置は更に
左に移動させなければならずその分だけガーダが
長くなるという問題点がある。又、ガーダの長さ
が一定とすれば、補巻上が左端によれる範囲は狭
くなり、クレーンの作業範囲が狭くなる問題点が
ある。
又、当然のことながら、２組の巻上装置を常備
することになるので、クレーン全体が高価になる
問題点もある。
することになるので、クレーン全体が高価になる
問題点もある。
本発明は、前述したクレーンの巻上用駆動源に
電動機とりわけ巻線型電動機を用いたことにより
生じている現状のクレーンの巻上駆動装置の制御
上の問題点を解決することを目的とする。
電動機とりわけ巻線型電動機を用いたことにより
生じている現状のクレーンの巻上駆動装置の制御
上の問題点を解決することを目的とする。
上記の目的を達成する為に、本発明の制御方法
は、クレーンの巻上駆動装置の駆動源としてスリ
ツプリングのないかご形誘導電動機を用い、この
電動機の一次側と電源との間に可変電圧、可変周
波数のインバータを設けて、電動機に印加する周
波数及び電圧を制御することにより所定の巻上速
度と所要駆動力を得ると共に、定格速度までは一
定トルクを維持するように電圧及び周波数を制御
し、かつ定格速度を越えた後は電圧を一定とし、
周波数を上昇させることを特徴とする。これによ
つて吊下げ荷重が大きいときは巻上下速度を遅
く、吊上げ荷重が小さいときは巻上下速度を早く
することが可能となる。
は、クレーンの巻上駆動装置の駆動源としてスリ
ツプリングのないかご形誘導電動機を用い、この
電動機の一次側と電源との間に可変電圧、可変周
波数のインバータを設けて、電動機に印加する周
波数及び電圧を制御することにより所定の巻上速
度と所要駆動力を得ると共に、定格速度までは一
定トルクを維持するように電圧及び周波数を制御
し、かつ定格速度を越えた後は電圧を一定とし、
周波数を上昇させることを特徴とする。これによ
つて吊下げ荷重が大きいときは巻上下速度を遅
く、吊上げ荷重が小さいときは巻上下速度を早く
することが可能となる。
まず本発明の原理を説明すると、一般に誘導電
動機は電源周波数と極数で決まる同期速度付近で
回転する定速度特性をもつている。従つて電源周
波数を制御すれば、速度を連続的に変えることが
可能である。しかし、これには加速又は減速を行
うに必要な電動機トルクが確保されていることが
前提となる。電動機のトルクは固定子が空隙に作
る磁束と回転子電流によつて発生する。従つてト
ルクを変えるにはすべり周波数と電動機電圧及び
電動機電流を制御する必要があるが、これらは相
互に関連するからいずれか二つを制御すればよ
い。電動機のトルクＴと出力Ｐは次式で表わされ
る。
動機は電源周波数と極数で決まる同期速度付近で
回転する定速度特性をもつている。従つて電源周
波数を制御すれば、速度を連続的に変えることが
可能である。しかし、これには加速又は減速を行
うに必要な電動機トルクが確保されていることが
前提となる。電動機のトルクは固定子が空隙に作
る磁束と回転子電流によつて発生する。従つてト
ルクを変えるにはすべり周波数と電動機電圧及び
電動機電流を制御する必要があるが、これらは相
互に関連するからいずれか二つを制御すればよ
い。電動機のトルクＴと出力Ｐは次式で表わされ
る。
Tα（V1／f1）2・fs
PαV21／f1・f2
但し、V1：電動機電圧
f1：周波数
fs：すべり周波数
本発明におけるクレーンの巻上駆動装置の制御
方法はこのような誘導電動機の特性を利用する。
方法はこのような誘導電動機の特性を利用する。
クレーン操作者が与える巻上加速度指令に基づ
いて電源周波数が連続的に増加すると、これに伴
ないクレーンの巻上速度は０から指令速度まで増
加する。この間、電動機は吊下げ荷重に見合つた
定トルク運転を行うが、このときはすべり周波数
を一定にして電動機電圧Ｖ１を制御する。
いて電源周波数が連続的に増加すると、これに伴
ないクレーンの巻上速度は０から指令速度まで増
加する。この間、電動機は吊下げ荷重に見合つた
定トルク運転を行うが、このときはすべり周波数
を一定にして電動機電圧Ｖ１を制御する。
本実施例における電動機のトルク一速度曲線は
第２図の通りである。但しf1＜f2…＜f6とする。
第２図の通りである。但しf1＜f2…＜f6とする。
周知のように電動機の最大トルクに対し、使用
する負荷は一定の率を減じ余裕をもたせることが
行われている。第２図において電動機の最大トル
ク曲線をＡで、使用最大トルク曲線をＢで示す。
ここで定格トルクとは定格トルクが得られる最大
速度という。
する負荷は一定の率を減じ余裕をもたせることが
行われている。第２図において電動機の最大トル
ク曲線をＡで、使用最大トルク曲線をＢで示す。
ここで定格トルクとは定格トルクが得られる最大
速度という。
従来暖冷房機を始めとするインバータ制御で実
施されている内容は、電動機の定格速度迄の範囲
で発生トルクを一定にして回転速度を変更するこ
とにより負荷を変更するものである。
施されている内容は、電動機の定格速度迄の範囲
で発生トルクを一定にして回転速度を変更するこ
とにより負荷を変更するものである。
つまり、エヤーコンプレツサを駆動するに必要
なトルクはほぼ一定でありいわゆる負荷調整は速
