JP5827481B2 - Overhead traveling crane - Google Patents
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Description
本発明は、天井クレーンに関する。さらに詳しくは、高圧マトリクスコンバータを用いた電動機制御装置を搭載したレードルクレーンに代表される天井クレーンに関する。 The present invention relates to an overhead crane. More specifically, the present invention relates to an overhead crane represented by a ladle crane equipped with an electric motor control device using a high-pressure matrix converter.
レードルクレーンは、製鉄所や製鋼所でレードル（取鍋）を運ぶ、天井クレーンの一種である。電気炉や転炉で作られた溶鋼は、レードルに入れられ、このレードルをレードルクレーンで吊下げてタンディッシュまで運搬し、レードルクレーンを使って内部の溶鋼をタンディッシュに移し替える。そして、タンディッシュから鋳型に注湯して鋳造される。
レードルクレーンは、汎用の天井クレーンと同様に、クレーン本体と走行モータを備えると共に、溶鋼を入れたレードルを吊下げる主フックと、この主フックを上げ下げする主巻き装置と、レードルの下部を持ち上げてレードルを傾斜させる補フックと、この補フックを上げ下げする補巻き装置を備えている。
A ladle crane is a type of overhead crane that carries a ladle (a ladle) at an iron or steel mill. Molten steel made in an electric furnace or converter is put in a ladle, this ladle is suspended by a ladle crane and transported to the tundish, and the ladle crane is used to transfer the molten steel inside to the tundish. And it casts by pouring from a tundish into a mold.
Like a general-purpose overhead crane, a ladle crane has a crane body and a traveling motor, a main hook that suspends a ladle containing molten steel, a main winding device that raises and lowers the main hook, and a lower part of the ladle. An auxiliary hook for inclining the ladle and an auxiliary winding device for raising and lowering the auxiliary hook are provided.
従来のレードルクレーンを含む天井クレーンは、走行モータや主巻き装置、補巻き装置等の各モータと、これらモータの出力を制御するモータ制御部と、モータ制御部が内部に配置された電気室とが設けられ、電気室がクレーン本体に着脱可能に配置されたものがある（例えば、特許文献１参照）。 An overhead crane including a conventional ladle crane includes a motor, such as a traveling motor, a main winding device, and a supplementary winding device, a motor control unit that controls the output of these motors, and an electric chamber in which the motor control unit is disposed. Is provided, and the electric chamber is detachably disposed on the crane body (see, for example, Patent Document 1).
天井クレーンは、建屋の柱に設置されたレール上を走行するが、このレールは１本物ではなく、１０ｍ位のものも複数本接続して長くしたものである。そして、隣接するレールとレールの間は、溶接して接続するが、均一なグラインダー仕上げが出来ていなかったり、クレーン車輪の走行によって磨滅していると、その部分を車輪が通過する度に車輪とレール端が衝突して、激しい振動を生じさせる。また、レールとレールの間を溶接していない場合もあり、そのような設備ではレール間の乗り移り時に、当然により激しい振動を生じさせる。 An overhead crane travels on a rail installed on a pillar of a building, but this rail is not a single one, but is made by connecting a plurality of about 10 m pieces and making them long. And the adjacent rails are connected by welding, but if a uniform grinder finish is not achieved or if the crane wheels are worn away, the wheel will The rail ends collide, causing intense vibration. Further, there is a case where the rails are not welded between the rails, and such equipment naturally causes more severe vibration when transferring between the rails.
