JPH04298490A - クレーン用モータにおける速度基準信号の生成方法 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、クレーム１の前段に記
載されているようにクレーン用モータのための速度基準
信号の生成方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術および課題】クレーンの上下動および旋回
動作を制御する一つの方法として、押しボタン制御器に
て制御コマンドを与える方法がある。クレーンを駆動す
るモータがコンバータを介して給電される場合、コンバ
ータにモータの速度基準信号を与える押しボタン制御器
が使用される。この速度基準信号に基づいてコンバータ
はモータの速度を所望の値に調整する。

【０００３】従来、押しボタン制御器を介してモータ速
度を制御するシステムとしては、英国特許公開公報第２
１７１８６３　号（国際分類　　Ｈ０２Ｐ　７／４２）
に記載されたものが知られている。これは、それぞれの
動作方向について２段位置の押しボタンを備え、動作方
向および速度のみならずその変化も制御する。第１の押
しボタン位置は、モータの回転方向を決定し、かつ徐行
速度にて加速するか、または既に達している速度を維持
する。この維持速度は、第２の位置にて最大許容速度に
達するまで加速された結果のモータ速度である。ボタン
を戻した場合、モータ速度は一定の減速値にて減少する
。

【０００４】このタイプの２段押しボタン制御器を旋回
用のモータに接続して用いた場合、その回転速度は最大
の加速まで約３秒かかる。これは、通常の能力の操作者
であれば、達した速度を維持する第１のボタン位置に戻
してモータ速度を調整することができる。しかし、上下
動作の場合において加速および減速時間は短く、０．５
〜１．５　秒程度である。実際の状態では、短い押しボ
タン操作時間に基づいて決まるために、速度を調整する
ことは困難である。０．５　秒の加速時間という最も短
い場合において、モータをたとえば最大速度の１／３　
まで動作させるとすると、これは、第２のステップにて
約０．２秒間、押しボタンを保持して第１のステップに
戻さなければならないことを意味する。したがって、操
作者は、たとえばジョイスティック位置が速度基準信号
に比例するいわゆるジョイスティック制御器とは対照的
に、速度基準信号を直接感じることはできない。

【０００５】本発明は上述の課題を解決し、クレーンの
操作者が所望の速度を選択することができるモータの速
度基準信号を生成する方法を提供することを目的とする
。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による速度基準信
号の生成方法は上述の課題を解決するために、モータを
給電するコンバータを少なくとも一つの制御器にて制御
する場合、制御器は、速度基準信号を変化可能にするた
めに、時間の関数として速度基準信号を変化させる制御
位置を有するクレーン用モータにおける速度基準信号の
生成方法において、この方法は、少なくとも加速の期間
に、モータにおける速度基準信号の時間微分値を初期加
速に続く制御段階の期間に変化させることを特徴とする
。

【０００７】この場合、制御器がオープン位置であると
きにモータの速度基準信号が速度零まで減少され、モー
タの速度基準信号の時間微分値をモータの減速期間にて
変化させるとよい。

【０００８】また、低速度では、高速度におけるよりも
小さい絶対値を有するモータ速度基準信号の時間微分値
を用い、与えられた制限速度では、時間微分値の絶対値
を階段状に変化させるとよい。

【０００９】さらに、速度基準信号の時間微分値をモー
タ速度の関数として変化させるとよい。

【００１０】また、速度基準信号の時間微分値を与えら
れた加速または減速段階の始めから開始される時間の関
数にて変化させるとよい。

【００１１】

【作用】本発明によるクレーン用モータにおける速度基
準信号の生成方法によれば、被制御量、すなわち荷物の
上昇または下降速度を感覚的に良好に把握しながらモー
タの回転速度を容易に調整し得る。操作者にてクレーン
動作の制御に使用する装置を基本的に簡単にしておくこ
とができ、かつ、最初の構成を変更する必要がない。し
たがって、本発明は経済的に有利な方法で実施し得る。