度変更によつて行われる。定格速度も上記の考え
方から定義されている。
なトルクはほぼ一定でありいわゆる負荷調整は速
度変更によつて行われる。定格速度も上記の考え
方から定義されている。
これに対して本発明はクレーンにおいては、吊
下荷重が必要トルクを支配することに鑑みて、一
定トルク制御範囲を越えて速度制御するようにし
た。
下荷重が必要トルクを支配することに鑑みて、一
定トルク制御範囲を越えて速度制御するようにし
た。
この考え方はいわゆる通常のインバータ制御の
限界である定格速度を越えて、電動機の電圧を一
定に保持しながら周波数を増加させるものであ
る。
限界である定格速度を越えて、電動機の電圧を一
定に保持しながら周波数を増加させるものであ
る。
本発明の制御方法を実施する巻上駆動装置の構
成を図面に基づいて説明する。
成を図面に基づいて説明する。
第１図において、１はかご形誘導電動機（単に
電動機という）で、これの一次側と電源２との間
に可変電圧、可変周波数形のインバータ３を接続
する。電動機１にパルス発生器４に連結してその
回転数を検出する。周波数を電圧に変換するｆ―
Ｖ変換器５、加算器６、電圧を周波数に変換する
Ｖ―ｆ変換器７、パルス巾変調器８、ゲート処理
信号回路９を直列に接続し、このゲート処理信号
回路９の出力をインバータ３に入力させる。制御
器１０に連なるすべり周波数指令回路１１を比較
器１２を経て加算器６に接続しすべり周波数fsを
巻上時に加算し、巻上時に減算する。これによつ
てクレーンの巻上速度を巻上げ時、巻下げ時の速
度差をなくすことが可能となる。電動機１の電圧
をフイードバツクさせ、電圧検出回路１３より電
圧制御器１４に入力させ、これの信号を整流器１
５を経てパルス巾変調器８に与える。電動機１の
電流を変流器１６によりフイードバツクさせ、電
流検出回路１７より比較器１２を経て加算器６に
与える。制御器１０の信号を電流指令回路１８を
経て電流制御器１９に入力させ、この電流制御器
１９に電流検出回路１７の出力も加え、整流器２
０を経て電圧制御器１４の信号と一緒にパルス巾
変調器８に入力させる。また加算器６の出力を電
圧検出回路１３の出力と一緒に電圧制御器１４に
入力させる。
電動機という）で、これの一次側と電源２との間
に可変電圧、可変周波数形のインバータ３を接続
する。電動機１にパルス発生器４に連結してその
回転数を検出する。周波数を電圧に変換するｆ―
Ｖ変換器５、加算器６、電圧を周波数に変換する
Ｖ―ｆ変換器７、パルス巾変調器８、ゲート処理
信号回路９を直列に接続し、このゲート処理信号
回路９の出力をインバータ３に入力させる。制御
器１０に連なるすべり周波数指令回路１１を比較
器１２を経て加算器６に接続しすべり周波数fsを
巻上時に加算し、巻上時に減算する。これによつ
てクレーンの巻上速度を巻上げ時、巻下げ時の速
度差をなくすことが可能となる。電動機１の電圧
をフイードバツクさせ、電圧検出回路１３より電
圧制御器１４に入力させ、これの信号を整流器１
５を経てパルス巾変調器８に与える。電動機１の
電流を変流器１６によりフイードバツクさせ、電
流検出回路１７より比較器１２を経て加算器６に
与える。制御器１０の信号を電流指令回路１８を
経て電流制御器１９に入力させ、この電流制御器
１９に電流検出回路１７の出力も加え、整流器２
０を経て電圧制御器１４の信号と一緒にパルス巾
変調器８に入力させる。また加算器６の出力を電
圧検出回路１３の出力と一緒に電圧制御器１４に
入力させる。
速度指令である周波数は加算器６より電圧制御
器１４に与えられる。電圧制御器１４では速度指
令が定格速度までの場合は一定トルクが得られる
ように電圧Ｖと周波数Ｆとを制御する信号をパル
ス巾変調器８に出力し、定格速度を越える場合は
電圧Ｖを一定に保持する信号をパルス巾変調器８
に出力する。
器１４に与えられる。電圧制御器１４では速度指
令が定格速度までの場合は一定トルクが得られる
ように電圧Ｖと周波数Ｆとを制御する信号をパル
ス巾変調器８に出力し、定格速度を越える場合は
電圧Ｖを一定に保持する信号をパルス巾変調器８
に出力する。
吊荷巻上時は周波数f1を起動トルク以上に設定
しておき、周波数を逐次f2，f3と増加し、減速時
は周波数をf2，f1と減少させる。吊荷巻下時は負
のトルクが必要な場合も上記と同様に周波数の増
減により加速、減速する、吊下げ荷重が小さいと
きは電動機の負荷が比較的小さいので、周波数を
f4からf5へと高めることにより高速化をはかるこ
とができる。
しておき、周波数を逐次f2，f3と増加し、減速時
は周波数をf2，f1と減少させる。吊荷巻下時は負
のトルクが必要な場合も上記と同様に周波数の増
減により加速、減速する、吊下げ荷重が小さいと
きは電動機の負荷が比較的小さいので、周波数を
f4からf5へと高めることにより高速化をはかるこ
とができる。
以上は本発明の一実施例を説明したもので、本
発明は実施例の天井クレーンに限定されることな
く、同じ用途に使用されるクレーンにも応用でき
る。
発明は実施例の天井クレーンに限定されることな
く、同じ用途に使用されるクレーンにも応用でき
る。
本発明の効果を列挙すると下記の通りである。
(1) 吊荷に最適でスムースな加減速度ができるの
