JPH1082702A - 搬送手段の瞬時相対負荷及び／又は積算相対負荷の検出装置 - Google Patents
搬送手段の瞬時相対負荷及び／又は積算相対負荷の検出装置Info
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- JPH1082702A JPH1082702A JP9116547A JP11654797A JPH1082702A JP H1082702 A JPH1082702 A JP H1082702A JP 9116547 A JP9116547 A JP 9116547A JP 11654797 A JP11654797 A JP 11654797A JP H1082702 A JPH1082702 A JP H1082702A
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- B66C13/00—Other constructional features or details
- B66C13/16—Applications of indicating, registering, or weighing devices
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- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
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- B66D1/54—Safety gear
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
- H02P29/40—Regulating or controlling the amount of current drawn or delivered by the motor for controlling the mechanical load
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 負荷測定装置と、荷重の持上げ及び下降のた
めの駆動手段としての電動機を具備する、例えば持上げ
装置等の搬送手段の瞬時相対負荷及び／又は積算相対負
荷の検出装置に関する。持上げ装置又は担持装置の担持
部分の中で変更又は組込みを必要とせず、それにもかか
わらず非常に正確な測定を可能にする装置装置を提供す
る。 【解決手段】 前記電動機が三相交流非同期電動機
（１）として形成され、前記負荷測定装置により前記三
相交流非同期電動機（１）の有効電力消費量が電流及び
電圧測定に基づいて検出可能であり、基準出力と比較可
能であり、前記比較により瞬時相対負荷が求められる。
前記基準出力は、搬送手段の公称荷重を搬送するための
前記三相交流非同期電動機（１）の計算機により求めら
れた出力である。
めの駆動手段としての電動機を具備する、例えば持上げ
装置等の搬送手段の瞬時相対負荷及び／又は積算相対負
荷の検出装置に関する。持上げ装置又は担持装置の担持
部分の中で変更又は組込みを必要とせず、それにもかか
わらず非常に正確な測定を可能にする装置装置を提供す
る。 【解決手段】 前記電動機が三相交流非同期電動機
（１）として形成され、前記負荷測定装置により前記三
相交流非同期電動機（１）の有効電力消費量が電流及び
電圧測定に基づいて検出可能であり、基準出力と比較可
能であり、前記比較により瞬時相対負荷が求められる。
前記基準出力は、搬送手段の公称荷重を搬送するための
前記三相交流非同期電動機（１）の計算機により求めら
れた出力である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、負荷測定装置と、
荷重の持上げ及び下降のための駆動手段としての電動機
を具備する搬送手段、例えば持上げ装置等の搬送手段の
瞬時相対負荷及び／又は積算相対負荷の検出装置に関す
る。
荷重の持上げ及び下降のための駆動手段としての電動機
を具備する搬送手段、例えば持上げ装置等の搬送手段の
瞬時相対負荷及び／又は積算相対負荷の検出装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】持上げ装置のための負荷測定装置は公知
である。例えばドイツ特許出願公開第ＤＥ２８２３４０
１Ａ１号公報には持上げ用電動機を有する持上げ装置の
ための負荷測定装置が開示され、この持上げ装置は担持
手段の中に配置され、引張り計測棒により荷重の検出が
可能となっている。引張り計測棒は抵抗線ひずみゲージ
を有し、抵抗線ひずみゲージの電気抵抗は、持上げ装置
に作用する荷重に依存して変化し、従って一定電流にお
いて抵抗線ひずみゲージの抵抗を検出し又は抵抗線ひず
みゲージにおける電圧降下を検出することにより、荷重
に比例する電気信号が発生する。
である。例えばドイツ特許出願公開第ＤＥ２８２３４０
１Ａ１号公報には持上げ用電動機を有する持上げ装置の
ための負荷測定装置が開示され、この持上げ装置は担持
手段の中に配置され、引張り計測棒により荷重の検出が
可能となっている。引張り計測棒は抵抗線ひずみゲージ
を有し、抵抗線ひずみゲージの電気抵抗は、持上げ装置
に作用する荷重に依存して変化し、従って一定電流にお
いて抵抗線ひずみゲージの抵抗を検出し又は抵抗線ひず
みゲージにおける電圧降下を検出することにより、荷重
に比例する電気信号が発生する。
【０００３】この場合、抵抗線ひずみゲージと抵抗との
特別のブリッジ回路により荷重を非常に正確に求めるこ
とができる。従ってこのような負荷測定装置により、持
上げ装置の負荷を常に検査し、持上げ装置を過負荷から
保護することが可能であり、これは、負荷測定装置に電
気警報装置が接続され、電気警報装置は、公称荷重を越
えると持上げ装置を自動的にスイッチオフすることによ
り実現される。
特別のブリッジ回路により荷重を非常に正確に求めるこ
