JPH0761839B2 - 可変速巻上機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、モータを駆動源とする巻上機をインバータ
を用いて制御する可変速巻上機に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の可変速巻上機の一例を第２図に示し説明する。

この第２図は例えば特開昭62−46879号公報に示された
従来の可変速巻上機の回路図であり、図において、１は
インバータで、三相交流電源が給電線R,S,Tより供給さ
れる。２は巻上モータて、インバータ１から出力される
三相交流の相回転方向と周波数に応じた回転方向と速度
で回転する。３はブレーキコイルで、無通電時は巻上モ
ータ２が回転しないようロツクし、通電時は巻上モータ
２が自由に回転できるように開放する。４は巻上運転用
常開２段押込押釦で、１段目まで押込むと押釦スイツチ
4a₁が閉じ、２段目まで押込むとさらに押釦スイツチ4a₂
が閉じる。５は巻下げ運転用常開２段押込押釦で、１段
目まで押込むと押釦スイツチ5a₁が閉じ、２段目まで押
込むとさらに押釦スイツチ5a₂が閉じる。なお、この巻
上運転用および巻下運転用の常開２段押込押釦４と５は
機械的インターロツクにより同時には押せないよう構成
されている。６は電磁リレーコイルで、巻上モータ２が
巻上方向に回転する相回転方向でインバータ１が三相交
流を出力するよう指示する常開接点6aを開閉する。７は
電磁リレーコイルで、巻上モータ２が巻下方向に回転す
る相回転方向でインバータ１が三相交流を出力するよう
指示する常開接点7aを開閉する。８は電磁リレーコイル
で、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8aを開閉している。９は電磁リレーコイル
で、ブレーキコイル３に通電する常開接点9a₁,9a₂を開
閉している。10は高速設定器、11は低速設定器であり、
それぞれ可変抵抗器で構成されている。12は電磁リレー
コイルで、巻上運転用および巻下運転用の常開２段押込
押釦４あるいは５を２段目まで押込むと付勢され、常開
接点12a₁,12a₂と常閉接点12b₁,12b₂との開閉により低速
設定器11から高速設定器10への切り替えがなされる。

つぎにこの第２図に示す可変速巻上機の動作について動
作特性図である第３図を用いて説明する。

まず、第３図に示す時間t₁において、巻上運転用常開２
段押込押釦４を１段目まで押すと電磁リレーコイル６の
常開接点6aが閉じ、インバータ１が周波数を0Hzから低
速設定器11で設定している周波数f₂Hzまで、予め設定さ
れた傾斜でふやし始める。そして、時間t₂において周波
数がf₁に達するとインバータ１は巻上モータ２に出力を
開始すると同時に電磁リレーコイル８を付勢するため、
常開接点8aが閉じ、電磁リレーコイル９が付勢されて常
開接点9a₁,9a₂が閉じブレーキコイル３は通電状態とな
り、巻上モータ２が開放され巻上方向に回転し始め、増
速してゆく。時間t₃において、周波数f₂に達すると、イ
ンバータ１は周波数の増加を停止するので、巻上モータ
２は低速での定速回転で運転される。時間t₄において巻
上運転用常開２段押込押釦４をさらに２段目まで押すと
電磁リレーコイル12が付勢され、常閉接点12b₁,12b₂の
開放によつて低速設定器11が切離され、常開接点12a₁,1
2a₂の閉成により高速設定器10が接続される。すると、
インバータ１は再び周波数を高速設定器10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
上モータ２は再び増速してゆく。

つぎに、時間t₅において周波数f₃に達すると、インバー
タ１は周波数の増加を停止するので、巻上モータ２は高
速での低速回転で運転される。そして、時間t₆において
巻上運転用常開２段押込押釦４を２段目から２段目に戻
すと、高速設定器10から低速設定器11に切り替わるの
で、インバータ１は周波数を予め設定された傾斜で減ら
し始める。時間t₇で周波数f₂に達すると減少を停止する
ので、巻上モータ２は低速での定速回転で運転される。
時間t₈において巻上運転用常開２段押込押釦４を押すの
をやめると、電磁リレーコイル６は消勢され、その常開
接点6aが開く。するとインバータ１は周波数を0Hzにな
るまで予め設定された傾斜で減らし始める。時間t₉にお
いて、周波数f₁に達すると、インバータ１は巻上モータ
２への出力を停止すると同時に、電磁リレーコイル８を
消勢するので、その常開接点8aが開放され、電磁リレー
コイル９が消勢して常開接点9a₁,9a₂が開き、ブレーキ
コイル３は無通電状態となり、巻上モータ２はロツクさ
れ停止する。

