JPH11268885A - クレーン走行装置及びクレーン走行装置用インバータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】１）走行クレーンが目標位置手前で止まりそう
なとき、現在運転しているその速度から再加速、または
逆転させ、容易に目的位置に停止させること。２）走行
用モートル運転時、加速、減速、逆転動作時はインバー
タの加減速トルクを調整可能にし、荷振れを大きく増長
することなく滑らかに加速、または減速すること。３）
走行クレーンの応答性がＶ／Ｆインバータの１０倍以上
あり、オペレータが荷振れを加減速動作で吸収できるこ
と。 【解決手段】１）オーペレータの意志通りに急加速、逆
転でき応答性を高めるために、速度検出手段を設ける。
２）上記速度検出手段を設けるために、インバータは、
速度センサー付きベクトル制御、センサーレスベクトル
制御、速度推定演算による速度検出手段を設けた制御な
どとする。３）コースチング時、パワーオン状態でモー
トルの最大トルクを制限してブレーキを掛ける。４）コ
ースチング動作後、再加速または逆転時は目標の速度指
令に設定した後、変更可能なトルク制限により運転す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はクレーン走行装置及
びクレーン走行装置用インバータに係り、特に加速、減
速、停止を滑らかに行うことのできるクレーン走行装置
及びその制御装置であるクレーン走行装置用インバータ
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】運転作業員（以下オペレータ）がクレー
ンに乗って操作するクレーン走行機械において、走行用
モートルは （１）手軽に速度が変更できる。 （２）加減速時間を設定することにより自動的になめら
かに加速減速できる。 （３）高効率運転ができる。 （４）メンテナンスフリーである。 などが望まれる。

【０００３】このことより、近年、上記走行用モートル
の速度制御は、巻線形モートルの二次抵抗制御によるク
レーン制御方式から、出力電圧Ｖと出力周波数Ｆの比を
予め定めた関係（Ｖ／Ｆパターン）になるように制御す
るいわゆる一般にＶ／Ｆインバータとよばれているイン
バータ装置を使い、誘導電動機を周波数制御して可変速
制御するクレーン制御方式を採用するようになってきて
いる。従来このインバータ化されたクレーンの走行用モ
ートルでは、クレーンのコースチング動作（惰走運転）
時、インバータの出力を遮断して、フリーラン状態で運
転していた。図１３は、この運転のタイムチャートを示
す。図１３において、横軸は時間、縦軸は走行クレーン
速度で、速度Ｎ１状態から目標位置に停止させる場合を
示している。実線は実速度、２点鎖線は加減速演算部の
速度指令を示す。Ａで示した区間はフットブレーキで減
速する区間、Ｂで示した区間はコースチング動作（惰走
運転；簡易フリーラン減速）を示している。

【０００４】インバータ化されたクレーンの走行用モー
トルでは、減速する場合、オペレータは足による操作、
すなわち、フットブレーキを効かせて減速させるため、
インバータが運転状態であるとモートル電流が増加し、
インバータは自分自身を保護する目的でトリップ（出力
遮断）動作となるのでクレーンが停止してしまう。また
最悪の場合はインバータの主回路素子を破損させてしま
う。このため、減速させる場合はインバータの出力を遮
断して、フリーラン状態、即ちコースチング動作（惰走
運転）させて減速するのである。

【０００５】ここでクレーンが目標の停止位置に届かな
かった場合は、コースチング動作から再加速させる。ま
た、行き過ぎの場合は逆転操作を行えば良い。これらの
方法には、クレーン以外の負荷ではいくつかの方法があ
る。例えば、特公平４−２４９５９号公報では瞬時停電
した場合の説明がなされているが、今回クレーンの場合
と比較すると、クレーンのコースチング動作は瞬時停電
ではないが、上記文献でもフリーラン中の再運転である
ということから同様に考えてみる。まず、フリーランし
ているモートルの残留電圧から誘起されている回転周波
数を検出する。電源復帰後、インバータから与える出力
周波数Ｆは、検出した周波数とする。インバータの出力
電圧Ｖは零付近から徐々に上昇させ、予め定めたＶ／Ｆ
パターンとなるまで上昇した後、通常のＶ／Ｆパターン
に基づいたＶ／Ｆ運転に戻す。