とができる。従ってこのような負荷測定装置により、持
上げ装置の負荷を常に検査し、持上げ装置を過負荷から
保護することが可能であり、これは、負荷測定装置に電
気警報装置が接続され、電気警報装置は、公称荷重を越
えると持上げ装置を自動的にスイッチオフすることによ
り実現される。
【０００４】この負荷測定装置の欠点は、測定素子が持
上げ装置すなわちクレーン等の担持部分の中に配置さ
れ、これはコストがかかり、とりわけ担持部分の構造の
中での特別な整合を必要とすることにある。既に作動し
ている持上げ装置に後になってこれを設備することは、
必要となる構造改変手段に起因して比較的コストが大き
く作業が大変である。
上げ装置すなわちクレーン等の担持部分の中に配置さ
れ、これはコストがかかり、とりわけ担持部分の構造の
中での特別な整合を必要とすることにある。既に作動し
ている持上げ装置に後になってこれを設備することは、
必要となる構造改変手段に起因して比較的コストが大き
く作業が大変である。
【０００５】負荷測定装置は、持上げ装置の経年負荷特
性の検出に用いられる。これは、装置が損傷する可能性
を評価するための値である負荷値が測定荷重に基づきか
つ負荷時間を考慮して加算されることにより、実現され
る。ドイツ実用新案特許出願第ＧＭ２゜９５０３４１６
号明細書から部品、装置及び機械の動的負荷を求める機
器が公知である。この場合、装置負荷を監視するために
負荷値が複数回の負荷に対して加算されてメモリの中に
格納される。加算された全負荷値が所定値を越えると、
対応する警報信号の発生により表示される。このように
して、持上げ装置の再生及び／又は交換が例えば当該の
法的規則に従って早すぎも遅くすぎもせず行うことが可
能であり、ひいては持上げ装置を寿命の面で最適に利用
することが可能である。この場合の欠点も、全負荷を検
出するためと所定の寿命限界値を監視するためとに必要
である比較的大きいコストにある。
性の検出に用いられる。これは、装置が損傷する可能性
を評価するための値である負荷値が測定荷重に基づきか
つ負荷時間を考慮して加算されることにより、実現され
る。ドイツ実用新案特許出願第ＧＭ２゜９５０３４１６
号明細書から部品、装置及び機械の動的負荷を求める機
器が公知である。この場合、装置負荷を監視するために
負荷値が複数回の負荷に対して加算されてメモリの中に
格納される。加算された全負荷値が所定値を越えると、
対応する警報信号の発生により表示される。このように
して、持上げ装置の再生及び／又は交換が例えば当該の
法的規則に従って早すぎも遅くすぎもせず行うことが可
能であり、ひいては持上げ装置を寿命の面で最適に利用
することが可能である。この場合の欠点も、全負荷を検
出するためと所定の寿命限界値を監視するためとに必要
である比較的大きいコストにある。
【０００６】持上げ装置の加算された負荷値を求める簡
単な公知の方法は、作動時間カウンタを例えば持上げ電
動機の配電網リード線の途中に挿入接続することにあ
る。しかしこの非常に簡単な方法は重大な欠点を有す
る。すなわち持上げ装置の積算相対負荷が非常に粗にし
か求められず、全負荷をこのように検出する際の高い不
正確度は、安全係数を大きくすることにより考慮されな
ければならない。持上げ装置を比較的頻繁に負荷の小さ
い領域内で作動すると、持上げ装置の再生又は交換が早
すぎて行われることになる。すなわち持上げ装置のそれ
自体可能な寿命を、当該の規則を考慮して安全の理由か
ら余すところ無く利用することができず、これは大きい
コストを発生させる。
単な公知の方法は、作動時間カウンタを例えば持上げ電
動機の配電網リード線の途中に挿入接続することにあ
る。しかしこの非常に簡単な方法は重大な欠点を有す
る。すなわち持上げ装置の積算相対負荷が非常に粗にし
か求められず、全負荷をこのように検出する際の高い不
正確度は、安全係数を大きくすることにより考慮されな
ければならない。持上げ装置を比較的頻繁に負荷の小さ
い領域内で作動すると、持上げ装置の再生又は交換が早
すぎて行われることになる。すなわち持上げ装置のそれ
自体可能な寿命を、当該の規則を考慮して安全の理由か
ら余すところ無く利用することができず、これは大きい
コストを発生させる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、持上
げ装置又は担持装置の担持部分の中で変更又は組込みを
必要とせず、それにもかかわらず非常に正確な測定を可
能にする、物上げ装置のための搬送手段の瞬時相対負荷
及び／又は積算相対負荷の検出装置を提供することにあ
る。更に検出装置が、物上げ装置の加算された積算相対
負荷を充分な精度で技術的に非常に簡単な方法で求める
ことができることを可能にすることにある。
げ装置又は担持装置の担持部分の中で変更又は組込みを
必要とせず、それにもかかわらず非常に正確な測定を可
能にする、物上げ装置のための搬送手段の瞬時相対負荷
及び／又は積算相対負荷の検出装置を提供することにあ
る。更に検出装置が、物上げ装置の加算された積算相対
負荷を充分な精度で技術的に非常に簡単な方法で求める
ことができることを可能にすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明により
請求項１の特徴部分の特徴により解決される。従属項２
〜１３の特徴部分により有利な実施の形態が形成され
る。
請求項１の特徴部分の特徴により解決される。従属項２
〜１３の特徴部分により有利な実施の形態が形成され
る。
【０００９】本発明では、電動機が三相交流非同期電動
機として形成され、負荷測定装置により三相交流非同期
電動機の有効電力消費量が電流及び電圧測定に基づいて
検出可能であり、基準出力と比較可能であり、比較によ
り瞬時相対負荷が求められ、基準出力は、搬送手段の公
称荷重を搬送するための三相交流非同期電動機の計算機
により求められた出力である。
機として形成され、負荷測定装置により三相交流非同期
