本發(fā)明涉及卷揚機以及卷揚機的控制方法。

背景技術(shù)：

作為本技術(shù)領(lǐng)域的背景技術(shù)，有日本特開2009-33895號公報(專利文獻1)。在該專利中記載有“第一繞組溫度計算單元，其根據(jù)逆變器所具備的電動機的運行狀態(tài)間接地計算電動機運行中的繞組溫度；第二繞組溫度計算單元，其在電動機通過逆變器所具有的直流制動功能而停止時對該繞組通直流電流，根據(jù)其施加直流電壓和通電直流電流值來計算該繞組的電阻值，根據(jù)該電阻值計算繞組溫度；修正單元，其通過由第二繞組溫度計算單元計算出的繞組溫度來修正通過第一繞組溫度計算單元計算出的繞組溫度；以及切斷單元，其在該修正后的繞組溫度超過了預(yù)定值時，切斷電動機的驅(qū)動電力供給”。

在寒冷的地方，卷揚機電動機的繞組溫度變低，電動機常數(shù)發(fā)生變化，因此針對逆變器設(shè)定的通常電動機常數(shù)中，得不到必要的啟動轉(zhuǎn)矩從而貨物難以上升。另外，最差的情況是貨物有可能不上升。

為了解決該問題，研究了根據(jù)卷揚機的電動機溫度來修正電動機常數(shù)的方法，但是此時需要推定卷揚機的電動機溫度。例如在專利文獻1中，在停止時通過對電動機施加直流電壓來計算繞組電阻值，根據(jù)計算出的繞組電阻值來推定電動機溫度。

但是，在專利文獻1的方法中，在卷揚機停止時需要施加直流電壓，從而難以一邊使卷揚機運轉(zhuǎn)一邊修正電動機常數(shù)。另外，需要追加用于推定電動機溫度的結(jié)構(gòu)和控制。

專利文獻1：日本特開2009-33895號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明提供一種在卷揚機運轉(zhuǎn)過程中自動修正電動機常數(shù)的卷揚機。

為了解決上述問題，例如采用專利請求范圍中記載的結(jié)構(gòu)。

本申請包括多個解決上述問題的單元，但是如果舉其中一例，該卷揚機具備：電動機，其進行提升或下降動作；逆變器，其驅(qū)動電動機；逆變器控制部，其根據(jù)預(yù)先決定的電動機常數(shù)來控制逆變器；以及旋轉(zhuǎn)檢測部，其檢測電動機的轉(zhuǎn)速，逆變器控制部在接受了提升動作的指令時，對通過旋轉(zhuǎn)檢測部檢測出的上述電動機的轉(zhuǎn)速進行第一預(yù)定的時間累計后進行記錄，根據(jù)該累計出的電動機的轉(zhuǎn)速和預(yù)先決定的修正上限值來修正電動機常數(shù)。

另外，如果列舉其他例子，提供一種驅(qū)動電動機來進行提升或下降動作的卷揚機的控制方法，在接受了提升動作的指令時，檢測第一預(yù)定的時間電動機的轉(zhuǎn)速并進行累計，根據(jù)該累計出的電動機的轉(zhuǎn)速和預(yù)先決定的修正上限值來修正電動機常數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種在卷揚機運轉(zhuǎn)過程中自動修正電動機常數(shù)的卷揚機。