従来の天井クレーンは、モータ制御部が内部に配置された電気室がクレーン本体に設置されているため、クレーン本体に発生する振動が電気室の取付けや、内部のモータ制御部における部材の取付け等に影響を及ぼし、モータ制御部を含む電気室（以下、電動機制御装置という）の信頼性を損ねるという問題があった。また、特許文献１には、電動機制御装置を保護するための振動対策は一切記載されておらず、前述のクレーン本体の振動に対して考慮されていないという問題があった。
しかるに、高圧マトリクスコンバータを電動機制御装置に用いた場合は、碍子等を多く必要とするので、これらの部品を振動から守ることが重要となる。
In conventional overhead cranes, an electric room in which the motor control unit is arranged is installed in the crane body, so vibration generated in the crane body is attached to the electric room, members in the internal motor control unit, etc. There is a problem that the reliability of an electric room (hereinafter referred to as an electric motor control device) including a motor control unit is impaired. Further, Patent Document 1 does not describe any vibration countermeasures for protecting the motor control device, and has a problem that it is not taken into consideration for the vibration of the crane body.
However, when a high-voltage matrix converter is used in an electric motor control device, a large number of insulators and the like are required, and it is important to protect these components from vibration.
本発明は上記事情に鑑み、クレーン本体に配置する電動機制御装置をクレーン本体の振動から保護できるレードルクレーンを提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the ladle crane which can protect the electric motor control apparatus arrange | positioned in a crane main body from the vibration of a crane main body in view of the said situation.
第１発明の天井クレーンは、ガーダと、前記ガーダに搭載された主巻き装置と、前記主巻き装置にワイヤを介して吊下げられており、前記主巻き装置による前記ワイヤの巻き上げ巻き下げによって昇降可能とされた主フックを有する天井クレーンにおいて、前記主巻き装置の電動機による前記ワイヤの巻き上げ巻き下げの速度制御をする電動機制御装置を備えており、該電動機制御装置は、高圧マトリクスコンバータにより速度制御が行われるものであって、多巻線変圧器が内部に設けられたトランス盤と、三相出力回路を構成するセルが内部に設けられたセル盤と、を有しており、前記電動機制御装置は、全方位振動減衰型の防振ゴムを介して前記ガーダに取付けられており、前記防振ゴムは、トランス盤の底部の四隅とガーダとの間、及び、セル盤の底部の四隅とガーダとの間、の直接介装されていることを特徴とする。
第２発明の天井クレーンは、第１発明において、前記防振ゴムは、上取付板と下取付板との間にラバースプリングを介装させたものであり、該ラバースプリングは、垂直方向の縦振動と水平面内の横振動を吸収する機能を有し、かつ４本以上のラバースプリングが配置されていることを特徴とする
第３発明の天井クレーンは、第１発明において、前記電動機制御装置は、内蔵する多巻線変圧器の固定構造を有しており、該固定構造は、前記多巻線変圧器の上部を前記電動機制御装置の筐体枠に取付けられた固定用桟に固定するものであることを特徴とする。
第４発明の天井クレーンは、第１発明において、前記電動機制御装置は、内蔵する複数のセルの固定構造を有しており、該固定構造は、前記各セルの底部における前方と後方に取付けた車輪を収容する桟を有しており、該桟には前方の車輪を落とし込む凹所と後方の車輪に嵌合して車輪の上面および後面が当接する固定座と、前記各セルの出力をスター結線するケーブルのうち中性点を形成する二本のケーブルを固定するクランプとを有していることを特徴とする。
第５発明の天井クレーンは、第１発明において、前記電動機制御装置は、内蔵する制御部の固定構造を有しており、該固定構造は、入力及び出力電圧を分圧する抵抗の本体を縛着する支えと、制御回路用のＤＣ電源装置に取付けられ、該ＤＣ電源装置を取付け板に固定する固定座とを備えており、該固定座は、上下方向の振動を抑制する第１の固定座と左右方向の振動を抑制する第２の固定座が結合したものであることを特徴とする。
第６発明の天井クレーンは、第１発明において、前記電動機制御装置は、プリント配線基板と該プリント配線基板に脚部が取付けられたコンデンサ、半導体素子および抵抗を備えており、前記脚部はそれぞれ樹脂で前記プリント配線基板に固定されていることを特徴とする。
The overhead crane of the first invention is suspended by a girder, a main winding device mounted on the girder, and a wire on the main winding device, and is lifted and lowered by winding and unwinding the wire by the main winding device. In an overhead crane having a main hook that is enabled, the overhead crane includes an electric motor control device that controls the speed of winding and unwinding of the wire by the electric motor of the main winding device, and the electric motor control device is speed controlled by a high-pressure matrix converter what der what takes place, has a transformer board that multi-winding transformer is provided inside the cell constituting the three-phase output circuit and a cell plate provided inside said electric motor controller is mounted on the girder via the omnidirectional vibration damping type rubber vibration insulator, the vibration-proof rubber is between the corners and the girder at the bottom of the transformer board,及, Characterized in that it is directly interposed between, of the four corners and the girder at the bottom of the cell plate.