電動機の有効電力消費量が電流及び電圧測定に基づいて
検出可能であり、基準出力と比較可能であり、比較によ
り瞬時相対負荷が求められ、基準出力は、搬送手段の公
称荷重を搬送するための三相交流非同期電動機の計算機
により求められた出力である。
【００１０】本発明の解決法により、搬送手段の担持部
分の中の変更又は組込みを行わずに瞬時相対負荷も積算
相対負荷も高い精度でとりわけ公称荷重の領域内で求め
ることが可能となる。例えば、三相交流非同期電動機の
有効電力消費量を介して負荷、とりわけ公称荷重の領域
内に位置する負荷を１〜２％の測定誤差で求めることが
可能である。検出装置を搬送手段の保護のための負荷検
査装置として使用することにより本発明の解決法は、過
負荷の支障のない検出を保証する。
分の中の変更又は組込みを行わずに瞬時相対負荷も積算
相対負荷も高い精度でとりわけ公称荷重の領域内で求め
ることが可能となる。例えば、三相交流非同期電動機の
有効電力消費量を介して負荷、とりわけ公称荷重の領域
内に位置する負荷を１〜２％の測定誤差で求めることが
可能である。検出装置を搬送手段の保護のための負荷検
査装置として使用することにより本発明の解決法は、過
負荷の支障のない検出を保証する。
【００１１】搬送手段の積算相対負荷の検出は、本発明
の解決法により同様に小さいコストで可能である。公称
定格負荷より小さい負荷である部分負荷領域内での比較
的大きい相対測定誤差は、長い時間にわたる積算相対負
荷の検出においては重要でない。特に、積算相対負荷に
おいては部分荷重対公称負荷の比の３乗を積算すること
により搬送手段の積算相対負荷とすることにより解決可
能である。これは、搬送手段の寿命限界値を求めること
に関する当該の規則の中に定められている。従って本発
明の装置は、搬送手段積算相対負荷を充分に正確に求め
るために必要である高い精度を保証する。
の解決法により同様に小さいコストで可能である。公称
定格負荷より小さい負荷である部分負荷領域内での比較
的大きい相対測定誤差は、長い時間にわたる積算相対負
荷の検出においては重要でない。特に、積算相対負荷に
おいては部分荷重対公称負荷の比の３乗を積算すること
により搬送手段の積算相対負荷とすることにより解決可
能である。これは、搬送手段の寿命限界値を求めること
に関する当該の規則の中に定められている。従って本発
明の装置は、搬送手段積算相対負荷を充分に正確に求め
るために必要である高い精度を保証する。
【００１２】操作員による負荷の簡単な検査のために、
瞬時相対負荷が有効電力消費量と基準出力との比又は差
として形成され、瞬時相対負荷を表示する表示装置が負
荷検査装置として設けられていることが提案される。
瞬時相対負荷が有効電力消費量と基準出力との比又は差
として形成され、瞬時相対負荷を表示する表示装置が負
荷検査装置として設けられていることが提案される。
【００１３】搬送手段を自動的に保護するために、スイ
ッチオフ装置が、三相交流非同期電動機のスイッチオン
による持上げ運動の中断のために設けられ、この中断
は、瞬時相対負荷が所定負荷を越えると行われ、この所
定の負荷は許容負荷値の範囲内に位置しなければならな
い。
ッチオフ装置が、三相交流非同期電動機のスイッチオン
による持上げ運動の中断のために設けられ、この中断
は、瞬時相対負荷が所定負荷を越えると行われ、この所
定の負荷は許容負荷値の範囲内に位置しなければならな
い。
【００１４】搬送手段の積算相対負荷を検出するため
に、瞬時相対負荷が時間をパラメータとして積分可能で
あり、設けられているメモリ装置の中に積算相対負荷と
して格納可能であり、負荷表示装置により表示可能であ
ることが提案される。このようにして簡単な手段によ
り、搬送手段の実際の積算相対負荷を正確に検出するこ
とが可能となる。
に、瞬時相対負荷が時間をパラメータとして積分可能で
あり、設けられているメモリ装置の中に積算相対負荷と
して格納可能であり、負荷表示装置により表示可能であ
ることが提案される。このようにして簡単な手段によ
り、搬送手段の実際の積算相対負荷を正確に検出するこ
とが可能となる。
【００１５】好適には、垂直方向での持上げにおける基
準出力が、公称荷重のための三相交流非同期電動機の駆
動トルクと、同期回転周波数とから次式により求められ
る。 Ｂ＝（ｍ・ｇ・ＲTR）／（η・ｉ・ｚ）・２π・ｆ／ｐ ただし、 ｍ＝負荷 ｇ＝重力加速度 ＲTR＝ドラム半径 ｆ＝配電網周波数 ｉ＝伝動装置変速比 ｚ＝ドラムへのロープの巻付け長 ｐ＝非同期電動機の極の対の数 η＝伝動装置効率
準出力が、公称荷重のための三相交流非同期電動機の駆
動トルクと、同期回転周波数とから次式により求められ
る。 Ｂ＝（ｍ・ｇ・ＲTR）／（η・ｉ・ｚ）・２π・ｆ／ｐ ただし、 ｍ＝負荷 ｇ＝重力加速度 ＲTR＝ドラム半径 ｆ＝配電網周波数 ｉ＝伝動装置変速比 ｚ＝ドラムへのロープの巻付け長 ｐ＝非同期電動機の極の対の数 η＝伝動装置効率
【００１６】搬送手段の基準出力として、搬送手段の構
造的パラメータから計算された出力量を使用し、これに
より、コストが大きく頻繁に繰返す校正測定を不要にす
ると有利であることが分かった。
造的パラメータから計算された出力量を使用し、これに
より、コストが大きく頻繁に繰返す校正測定を不要にす
ると有利であることが分かった。
【００１７】積算相対負荷及び／又は瞬時相対負荷の検
出の精度を、有効電力消費量と基準出力との比較により
改善するために、測定有効電力消費量が電動機固定子卷
線の電流熱損失分だけ低減されることが提案される、何
故ならば電流熱損失は搬送手段の持上げ作業に寄与しな
いからである。
出の精度を、有効電力消費量と基準出力との比較により
改善するために、測定有効電力消費量が電動機固定子卷
線の電流熱損失分だけ低減されることが提案される、何
故ならば電流熱損失は搬送手段の持上げ作業に寄与しな
いからである。
【００１８】電流熱損失が測定電流と三相交流非同期電
動機（１）の固定子卷線の電気抵抗とから求められる