そして、巻下運転用常開２段押込押釦５を押した場合に
は、電磁リレーコイル７が閉じ、巻上モータ２が巻下方
向に回転するだけで他の動作は上記した巻上運転用常開
２段押込押釦４を押した場合と同じである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のような従来の可変速巻上機では、ブレーキコイル
３への通電を指令する電磁リレーコイル８の常開接点8a
が熔着等により閉成したままになると、時間t₉において
ブレーキコイル３への通電を停止することができず、巻
上モータ２の回転を止めることができずに、荷重が落下
するという課題があつた。

この発明は、かかる課題を解決するためになされたもの
で、ブレーキへの通電を指令する常開接点が熔着して
も、荷重が落下せず、安全に停止することのできる可変
速巻上機を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明による可変速巻上機は、インバータによつて制
御される巻上モータを駆動源とする巻上機において、ブ
レーキコイルに通電するため複数のリレーを備え、この
複数のリレーの出力を直列に接続し、上記複数のリレー
における第１のリレーの出力は導通状態を保つたまま第
２のリレーの出力のみ導通，遮断することで上記ブレー
キコイルへの通電あるいはその停止を行い、上記第２の
リレーの出力を遮断したにも拘らず上記ブレーキコイル
への通電を停止できなかった際、上記第１のリレーの出
力も遮断するようにしたものである。

また、この発明の別の発明による可変速巻上機は、イン
バータによつて制御される巻上モータを駆動源とする巻
上機において、ブレーキコイルに通電するため複数のリ
レーを備え、この複数のリレーの出力を直列に接続し、
上記複数のリレーにおける第１および第２の両方のリレ
ー出力が導通したとき上記ブレーキコイルに通電するも
のとし、上記第１および第２の両方のリレーを交互に出
力を遮断し、上記第１および第２のリレーの何れか一方
のリレーの出力を遮断したにも拘らず上記ブレーキコイ
ルへの通電を停止できなかつた際、その第１および第２
の少なくとも他方のリレーの出力を遮断するようにした
ものである。

〔作用〕

この発明による可変速巻上機（第１の発明）において
は、両方のリレーの出力が共に導通したとき、ブレーキ
コイルに通電するようにした上、通常片方のリレーの出
力は導通したままとし、他方のリレーの出力のみ導通，
遮断を行うようにしたので、もしも後者のリレーの出力
が寿命などにより導通したままの故障となりブレーキコ
イルの通電が停止できなくなつても、通常導通したまま
で休んでいる前者のリレーを遮断することでブレーキコ
イルへの通電を停止できる。

また、この発明の別の発明による可変速巻上機（第２の
発明）においては、両方のリレーの出力が共に導通した
とき、ブレーキコイルに通電するようにした上、通常交
互に片側のリレー出力のみ遮断するようにしたので、例
えば、このとき遮断する順番のリレーの出力が寿命など
により導通したままの故障となり、このリレーの出力を
遮断することでブレーキコイルへの通電を停止しようと
してもできない場合でも、さらにこのとき導通したまま
で残る順番であつたリレーの出力を遮断することでブレ
ーキコイルへの通電を停止できる。

〔実施例〕

以下、図面に基づきこの発明の実施例を詳細に説明す
る。

第１図はこの発明による可変速巻上機の一実施例を示す
回路図である。

この第１図において第２図と同一符号のものは相当部分
を示し、13は電磁リレーコイルで、電磁リレーコイル９
の常開接点9a₁,9a₂が閉成しブレーキコイル３に通電さ
れると同時に付勢され、常開接点13aを閉じる。