An overhead crane according to a second aspect of the present invention is the overhead crane according to the first aspect, wherein the anti-vibration rubber has a rubber spring interposed between an upper mounting plate and a lower mounting plate. It has a function of absorbing vibration and lateral vibration in a horizontal plane, and four or more rubber springs are arranged.
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the electric motor control device includes a built-in multi-winding transformer fixing structure, and the fixing structure includes an upper portion of the multi-winding transformer. It is fixed to a fixing bar attached to a casing frame of the motor control device.
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the electric motor control device includes a plurality of built-in cell fixing structures, and the fixing structures are attached to the front and rear of the bottom of each cell. The rail has a rail for accommodating the wheel, a recess for dropping the front wheel, a fixed seat that fits into the rear wheel and contacts the upper surface and the rear surface of the wheel, and the output of each cell is a star. It has the clamp which fixes two cables which form a neutral point among the cables to connect.
According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the electric motor control device includes a built-in control unit fixing structure, and the fixing structure binds a main body of a resistor that divides the input and output voltages. And a fixed seat that is attached to the DC power supply for the control circuit and fixes the DC power supply to the mounting plate. The fixed seat is a first fixed seat that suppresses vibration in the vertical direction. And a second fixed seat for suppressing left-right vibration.
The overhead crane according to a sixth aspect of the present invention is the overhead crane according to the first aspect, wherein the motor control device includes a printed wiring board, a capacitor having a leg portion attached to the printed wiring board, a semiconductor element, and a resistor. It is fixed to the printed wiring board with a resin.
第１発明によれば、つぎの効果を奏する。
ａ）レードルクレーンの走行時の振動はガーダを介して電動機制御装置に伝えられるが、防振ゴムがガーダと電動機制御装置との間の最短距離の部位で振動を吸収する。このため、取付腕によって防振ゴムを介在させた場合のように、取付腕自体の共振等の不具合が発生する余地がなく、振動減衰効率が高くなる。
ｂ）トランス盤の底部とガーダとの間、およびセル盤とガーダとの間に防振ゴムを直接介装することにより電動機制御装置全体を一体として防振できるようにしたので、電動機制御装置全体に伝わる振動を減衰することができる。このため、内部の高圧マトリクスコンバータを振動から保護できる。
第２発明によれば、ラバースプリングが縦振動も横振動も吸収することに加え、４本のラバースプリングが互いに隣接するラバースプリングの曲げに抵抗として作用するので、電動機制御装置に伝わる振動を全方位で吸収すると共に振動を早く抑制することができる。
第３発明によれば、電動機制御装置の内部においても高圧マトリクスコンバータの多巻線変圧器の上部が固定されているので、耐振性が高くなっており、防振ゴムの共振点付近でも、その振動の影響を受けないようにすることができる。
第４発明によれば、電動機制御装置の内部において、セルの車輪を凹と固定座で拘束したことでセルの振動を防止することができ、かつケーブルの振動もクランプで抑制できるもので、耐振性が高くなっており、防振ゴムの共振点付近でも、その振動の影響を受けないようにすることができる。
第５発明によれば、制御部の内部にあるＤＣ電源装置を２個の固定座で上下振動にも左右振動にも耐えるように拘束したので、耐振性をさらに強めることができ、防振ゴムの共振点付近でも、その振動の影響を受けないようにすることができる。
第６発明によれば、プリント配線基板に取付けられたコンデンサや半導体素子、抵抗の脚部は樹脂により固定されているので、振動を受けても破損しにくくなる。
According to the first invention, the following effects are obtained.