と、小さいコストで電動機の固定子卷線の電流熱損失値
を得ることができる。
動機（１）の固定子卷線の電気抵抗とから求められる
と、小さいコストで電動機の固定子卷線の電流熱損失値
を得ることができる。
【００１９】電流熱損失値の検出の精度は、固定子卷線
の温度が測定可能であり、固定子卷線の電気抵抗が固定
子卷線の常温抵抗から計算されると改善される。
の温度が測定可能であり、固定子卷線の電気抵抗が固定
子卷線の常温抵抗から計算されると改善される。
【００２０】積算相対負荷及び／又は瞬時相対負荷の検
出の精度は、測定有効電力消費量が、搬送手段のアイド
リング損失分（すなわち相応するオフセット値）だけ低
減されることにより改善される、何故ならばアイドリン
グ損失は搬送手段の持上げ作業に寄与しないからであ
る。アイドリング損失は、負荷無しの搬送手段の電力消
費量の測定により求めることができる。
出の精度は、測定有効電力消費量が、搬送手段のアイド
リング損失分（すなわち相応するオフセット値）だけ低
減されることにより改善される、何故ならばアイドリン
グ損失は搬送手段の持上げ作業に寄与しないからであ
る。アイドリング損失は、負荷無しの搬送手段の電力消
費量の測定により求めることができる。
【００２１】三相交流非同期電動機の回転方向の切換え
は有利には、電動機相リード線を転極する転極スイッチ
が設けられていることにより実現される。
は有利には、電動機相リード線を転極する転極スイッチ
が設けられていることにより実現される。
【００２２】三相交流非同期電動機の有効出力消費量の
測定のための電流測定は、変流器が設けられ、変流器
は、回転方向の切換えのために転極された電動機相リー
ド線を流れる電流を検出することにより実現される。こ
れは、「負荷の持上げ」と「負荷の下降」とにおける測
定電流と測定電圧との間の異なる相列が区別可能であ
り、従って積算相対負荷及び／又は瞬時相対負荷の検出
が有効電力消費量に基づいて、このために適切な「負荷
の持上げ」状態においてのみ行われる利点を有する。
測定のための電流測定は、変流器が設けられ、変流器
は、回転方向の切換えのために転極された電動機相リー
ド線を流れる電流を検出することにより実現される。こ
れは、「負荷の持上げ」と「負荷の下降」とにおける測
定電流と測定電圧との間の異なる相列が区別可能であ
り、従って積算相対負荷及び／又は瞬時相対負荷の検出
が有効電力消費量に基づいて、このために適切な「負荷
の持上げ」状態においてのみ行われる利点を有する。
【００２３】本発明により、流れる電流が検出された電
動機相リード線と、残りの２つの電動機相リード線のう
ちの１つとの間の電圧測定が行われることが提案され
る。これらの測定方法の利点は、電圧及び電流が、「負
荷の持上げ」状態がスイッチオンされている場合にのみ
同時に測定されることが可能であることにある。
動機相リード線と、残りの２つの電動機相リード線のう
ちの１つとの間の電圧測定が行われることが提案され
る。これらの測定方法の利点は、電圧及び電流が、「負
荷の持上げ」状態がスイッチオンされている場合にのみ
同時に測定されることが可能であることにある。
【００２４】有効電力消費量が「負荷持上げ」状態と
「負荷下降」状態とに関して区別可能であることは、電
流が検出された電動機相リード線と、残りの２つの電動
機相リード線との間の電圧が測定可能であり、転極され
ない電動機相リード線の電圧測定が転極スイッチの前で
行われ、転極された電動機相リード線の電圧測定が転極
スイッチの後ろで電動機相リード線の電位を基準として
行われることにより保証される。
「負荷下降」状態とに関して区別可能であることは、電
流が検出された電動機相リード線と、残りの２つの電動
機相リード線との間の電圧が測定可能であり、転極され
ない電動機相リード線の電圧測定が転極スイッチの前で
行われ、転極された電動機相リード線の電圧測定が転極
スイッチの後ろで電動機相リード線の電位を基準として
行われることにより保証される。
【００２５】
【発明の実施の形態】次に本発明を実施の形態に基づき
図を用いて詳細に説明する。
図を用いて詳細に説明する。
【００２６】図１中、持上げ装置の駆動手段としての三
相交流非同期電動機１の連続負荷及び／又は瞬時相対負
荷の検出装置が示されている。三相交流非同期電動機１
はかご形電動機として形成され、電動機相リード線２
ａ，２ｂ，２ｃを介して三相交流回路網の三相交流回路
網相Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に接続されている。
相交流非同期電動機１の連続負荷及び／又は瞬時相対負
荷の検出装置が示されている。三相交流非同期電動機１
はかご形電動機として形成され、電動機相リード線２
ａ，２ｂ，２ｃを介して三相交流回路網の三相交流回路
網相Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に接続されている。
【００２７】電動機相リード線２ｃは変流器３を介して
案内され、変流器３により非同期電動機１の固定子電流
が測定可能である。
案内され、変流器３により非同期電動機１の固定子電流
が測定可能である。
【００２８】変流器３は、固定子電流に比例する電圧を
発生する。導線４を介して変流器３の出力側が評価装置
５に接続されている。
発生する。導線４を介して変流器３の出力側が評価装置
５に接続されている。
【００２９】付加的に電動機相リード線２ａ，２ｂ，２
ｃはリード線６ａ，６ｂ，６ｃを介して評価装置５に接
続されている。
ｃはリード線６ａ，６ｂ，６ｃを介して評価装置５に接
続されている。
【００３０】評価装置５の中で三相交流非同期電動機１
の有効電力の消費量を求めることが、三相交流電動機１
の評価装置５で測定された電圧値及び電流値に基づいて
公知のように行われるが、しかし評価装置５により制御
されて「負荷持上げ」状態でのみ行われる、何故ならば
この状態でのみ有効電力の消費量と持上げ装置の計算可
