JPH08231193A - 長揚程インバータホイスト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インバータ制御によるホイストにおいて、１
８〜５０ｍ程度の長揚程の荷上（荷下）作業を高速で、
しかも安全に行い得るホイストの提供。 【構成】 高速巻上（巻下）専用の釦スイッチＨＵ，Ｈ
Ｄを設け、且つ無負荷（軽負荷）検出手段３を設けて、
高速巻上（巻下）用釦スイッチＨＵ（ＨＤ）を押したと
き、無負荷検出手段３から出力信号が出てタイマ１０が
動作したとき、高速運転指令信号Ｈを出力するリレー
（Ｒ６）を復帰させて、高速運転を解除し、無負荷時の
み高速運転とするようになす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はインバータ制御によるホ
イストに関し、特に長揚程用のホイストに関する。

【０００２】

【従来の技術】ホイストの巻上げ，巻下げ、および横行
用のモータは、一般に堅固で故障の少ない誘導電動機が
使用されている。近年、周波数を自由に可変できるイン
バータ装置が普及し、ホイストのモータの速度制御にも
使用されるに至っている。図３はかかるインバータ制御
による従来のホイストの概略の結線図を示す。

【０００３】図３において、１０はホイストの巻上，巻
下用モータ（以下、巻上モータと略称する。）、１１は
インバータ装置で、三相交流電源Ｅの電力を直流に変換
する順変換部ＣＯと、この順変換部ＣＯの直流出力を交
流に変換する逆変換部ＩＶと、該逆変換部ＩＶのベース
を制御して出力電圧、周波数および位相を制御するベー
スドライブ回路及び操作用押釦スイッチ１２の操作によ
り巻上モータ１０を駆動して巻上げ，巻下げ等のシーケ
ンス制御を行う制御回路ＣＳから構成されている。

【０００４】操作用押釦スイッチ１２は、巻上用および
巻下用の釦スイッチ１２Ｕ及び１２Ｄを有し、また、こ
れらの釦スイッチ１２Ｕ及び１２Ｄには、夫々定格速度
巻上用及び定格速度巻下用接点ＵＮ及びＤＮと、低速巻
上用及び低速巻下用接点ＵＬ，ＤＬを有する。

【０００５】これら各釦スイッチ１２Ｕ及び１２Ｄは夫
々２段アクションの押釦スイッチから成り、常時は開放
していて、１段目のアクションで低速用接点ＵＬ（Ｄ
Ｌ）を閉じ、２段目のアクションで定格速度用接点ＵＮ
（ＤＮ）を閉じる。Ｕ_IおよびＤ_Iはインタロック用接点
で、例えば巻上用の釦スイッチ１２Ｕを押したときは、
接点Ｄ_Iを開き、巻下用釦スイッチ１２Ｄ側の回路を開
放する。

【０００６】なお、操作用押釦スイッチ１２には、上記
以外に左右横行（走行）操作用等の押釦スイッチも設け
られているが省略してある。

【０００７】１３はブレーキ操作回路で、三相交流電源
Ｅの２相を取り出し、ブレーキ接点ＢＣを介してダイオ
ードＤ₁，Ｄ₂で半波整流してブレーキ１４の励磁コイル
に供給する。このブレーキ接点ＢＣは、巻上用及び巻下
用釦スイッチ１２Ｕ及び１２Ｄのいずれか操作されたと
き閉成して励磁コイルを励磁してブレーキを開放する。

【０００８】また、制御回路ＣＳ内のベースドライブ回
路は、巻上用及び巻下用の釦スイッチ１２Ｕ及び１２Ｄ
の１段目のアクションで低速用接点ＵＬ及びＤＬが閉じ
たとき、逆変換部ＩＶの周波数が例えば定格周波数の１
／１０（定格周波数が６０Ｈｚのときは６Ｈｚ）になる
ように制御回路内で設定し、巻上モータ１０を定格速度
の１／１０の低速で運転するようになし、また、２段目
のアクションで接点ＵＮ（ＤＮ）を閉じたとき、出力周
波数を定格周波数にして巻上モータ１０を定格速度で運
転するように設定する。

【０００９】なお、インバータの速度設定（周波数）は
高速設定が優先出力されるようになっているため、例え
ば、定格速度と低速度の指令が同時に入力しても定格速
度の指令が出力される。

【００１０】また、巻上げ及び巻下げ時の巻上モータ１
０の回転方向の切換は、巻上用及び巻下用の釦スイッチ
１２Ｕ及び１２Ｄを操作したとき、逆変換部ＩＶのベー
スドライブ回路を制御して出力位相を切り換えるように
設定してある。