【０００６】また、特開昭５０−８８５２７号公報で
は、モートルの残留電圧の有無を検出し、有りの時は、
出力電圧の位相を同一になるよう制御し、無しの時に
は、そのままインバータの出力をモートルに供給してい
た。しかし、残留電圧が無しの場合、クレーン走行用で
はオペレータがフットブレーキ操作により強制的にモー
トル速度を減速しており、それまで出力していた出力周
波数、電圧を与えた場合は、実際の速度と速度指令が一
致しておらず、速度が急変する。

【０００７】出力周波数、電圧を零から与えた場合は、
本願の第１０図のように速度が一旦零まで急減速してか
ら徐々に加速するいわゆるソフトスタートを行っていた
ために、クレーンで吊っている荷物が大きく揺れること
がある。このように従来のクレーン走行用インバータで
は、運転中の速度から減速、再加速、逆転操作が滑らか
に行われていなかった。

【０００８】さらに、特開昭５０−８８５２７号公報の
従来例で説明している様に、モートルの残留電圧の位相
と周波数が合わない場合、インバータを構成している素
子やモートルに悪影響を及ぼすため、ここには記載され
ていないが、最も一般にクレーン走行用インバータとし
て実施されている例は、目標位置に停止できないという
ような場合でも、確実にモートルが停止するまでは、再
加速しないこと、または逆転操作に入れないことであっ
た。これはクレーンにオペレータが乗っているため、ク
レーン（モートル）が停止しているか否かは十分わかっ
ており、停止するまで待ってから再スタートを行ってい
た。すなわち一旦確実に停止させてから再度目標位置に
微調整しながら停止させるようにしていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題を列挙すると次のようになる。

【００１０】１）コースチング中の減速時、オペレータ
がフットブレーキ操作、またはフットブレーキ解除しな
がら走行クレーンが目標位置手前で止まりそうなとき、
モートルが必ず停止してから再加速するのでなく、また
行き過ぎたときでも一旦停止してから逆転するのではな
く、現在運転しているその速度から再加速、または逆転
させ、すばやくそれに対応した動作をさせ、オペレータ
の意志通りに、容易に目的位置に停止させること。

【００１１】２）走行用モートル運転時、加速、減速、
逆転動作時はインバータの加減速トルクを調整可能に
し、荷振れを大きく増長することなく滑らかに加速、ま
たは減速すること。

【００１２】３）応答性がＶ／Ｆインバータの１０倍以
上あり即応性があること。応答性の向上によりオペレー
タが荷振れを加減速動作で吸収できること。従来、Ｖ／
Ｆインバータの応答性は約１Ｈｚ程度であるが、これを
その１０倍以上の応答性を実現できることである。（応
答性を向上させるためには周波数と位相を一致させるこ
とはもちろんであるが、これまで位相がゼロクロス付近
で速度急変したり、ゼロクロス点を測定している間は再
投入できなかった。また、速度が逆転側に急変するなど
の場合にも対応できなかった。） 本発明の目的はこれらに問題なく対応できるようにする
ことである。

【００１３】なお、本発明は瞬時停電時の対応ではな
く、走行クレーンを加減速運転する時の対応であり、通
常頻繁に繰り返し発生するコースチング後の減速、再加
速、逆転運転時に、オペレータの意志通りに操作できる
使い勝手の良い、クレーン走行用インバータを提供する
ことにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】これらの課題は、本願発
明により、次のようにして解決される。

【００１５】１）オーペレータの意志通りに急加速、逆
転でき応答性を高めるために、速度検出手段を設ける。

【００１６】２）上記速度検出手段を設けるために、イ
ンバータは、速度センサー付きベクトル制御、または速
度センサーは付けるがインバーターはセンサーレスベク
トル制御、さらに速度センサーを用いず速度推定演算に
よる速度検出手段を設けた速度センサーレスベクトル制
御のいずれかの制御を使ったインバータで構成する。

【００１７】３）コースチング時、フットブレーキ操作
またはブレーキ解除の時は、インバータの出力をフリー
ラン状態にせず電流を流し続け、インバータとモートル
間を電気的に接続しておき、モートルの最大トルクを制
限して、第１のトルク制限値によるトルク制限により、
パワーオン状態にしておく。

【００１８】４）コースチング動作後、再加速または逆
転時は目標の速度指令に設定した後、第２のトルク制限
値によりトルク制限を掛ける。第２の制限値はオペレー
タが自由に設定できる。