能な基準出力との間の一義的な関係が存在するからであ
る。
の有効電力の消費量を求めることが、三相交流電動機１
の評価装置５で測定された電圧値及び電流値に基づいて
公知のように行われるが、しかし評価装置５により制御
されて「負荷持上げ」状態でのみ行われる、何故ならば
この状態でのみ有効電力の消費量と持上げ装置の計算可
能な基準出力との間の一義的な関係が存在するからであ
る。
【００３１】求められた有効電力消費量は評価装置５
で、実質的に磁石金属板の磁気ヒステリシス損失と三相
交流非同期電動機１の電動機回転子の摩擦損失とから成
る持上げ装置のアイドリング損失を考慮した値であるオ
フセット値だけ低減される。これらの損失の値は、アイ
ドリングで作動される三相交流非同期電動機１の出力測
定により容易に求めることが可能であるか、又は構造デ
ータから計算可能であり、評価装置５で記憶素子の中に
格納されている。
で、実質的に磁石金属板の磁気ヒステリシス損失と三相
交流非同期電動機１の電動機回転子の摩擦損失とから成
る持上げ装置のアイドリング損失を考慮した値であるオ
フセット値だけ低減される。これらの損失の値は、アイ
ドリングで作動される三相交流非同期電動機１の出力測
定により容易に求めることが可能であるか、又は構造デ
ータから計算可能であり、評価装置５で記憶素子の中に
格納されている。
【００３２】更に有効電力消費量は電動機固定子卷線の
それぞれ電流熱損失の成分だけ補正され、電流熱損失は
測定電流と三相交流非同期電動機１の固定子卷線の電気
抵抗とから計算される。
それぞれ電流熱損失の成分だけ補正され、電流熱損失は
測定電流と三相交流非同期電動機１の固定子卷線の電気
抵抗とから計算される。
【００３３】固定子卷線の電気抵抗値として固定子卷線
の常温抵抗が使用され、常温抵抗は三相交流非同期電動
機１の卷線データから計算可能である。付加的に勿論、
固定子卷線の電気抵抗値の温度依存性を卷線温度の検出
により考慮することが可能であり、これは常温抵抗に、
相応する補正値（正又は負）が加算されることにより実
現される。固定子卷線の電気抵抗値も評価装置５の記憶
素子の中に格納されている。
の常温抵抗が使用され、常温抵抗は三相交流非同期電動
機１の卷線データから計算可能である。付加的に勿論、
固定子卷線の電気抵抗値の温度依存性を卷線温度の検出
により考慮することが可能であり、これは常温抵抗に、
相応する補正値（正又は負）が加算されることにより実
現される。固定子卷線の電気抵抗値も評価装置５の記憶
素子の中に格納されている。
【００３４】評価装置５は持上げ装置の瞬時相対負荷を
基準出力に基づいて求め、測定有効電力消費量と基準出
力との差又は比を示す。この場合、公称荷重に、相応す
る基準出力Ｂが次式により割当てられる：Ｂ＝（ｍ・ｇ
・ＲTR）／（η・ｉ・ｚ）・２π・ｆ／ｐ。ただしｍは
公称荷重、ｇは重力加速度、ＲTRはウィンチドラムのド
ラム半径、ｆは配電網周波数、ｉは使用伝動装置の変速
比、ｚはドラムへのロープの巻付け長、ｐは三相交流非
同期電動機１の極の対の数、ηは伝動装置効率である。
基準出力は持上げ装置の構造データのみからも計算され
る。
基準出力に基づいて求め、測定有効電力消費量と基準出
力との差又は比を示す。この場合、公称荷重に、相応す
る基準出力Ｂが次式により割当てられる：Ｂ＝（ｍ・ｇ
・ＲTR）／（η・ｉ・ｚ）・２π・ｆ／ｐ。ただしｍは
公称荷重、ｇは重力加速度、ＲTRはウィンチドラムのド
ラム半径、ｆは配電網周波数、ｉは使用伝動装置の変速
比、ｚはドラムへのロープの巻付け長、ｐは三相交流非
同期電動機１の極の対の数、ηは伝動装置効率である。
基準出力は持上げ装置の構造データのみからも計算され
る。
【００３５】基準出力は、三相交流非同期電動機１が三
相交流配電網から取出し、電動機間隙を介して供給する
出力の一部であり、この電力によりトルクが発生され、
このトルクを三相交流非同期電動機１は、一定の持上げ
速度での公称荷重の持上げのために駆動軸を介して伝達
する。
相交流配電網から取出し、電動機間隙を介して供給する
出力の一部であり、この電力によりトルクが発生され、
このトルクを三相交流非同期電動機１は、一定の持上げ
速度での公称荷重の持上げのために駆動軸を介して伝達
する。
【００３６】基準出力は、公称荷重において三相交流非
同期電動機１の三相交流非同期電動機１の回転磁界出力
から計算され、固定子の磁界が三相交流非同期電動機１
の固定子と回転子との間の空隙の中で回転する際の回転
周波数と、出力されるトルクとから得られる。空隙を介
しての磁気的な動力伝達に起因して回転磁界出力と、出
力されるトルクとは直接的に比例する、すなわち基準出
力は、公称荷重を持上げるために電動機の空隙を介して
回転子に伝達されなければならない出力の負荷に依存す
る部分の尺度である。これにより瞬時の荷重による持上
げ装置の負荷は一義的に、三相交流非同期電動機１（固
定子）の固定子側で測定される有効電力消費量と、この
ようにして計算された基準出力との比較により求められ
る。
同期電動機１の三相交流非同期電動機１の回転磁界出力
から計算され、固定子の磁界が三相交流非同期電動機１
の固定子と回転子との間の空隙の中で回転する際の回転
周波数と、出力されるトルクとから得られる。空隙を介
しての磁気的な動力伝達に起因して回転磁界出力と、出
力されるトルクとは直接的に比例する、すなわち基準出
力は、公称荷重を持上げるために電動機の空隙を介して
回転子に伝達されなければならない出力の負荷に依存す
る部分の尺度である。これにより瞬時の荷重による持上
げ装置の負荷は一義的に、三相交流非同期電動機１（固
定子）の固定子側で測定される有効電力消費量と、この
ようにして計算された基準出力との比較により求められ
る。
【００３７】これらの２つの出力の差又は比は、瞬時の
荷重と公称荷重との差又は比であり、これらの２つの出
力の差又は比は、評価装置５の中に内蔵されている表示
装置１０により瞬時相対負荷として表示可能であり、こ