vibrations caused during the running of a) ladle crane is transmitted to the electric motive control device via the girder, but damping rubbers are you absorb vibration at the site of the shortest distance between the girder and the motor controller. For this reason, there is no room for problems such as resonance of the mounting arm itself as in the case where the vibration isolating rubber is interposed by the mounting arm, and the vibration damping efficiency is increased.
b) Since the whole motor control device can be vibration-isolated by interposing vibration-proof rubber directly between the bottom of the transformer board and the girder and between the cell board and the girder, the whole motor control device The vibration transmitted to can be attenuated. For this reason, an internal high voltage | pressure matrix converter can be protected from a vibration.
According to the second aspect of the invention, in addition to the rubber springs absorbing both longitudinal and lateral vibrations, the four rubber springs act as resistance to bending of the adjacent rubber springs, so that all vibrations transmitted to the motor control device can be reduced. Absorbing in the direction and vibration can be suppressed quickly.
According to the third aspect of the invention, since the upper part of the multi-winding transformer of the high voltage matrix converter is fixed even inside the motor control device, the vibration resistance is high, and even near the resonance point of the vibration isolating rubber It is possible to avoid the influence of vibration.
According to the fourth invention, in the motor control device, the cell wheel can be prevented by restraining the wheel of the cell with the recess and the fixed seat, and the vibration of the cable can be suppressed by the clamp. Therefore, even in the vicinity of the resonance point of the anti-vibration rubber, it can be prevented from being influenced by the vibration.
According to the fifth aspect of the present invention, the DC power supply device inside the control unit is constrained by two fixed seats so as to endure both vertical and horizontal vibrations. Even in the vicinity of the resonance point, it is possible to avoid the influence of the vibration.
According to the sixth aspect of the invention, since the capacitor, the semiconductor element, and the leg portion of the resistor attached to the printed wiring board are fixed by the resin, they are not easily damaged even when subjected to vibration.
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
本発明は各種の天井クレーンに適用されるが、その一種であるレードルクレーンを例にとって以下の実施形態を説明する。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The present invention is applied to various overhead cranes, and the following embodiment will be described by taking a ladle crane as an example as an example.
図１０および図１１に示すように、レードルクレーンＡは、ガーダ１と車輪２とを備えており、建屋の柱に設置されたレールＲ上を走行するようになっている。
ガーダ１上には、走行用の駆動装置のほか、主フック３を巻き上げ下げする主巻き装置４が主トロリー５上に搭載されている。主巻き装置４は２台の主電動機６と２台の主ドラム７とからなり、主ドラム７と主フック３との間には、ワイヤロープが掛けまわされている。このため、主電動機６を正逆転させることで、主フック３を昇降することができる。
As shown in FIGS. 10 and 11, the ladle crane A includes a girder 1 and wheels 2 and travels on a rail R installed on a pillar of the building.
On the girder 1, a main winding device 4 for winding and lowering the main hook 3 is mounted on the main trolley 5 in addition to a driving device for traveling. The main winding device 4 includes two main electric motors 6 and two main drums 7, and a wire rope is hung between the main drum 7 and the main hook 3. For this reason, the main hook 3 can be moved up and down by rotating the main motor 6 forward and backward.
また、ガーダ１上には、補フック１３を巻き上げ下げする補巻き装置１４が補トロリー１５上に搭載されている。補巻き装置は補電動機１６と補ドラム１７とからなり、補ドラム１７と補フック１３との間にはワイヤロープが掛けまわされている。 On the girder 1, an auxiliary winding device 14 for winding and lowering the auxiliary hook 13 is mounted on the auxiliary trolley 15. The auxiliary winding device includes an auxiliary electric motor 16 and an auxiliary drum 17, and a wire rope is hung between the auxiliary drum 17 and the auxiliary hook 13.