【００１２】

【実施例】次に、添付図面を参照して本発明によるクレ
ーン用モータにおける速度基準信号の生成方法の一実施
例を詳細に説明する。図１には、クレーンモータ駆動の
リフト装置１が示されている。このリフト装置１は、イ
ンバータ３によって制御されるモータ２にて駆動される
。この発明に関しては、モータ制御の方式は問わない。 また、速度基準信号を印加してモータ速度を適切なレベ
ルに調整することができる他のタイプのモータおよび制
御装置も使用可能である。

【００１３】インバータ３は制御ユニット４にて制御さ
れる。このユニット４は外部コマンドおよび内部プログ
ラムデータに基づいて制御値を生成する。制御ユニット
４は３つの制御入力を備える。入力５および６は昇降動
作の方向を決定し、入力７はたとえば加速などの速度基
準信号を順方向に変化させることを決定する場合に使用
される。これらの制御信号は、２段押しボタン制御器８
から供給される。この制御器８は上昇および下降方向に
別々の押しボタン９および１０を備えている。これらボ
タンは同時に押すことができないようにロックされてい
る。

【００１４】以下に制御装置の動作原理を説明する。リ
フト装置１を制御する場合、操作者はボタン９または１
０を１段目まで押す。これにより、制御信号が制御入力
５または６に発生して、リフト装置の動作方向が決まる
。 押しボタンの第１の位置において初期加速が発生し、す
なわちモータがある最小速度に加速される。第２の位置
まで押しボタンを押すと、入力７に信号が発生して、こ
の信号によって制御ユニット４はモータを加速し、すな
わちソフトウェアにて決まる方法で速度基準信号の時間
微分値を変える。したがって、一方の方向コマンドがそ
の時有効にならないかぎり、加速コマンドを出力できな
い。押しボタンが第２の位置に保持されている間、モー
タ速度は増加して最大速度まで達する。押しボタンを第
１の位置に戻したとき、制御システムは達している速度
に維持する。押しボタンを完全に戻すと、制御ユニット
４は、他の制御コマンドが与えられないかぎり、速度零
に達するまであらかじめ設定された方法にてモータ駆動
を減速させる。

【００１５】この発明の実施例による方法には、図２の
フローチャートが適用される。押しボタンの一つを第１
の位置まで押し、したがって方向が決まると、押しボタ
ンを第２の位置まで押すことにより、時間の関数として
速度基準信号を変えるための信号が対応する制御入力に
生成される。速度基準値がある制限速度Ｖｔｈ　よりも
低いと、速度を変えてその速度の時間微分値がａ１に等
しくなるようにする。この値は十分に小さい値が選択さ
れていて、そのときの速度変化に十分に反応できて、か
つ所望のポイントで動きの加速を停止するのに十分な時
間を操作者に与えている。速度基準信号が先の制御に基
づいて制限値を上回った場合、または現在の制御動作中
にそれを越えた場合は、その値は、加速を階段状に増し
て高い値ａ２にする。この加速値は、ボタンを第２の位
置で押しているかぎりその値にとどまる。

【００１６】同様にして、減速値も制御することができ
る。制御速度Ｖｔｈ　を上回る速度については減速値を
高くし、それを下回る速度については低くする。異なる
速度範囲における減速値は、対応する加速値と同じ大き
さでも、または異なる大きさのいずれでもよい。

【００１７】図３にはこの発明の実施例による制御方法
のタイミング図が示されている。曲線ａ）〜ｃ）は、押
しボタンの位置に基づいて生成される制御信号を示す。 曲線ｄ）は時間関数として速度の変化を示す。