の瞬時相対負荷は操作員により負荷検査に用いられる。
付加的に制御線８が設けられ、制御線８は（図１に略示
されている）スイッチに接続され、このスイッチを介し
て三相交流非同期電動機１の給電を中断でき、この中断
は、瞬時相対負荷が所定許容負荷を越えると行われる。
制御線８は、持上げ装置が「負荷の持上げ」状態にある
場合にのみ付勢可能である。
荷重と公称荷重との差又は比であり、これらの２つの出
力の差又は比は、評価装置５の中に内蔵されている表示
装置１０により瞬時相対負荷として表示可能であり、こ
の瞬時相対負荷は操作員により負荷検査に用いられる。
付加的に制御線８が設けられ、制御線８は（図１に略示
されている）スイッチに接続され、このスイッチを介し
て三相交流非同期電動機１の給電を中断でき、この中断
は、瞬時相対負荷が所定許容負荷を越えると行われる。
制御線８は、持上げ装置が「負荷の持上げ」状態にある
場合にのみ付勢可能である。
【００３８】持上げ装置により荷重を選択的に持上げ又
は下降できるように転極スイッチ９により３つの電動機
相リード線２ａ，２ｂ，２ｃのうちの２つの電動機相リ
ード線２ｂ，２ｃは、三相交流配電網相Ｌ１，Ｌ２，Ｌ
３との接続に関して交換可能である。図１から分かるよ
うに変流器３は変流器３が、２つの転極された電動機相
リード線２ｂ，２ｃのうちのその都度の１つ２ｂ又は２
ｃを流れる電流を検出するように配置されている。電圧
測定のために電動機相リード線２ｂ，２ｃはリード線６
ｂ，６ｃを介して、評価装置５の中に設けられている電
圧測定装置に接続され、これにより電動機相リード線２
ｂ又は２ｃの電位と、他方の電動機相リード線２ｃ又は
２ｂとの間の電圧が測定可能である。
は下降できるように転極スイッチ９により３つの電動機
相リード線２ａ，２ｂ，２ｃのうちの２つの電動機相リ
ード線２ｂ，２ｃは、三相交流配電網相Ｌ１，Ｌ２，Ｌ
３との接続に関して交換可能である。図１から分かるよ
うに変流器３は変流器３が、２つの転極された電動機相
リード線２ｂ，２ｃのうちのその都度の１つ２ｂ又は２
ｃを流れる電流を検出するように配置されている。電圧
測定のために電動機相リード線２ｂ，２ｃはリード線６
ｂ，６ｃを介して、評価装置５の中に設けられている電
圧測定装置に接続され、これにより電動機相リード線２
ｂ又は２ｃの電位と、他方の電動機相リード線２ｃ又は
２ｂとの間の電圧が測定可能である。
【００３９】電圧と電流とは、「負荷の持上げ」状態が
スイッチオンされている場合には同時にしか測定できな
い。従って評価装置５へのリード線６ｃが設けられ、こ
れにより、電流が測定された電動機相リード線２ｃと、
残りの２つの電動機相リード線２ａ，２ｂとの間の電圧
測定が可能であることが保証される。この場合、転極さ
れない電動機相リード線２ａの電圧測定は転極スイッチ
９の前で行われ、転極可能な電動機相リード線２ｃ又は
２ｂの電圧測定は転極スイッチ９の後ろで電動機相リー
ド線２ａの電位を基準にして行われる。これにより双方
の状態は評価装置５で区別可能であり、従って、荷重の
持上げの際にのみ電流及び電圧が測定され、これから、
三相交流非同期電動機１の瞬時相対負荷にとって重要で
あり基準出力に相応する有効電力消費量が求められる。
この有効電力のみが、瞬時相対負荷を求める実施の形態
で使用される、何故ならばこの有効電力消費量のみが瞬
時相対負荷に比例するからである。
スイッチオンされている場合には同時にしか測定できな
い。従って評価装置５へのリード線６ｃが設けられ、こ
れにより、電流が測定された電動機相リード線２ｃと、
残りの２つの電動機相リード線２ａ，２ｂとの間の電圧
測定が可能であることが保証される。この場合、転極さ
れない電動機相リード線２ａの電圧測定は転極スイッチ
９の前で行われ、転極可能な電動機相リード線２ｃ又は
２ｂの電圧測定は転極スイッチ９の後ろで電動機相リー
ド線２ａの電位を基準にして行われる。これにより双方
の状態は評価装置５で区別可能であり、従って、荷重の
持上げの際にのみ電流及び電圧が測定され、これから、
三相交流非同期電動機１の瞬時相対負荷にとって重要で
あり基準出力に相応する有効電力消費量が求められる。
この有効電力のみが、瞬時相対負荷を求める実施の形態
で使用される、何故ならばこの有効電力消費量のみが瞬
時相対負荷に比例するからである。
【００４０】評価装置５は、持上げ装置が「負荷の持上
げ」状態にあるか又は「負荷の下降」状態にあるかを、
選択された回路に起因して支障無しに検出でき、従っ
て、瞬時相対負荷及び／又は積算相対負荷の検出に重要
な有効電力を求めることができる。最適な検出時点は、
荷重が一定の持上げ速度で持上げられる時点である。従
って検出はこの実施の形態では常に短時間の遅延を伴っ
て行われる、すなわち始動動作の終了後すなわち始動フ
ェーズの後に行われる。
げ」状態にあるか又は「負荷の下降」状態にあるかを、
選択された回路に起因して支障無しに検出でき、従っ
て、瞬時相対負荷及び／又は積算相対負荷の検出に重要
な有効電力を求めることができる。最適な検出時点は、
荷重が一定の持上げ速度で持上げられる時点である。従
って検出はこの実施の形態では常に短時間の遅延を伴っ
て行われる、すなわち始動動作の終了後すなわち始動フ
ェーズの後に行われる。
【００４１】評価装置５では瞬時相対負荷が搬送手段の
瞬時相対負荷として時間をパラメータにして積分可能で
あり、１つの設けられているメモリ装置の中に格納でき
る。加算された積算相対負荷は、メモリ装置の中に格納
された積分値であり、この積算相対負荷は、負荷表示装
置７により表示可能である。とりわけ、積算相対負荷を
求める際に部分荷重対公称荷重の比の３乗を積算するこ
とにより搬送手段の積算相対負荷の中に組込むことも可
能である。
瞬時相対負荷として時間をパラメータにして積分可能で
あり、１つの設けられているメモリ装置の中に格納でき
る。加算された積算相対負荷は、メモリ装置の中に格納
された積分値であり、この積算相対負荷は、負荷表示装