14はブレーキ制御回路で、インバータ１が三相交流を出
力している間閉成される電磁リレーコイル８の常開接点
8aと、ブレーキコイル３が通電されている間閉成される
電磁リレーコイル13の常開接点13aを入力する。

15,16はブレーキコイル３に通電するための１対のリレ
ーである電磁リレーコイルで、ブレーキ制御回路14によ
り付勢され、それぞれ常開接点15a,16aを閉じ、共に閉
じたとき電磁リレーコイル９が付勢される。

そして、この発明による可変速巻上機は、ブレーキコイ
ル３に通電するため一対のリレーである電磁リレーコイ
ル15,16を備え、この一対のリレーの出力である常開接
点15a,16aを直列に接続し、通常片方のリレーの出力は
導通状態を保つたまま他方のリレーの出力のみ導通，遮
断することでブレーキコイル３への通電あるいはその停
止を行い、後者のリレーの出力を遮断したにも拘らずブ
レーキコイル３への通電を停止できなかつた際、前者の
リレーの出力も遮断するように構成されている。

また、この発明の別の発明による可変速巻上機は、ブレ
ーキコイル３に通電するため一対のリレーである電磁リ
レーコイル15,16を備え、この一対のリレーの出力であ
る常開接点15a,16aを直列に接続し、両方のリレー出力
が導通したときブレーキコイル３に通電するものとし、
通常双方のリレーを交互に出力を遮断し、片方のリレー
の出力を遮断したにも拘らずブレーキコイル３への通電
を停止できなかつた際、両方のリレーの出力を共に遮断
するように構成されている。

つぎにこの第１図に示す実施例の動作を第３図を参照し
て説明する。

まず、第１の発明の動作について説明する。

第３図に示す時間t₁において、巻上運転用常開２段押込
押釦４を１段目まで押すと押釦スイツチ4a₁が閉じ、こ
の閉成によつて電磁リレーのコイル６が付勢されその常
開接点6aが閉じ、インバータ１が周波数を0Hzから低速
設定器11で設定している周波数f₂Hzまで、予め設定され
た傾斜でふやし始める。そして、時間t₂において周波数
f₁に達するとインバータ１は巻上モータ２に出力を開始
すると同時に電磁リレーコイル８を付勢するため、その
常開接点8aが閉じ、給電源R,S,Tに電源を供給した時点
で付勢していた電磁リレーコイル15に加えてブレーキ制
御回路14が電磁リレーコイル16を付勢する。この電磁リ
レーコイル15,16の付勢によつてその常開接点15aに加え
て常開接点16aが閉じ、電磁リレーコイル９が付勢され
てその常開接点9a₁,9a₂が閉じブレーキコイル３は通電
状態となり、これと同時に電磁リレーコイル13が付勢さ
れる。そして巻上モータ２が開放され巻上方向に回転し
始め、増速してゆく。

時間t₃において、周波数f₂に達すると、インバータ１は
周波数の増加を停止するので、巻上モータ２は低速での
定速回転で運転される。そして、時間t₄において巻上運
転用常開２段押込押釦４をさらに２段目まで押すと、押
釦スイツチ4a₂が閉じ、この閉成によつて電磁リレーコ
イル12が付勢され、その常閉接点12b₁,12b₂が開放され
るので低速設定器11が切離され、常開接点12a₁,12a₂の
閉成によつて高速設定器10が接続される。すると、イン
バータ１は再び周波数を高速設定器10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、巻上モ
ータ２は再び増速してゆく。時間t₅において周波数f₃に
達すると、インバータ１は周波数の増加を停止するの
で、巻上モータ２は高速での定速回転で運転される。そ
して、時間t₆において巻上運転用常開２段押込押釦４を
２段目から１段目に戻すと高速設定器10から低速設定器
11に切り替わるので、インバータ１は周波数を予め設定
された傾斜で減らし始める。時間t₇で周波数f₂に達する
と減少を停止するので、巻上モータ２は低速での定速運
転で運転される。そして、時間t₈において巻上運転用常
開２段押込押釦４を押すのを止めると、電極リレーコイ
ル６は消勢され、その常開接点6aが開く。すると、イン
バータ１は周波数を0Hzになるまで予め設定された傾斜
で減らし始める。時間t₉において、周波数f₁に達する
と、インバータ１は巻上モータ２への出力を停止すると
同時に、電磁リレーコイル８を消勢するので、その常開
接点8aが開放され、ブレーキ制御回路14が電磁リレーコ
イル16を消勢し、常開接点16aが開く。これによつて電
磁リレーコイル９が消勢され常開接点9a₁,9a₂が開き、
ブレーキコイル３は無通電状態となり巻上モータ２はロ
ツクされ停止する。