【００１９】５）コースチング時、インバータは第１の
トルク制限状態であるが、実施対応で考えれば次のよう
にすることができる。

【００２０】・フットブレーキのオン、オフにかかわら
ず、インバータは力行状態で運転する。 ・または回生（ブレーキ）状態で運転する。 ・さらに、フットブレーキオン時回生、オフ時力行状態
となるよう、これらが切り替え可能とする。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の実施例を図１に示す。図
１は速度センサー付きベクトル制御構成である。１は誘
導電動機でクレーン走行駆動モートルを示す。走行モー
トル１の出力側には機械的なブレーキ力を付与するフッ
トブレーキ３０が装備される。２は速度を検出するパル
ス発電機、パルスエンコーダなどで構成される速度セン
サーで、モートルに内蔵またはクレーンに別置されてい
る。速度センサーは回転数に比例したパルス周波数を出
力し、速度演算部１７で速度信号ωｒを得る。

【００２２】一方クレーン走行速度は速度設定器３−
１、３−２、３−３により設定されている。図では３段
速設定となっているが、３段に制限されるものではな
い。またこの値は、可変抵抗器で設定されても良いし、
デジタル値で不揮発性または揮発性メモリ、あるいはデ
ジタルスイッチなどで設定されていても良い。スイッチ
４−１、４−２、４−３は速度切替用スイッチで同時に
選択されることはない。ただしスイッチの投入時間、釈
放時間遅れにより瞬時スイッチがオンすることはやむを
得ない。このスイッチはＳＦ０、ＳＦ１、ＳＦ２と記号
を付けてあり、通常は、オペレータがクレーンの速度を
切り替えるノッチコントローラで選択される。

【００２３】次に速度指令は加減速演算器５に送られ、
速度を切り替えた時、荷物が振れないように最大加速度
制限値を設定し、加減速演算器５の出力は通常は最大加
速度制限値に設定された傾斜で上昇、下降する。その傾
斜は目標速度になるまでの加速または減速時間で設定さ
れる。加速時間、減速時間は別々に設定することができ
る。

【００２４】さらに、これら加速時間、減速時間は、加
減速時間切替スイッチ７（以下ＣＨ１とする）で第１加
減速時間６−１と第２加減速時間６−２より切替えるこ
とができる。加減速演算器５の出力は減算器８で速度信
号ωｒとの差を取り、誤差調節器９で比例積分増幅また
は比例増幅し、フィードバックループを構成する。

【００２５】誤差調節器９の出力はトルク制限器１０に
入力され、このトルク制限器１０は走行モートルのトル
クを制限するようにその出力を制限する。その制限値
は、インバータとモートルの最大能力で決まる最大トル
ク値１３と、外部から調整できる第１トルク制限値１２
−１、および外部から調整できる第２トルク制限値１２
−２より決められる。第１トルク制限値１２−１、第２
トルク制限値１２−２は、外部より操作されるトルク制
限有効スイッチ１４がオンで有効となり、トルク制限値
切替スイッチ２５（以下ＣＨ２とする）で第１、第２ト
ルク制限値のいずれかを選択できる。

【００２６】トルク制限器１０の出力は走行用モートル
のトルク分電流Ｉｔとして電流制御器およびＰＷＭイン
バータ部１９へ送られる。一方、速度演算部１７の出力
の速度信号ωｒは磁束制御器１８に入力される。この磁
束制御器１８は走行用モートルが定トルク領域で磁束一
定、定出力領域で磁束を回転数に反比例させる演算を行
う。その演算結果は、磁束分電流Ｉｍとして、電流制御
器およびＰＷＭインバータ部１９へ送られる。また、ト
ルク制限器１０の出力Ｉｔは、すべり角周波数演算器１
５に入力され走行用モートルのすべり角周波数ωｓを演
算して、加算器１６で走行用モートルの出力角周波数ω
１＝ωｒ＋ωｓを演算する。加算器１６の出力角周波数
ω１は電流制御器およびＰＷＭインバータ部１９へ送ら
れる。

【００２７】電流制御器およびＰＷＭインバータ部１９
ではトルク分電流Ｉｔと磁束分電流Ｉｍにより、走行用
モートルの一次電流の大きさＩ１がベクトル合成演算さ
れ、また走行用モートルの出力角周波数ω１により、モ
ートルの一次電流周波数が決められる。さらに、電流制
御器およびＰＷＭインバータ部１９で、パルス幅変調
（ＰＷＭ）制御により走行用モートル１を速度制御す
る。