通過以下的實施方式的說明來明確上述以外的課題、結(jié)構(gòu)以及效果。

附圖說明

圖1是表示實施例1的逆變器式起重裝置的整體結(jié)構(gòu)的立體圖的例子。

圖2是表示實施例1的逆變器式起重裝置的主要部位的結(jié)構(gòu)的框圖的例子。

圖3是實施例1的電動機常數(shù)修正處理的流程圖的例子。

圖4是表示累計時間與累計出的電動機轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系的圖。

圖5是實施例2的電動機旋轉(zhuǎn)異常檢測處理的流程圖的例子。

圖6是實施例3的負荷時間率計算處理的流程圖的例子。

附圖標(biāo)記說明

1：起重機鉤、2：鋼纜、3：提升感應(yīng)電動機、4：提升用裝置、5：橫走感應(yīng)電動機、6：橫走用裝置、7：橫走用大梁、8：行駛感應(yīng)電動機、9：行駛用裝置、10：行駛用大梁、11：提升/橫走逆變裝置、12：提升/橫走逆變器控制部、13：操作輸入裝置、14：提升用逆變器、15：橫走用逆變器、16：感應(yīng)電動機用制動器、17：編碼器、18：行駛用逆變裝置、19：行駛逆變器控制部：20：行駛用逆變器、21：電流檢測部、22：主控制部、23：操作輸入檢測部、24：電動機溫度推定部、25：逆變器控制部。

具體實施方式

以下，使用附圖說明各個實施例。

[實施例1]

使用圖1～圖4說明本實施例。圖1是表示本實施例的設(shè)置卷揚機電源監(jiān)視裝置的逆變器式起重裝置的整體結(jié)構(gòu)的立體圖，圖2是表示逆變器式起重裝置的控制部結(jié)構(gòu)的框圖。

逆變器式起重裝置由起重機鉤1、鋼纜2、提升感應(yīng)電動機3、提升用裝置4、橫走感應(yīng)電動機5、橫走用裝置6、橫走用大梁7、行駛感應(yīng)電動機8、行駛用裝置9、行駛用大梁10、提升/橫走逆變裝置11、操作輸入裝置13、行駛用逆變裝置18構(gòu)成。另外，在提升感應(yīng)電動機3中內(nèi)置感應(yīng)電動機用制動器16、編碼器17，在橫走感應(yīng)電動機5以及行駛感應(yīng)電動機8中分別內(nèi)置感應(yīng)電動機用制動16器。

另外，在提升/橫走逆變裝置11中內(nèi)置提升/橫走逆變器控制部12、提升用逆變器14、橫走用逆變器15，在行駛用逆變裝置18中內(nèi)置行駛逆變器控制部19以及行駛用逆變器20。

另外，有時也會將提升/橫走逆變器控制部12和行駛用逆變器控制部19稱為逆變器控制部。

逆變器式起重裝置通過具備了提升感應(yīng)電動機3的提升用裝置4將鋼纜2提升下降，由此將安裝在起重機鉤1上的貨物在y方向(由y方向、-y方向的箭頭表示)即上下方向進行移動。另外，在x方向(由x方向、-x方向的箭頭表示)，橫走感應(yīng)電動機5使位于橫走用裝置6的車輪旋轉(zhuǎn)沿著橫走用大梁7在x方向移動。另外，在z方向(由z方向、-z方向的箭頭表示)，行駛感應(yīng)電動機8旋轉(zhuǎn)，使位于行駛用裝置9的車輪沿著行駛用大梁10在z方向移動。

提升感應(yīng)電動機3和橫走感應(yīng)電動機5由存儲在提升/橫走用逆變裝置11中的圖2的提升/橫走逆變器控制部12來進行控制。即，如果操作員輸入了來自操作輸入裝置13的預(yù)定指示，則提升/橫走逆變器控制部12控制提升用逆變器14和橫走用逆變器15，從提升用逆變器14和橫走用逆變器15將控制所需要的頻率、電壓、電流施加到提升感應(yīng)電動機3和橫走感應(yīng)電動機5中，同時開放控制感應(yīng)電動機用制動器16，由此在提升用裝置4的情況下，使安裝在起重機鉤1上的貨物不落下而在y方向移動。另外，在橫走用裝置6的情況下，使提升用裝置4沿著橫走用大梁7在x方向移動。