そして、巻下運転用常開２段押込押釦５を押した場合に
は、１段目の押釦スイツチ5a₁の閉成による電磁リレー
コイル７の付勢によつて常開接点7aが閉じ、巻上モータ
２が巻下方向に回転するだけで他の動作は上記した巻上
運転用常開２段押込押釦４を押した場合と同じである。

ここで、電磁リレーコイル16の常開接点16aが熔着など
の故障により電磁リレーコイル16を消勢しても開かなく
なつた場合の動作について説明する。

時間t₉において常開接点8aが開き、ブレーキ制御回路14
が電磁リレーコイル16を消勢しても常開接点16aは開か
ず、電磁リレーコイル９は付勢されたままであり、また
ブレーキコイル３は通電されたまま巻上モータ２はロツ
クされず、荷重は下降し始める。この時、電磁リレーコ
イル13も付勢されたまま、常開接点13aも開かない。

このように常開接点8aが開いたにも拘らず、常開接点13
aの閉成が予め設定した時間以上続くと、ブレーキ制御
回路14は異常を認め、電磁リレーコイル16に加えて電磁
リレーコイル15を消勢する。そして、常開接点15aが開
き、電磁リレーコイル９が消勢され、ブレーキコイル３
は無通電状態となり、巻上モータ２をロツクし荷重の落
下を防ぐ。

このとき、電磁リレーコイル13が消勢し、常開接点13a
が開くがブレーキ制御回路14は、電磁リレーコイル15,1
6を共に消勢したままの状態を保持し続ける。

つぎに、第２の発明の動作について説明する。

給電線R,S,Tに電源を供給した後、第３図に示す時間t₁
において、巻上運転用常開２段押込押釦４を１段目まで
押すと押釦スイツチ4a₁が閉じ、この閉成によつて電磁
リレーコイル６が付勢されその常開接点6aが閉じ、イン
バータ１が周波数を0Hzから低速設定器11で設定してい
る周波数f₂Hzまで、予め設定された傾斜でふやし始め
る。そして、時間t₂において周波数がf₁に達するとイン
バータ１は巻上モータ２に出力を開始すると同時に電磁
リレーコイル８を付勢するため、その常開接点8aが閉
じ、給電線R,S,Tに電源を供給した時点で付勢していた
電磁リレーコイル15に加えてブレーキ制御回路14が電磁
リレーコイル16を付勢する。この電磁リレーコイル15お
よび16の付勢によつて常開接点15aに加えて常開接点16a
が閉じ、電磁リレーコイル９が付勢されてその常開接点
9a₁,9a₂が閉じブレーキコイル３は通電状態となり、こ
れと同時に電磁コイル13が付勢される。そして、巻上モ
ータ２が開放され巻上方向に回転し始め、増速してゆ
く。

時間t₃において、周波数f₂に達すると、インバータ１は
周波数の増加を停止するので、巻上モータ２は低速での
定速回転で運転される。時間t₄において巻上運転用常開
２段押込押釦４をさらに２段目まで押すと押釦スイツチ
4a₂が閉じ、この閉成によつて電磁リレーコイル12が付
勢され、その常閉接点12b₁,12b₂が開放されるので低速
設定器11が切離され、常開接点12a₁,12a₂の閉成によつ
て高速設定器10が接続される。すると、インバータ１は
再び周波数を高速設定器10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、巻上モータ２は再
び増速してゆく。時間t₅において周波数f₃に達すると、
インバータ１は周波数の増加を停止するので、巻上モー
タ２は高速での定速回転で運転される。そして、時間t₆
において巻上運転用常開２段押込押釦４を２段目から１
段目に戻すと、高速設定器10から低速設定器11に切り替
わるので、インバータ１は周波数を予め設定された傾斜
で減らし始める。時間t₇で周波数f₂に達すると減少を停
止するので、巻上モータ２は低速での定速運転で運転さ
れる。そして、時間t₈において巻上運転用常開２段押込
押釦４を押すのを止めると、電磁リレーコイル６は消勢
され、その常開接点6aが開く。すると、インバータ１は
周波数を0Hzになるまで予め設定された傾斜で減らし始
める。時間t₉において周波数f₁に達すると、インバータ
１は巻上モータ２への出力を停止すると同時に、電磁リ
レーコイル８を消勢するので、その常開接点8aが開放さ
れ、ブレーキ制御回路14が電磁リレーコイル15を消勢
し、常開接点15aが開く。これによつて、電磁リレーコ
イル９が消勢され、常開接点9a₁,9a₂が開き、ブレーキ
コイル３は無通電状態になり巻上モータ２はロツクされ
停止する。