【００２８】次に図２により本発明の動作をタイムチャ
ートで説明する。図２は走行用モートルの加速時の動作
は省略している。速度設定器３−１、３−２、３−３は
それぞれＳＦ０、ＳＦ１、ＳＦ２に対応し、ＳＦ０に対
応する速度はＮ１、ＳＦ１に対応する速度は零速度、Ｓ
Ｆ２に対応する速度はＮ２に設定されている。スイッチ
入力は、図１には記載されていないが正転ＦＷ、逆転Ｒ
ＥＶ入力があり、図２では正転入力ＦＷの場合を示して
いる。その他トルク制限ＴＬはトルク制限有効スイッチ
１４（図２中、「トルク制限ＴＬ」信号）がオンでトル
ク制限動作となり、トルク制限切替スイッチＣＨ２（図
２中、「トルク制限切替ＣＨ２」信号）はオフで第１ト
ルク制限、オンで第２トルク制限を選択する。トルク制
限有効スイッチ１４（図２中、「トルク制限ＴＬ」信
号）がオフで、最大トルクまで出力可能となる。

【００２９】加速時間切替ＣＨ１は、加速と減速時間を
第一と第二に切替えるもので、ＣＨ１（図２中、「加減
速時間切替ＣＨ１」信号）オフでクレーン走行用として
荷振れを最少限となる最適な第一加減速時間が選定され
ている。ＣＨ１（図２中、「加減速時間切替ＣＨ１」信
号）がオンで第二加減速時間が選定され、加減速時間が
最小の値が入力されている。すなわち、ＣＨ１オンで加
減速機能がキャンセルされる。速度設定はスイッチと対
応して、図２中、多段速（零速）ＳＦ１、多段速（Ｎ
１）ＳＦ０、多段速（Ｎ２）ＳＦ２で示している。タイ
ムチャートでは、実線がクレーン走行モートルの実速度
を示し、２点鎖線が加減速演算器５の出力の速度指令を
表わしている。最初ＳＦ０（スイッチ４−１）がオンし
ており、クレーン走行速度はＮ１で運転されている。つ
ぎにコースチング動作に入るｔ１時、トルク制限ＴＬを
オン、時間ｔ２で加減速時間切替ＣＨ１をオン、時間ｔ
３でＳＦ１をオンする。図２中、「多段速（零速）ＳＦ
１」信号オンのとき速度設定器３−２で設定された速度
が有効となり、「多段速（Ｎ１）ＳＦ０」信号オンのと
き速度設定器３−１で設定された速度が有効となり、
「多段速（Ｎ２）ＳＦ２」信号オンのとき速度設定器３
−３で設定された速度が有効となる。なお、ＳＦ０、Ｓ
Ｆ１、ＳＦ２は同時に有効とならないようにロジック的
に、優先順位が決められており同時入力の場合はＳＦ
１、ＳＦ０、ＳＦ２の順に優先されている。このため、
ＳＦ１が入力された時点で速度はトルク制限されている
が、零速度に向かう。次に時間ｔ４でＳＦ０がオフす
る。フットブレーキがオンしたＡと示された区間、走行
モートルは減速の傾斜が急となり、フットブレーキをオ
フしたＢ区間は減速の傾斜はゆるやかになる。

【００３０】なお時間ｔ３で２点鎖線の速度指令は加速
時間切替ＣＨ１がオンであり、ＳＦ１の零速が選択され
ているため、零に瞬時設定される。コースチング動作は
ｔ３からｔ６までで、時間ｔ６でＳＦ１がオフされる。
なお時間ｔ５では多段速ＳＦ２が次の準備のためにオン
されている。

【００３１】時間ｔ６では多段速ＳＦ１の零速指令が解
除されるので、速度指令は多段速ＳＦ２で与えられ、速
度Ｎ２が設定される。又同時にトルク制限切替えＣＨ２
がオンとなり、第１トルク制限値から第２トルク制限値
に変更される。第２トルク制限値の設定はクレーン走行
速度が適度に加速されるトルク制限値に設定されてお
り、第１制限値よりも大きな値が設定されている。この
ためクレーン走行モートルは第２トルク制限値で速度Ｎ
２まで加速する。

【００３２】速度がＮ２に到達した時間ｔ７ではトルク
制限ＴＬをオフし、トルク制限が解除されるため、走行
モートルのトルクは最大トルクまで出力可能となる。ト
ルク制限を解除した後、又は同時に、トルク制限切替Ｃ
Ｈ２、加減速時間切替ＣＨ１をオフにした後、時間ｔ８
で多段速ＳＦ１の零速を選択し、第１加速時間で設定さ
れた減速時間にしたがって、減速し停止する。図２では
走行クレーンが停止位置より手前過ぎたため、再加速す
る場合で従来のように停止するまで待ってから再加速す
る必要はない。コースチング動作は時間ｔ３からｔ６ま
でであるが、この区間は速度指令は零で実速度が高いた
め、トルク制限が掛かっていてもモートルは回生制動と
なり、フットブレーキを助ける動作となる。