另外，逆變器控制部讀取檢測電動機轉(zhuǎn)速的編碼器17的信息，在預(yù)先決定的預(yù)定時間的期間累計電動機的轉(zhuǎn)速，根據(jù)該累計出的電動機的轉(zhuǎn)速和預(yù)先決定的修正上限值來判斷是否是貨物難以上升的狀態(tài)(是否進行電動機常數(shù)的修正)。在累計出的電動機的轉(zhuǎn)速為修正上限值以下時，逆變器控制部判斷為貨物難以上升的狀態(tài)，自動修正電動機常數(shù)。

同樣安裝在行駛用裝置9上的行駛感應(yīng)電動機8在操作員輸入來自操作輸入裝置13的預(yù)定指示時，存儲在行駛用逆變裝置18中的圖2的行駛逆變器控制部19控制行駛用逆變器20，從行駛用逆變器20將控制所需的頻率、電壓、電流施加到行駛感應(yīng)電動機8中，同時開放控制感應(yīng)電動機用制動器16，由此使提升用裝置4沿著行駛用大梁10在z方向移動。

接著，使用圖3和圖4說明電動機常數(shù)修正。圖3是電動機常數(shù)修正處理的流程圖。圖4是表示通過提升操作使電動機初始轉(zhuǎn)動后累計電動機的轉(zhuǎn)速的情況的圖。

通過編碼器17檢測出的轉(zhuǎn)速來實施電動機常數(shù)修正的判斷。首先，確認是否有提升操作指示(101)，在有提升操作指示的情況下，編碼器17(旋轉(zhuǎn)檢測部)將電動機轉(zhuǎn)速保存在提升/橫走逆變器控制部12中(102)。在檢測次數(shù)為1次以上時(103)，提升/橫走逆變器控制部12將此次檢測并保存的電動機轉(zhuǎn)速的值與已保存的電動機轉(zhuǎn)速累計并保存(104)，在檢測次數(shù)上+1(105)。在檢測次數(shù)為0時(103)，提升/橫走逆變器控制器12直接將此次檢測并保存了的電動機轉(zhuǎn)速進行保存，在檢測次數(shù)上+1(105)。

另外，開始提升操作后由編碼器17以預(yù)定的時間間隔檢測電動機轉(zhuǎn)速。編碼器17檢測電動機在預(yù)定的時間間隔中進行旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速并輸出給逆變器控制部。另外，作為用于檢測電動機旋轉(zhuǎn)的設(shè)備，不限定于編碼器，也可以是能夠檢測電動機旋轉(zhuǎn)的傳感器。

提升/橫走逆變器控制部12在檢測次數(shù)為n次以上時(106)，如果至此的電動機轉(zhuǎn)速的合計值未滿修正上限值χ(107)，則判斷為貨物難以上升的狀態(tài)，將電動機常數(shù)修正設(shè)為開啟(108)。提升/橫走逆變器控制部12在檢測次數(shù)沒有超過n次時(106)，返回到判斷有無提升操作的流程(101)。即使在檢測次數(shù)超過n次，至此的電動機轉(zhuǎn)速為以上時χ(107)，提升/橫走逆變器控制部12也重置檢測次數(shù)，從流程的開頭(101)重復(fù)處理。如果沒有操作指示則重置檢測次數(shù)(109)。

這里，將電動機常數(shù)修正設(shè)為開啟是指為了對電動機進行逆變器控制而修正預(yù)先決定的電動機常數(shù)。另外，電動機常數(shù)包括一次電阻值和額定電流值等。通過將電動機常數(shù)修正設(shè)為開啟，修正這些值，提高從逆變器輸出到電動機中的電流值。通過提高輸出到電動機中的電流值，例如即使是在寒冷地方電動機溫度低電動機難以旋轉(zhuǎn)的情況下，也能夠使電動機轉(zhuǎn)速上升到額定轉(zhuǎn)速。

另外，當(dāng)電動機常數(shù)修正已經(jīng)開啟時，不執(zhí)行圖3所示的控制流程的處理。另外，在一旦檢測次數(shù)為n次以上，判斷是否未滿修正上限值χ以后，重置檢測次數(shù)，另一方面也可以不從流程的開頭(101)進行處理而結(jié)束處理。