ここで、再度、巻上運転用常開２段押込押釦４を押すと
ブレーキ制御回路14は付勢されたまま残つていた電磁リ
レーコイル16に加え電磁リレーコイル15を付勢し、巻上
運転に入る。そして、この巻上運転用常開２段押込押釦
４を押すのを止めると電磁リレーコイル16を消勢し運転
を停止する。また、再々度、巻上運転用常開２段押込押
釦４を押すと、付勢されたまま残つていた電磁リレーコ
イル15に加え、電磁リレーコイル16を付勢し巻上運転に
入る。

そして、巻上運転用常開２段押込押釦４を押すのを止め
ると、電磁リレーコイル15を消勢し運転を停止する。

このように、ブレーキコイル３に通電するには、電磁リ
レーコイル15,16を共に励磁し、無通電とするにはその
何れか１つを消磁するが、その消磁の順序をブレーキコ
イル３を無通電とするたびごとに入替える。

そして、巻下運転用常開２段押込押釦５を押した場合に
は、電磁リレーコイル７の付勢によつて常開接点7aが閉
じ、巻上モータ２が巻下方向に回転するだけで、他の動
作は上記した巻上運転用常開２段押込押釦４を押した場
合と同じである。

ここで、常開接点15a,16aのいずれか、例えば、いま、
電磁リレーコイル15の常開接点15aが熔着などの故障に
より電磁リレーコイル15を消勢しても開かなくなつた場
合の動作について説明する。

第３図に示す時間t₉において常開接点8aが開き、ブレー
キ制御回路14が電磁リレーコイル15を消勢しても常開接
点15aは開かず、電磁リレーコイル９は付勢されたまま
であり、ブレーキコイル３は通電されたまま巻上モータ
２はロツクされず、荷重は下降し始める。このとき、電
磁リレーコイル13も付勢されたまま、常開接点13aも開
かない。

このように、常開接点8aが開いたにも拘らず、常開接点
13aの閉成が予め設定した時間以上続くと、ブレーキ制
御回路14は異常を認め、電磁リレーコイル15に加えて電
磁リレーコイル16も消勢する。そして、常開接点16aが
開き、電磁リレーコイル９が消勢され、ブレーキコイル
３は無通電状態となり、巻上モータ２をロツクし荷重の
落下を防ぐ。

このとき、電磁リレーコイル13が消勢し、常開接点13a
が開くがブレーキ制御回路14は、電磁リレーコイル15,1
6を共に消勢したままの状態を保持し続ける。

そして、電磁リレーコイル16の常開接点16aが熔着など
の故障により電磁リレーコイル16を消勢しても開かなく
なつた場合には、上記した電磁リレーコイル15の常開接
点15aが故障した場合と同様で、ブレーキ制御回路14は
異常を検知し常開接点15aを開き、電磁リレーコイル９
を消勢し、ブレーキコイル３を無通電とし、巻上モータ
２をロツクし、荷重の落下を防ぐ。