置７により表示可能である。とりわけ、積算相対負荷を
求める際に部分荷重対公称荷重の比の３乗を積算するこ
とにより搬送手段の積算相対負荷の中に組込むことも可
能である。
【００４２】電圧測定のための端子は同時に評価装置５
の電圧供給にも用いられる。
の電圧供給にも用いられる。
【図１】駆動手段としての三相交流非同期電動機を有す
る持上げ装置の瞬時相対負荷及び／又は積算相対負荷の
検出装置の本発明の１つの実施の形態を示すブロック回
路図である。
る持上げ装置の瞬時相対負荷及び／又は積算相対負荷の
検出装置の本発明の１つの実施の形態を示すブロック回
路図である。
１ 三相交流非同期電動機 ２ａ，２ｂ，２ｃ 電動機相リード線 Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３ 三相交流配電網相 ３ 変流器 ４ リード線 ５ 評価装置 ６ａ，６ｂ，６ｃ リード線 ７ 負荷表示装置 ８ スイッチを有する制御線 ９ 転極スイッチ １０ 表示装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エーベルハルト・シュレーダー ドイツ連邦共和国、デー 58553 ハルヴ ァー、ゾールベルク １
Claims (13)
- 【請求項１】 負荷測定装置と、荷重の持上げ及び下降
のための駆動手段としての電動機を具備する搬送手段の
瞬時相対負荷及び／又は積算相対負荷の検出装置におい
て、 前記電動機が三相交流非同期電動機（１）として形成さ
れ、前記負荷測定装置により前記三相交流非同期電動機
（１）の有効電力消費量が電流及び電圧測定に基づいて
検出可能であり、搬送手段の公称荷重を駆動するための
前記三相交流非同期電動機（１）の計算機により求めら
れた出力である基準出力とこの有効電力消費量が比較可
能であり、前記比較により瞬時相対負荷が求められるこ
とを特徴とする搬送手段の瞬時相対負荷及び／又は積算
相対負荷の検出装置。 - 【請求項２】 瞬時相対負荷が有効電力消費量と基準出
力との比又は差として形成され、瞬時相対負荷を表示す
る表示装置（１０）が負荷検査装置として設けられてい
ることを特徴とする請求項１に記載の搬送手段の瞬時相
対負荷及び／又は積算相対負荷の検出装置。 - 【請求項３】 瞬時相対負荷が所定値を越えると、三相
交流非同期電動機（１）のスイッチオンによる持上げ運
動を中断するためにスイッチオフ装置が設けられている
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の搬送手
段の瞬時相対負荷及び／又は積算相対負荷の検出装置。 - 【請求項４】 瞬時相対負荷が時間をパラメータとして
積分可能であり、設けられているメモリ装置の中に積算
相対負荷として格納可能であり、負荷表示装置（７）に
より表示可能であることを特徴とする請求項１から請求
項３のうちのいずれか１つの請求項に記載の搬送手段の
瞬時相対負荷及び／又は積算相対負荷の検出装置。 - 【請求項５】 垂直方向での持上げにおける基準出力
が、公称荷重のための三相交流非同期電動機（１）の駆
動トルクと、同期回転周波数とから次式により求められ
ることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいず
れか１つの請求項に記載の搬送手段の瞬時相対負荷及び
／又は積算相対負荷の検出装置。 Ｂ＝（ｍ・ｇ・ＲTR）／（η・ｉ・ｚ）・２π・ｐ ただし、 ｍ＝負荷 ｇ＝重力加速度 ＲTR＝ドラム半径 ｆ＝配電網周波数 ｉ＝伝動装置変速比 ｚ＝ドラムへのロープの巻付け長 ｐ＝非同期電動機の極の対の数 η＝伝動装置効率 - 【請求項６】 測定有効電力消費量が電動機固定子卷線
の電流熱損失分だけ低減されることを特徴とする請求項
１から請求項４のうちのいずれか１つの請求項に記載の
搬送手段の瞬時相対負荷及び／又は積算相対負荷の検出
装置。 - 【請求項７】 電流熱損失が測定電流と三相交流非同期
電動機（１）の固定子卷線の電気抵抗とから求められる
ことを特徴とする請求項６に記載の搬送手段の瞬時相対
負荷及び／又は積算相対負荷の検出装置。 - 【請求項８】 固定子卷線の温度が測定可能であり、固
定子卷線の電気抵抗が前記固定子卷線の常温抵抗から計
算されることを特徴とする請求項７に記載の搬送手段の
瞬時相対負荷及び／又は積算相対負荷の検出装置。 - 【請求項９】 測定有効電力消費量が、搬送手段のアイ
ドリング損失のためのオフセット値だけ低減されること
を特徴とする請求項１から請求項８のうちのいずれか１
つの請求項に記載の搬送手段の瞬時相対負荷及び／又は
積算相対負荷の検出装置。 - 【請求項１０】 電動機相リード線（２ｂ，２ｃ）を転
極する転極スイッチ（９）が、前記三相交流非同期電動
機（１）の回転方向の切換えのために設けられているこ
とを特徴とする請求項１から請求項９のうちのいずれか
１つの請求項に記載の搬送手段の瞬時相対負荷及び／又
は積算相対負荷の検出装置。 - 【請求項１１】 三相交流非同期電動機（１）の有効出
力消費量の測定のために変流器（３）が設けられ、前記
変流器（３）は、回転方向の切換えのために転極された
電動機相リード線（２ｂ又は２ｃ）を流れる電流を検出
することを特徴とする請求項１から請求項１０のうちの
いずれか１つの請求項に記載の搬送手段の瞬時相対負荷
及び／又は積算相対負荷の検出装置。 - 【請求項１２】 流れる電流が検出された電動機相リー
ド線（２ｂ又は２ｃ）と、残りの２つの電動機相リード
線（２ａ又は２ｃ又は２ｃ）のうちの１つとの間の電圧
測定が行われることを特徴とする請求項１から請求項１
１のうちのいずれか１つの請求項に記載の搬送手段の瞬
時相対負荷及び／又は積算相対負荷の検出装置。 - 【請求項１３】 電流が検出された電動機相リード線
（２ｃ）と、残りの２つの電動機相リード線（２ａ，２
ｂ）との間の電圧が測定可能であり、転極されない電動
機相リード線（２ａ）の電圧測定が転極スイッチ（９）