【００３３】なお、図２においてｔ２とｔ３の動作が逆
となり、ｔ２時に零速ＳＦ１がオフからオン、ｔ３時に
加速時間切替ＣＨ１が、オフからオンになってもトルク
制限ＴＬがオンになっているため、特に順序が規定され
るものではない。

【００３４】又、以下に述べる図３から図６においても
同様である。

【００３５】図３は停止位置が予定位置を越えそうにな
った時、逆転動作を示したもので、時間ｔ６で正転ＦＷ
から、逆転ＲＥＶに切り替えている（図２中、時間ｔ６
で、「正転ＦＷ」信号オン「正転ＲＥＶ」信号オフ状態
から、「正転ＦＷ」信号オフ「正転ＲＥＶ」信号オン状
態に切り替えている）。その他の動作は図２と同様であ
る。

【００３６】図４は図２に対し、コースチング時、速度
設定をＳＦ１の零速に切替えず、そのままＳＦ０のＮ１
のままにする。このため、実速度に対し速度設定が高い
ためモートルは、トルク制限ではあるが力行動作とな
る。トルク制限値を負荷トルクにあわせた時はモートル
発生トルクと負荷トルクがほぼ等しくなるので、フット
ブレーキオフ時、速度はほぼ水平となり、パワーオン状
態で運転する。

【００３７】図５は図３の動作をコースチング時、図４
と同様に力行動作となるようにして、正転ＦＷから逆転
ＲＥＶに切り替えたものである。

【００３８】図６は図３と図５を組み合わせたもので、
フットブレーキオン時、モートルは回生動作となるよう
に速度指令を零速設定し、フットブレーキを助ける用に
働く。フットブレーキオフ時、速度設定はＳＦ１のＮ１
に切替えモートルは力行動作となる。トルク制限値の調
整により、オペレータが目標位置に調整しやすいようフ
ットブレーキオフ時、加速気味に設定することができ
る。

【００３９】次に、図７に速度センサーを用いない速度
センサーレスベクトル制御を用いた具体的実施例の構成
を示す。図１と異なる点は、走行用モートルの速度を検
出する速度センサーであるパルス発電機２がない。又、
図1では、電流制御器およびＰＷＭインバータ部１９
に、一次角周波数ω１を、トルク分電流Ｉｔよりすべり
角周波数ωｓを求め、さらに速度信号ωｒにこのωｓを
加算して求めることにより与えていたが、図７では電流
制御器およびＰＷＭインバータ部１９の中にある出力周
波数ω１を引き出し、トルク分電流Ｉｔｆよりすべり角
周波数演算１５によりすべり角周波数ωｓを求め、減算
器８ａによりω１−ωｓを演算して速度信号ωｒを求め
るようにしている。又、磁束分電流Ｉｍは図１では速度
信号ωｒより、ある一定速度以下で一定磁束制御を行
い、この一定速度を超える場合は磁束弱め制御を行う
が、図７では速度センサー（パルス発電機２）がないた
め、出力角周波数ω１によって行う。この場合、速度検
出手段はすべり角周波数演算１５，電流制御器およびＰ
ＷＭインバータ部１９で構成されることになる。

【００４０】減速時のフットブレーキ操作と、トルク制
限ＴＬ、第１トルク制限値、第２トルク制限値のトルク
制限切替ＣＨ２、加減速時間切替ＣＨ１、多段速（Ｎ
１）ＳＦ０、多段速（零速）ＳＦ１、多段速（Ｎ２）Ｓ
Ｆ２のタイミングは、図２〜図６と全く同様の動作とな
る。

【００４１】以上の実施例によれば、コースチング中の
減速時、オペレータがフットブレーキ操作、またはフッ
トブレーキ解除しながら走行クレーンが目標位置手前で
止まりそうなとき、現在運転しているその速度から再加
速、または逆転させ、すばやくそれに対応した動作をさ
せ、オペレータの意志通りに、容易に目的位置に停止さ
せることができる効果がある。また、走行用モートル運
転時、加速、減速、逆転動作時はインバータの加減速ト
ルクを調整可能にし、荷振れを大きく増長することなく
滑らかに加速、または減速することができる効果があ
る。更に、センサ付きベクトル制御インバータを使い、
そのトルク指令Ｉｔを調整することにより実現できるの
で、応答性が従来のＶ／Ｆインバータの１０倍以上に向
上することができ、オペレータが荷振れを加減速動作で
吸収できる効果がある。