なお、上記実施例では、ブレーキ制御回路14の出力とし
て電磁リレーコイル15,16とその常開接点15a,16aを用い
たものを示したが、ソリツドステートリレーを用いても
よい。また、電磁リレーコイル９とその常開接点9a₁,9a
₂を省き、常開接点9a₁の代りに常開接点15a,常開接点9a
₂の代りに常開接点16aを用いて直接ブレーキコイル３お
よび電磁リレーコイル13に通電してもよい。また、ブレ
ーキコイル３への通電を停止できなかつたことの検出を
電磁リレーコイル13を用いておこなうものを示したが、
巻上モータ２の回転を指速発電機，ロータリエンコーダ
などの回転センサで検出し、ブレーキコイル３で巻上モ
ータ２をロツクしたはずなのにまだ回転が続いている場
合、異常と判断するようにしてもよい。

また、この発明の別の発明である第２の発明において、
ブレーキコイル３が動作するたび１回毎に電磁リレーコ
イル15,16の消磁を入れ替えるものを示したが、２回毎,
3回毎などその他の方法で入れ替えてもよい。

また、第1,第２のいずれの発明においても、一対の常開
接点15a,16aで構成したものを示したが、接点数をふや
すことも、さらに電磁リレーコイルの数をふやすことも
可能である。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおり、ブレーキコイルに通電
するため直列に接続した常開接点の片側を常に閉じ、も
う一方のみ開閉するようにしたので、常時開閉している
方が熔着などにより接点が開かなくなつても、常に閉じ
ている方は通電のみで殆んど故障の可能性はないので、
こちらの接点を開くことで確実にブレーキをかけ荷重落
下を防止できる安全性の高い可変速巻上機を得ることが
できる効果がある。また、常に閉じている接点は通電能
力のみで開閉能力を要しないため電流容量の小さい安価
なものが使えると同時に、常に開閉している方の接点に
ついても万が一熔着したとしても常に閉じている方の接
点を開くことで落下を防止できるので、電流容量に大き
な余裕を持たせる必要がなく、電流容量の小さな安価な
ものが使える効果がある。

また、この発明の別の発明は、ブレーキコイルに通電す
るため直列に接続した常開接点の双方を交互に開くよう
にしたので、どちらの接点が熔着しても必ずもう一方の
接点を開くことにより確実にブレーキをかけ荷重落下を
防止できるさらに安全性の高い可変速巻上機を得ること
ができる効果がある。また、開閉動作を互いに分担する
ため接点寿命を長くできると同時に、どちらかの接点が
万が一熔着したとしても必ず他方の接点を開くことによ
り落下を防止できるので、電流容量に大きな余裕を持た
せる必要がなく、電流容量の小さな安価なものが使える
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による可変速巻上機の一実施例を示す
回路図、第２図は従来の可変速巻上機の一例を示す回路
図、第３図は第１図および第２図の動作説明に供する動
作特性図である。 １……インバータ、２……巻上モータ、３……ブレーキ
コイル、13……電磁リレーコイル、14……ブレーキ制御
回路、15,16……電磁リレーコイル、15a,16a……常開接
点。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】インバータによって制御される巻上モータ
   を駆動源とする巻上機において、ブレーキコイルに通電
   するため複数のリレーを備え、この複数のリレーの出力
   を直列に接続し、前記複数のリレーにおける第１のリレ
   ーの出力は導通状態を保ったまま、第２のリレーの出力
   のみ導通，遮断することで前記ブレーキコイルへの通電
   あるいはその停止を行い、前記第２のリレーの出力を遮
   断したにも拘らず前記ブレーキコイルへの通電を停止で
   きなかった際、前記第１のリレーの出力も遮断するよう
   にしたことを特徴とする可変速巻上機。
2. 【請求項２】インバータによって制御される巻上モータ
   を駆動源とする巻上機において、ブレーキコイルに通電
   するため複数のリレーを備え、この複数のリレーの各出
   力を直列に接続し、前記複数のリレーにおける第１およ
   び第２の両方のリレー出力が導通したとき前記ブレーキ
   コイルに通電するものとし、前記第１および第２の双方
   のリレーを交互に出力を遮断し、前記第１および第２の
   リレーの何れか一方のリレーの出力を遮断したにも拘ら
   ず前記ブレーキコイルへの通電を停止できなかった際、
   該第１および第２の少なくとも他方のリレーの出力を遮
   断するようにしたことを特徴とする可変速巻上機。