JP2006238520A - 負荷駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 外部電源から与えられる電力をコンデンサに蓄積すると共に、コンデンサに蓄積された電力を外部電源に回生する交流・直流コンバータと、コンデンサに蓄積された電力を用いて負荷を駆動すると共に、負荷から得られる回生電力をコンデンサに蓄積するインバータとを具備し、前記交流・直流コンバータの作動を制御する制御器は、前記負荷の状態量に応じて該負荷の力行駆動電力量または前記負荷からの回生電力量を予測してコンデンサの充電量を制御する設定電圧を決定する。そしてコンデンサの電圧が設定電圧よりも小さいときには外部電源からの電力供給運転を行わせると共に、上記電圧が設定電圧よりも大きいときには外部電源への電力回生運転を行わせる。
【選択図】 図1
Description
特に前記交流・直流コンバータの作動を制御する制御器は、
<a> 前記負荷の状態量に応じて該負荷の力行駆動に要する電力量または前記負荷から回生される電力量を予測し、予測した電力量に基づいて前記交流・直流コンバータに対する直流電圧設定値を決定する制御条件設定手段と、
<b> 前記交流・直流コンバータの直流側での直流電圧検出値が上記直流電圧設定値よりも小さいときには、予め設定した電流制限値の範囲内で前記外部電源からの電力供給運転を行わせる第1の制御手段と、
<c> 前記直流電圧検出値が前記直流電圧設定値よりも大きいときには、前記電流制限値の範囲内で前記外部電源への電力回生運転を行わせる第2の制御手段とを備えることを特徴としている。
この負荷駆動装置は、例えば物品(荷物)を吊り上げて昇降させるクレーンや、物品を載置する昇降ステージを上下動させるリフタ等における駆動用の誘導電動機(モータ)を負荷とし、外部電源から与えられる交流電力(例えば200Vの動力系三相交流電力)を用いて上記電動機を駆動するものである。特に負荷駆動装置は、基本的には交流・直流コンバータを用いて交流電力から直流電力を生成し、更にこの直流電力からインバータを用いて電圧および周波数が制御された交流電力を生成して電動機(負荷)を駆動するように構成される。
Udriv=K1・W・(Hmax−Hnow)
として予測(計算)することができる。但し、上記K1は力行運転時の機械効率および電気効率に依存する係数である。また逆に荷物を降ろす場合には、荷物の重量Wに逆らってワイヤを巻き戻す際に電動機に回生電力が生起される。そしてその回生電力Ubackは、クレーンの最大吊り下げ高さをHminとして
Uback=K2・W・(Hnow−Hmin)
として予測(計算)することができる。但し、上記K2は回生運転時の機械効率および電気効率に依存する係数である。
2 交流・直流コンバータ
3 コンデンサ(電気二重層コンデンサ)
4 負荷(電動機)
5 インバータ
6 負荷制御器
7 電源制御器
7a 予測機能
7b 電圧設定機能
7c 判定機能
7d 電力供給運転機能
7e 電力回生運転機能
Claims (4)
- 外部電源から与えられる交流電力を直流電力に変換する機能、および直流電力を交流電力に変換して前記外部電源に回生する機能を備えた交流・直流コンバータと、
この交流・直流コンバータから出力される直流電力を蓄積するコンデンサと、
このコンデンサに蓄積された直流電力および/または前記交流・直流コンバータから出力された直流電力を、電圧および周波数が制御された交流電力に変換して負荷を駆動すると共に、上記負荷に生じた回生電力を回収して前記コンデンサに蓄積するインバータとを具備し、
前記交流・直流コンバータの作動を制御する制御器は、
前記負荷の状態量に応じて該負荷の力行駆動に要する電力量または前記負荷から回生される電力量を予測し、予測した電力量に基づいて前記交流・直流コンバータに対する直流電圧設定値を決定する制御条件設定手段と、
前記交流・直流コンバータの直流側での直流電圧検出値が上記直流電圧設定値よりも小さいときには、予め設定した電流制限値の範囲内で前記外部電源からの電力供給運転を行わせる第1の制御手段と、
前記直流電圧検出値が前記直流電圧設定値よりも大きいときには、前記電流制限値の範囲内で前記外部電源への電力回生運転を行わせる第2の制御手段と
を備えることを特徴とする負荷駆動装置。 - 前記電流値制限値は、前記交流・直流コンバータの最大許容電流以下の値として予め設定されるものである請求項1に記載の負荷駆動装置。
- 前記負荷は、昇降機を駆動する電動機であって、前記負荷の状態量は上記昇降機により昇降される物体の重量とその移動高さ情報からなる請求項1に記載の負荷駆動装置。
- 前記直流電圧設定値は、予測した電力量が負荷の力行を示す場合には高く設定し、負荷の回生を示す場合には低く設定されるものである請求項1に記載の負荷駆動装置。
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