で吊荷の振れが防止できる。
で吊荷の振れが防止できる。
(2) 速度制御できる範囲が広くなり、吊荷の荷重
に対応した速度設定ができるので、巻上装置は
１組にでき構造が簡単になるとともに、クレー
ンの作業範囲が拡大される。
に対応した速度設定ができるので、巻上装置は
１組にでき構造が簡単になるとともに、クレー
ンの作業範囲が拡大される。
(3) 軽負荷時には定格速度の200％位迄の高速化
が可能となり、クレーンの運転サイクルの短縮
がはかれ、作業の能率化が達成できる。
が可能となり、クレーンの運転サイクルの短縮
がはかれ、作業の能率化が達成できる。
(4) 高所に装備される巻上用駆動源としてかご形
誘導電動機を使用したので、保守が簡単であ
る。
誘導電動機を使用したので、保守が簡単であ
る。
従つて、本発明は、簡単な構成でもつて、クレ
ーンの巻上速度制御範囲を広くし、荷役作業の能
率向上をはかることができる効果を有するもので
ある。
ーンの巻上速度制御範囲を広くし、荷役作業の能
率向上をはかることができる効果を有するもので
ある。
第１図は本発明を適用する巻上駆動装置の一実
施例を示す系統図、第２図は電動機のトルク一速
度関係図である。 １はかご形誘導電動機、２は電源、３はインバ
ータ、５〜７は周波数制御部、８はパルス巾変調
部である。
施例を示す系統図、第２図は電動機のトルク一速
度関係図である。 １はかご形誘導電動機、２は電源、３はインバ
ータ、５〜７は周波数制御部、８はパルス巾変調
部である。
Claims (1)
- １ 巻上用駆動源としてかご形誘導電動機を備
え、この電動機の一次側と電源との間に可変電
圧、可変周波数のインバータを設け、これにパル
ス巾変調部を介して周波数制御部を接続して巻上
駆動装置を構成し、周波数及び電圧を制御するこ
とにより、所定の巻上速度と所定駆動力を得ると
共に、定格速度までは一定トルクを維持するよう
に電圧及び周波数を制御し、かつ定格速度を越え
た後は電圧を一定とし、周波数を上昇させること
により、クレーンの吊下げ荷重が大きいときは遅
くクレーンの吊下げ荷重が小さいときは早く巻き
上げ下げすることを特徴とするクレーンの巻上駆
動装置の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18203381A JPS5882988A (ja) | 1981-11-12 | 1981-11-12 | クレ−ンの巻上駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18203381A JPS5882988A (ja) | 1981-11-12 | 1981-11-12 | クレ−ンの巻上駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5882988A JPS5882988A (ja) | 1983-05-18 |
| JPH022790B2 true JPH022790B2 (ja) | 1990-01-19 |
Family
ID=16111156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18203381A Granted JPS5882988A (ja) | 1981-11-12 | 1981-11-12 | クレ−ンの巻上駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5882988A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002046985A (ja) * | 2000-07-31 | 2002-02-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | クレーンおよびクレーン制御方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH074080B2 (ja) * | 1984-04-13 | 1995-01-18 | 日立機電工業株式会社 | クレーン等巻上装置の速度制御装置 |
| JPS63116492U (ja) * | 1986-12-08 | 1988-07-27 | ||
| JPS649988U (ja) * | 1987-07-09 | 1989-01-19 |
-
1981
- 1981-11-12 JP JP18203381A patent/JPS5882988A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002046985A (ja) * | 2000-07-31 | 2002-02-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | クレーンおよびクレーン制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5882988A (ja) | 1983-05-18 |
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