這里，檢測次數(shù)的n次在例如將到檢測次數(shù)+1為止的時間、即圖3的流程處理從101到106為止一個循環(huán)的時間設(shè)為10ms，在將到把電動機常數(shù)修正設(shè)為開啟的時間設(shè)為100ms的情況下，n自然地成為10。另外，修正上限值χ當(dāng)然根據(jù)所使用的電動機的型號而不同。

例如，在圖4所示的例子的情況下，在從進行提升操作到經(jīng)過了100ms的時間點，a超過修正上限值χ，所以電動機常數(shù)修正不會開啟。另一方面，b、c、d在從進行提升操作經(jīng)過了100ms的時間點，未滿修正上限值χ，所以電動機常數(shù)修正為開啟。

以上，根據(jù)本實施例，當(dāng)在預(yù)定時間的期間電動機的轉(zhuǎn)速沒有成為預(yù)先設(shè)定的值以上時，進行電動機常數(shù)修正，所以例如即使在寒冷的地方電動機溫度低電動機難以旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)的情況下，也能夠使電動機旋轉(zhuǎn)，并提升懸移物。

[實施例2]

接著，使用圖4和圖5說明能夠應(yīng)對電動機難以旋轉(zhuǎn)的原因不是因為電動機溫度低，而是某些異常情況下的卷揚機。另外，省略說明重復(fù)的部分。使用圖3～圖5說明修正解除的具體檢測方法。

逆變器控制部根據(jù)累計出的電動機轉(zhuǎn)速和預(yù)先決定的異常上限值來判斷電動機是否由于異常而變得難以旋轉(zhuǎn)。在累計出的電動機的轉(zhuǎn)速為異常上限值以下時，逆變器控制部判斷為電動機的旋轉(zhuǎn)以上，解除電動機常數(shù)修正并輸出電動機的異常。

圖5是電動機旋轉(zhuǎn)異常檢測處理的流程圖。在實施例1的處理中，由于某些原因電動機不能夠旋轉(zhuǎn)，例如電動機要旋轉(zhuǎn)，但是制動器沒有被開放的情況下，電動機常數(shù)修正有可能成為開啟。此時，盡管電動機不能夠旋轉(zhuǎn)，流過電動機的電流也有可能變大。因此，在本實施例中，作為上位的判定，在提升/橫走逆變器控制部12，以由編碼器17檢測出的轉(zhuǎn)速來實施電動機旋轉(zhuǎn)異常判定。

首先，提升/橫走逆變器控制部12確認是否有提升以及下降操作(201)，當(dāng)有提升以及下降操作時，保存從編碼器輸出的電動機轉(zhuǎn)速(202)。當(dāng)檢測次數(shù)為1以上時(203)，將此次保存的電動機轉(zhuǎn)速與已保存的電動機轉(zhuǎn)速的值進行累計并保存(204)，將檢測次數(shù)+1(205)。提升/橫走逆變器控制部12在檢測次數(shù)為0時(203)，直接將此次保存的電動機轉(zhuǎn)速進行保存，將檢測次數(shù)+1(205)。

提升/橫走逆變器控制部12在檢測次數(shù)為m次以上時(206)，如果至此為止的電動機轉(zhuǎn)速的累計值未滿預(yù)先決定的異常上限值y(207)，則判斷為電動機旋轉(zhuǎn)異常，將電動機異常判斷設(shè)為開啟(208)，將電動機常數(shù)修正設(shè)為關(guān)斷(209)。提升/橫走逆變器控制部12在檢測次數(shù)沒有超過m次時(206)、以及即使為m次以上，至此為止的電動機轉(zhuǎn)速也為y以上時(207)，從流程的開頭(201)重復(fù)處理。如果沒有操作指示則提升/橫走逆變器控制部12重置檢測次數(shù)(210)。