【００４２】図８、図９はトルク制限入力ＴＬ、第１ト
ルク制限値と第２トルク制限値を切替えるトルク制限値
切替ＣＨ２、加減速時間切替ＣＨ１、多段速（Ｎ１）Ｓ
Ｆ０、多段速（零速）ＳＦ１、多段速（Ｎ２）ＳＦ２の
タイミング動作をインバータ内部で自動的に発生させる
構成にしたものである。図中、２０は減速入力スイッ
チ、２１ａ、２１ｂは抵抗、２２はフォトカプラ、２３
はタイミング発生回路、PV,Vccは互いに絶縁された制御
電源である。フォトカプラ２２は減速入力スイッチ２０
側とインバータのロジック部側を電気的に絶縁するため
に用いる。減速入力スイッチ２０をオンにすることによ
り、フォトカプラ２２がオンし、タイミング発生回路２
３に入力され、図２〜図６に示す時間ｔ１〜ｔ４を次々
と発生する。又、減速入力スイッチ２０をオフした時に
は図２〜図６に示す時間ｔ５〜ｔ９が発生し、減速時の
タイミングを走行用インバータで減速入力スイッチによ
って自動的に行うようにしたクレーン走行用インバータ
である。

【００４３】図８〜図９の実施例によれば、更に、タイ
ミング発生回路をインバータユニット内に纏めることが
でき、インバータ装置をクレーン制御としてコンパクト
に纏めることができる効果がある。

【００４４】図１０に本発明の他の一実施例として、図
１、図７、図８、図９の第２トルク制限値１２−２の部
分を他の方法で実施したものである。図１、図７、図
８、図９では、第２トルク制限値は不揮発性メモリ、ま
たは揮発性メモリ、可変抵抗器、デジタルスイッチ等で
設定された一定の固定値であるが、図１０ではポテンシ
ョメータ１２−４を使用し、直流電源１２−３をポテン
ショメータの両端に接続し一定の電圧を供給している。
図１０は図１、図７、図８、図９の実施例の第２トルク
制限値１２−２をポテンショメータ１２−４で置き換え
たもので、その他は同様の構成になる。

【００４５】第２トルク制限値はポテンショメータの摺
動部と直流電源１２−３の負電圧が出力として取り出さ
れ、端子間電圧Ｖｏとして得られる。ポテンショメータ
１２−４は、オペレータが直接操作できるようになって
おり、コースチング運転後、手前で停止しそうな時は再
加速、行き過ぎた場合は逆転するが、その第２トルク制
限値をオペレータが調整できる様にしたものである。

【００４６】図１１はポテンショメータ１２−４を足踏
み用アクセルスイッチと連動させた機構を示した図であ
る。３１は足踏み用アクセルスイッチのベース、３２は
踏み台、ベース３１と踏み台３２との間にはバネ３３が
取り付けられており、踏込んだ足を離すとバネの作用で
元に戻る。３８はベース３１と踏み台３２を固定する支
持金具である。３４は踏み台３２の踏込み角θをポテン
ショメータ１２−４に伝えるスライドバーで回転運動を
往復運動に変換する。３６は固定ネジで踏み台３２とス
ライドバー３４を固定している。スライドバー３４はス
ライドバー押え３７で押さえられている。一方、ポテン
ショメータ１２−４には連結板３５が取り付けられてお
り、自在止め具３９でスライドバー３４に取り付けられ
ている。

【００４７】動作はオペレータが踏み板３２をθ踏み込
むとスライドバー３４が下がり、ポテンショメータ１２
−４がθｐ回転する。この動作の関係を図１２に示す。
横軸に踏込み角度θｏ縦軸にポテンショメータ１２−４
の出力電圧Ｖｏを示す。踏込まない時は初期角度θｏで
出力はＶ０１となり、最大踏込み角θmaxでＶＯ２を出
力する。オペレータは踏込む程度により、加速トルク、
または、逆転するためのトルクを調整できるようにな
り、踏込めば踏込むほどトルクが大きくなり、自動車の
アクセルを踏む感覚で加速度を調整することができる。
図１１ではアクセルを用いたが、足で操作するものに限
らず手で操作しても良く、オペレータが容易に設定値を
変えられればよい。図１１の機構は踏み込み量を角度変
換する一例を示したがこれに限ることはない。このよう
に図１０〜図１２の実施例の構成すれば、更に、減速時
はフットブレーキで、加速時は第２制限トルク調整で、
自動車のブレーキとアクセルを踏む感覚で加速度を調整
することができる使い勝手の良いクレーンの走行運転が
可能となる効果がある。