【００１１】なお、図中ＭＣはマグネットコンタクタを
示している。

【００１２】この従来のインバータ制御によるホイスト
は、定格速度と低速の巻上速度比を１０：１に設定し、
低速巻上（巻下）接点ＵＬ（ＤＬ）を閉じたとき、定格
速度の１／１０の速度となるようにし、定格速度用の接
点ＵＮ（ＤＮ）を閉じたとき定格速度となるように設定
してあり、巻上用及び巻下用の釦スイッチ１２Ｕ及び１
２Ｄの１段目のアクションで、制御回路ＣＳは、逆変換
部ＩＶに設定された低い周波を出力するように指令信号
を出し、２段目のアクションで、設定された定格周波数
に切り換えて出力するように指令して、巻上モータの回
転速度を制御し、該巻上モータにより駆動される巻ドラ
ムのワイヤロープの巻上（巻下）速度を制御する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上記のインバータ制御
によるホイストは、定格速度と、この定格速度の１／１
０の低速の異なる２速度で運転ができ、普通の荷重およ
び揚程では支障なく使用できる。

【００１４】しかし、巻上揚程が１８ｍ〜５０ｍのよう
に長揚程の場合は、定格用の釦スイッチを数分押し続け
なければならず、無駄な作業時間を費やすことになり、
作業能率が低下する。また、そのために作業者が疲れホ
イストの操作の注意力が欠け、作業に支障を来すおそれ
が生ずる。

【００１５】以上の点に鑑み、本発明は、巻上揚程が長
い場合であって、且つ無負荷の場合には高速で巻上（巻
下）ができるようにしたインバータ制御によるホイスト
を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明において、上記の
課題を解決するための手段は、操作用押釦スイッチと、
該押釦スイッチで制御されるインバータ装置と、該イン
バータ装置の出力側に接続され出力周波数に応じて回転
駆動されてワイヤロープの巻上，巻下を行う巻上モータ
とを備え、前記操作用押釦スイッチは巻上用および巻下
用とも２段アクションの押釦スイッチで形成し、１段目
のアクションで低速、２段目のアクションで定格速度と
なるようにインバータ装置の出力周波数を制御するよう
にしたホイストにおいて、前記操作用押釦スイッチに高
速巻上用及び高速巻下用釦スイッチを設け、この高速巻
上（巻下）用釦スイッチを操作したとき、前記インバー
タ装置に定格巻上速度の１．５倍の速度となる周波数を
出力するように設定するとともに、ホイストの無負荷を
検出する無負荷検出手段を設け、該無負荷検出手段の出
力信号のないときのみ高速巻上（巻下）運転を行うよう
にするとともに、無負荷検出手段の出力信号があるとき
は、この出力信号によって、高速巻上（巻下）用の指令
信号回路を開放して高速巻上（巻下）運転を解除し、定
格速度運転若しくは電源を遮断するようにしたことを特
徴とする。

【００１７】

【作用】本発明は以上のように構成しているので、荷重
を掛けた巻上げ、巻下げの通常の運転は、２段アクショ
ン押釦スイッチを操作して低速又は定格速度で運転が行
われる。無負荷で長揚程の巻上（巻下）を行う場合は、
高速巻上（巻下）用釦スイッチを操作することにより、
定格速度の１．５倍の速さで巻上（巻下）が行われる。

【００１８】もし、誤って負荷のある状態で高速巻上
（巻下）用釦スイッチを操作したときは、無負荷検出手
段により、高速巻上（巻下）指令信号回路が開放され、
自動的に高速運転は解除され定格速度運転に切り換えら
れるか、電源が遮断される。

【００１９】

【実施例】以下、本発明を図面に示す一実施例に基づい
て説明する。

【００２０】本発明は図３の従来の操作用押釦スイッチ
１２に高速巻上用，巻下用釦スイッチと無負荷検出手段
を設けて、無負荷時に高速巻上（巻下）ができるように
したことを特徴とするものである。

【００２１】従って、定格速度巻上（巻下）及び低速巻
上（巻下）は図３と同じ作用をするので、図３と同じ部
分又は相当部分にはこれと同じ符号を付して説明を省略
する。

【００２２】図１は本発明の動作を説明するための動作
説明図で、操作用押釦スイッチ１２は省略し、当該操作
用押釦スイッチは図２で詳細に説明する。

【００２３】而して、図１の１は図３と同様のインバー
タ装置を示している。１ａは図３の順変換部ＣＯ及び逆
変換部ＩＶを内蔵する変換部、１ｂは逆変換部ＩＶを制
御するための接点群で、各接点は夫々変換部１ａに接点
指令信号を出す。各接点の指令信号は、接点Ｒ１は巻上
（正転）指令信号ＦＲを、接点Ｒ２は巻下（逆転）指令
信号ＲＲを、接点Ｒ３，Ｒ４は定格速度指令信号Ｎを、
接点Ｒ５は低速指令信号Ｌを、接点Ｒ６は高速指令信号
Ｈを変換部１ａに出力し、変換部１ａから夫々の指令信
号に基づいた回転方向及び設定された周波数を出力させ
る。