這里，檢測次數(shù)的m次在例如將檢測次數(shù)+1為止的時間、即圖3的流程處理從201到206為止一個循環(huán)的時間設(shè)為100ms，將設(shè)電動機轉(zhuǎn)速異常判定為開啟為止的時間設(shè)為1000ms時，m為10。

例如，圖4所示的例子的情況下，在進行提升操作后經(jīng)過了1000ms的時間點，a、b、c超過異常上限值y，所以電動機旋轉(zhuǎn)異常判定為不開啟。另一方面，d在進行提升操作后經(jīng)過了1000ms的時間點，未滿修正上限值y，所以電動機旋轉(zhuǎn)異常判定為開啟。

另外，異常上限值y當(dāng)然根據(jù)所使用的電動機的型號而不同。另外，直至判斷電動機轉(zhuǎn)速是否異常為止的時間最好遲于比判斷電動機常數(shù)修正是否設(shè)為開啟為止的時間。

由此，提升/橫走逆變器控制部12在電動機轉(zhuǎn)速在預(yù)定的時間沒有成為修正上限值異常的情況下，將電動機修正設(shè)為開啟后，進一步如果電動機轉(zhuǎn)速沒有升到異常上限值以上，則判斷為電動機旋轉(zhuǎn)異常并能夠?qū)㈦妱訖C旋轉(zhuǎn)異常輸出給例如顯示部(未圖示)。此時，提升/橫走逆變器控制部12例如通過停止電動機的旋轉(zhuǎn)能夠防止電動機的損傷和制動器的故障。

另外，判斷直至電動機轉(zhuǎn)速是否異常為止的時間與判斷是否將電動機常數(shù)修正設(shè)為開啟為止的時間相同，或者也可以提前一些。由此這樣能夠在更安全的一側(cè)判斷電動機旋轉(zhuǎn)的異常。

以上，根據(jù)本實施例，當(dāng)電動機由于一些異常變得難以旋轉(zhuǎn)時，能夠不進行電動機常數(shù)修正而通知電動機旋轉(zhuǎn)異常，所以能夠保護電動機和制動器等。

[實施例3]

接著，在本實施例中，使用圖6說明以下情況，即在將電動機常數(shù)修正設(shè)為開啟后，電動機溫度十分溫暖，不需要電動機常數(shù)的修正的情況。圖6是負荷時間率計算處理的流程圖。

如果經(jīng)過卷揚機的使用時間，則電動機變熱，不需要電動機常數(shù)修正。因此，根據(jù)提升/橫走逆變器控制部12計算出的負荷時間率來實施電動機常數(shù)修正關(guān)斷。在卷揚機能夠動作的狀態(tài)時執(zhí)行本處理。

這里，動作可能狀態(tài)是指根據(jù)來自未圖示的輸入裝置的提升或下降操作指令，卷揚機能夠進行提升或下降動作的狀態(tài)。另外，如果是通常的話，能夠根據(jù)來自輸入裝置的操作指令使卷揚機動作，但是通過互鎖等來自輸入裝置的操作指令為無效的狀態(tài)也會包括在動作可能狀態(tài)中。

首先，提升/橫走逆變器控制部12在一分鐘內(nèi)檢測出電動機通電的時間并保存(301)，將檢測次數(shù)+1(302)。將電動機通電的時間設(shè)為通過編碼器17檢測出電動機旋轉(zhuǎn)的時間即可。提升/橫走逆變器控制部12將至此為止的電動機通電時間進行合計(303)，判斷檢測次數(shù)是否是60以上(304)。提升/橫走逆變器控制部12在檢測次數(shù)未滿60的情況下，返回301的流程。另一方面，提升/橫走逆變器控制部12在檢測次數(shù)為60以上的情況下(302)，重置檢測次數(shù)(303)，計算負荷時間率(306)。