【００４８】以上本発明の実施例を説明したが、これら
の実施例によれば次の効果がある。

【００４９】１）コースチング時、走行用モートルを一
旦停止することなく、すばやく再加速、逆転することが
できるので、オペレータの意志通りに、容易に目的位置
に停止させることができる。

【００５０】２）コースチング後、インバータの加速時
間が第２トルク制限値によって変えることができるので
オペレータの好みにより設定でき、また加速途中で第１
トルク制限にオペレータが自由に切り替えることができ
るので、荷振防止の程度を加減することができる。

【００５１】３）高速応答できるのでオペレータが荷振
れを押さえるために、運転中にフットブレーキをオンオ
フすることが可能となり、使い勝手が向上する。

【００５２】

【発明の効果】１）クレーンを目標位置に停止させる場
合、目標位置に達しなかったり行きすぎた場合でも、走
行用モートルを一旦停止することなく、すばやく再加
速、逆転することができるので、オペレータの意志通り
に、容易に目的位置に停止させることができる。

【００５３】２）クレーンを目標位置に停止させる場
合、最大トルク値、第１トルク制限値、第２トルク制限
値が切り替えられ、トルクを調整することができるの
で、荷振れを大きく増長することなく滑らかに加速、ま
たは減速することができ使い勝手が向上する。

【００５４】３）速度検出手段を備えたベクトル制御イ
ンバータを使用することにより、高速応答できるのでオ
ペレータが荷振れを押さえるために、運転中にフットブ
レーキをオンオフすることが可能となり、使い勝手が向
上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による制御構成図の一実施例。