の前で行われ、転極された電動機相リード線（２ｃ又は
２ｂ）の電圧測定が前記転極スイッチ（９）の後ろで電
動機相リード線（２ａ）の電位を基準として行われるこ
とを特徴とする請求項１から請求項１２のうちのいずれ
か１つの請求項に記載の搬送手段の瞬時相対負荷及び／
又は積算相対負荷の検出装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19617105.9 | 1996-04-19 | ||
| DE19617105A DE19617105C2 (de) | 1996-04-19 | 1996-04-19 | Einrichtung zur Erfassung der momentanen Belastung von Fördermitteln, insbesondere von Hubwerken |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1082702A true JPH1082702A (ja) | 1998-03-31 |
Family
ID=7792787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9116547A Pending JPH1082702A (ja) | 1996-04-19 | 1997-04-18 | 搬送手段の瞬時相対負荷及び／又は積算相対負荷の検出装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5859373A (ja) |
| EP (1) | EP0803465B1 (ja) |
| JP (1) | JPH1082702A (ja) |
| DE (2) | DE19617105C2 (ja) |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE19802674C2 (de) * | 1998-01-24 | 2001-05-10 | Michael Ertl | Verfahren zur Gewichtsmessung von Lasten in Hubvorrichtungen |
| DE19817942A1 (de) * | 1998-04-17 | 1999-10-28 | Siemens Ag | Steuereinrichtung für einen Hochspannungsschalter und Verfahren zum Betreiben des Hochspannungsschalters |
| US6434505B1 (en) | 1999-10-15 | 2002-08-13 | Atecs Mannesmann Ag | Method for determining the instantaneous winding temperature of the stator winding of a three-phase AC motor, in particular a pole-changeable asynchronous motor |
| DE19956265B4 (de) * | 1999-11-23 | 2005-06-30 | Liebherr-Werk Ehingen Gmbh | Vorrichtung zur Überwachung des Betriebs von Hubwinden |
| JP3757745B2 (ja) * | 2000-03-30 | 2006-03-22 | ダイキン工業株式会社 | 予熱電力の制御方法及び予熱発生機構 |
| FI115966B (fi) | 2000-08-29 | 2005-08-31 | Kci Kone Cranes Int Oy | Menetelmä ja laitteisto nostimen nostomoottorin jarrun avautumisen valvontaan |
| FI108717B (fi) | 2000-08-29 | 2002-03-15 | Konecranes Global Oy | Menetelmä ja laitteisto nostimen kuorman mittaamiseksi |
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| DE102004007504B4 (de) * | 2004-02-13 | 2009-11-05 | Demag Cranes & Components Gmbh | Hebezeug, insbesondere Kettenzug oder Seilzug |
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- 1996-04-19 DE DE19617105A patent/DE19617105C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-04-17 US US08/840,859 patent/US5859373A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-04-18 DE DE59712225T patent/DE59712225D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-04-18 EP EP97250125A patent/EP0803465B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-04-18 JP JP9116547A patent/JPH1082702A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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