這里，負荷時間率根據(jù)例如卷揚機進行了動作的時間、即電動機通電后的時間與檢測次數(shù)為60的時間點的檢測總時間60分鐘之間的比來求出即可。另外，檢測總時間不限定于60分鐘，而是根據(jù)用戶的使用狀況例如適當(dāng)決定為15分鐘、30分鐘等即可。另外，保存電動機通電的時間的定時不限定于每分鐘，而可以是每10秒、每30秒等根據(jù)提升/橫走逆變器控制部12的處理能力而任意決定即可。

提升/橫走逆變器控制部12判斷在電動機常數(shù)修正開啟的情況下(307)，計算出的負荷時間率是否超過了預(yù)先決定的修正關(guān)斷值χ1(308)。提升/橫走逆變器控制部12在計算出的負荷時間率超過了修正關(guān)斷值χ1時，將電動機常數(shù)修正設(shè)為關(guān)斷(309)。提升/橫走逆變器控制部12在計算出的負荷時間率為修正偏移值χ以下時，暫時結(jié)束負荷時間率計算的流程

提升/橫走逆變器控制部12判斷在電動機常數(shù)修正關(guān)斷的情況下(307)或者在將電動機常數(shù)修正設(shè)為關(guān)斷的情況下(309)，計算出的負荷時間率是否超過了預(yù)先決定的負荷時間率界限值χ2(310)。提升/橫走逆變器控制部12判斷在計算出的負荷時間率超過了預(yù)先決定的負荷時間率界限值χ2時，超過了卷揚機既定的負荷時間率，輸出負荷時間率超出(311)。提升/橫走逆變器控制部12在計算出的負荷時間率為預(yù)先決定的負荷時間率界限值χ2以下時，暫時結(jié)束負荷時間率計算的流程。

這里，將電動機常數(shù)修正設(shè)為關(guān)斷是指將通過開啟電動機常數(shù)修正而進行修正的電動機常數(shù)返回到預(yù)先決定的電動機常數(shù)。

另外，當(dāng)提升/橫走逆變器控制部12輸出負荷時間率超出時，可以使電動機停止。這樣，能夠防止由于超負荷造成的電動機的過熱。

本實施例的該處理在卷揚機為可能動作的狀態(tài)時，從流程的開頭重復(fù)處理。另外，當(dāng)負荷時間率沒有超過χ1時(307)以及沒有超過χ2時，從流程的開頭重復(fù)處理。這里，χ1以及χ2的值當(dāng)然根據(jù)所使用的電動機的型號而不同。

以上，根據(jù)本實施例，將電動機常數(shù)修正設(shè)為開啟后，電動機溫度充分預(yù)熱，不需要電動機常數(shù)的修正時，將電動機常數(shù)設(shè)為關(guān)斷，能夠防止電動機中流過額外的電流。另外，也能夠防止電動機的超負荷。

另外，本發(fā)明不限于上述實施例，包括各種變形例。例如，上述實施例是為了容易理解說明本發(fā)明而詳細說明的例子，不一定限定于具備所說明的所有結(jié)構(gòu)。另外，關(guān)于各實施例結(jié)構(gòu)的一部分，能夠追加/刪除/置換其他結(jié)構(gòu)。

另外，上述各個結(jié)構(gòu)、功能、處理部、處理單元等可以通過例如由集成電路進行設(shè)計等通過硬件來實施這些的一部分或全部。另外，上述各個結(jié)構(gòu)、功能等也可以由處理器解釋、執(zhí)行實現(xiàn)各功能的程序，由軟件來實現(xiàn)。實現(xiàn)各個功能的程序、表、文件等信息能夠放在存儲器、硬盤、ssd(solidstatedrive(固態(tài)硬盤))等存儲裝置、或者ic卡、sd卡、dvd等存儲介質(zhì)中。

另外，控制線和信息線表示認為為了說明上需要的設(shè)備線，產(chǎn)品上不限于一定表示所有的控制線和信息線。實際上也可以考慮所有的結(jié)構(gòu)相互連接。