【００２４】３は無負荷（軽負荷を含み）検出手段で、
該検出手段３は巻上モータの負荷電流を検出する変成器
ＣＴと、検出された電流を電圧に変換する変換回路Ａ／
Ｖと、この変換回路Ａ／Ｖの出力信号を入力しあらかじ
め設定した無負荷（軽負荷）設定値とを比較して、入力
信号が設定値を超えたとき出力信号を出す判定回路ＡＬ
と備えた無負荷検出リミッタより成り、判定回路ＡＬの
出力信号でタイマ（Ｔ１０）を動作させリレー（Ｒ６）
の回路を開放する。

【００２５】図２は高速付操作用押釦スイッチ２と、制
御回路ＣＳの説明図を示す。

【００２６】本発明における操作用押釦スイッチは、図
３の巻上用及び巻下用の２段アクション押釦スイッチ２
Ｕ及び２Ｄの他にこれとは別個に高速巻上用及び高速巻
下用釦スイッチＨＵ及びＨＤを設けたものである。

【００２７】図２において丸に囲まれた（Ｔ０），（Ｔ
１），（Ｔ２），（Ｔ３），（Ｔ４），（Ｔ１０）は夫
々タイマを示し、同様に丸で囲まれた（Ｘ１），（Ｘ
２），（Ｘ３）は巻下用の補助リレー、（Ｙ１），（Ｙ
２），（Ｙ３）は巻下用の補助リレー、（Ｒ１），（Ｒ
２），（Ｒ３），（Ｒ４），（Ｒ５），（Ｒ６）はリレ
ーを示し、これらのタイマ及びリレーの接点は、同じ符
号で各接点の右側に付してある。また、常開接点（ａ接
点）は、可動接触子を接点の左側に、常閉接点（ｂ接
点）を右側に表してある。また、ＬＬＳはロードリミッ
タ、ＬＳＩは上限リミッタを示している。

【００２８】次に、動作を説明する。低速および定格速
度の巻上，巻下動作は図３と同じである。即ち、巻上げ
の場合は、１段目のアクションで低速巻上用接点ＵＬを
閉成すると、タイマ（Ｔ３）が励磁され、その接点Ｔ３
が閉じると、補助リレー（Ｘ３）が動作してその接点Ｘ
３の閉成で、リレー（Ｒ１）が動作して巻上（正転）指
令信号ＦＲを出力し、同時にリレー（Ｒ５）も動作して
その接点により低速指令信号Ｌを出力し、インバータ装
置１は設定された低周波を出力して巻上モータ１０を低
速で回転駆動させる。

【００２９】次に、２段目のアクションで定格速度巻上
用接点ＵＮが閉じ、補助リレー（Ｘ₂ ）が動作し、その
接点でＲ３を動作させ、定格速度指令信号Ｎを出力し
て、インバータ装置１は設定された定格周波数を出力
し、巻上モータ１０を定格速度で運転する。

【００３０】次に、本発明の高速巻上げについて説明す
る。高速巻上げを行う場合は、高速巻上用、釦スイッチ
ＨＵを押す。このとき、補助リレー（Ｘ０）は常時動作
してそのａ接点Ｘ０は閉じており、また、タイマ（Ｔ
０）はロードリミッタＬＬＳが開いているので、不動作
の状態であるから、タイマ（Ｔ１）の接点Ｔ１が閉じる
と、補助リレー（Ｘ１）が動作し、その３つのａ接点Ｘ
１が閉じられ、その接点Ｘ１の閉成でリレー（Ｒ１），
（Ｒ４），（Ｒ５）が動作し、これらのリレーの接点Ｒ
１，Ｒ４，Ｒ５（図１）が閉成し、巻上（正転）指令信
号ＦＲ、低速指令信号Ｌおよび定格速度指令を出力する
とともに、リレー（Ｒ４）のもう一つの接点Ｒ４の閉成
で、図１のリレー（Ｒ６）が励磁されて動作し、その接
点Ｒ６により高速指令信号Ｈが出力され、変換部１ａに
高周波出力を指令する。

【００３１】この高周波出力の周波数は例えば、定格周
波数が６０Ｈｚの場合は、その１．５倍の９０Ｈｚ、５
０Ｈｚの場合は７５Ｈｚとする。この高速巻上げの指令
が出されると、インバータ装置１で制御される巻上モー
タ１０は高速で回転して巻ドラムを駆動し、ワイヤロー
プを高速で巻上げる。