【図２】本発明による一実施例の再加速時のタイムチャ
ート。

【図３】本発明による一実施例の逆転時のタイムチャー
ト。

【図４】本発明による他の実施例の再加速時のタイムチ
ャート。

【図５】本発明による他の実施例の逆転時のタイムチャ
ート。

【図６】本発明による更に他の実施例の逆転時のタイム
チャート。

【図７】本発明による制御構成図の別の実施例。

【図８】本発明のインバータユニット内にタイミング回
路を具備した実施例。

【図９】本発明のインバータユニット内にタイミング回
路を具備した他の実施例。

【図１０】本発明の第２トルク制限値可変とした一実施
例

【図１１】本発明の第２トルク制限値を発生する機械構
成図

【図１２】本発明を説明するための特性図。

【図１３】従来技術の動作を説明するためのタイムチャ
ート。

【符号の説明】

１…誘導電動機（モートル）、 ２…パルス発電機、
３−１，３−２，３−３…速度設定器または速度デー
タ、 ４−１，４−２，４−３…スイッチ、 ５…加減
速演算器、 ６−１，６−２…加減速時間データ、７…
加減速時間切替スイッチ、 ８…減算器、 ９…誤差調
節器、 １０…トルク制限器、 １１…最小値回路、
１２−１…第１トルク制限値、 １２−２…第２トルク
制限値、 12-3…直流電源、 12-4…ポテンショメー
タ、 １３…最大トルク値、 １４…トルク制限有効ス
イッチ、 １５…すべり周波数演算器、 １６…加算
器、 １７…速度演算部、 １８…磁束制御器、 １９
…電流制御器およびＰＷＭインバータ部、 ８ａ…減算
器、 １７ａ、 速度演算部、 ２０…減速入力スイッ
チ、２１a、２１ｂ…固定抵抗、 ２２…フォトカプ
ラ、 ２３…タイミング発生回路、 ２４ａ、２４ｂ…
インバータユニット、 ２５…トルク制限切替スイッ
チ、 ３０…ブレーキ、 31…ベース、 32…踏み台、
33…バネ、 34…スライドバー、 35…連結板、 36
…固定ネジ、 37…スライドバー押え、 38…支持金
具、 39…自在止め具。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 友尻 圭 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地 株式会社日立製作所内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】クレーン走行用モートルと、クレーン走行
   用モートルの速度を検出する速度検出手段と、速度検出
   手段の出力信号より入力する速度演算部と、クレーン走
   行用多段速速度設定器と、多段速速度設定器を選択する
   スイッチと、加減速演算器と、第１又は第２の加減速時
   間を切替えるスイッチと、トルク制限入力スイッチを持
   つベクトルインバータと、クレーンの走行用モートルの
   出力軸に機械的な制動力を付与するブレーキを備え、ク
   レーンの惰走運転時にあって、インバータとモートルを
   電気的に接続した状態で、第１のトルク制限値によるト
   ルク制限を掛け、減速時間を最短時間に切替え、零速度
   指令にすることによりインバータをパワーオン状態のま
   までブレーキを作動させて減速し、再加速又は逆転動作
   時に、第２のトルク制限値に切り替えて運転するクレー
   ン走行装置。
2. 【請求項２】インバータを力行状態で運転する請求項１
   記載のクレーン走行装置。
3. 【請求項３】インバータを回生状態と力行状態を切替、
   ブレーキのオン時回生状態，ブレーキのオフ時力行状態
   で運転する請求項１記載のクレーン走行装置。
4. 【請求項４】クレーン走行用モートルと、クレーン走行
   用多段速速度設定器と、多段速速度設定器を選択するス
   イッチと、加減速演算器と、第１又は第２の加減速時間
   を切替えるスイッチと、トルク制限入力スイッチを持つ
   ベクトルインバータと、インバータの出力周波数に基づ
   いてクレーン走行用モートルの速度を演算する速度演算
   器と、クレーンの走行用モートルの出力軸に機械的な制
   動力を付与するブレーキとを備え、クレーンの惰走運転
   時にあって、インバータとモートルを電気的に接続した
   状態で、第１のトルク制限値によるトルク制限を掛け、
   減速時間を最短時間に切替え、零速度指令にすることに
   よりインバータをパワーオン状態のままでブレーキを作
   動させて減速し、再加速又は逆転動作時に、第２のトル
   ク制限値に切り替えて運転するクレーン走行装置。
5. 【請求項５】クレーンの惰走運転時にあって、インバー
   タを力行状態で運転する請求項４記載のクレーン走行装
   置。
6. 【請求項６】クレーンの惰走運転時にあって、インバー
   タを回生状態と力行状態を切替、ブレーキのオン時回生
   状態，ブレーキのオフ時力行状態で運転する請求項４記
   載のクレーン走行装置。
7. 【請求項７】クレーン走行用モートルと、前記クレーン
   走行用モートルの速度を検出する速度検出手段と、クレ
   ーン走行用多段速速度を選択するノッチコントローラ
   と、クレーンの走行用モートルの出力軸に機械的な制動
   力を付与するブレーキと、前記クレーン走行用モートル
   を前記ノッチコントローラで選択された速度になるよう
   に駆動するインバータを備えたクレーン走行装置におい
   て、前記ノッチコントローラが切り替わったとき該ノッ
   チコントローラからの速度指令信号の変化時間を切替え
   る加減速時間切替スイッチと、トルク制限機能を有する
   ベクトルインバータとして構成された前記インバータ
   と、前記ノッチコントローラで速度指令を零速にし前記
   ブレーキを作動させて減速させるときには前記トルク制
   限機能の第１のトルク制限値によるトルク制限を掛け、
   該減速途中で前記ノッチコントローラで速度指令を第２
   速にし再加速又は逆転動作時には前記トルク制限機能の
   第２のトルク制限値によるトルク制限を掛けるように切
   り替える制御手段を備えたことを特徴とするクレーン走
   行装置。
8. 【請求項８】前記第２のトルク制限値は足踏みで、ある
   いは手動で可変する手段を備えたことを特徴とする請求
   項７記載のクレーン走行装置。
9. 【請求項９】クレーン走行用モートルの速度を制御する
   多段速速度設定器を選択するスイッチと、加減速演算器
   の時間を切替える第１、第２の加減速時間切替えスイッ
   チと、第１および第２のトルク制限入力スイッチをクレ
   ーンの惰走運転時および再加速または逆転動作時に入力
   する入力スイッチを備え、入力スイッチのオン、オフに
   より、ベクトルインバータ内部で自動的にオン、オフタ
   イミング制御するクレーン走行用インバータ装置。
10. 【請求項１０】クレーン走行用モートルの速度を制御す
    る多段速速度設定器を選択する手段と、加減速演算器の
    時間を切替える加減速時間切替え手段と、減速指令を入
    力する端子と、該減速指令入力端子からの減速指令のオ
    ン、オフによりベクトルインバータ内部で減速、再加
    速、逆転動作のタイミング信号を発生するタイミング発
    生手段を備えたことを特徴とするクレーン走行用インバ
    ータ装置。