【００１８】時間ｔ０にて、上昇ボタンが位置１まで押
されると、この結果、システムは初期加速を実行する。 時間間隔ｔ１−ｔ２　において、モータはレートａ１に
て加速され、その値はこの例では初期加速度に等しい値
に選択されている。時間間隔ｔ２−ｔ３　において、押
しボタンは再度位置１に戻されて、その速度は変化しな
い。次の加速信号期間では加速レートａ１にて値Ｖｔｈ
　に達し、この後、加速レートａ２に変化して、最大速
度に達するまでこの値にて加速する。押しボタンを戻す
と、制御ユニットは、速度零に達するまでそれに応答し
てモータ速度を減速させる。他方の方向の動作でも、速
度制御は同様な方法にて行なわれる。時間間隔ｔ８−ｔ
９　において、モータは、方向コマンドのみが与えられ
るので最小速度にて運転される。時間ｔ１２で、動作方
向は適当な制御信号によって反転され、この結果、制御
ユニットはまず、通常の減速プログラムによって速度零
まで減速する。

【００１９】上述の実施例によれば、加速および減速は
段階的に変化し、ステップ間では一定にとどまる。しか
し、加速および減速の変化は、また、他の方法、たとえ
ば、適切な速度関数にて行なうことができる。また、こ
の変化は時間関数にて与えることができ、この場合、計
時の開始は、押しボタンを第２の位置２から戻した時、
または第２の位置に押した時から、すなわち加速または
減速の始まりから開始するようにカウントするのが最も
適切である。

【００２０】本発明の方法の特徴を達成する制御ユニッ
トの構成は、ここに詳細に説明した実施例だけでなく、
当業者にて考えられる変更および修正を含む。これまで
、本発明をいくつかの実施例により記載した。しかし、
本発明はこれらに制限されることなく上記請求の範囲の
精神を逸脱することなく本発明の実施例を修正してもよ
い。

【００２１】

【発明の効果】本発明によるクレーン用モータにおける
速度基準信号の生成方法によれば、被制御量、すなわち
荷物の上昇または下降速度を感覚的に良好に把握しなが
ら、モータの回転速度を容易に調整することができる。 操作者にてクレーン動作の制御に使用する装置を基本的
に簡単にしておくことができ、かつ最初の構成を変更す
る必要がない。したがって、この発明は経済的に有利な
方法で実施例することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による押しボタン制御器を用いた速度制
御システムの一実施例を示すブロック図である。

【図２】この発明における制御方法を示すフローチャー
トである。

【図３】この発明による制御方法を示すタイミング図で
ある。

【符号の説明】

１　　リフト装置 ２　　モータ ３　　インバータ ４　　制御ユニット ５，６，７　入力線 ８　　押しボタン制御器 ９，１０　　押しボタン

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　モータに給電するコンバータを少なく
   とも一つの制御器にて制御する場合、前記制御器は、速
   度基準信号を変化可能にするために、時間の関数として
   速度基準信号を変化させる制御位置を有するクレーン用
   モータにおける速度基準信号の生成方法において、該方
   法は、少なくとも加速の期間に、前記モータにおける速
   度基準信号の時間微分値を初期加速に続く制御段階の期
   間に変化させることを特徴とするクレーン用モータにお
   ける速度基準信号の生成方法。
2. 【請求項２】　　請求項１に記載の方法において、該方
   法は、前記制御器がオープン位置であるときに前記モー
   タの速度基準信号が速度零まで減少され、前記モータに
   おける速度基準信号の時間微分値は、モータの減速期間
   にて変化されることを特徴とするクレーン用モータにお
   ける速度基準信号の生成方法。
3. 【請求項３】　　請求項１または請求項２に記載の方法
   において、低速度では、高速度におけるよりも小さい絶
   対値を有する前記モータ速度基準信号の時間微分値を用
   い、与えられた制限速度では、前記時間微分値の絶対値
   を階段状に変化させることを特徴とするクレーン用モー
   タにおける速度基準信号の生成方法。
4. 【請求項４】　　請求項１または請求項２に記載の方法
   において、前記速度基準信号の時間微分値はモータ速度
   の関数として変化されることを特徴とするクレーン用モ
   ータにおける速度基準信号の生成方法。
5. 【請求項５】　　請求項１ないし請求項３のいずれかに
   記載の方法において、前記速度基準信号の時間微分値は
   、与えられた加速または減速段階の始めから開始される
   時間の関数にて変化されることを特徴とするクレーン用
   モータにおける速度基準信号の生成方法。