【００３２】一方、巻上モータ１０が運転されたとき、
該モータ１０に流れる負荷電流が変成器ＣＴで検出さ
れ、その検出信号に比例した電圧信号が図１の判定回路
ＡＬに入力され、無負荷（又は軽負荷）設定値と比較さ
れる。この電流検出信号が設定値を超えている場合は、
判定回路ＡＬから出力信号が出され、タイマ（Ｔ１０）
が動作する。

【００３３】タイマ（Ｔ１０）が動作すると、所定時間
（例えば５秒後）そのｂ接点Ｔ１０を開放し、リレー
（Ｒ６）を復帰させる。このリレー（Ｒ６）の復帰で、
そのａ接点Ｒ６が開放し高速運転は解除され、定格運転
となる。又は電源を遮断する。

【００３４】また、無負荷設定値以内であれば、高速運
転が継続され、定格速度の１．５倍の速度で巻き上げら
れる。

【００３５】このように、無負荷又はごく軽負荷のとき
のみ、高速巻上が行われ、負荷があるときは自動的に高
速運転は行われない。

【００３６】以上は巻上げについて説明したが、巻下げ
の場合は高速巻下用押釦スイッチＨＤをおすことによ
り、補助リレー（Ｙ１）、リレー（Ｒ２）の動作で回転
方向を巻下側（逆転側）に切り換えた後、前述と同様に
行われる。

【００３７】また、吊荷が過負荷の場合は、図１のロー
ドリミッタＬＬＳが動作して接点を閉じ、タイマ（Ｔ
０）が動作し、そのｂ接点Ｔ０が開いて図２の補助リレ
ー（Ｘ１），（Ｘ２），（Ｘ３）の各回路は開放され、
操作用押釦スイッチを操作しても巻上、巻下動作は行わ
れない。また、上限リミッタＬＳ１が動作したときは、
補助リレー（Ｘ０）が動作してその常閉接点Ｘ０を開
き、同様に不動作状態となる。

【００３８】

【発明の効果】本発明は以上のように、従来の低速、定
格速度に加え、高速巻上（巻下）専用の押釦スイッチを
設け、所定時間（５秒程度）経過後、負荷電流を検出し
て、無負荷（軽負荷）の場合のみ高速巻上（巻下）を行
い、負荷があるときは高速運転を解除して定格速度又は
巻上中止とするようにしたので、１８ｍ〜５０ｍといっ
た長揚程の場合に安全で、しかも、押釦スイッチを押す
時間が短縮されて作業者が疲れることがなく、作業能率
も大幅に向上する。

【００３９】また、作業者が誤って吊荷のあった状態で
高速運転用の押釦スイッチを操作しても、巻上（巻下）
動作は行われないので安全である、等の優れた効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の動作説明図。

【図２】本発明の一実施例の制御回路図。

【図３】従来のインバータ制御によるホイストの概念結
線図。

【符号の説明】

１，１１…インバータ装置 ２，１２…操作用押釦スイッチ １０…巻上モータ １３…ブレーキ操作回路 １４…ブレーキ ３…無負荷検出手段 ＨＵ…高速巻上用釦スイッチ ＨＤ…高速巻下用釦スイッチ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操作用押釦スイッチと、該押釦スイッチ
   で制御されるインバータ装置と、該インバータ装置の出
   力側に接続され出力周波数に応じて回転駆動されてワイ
   ヤロープの巻上，巻下を行う巻上モータとを備え、前記
   操作用押釦スイッチは巻上用および巻下用とも２段アク
   ションの押釦スイッチで形成し、１段目のアクションで
   低速、２段目のアクションで定格速度となるようにイン
   バータ装置の出力周波数を制御するようにしたホイスト
   において、 前記操作用押釦スイッチに高速巻上用及び高速巻下用釦
   スイッチを設け、この高速巻上（巻下）用釦スイッチを
   操作したとき、前記インバータ装置に定格巻上速度の
   １．５倍の速度となる周波数を出力するように設定する
   とともに、ホイストの無負荷を検出する無負荷検出手段
   を設け、該無負荷検出手段の出力信号のないときのみ高
   速巻上（巻下）運転を行うようにしたことを特徴とする
   長揚程インバータホイスト。
2. 【請求項２】 無負荷検出手段の出力信号があるとき
   は、この出力信号によって、高速巻上（巻下）用の指令
   信号回路を開放して高速巻上（巻下）運転を解除し、定
   格速度運転若しくは電源を遮断するようにしたことを特
   徴とする請求項１記載の長揚程インバータホイスト。