電動機制御装置２０は、前記主電動機６の回転速度を制御するものであり、ガーダ１上に設置されている。
この電動機制御装置２０は、高圧マトリクスコンバータを用いたものである。高圧マトリクスコンバータは、3000Ｖ以上の交流電源の交流電圧を直接3000Ｖ以上の交流電圧に変換する装置で、インバータのような直流電圧部分の電解コンデンサを持たずこの部分の保守が不要で、また変換ロスが少なく高効率という特徴を有する電動機用の速度制御装置である。
The electric motor control device 20 controls the rotation speed of the main electric motor 6 and is installed on the girder 1.
This electric motor control device 20 uses a high voltage matrix converter. The high-voltage matrix converter is a device that directly converts the AC voltage of an AC power supply of 3000V or more into an AC voltage of 3000V or more, and does not have an electrolytic capacitor for the DC voltage part like an inverter, and this part does not require maintenance, and conversion loss This is a speed control device for an electric motor having a feature of low efficiency and high efficiency.
図１は図１１に示す本発明の一実施形態に係る電動機制御装置２０を示している。
同図に示すように、電動機制御装置２０は、例えばトランス盤２１とセル盤２２とから構成されている。トランス盤２１の内部には二次側に複数巻線を有する多巻線変圧器が設置される。セル盤２２の内部には、Ｒ相とＳ相とＴ相を構成するセルが、各相につき、複数台取付けられ、各セルはＦＲＰ等の絶縁材で形成した桟に取付けられる。
FIG. 1 shows an electric motor control device 20 according to an embodiment of the present invention shown in FIG.
As shown in the figure, the electric motor control device 20 is composed of, for example, a transformer board 21 and a cell board 22. A multi-winding transformer having a plurality of windings on the secondary side is installed inside the transformer board 21. Inside the cell board 22, a plurality of cells constituting an R phase, an S phase, and a T phase are attached to each phase, and each cell is attached to a rail formed of an insulating material such as FRP.
前記電動機制御装置２０は、主巻き装置４を構成する２台の主電動機６に対応して２組が設けられており、２組の電動機制御装置２０が取付台３０に設置されている。 Two sets of the motor control devices 20 are provided corresponding to the two main motors 6 constituting the main winding device 4, and the two sets of motor control devices 20 are installed on the mounting base 30.
取付台３０は、下部フレーム３１と上部フレーム３２と、それらを結合する側枠３３とからなる立方体構造物である。
下部フレーム３１は、レードルクレーンＡのガーダ１上にボルト等で固定される部材である。
図１に示すように、トランス盤２１とセル盤２２は、それぞれの底部の下に防振ゴム４０を介装して下部フレーム３１に取付けられている。
The mounting base 30 is a cubic structure including a lower frame 31, an upper frame 32, and a side frame 33 that couples them.
The lower frame 31 is a member fixed on the girder 1 of the ladle crane A with a bolt or the like.
As shown in FIG. 1, the transformer board 21 and the cell board 22 are attached to the lower frame 31 with an anti-vibration rubber 40 interposed between the bottom parts thereof.
図２は図１の取付台３０における下部フレーム３１の右側または左側の半分を示している。
図において下部フレーム３１は、トランス盤２１設置用のフレーム部３４とセル盤２２設置用のフレーム部３５からなり、各フレーム部３４，３５とも、長方形の外枠材とその内部で渡し掛けられた内部材とから、各盤の取付けに好適なように構成されている。
FIG. 2 shows the right or left half of the lower frame 31 in the mount 30 of FIG.
In the figure, the lower frame 31 is composed of a frame part 34 for installing the transformer board 21 and a frame part 35 for installing the cell board 22, and each of the frame parts 34, 35 is passed through a rectangular outer frame material and the inside thereof. It is comprised from the inner member so that it may be suitable for attachment of each board.
そして、各フレーム部３４，３５とも四隅に防振ゴム４０が設置されている。そして、各防振ゴム４０には、トランス盤２１の四隅が取付けられ、またセル盤２２の四隅が取付けられるようになっている。 Anti-vibration rubber 40 is installed at the four corners of each of the frame portions 34 and 35. Each vibration isolator 40 is provided with the four corners of the transformer board 21 and the four corners of the cell board 22.
上記のように、本実施形態の防振構造は、電動機制御装置２０全体を一体として防振措置を施したものである。
このように、電動機制御装置２０全体に伝わる振動を減衰するので、内部の高圧マトリクスコンバータを振動から保護できる。
また、防振ゴム４０がガーダ１と電動機制御装置２０との間の最短距離の部位で振動を減衰することになる。このため、取付腕によって防振ゴムを介在させた場合のように、取付腕自体の共振等の不具合が発生する余地がなく、振動減衰効率が高くなる。
As described above, the vibration isolating structure of the present embodiment is one in which the whole motor control device 20 is integrated and a vibration isolating measure is applied.
Thus, since the vibration transmitted to the entire motor control device 20 is attenuated, the internal high-voltage matrix converter can be protected from vibration.
Further, the anti-vibration rubber 40 attenuates vibrations at the shortest distance between the girder 1 and the motor control device 20. For this reason, there is no room for problems such as resonance of the mounting arm itself as in the case where the vibration isolating rubber is interposed by the mounting arm, and the vibration damping efficiency is increased.
図３は防振ゴムの一例の説明図であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は側面図である。
図において、防振ゴム４０は、上取付板４１と下取付板４２との間にラバースプリング４３を介装させたものである。ラバースプリング４３は、それ自体が垂直方向に伸縮して縦振動を吸収する機能と、水平面内全方向に揺れ動いて横振動を吸収する全方位の減衰機能を有するものである。そして、図示の例ではラバースプリング４３を４個用い四角形の各頂点となる位置に配置している。なお、ラバースプリング４３は、四角形の頂点以外の場所に設置してもよく、また４本以上を設置してもよい。
FIG. 3 is an explanatory view of an example of the vibration-proof rubber, wherein (A) is a plan view, (B) is a front view, and (C) is a side view.
In the figure, the anti-vibration rubber 40 has a rubber spring 43 interposed between an upper mounting plate 41 and a lower mounting plate 42. The rubber spring 43 itself has a function of expanding and contracting in the vertical direction to absorb longitudinal vibration, and a function of omnidirectional damping that swings in all directions in a horizontal plane and absorbs lateral vibration. In the example shown in the figure, four rubber springs 43 are used and are arranged at positions corresponding to the vertices of the rectangle. In addition, the rubber spring 43 may be installed in places other than the vertex of a rectangle, and four or more may be installed.
上記防振ゴム４０において、上取付板４１と下取付板４２との間は、ボルト４４で連結されているが、この連結は緩いもので、上取付板４１と下取付板４２との間の相対変位を許容できるようになっている。
上取付板４１に設けた孔４５は、上取付板４１とトランス盤２１やセル盤２２を結合するボルト等を通す孔である。下取付板４２に設けた孔４６は、下取付板４２をコンバータ取付台３０の下部フレーム３１に取付けるボルト等を通す孔である。
In the anti-vibration rubber 40, the upper mounting plate 41 and the lower mounting plate 42 are connected by bolts 44, but this connection is loose, and the upper mounting plate 41 and the lower mounting plate 42 are not connected. Relative displacement can be allowed.
A hole 45 provided in the upper mounting plate 41 is a hole through which a bolt or the like for connecting the upper mounting plate 41 to the transformer board 21 or the cell board 22 is passed. The hole 46 provided in the lower mounting plate 42 is a hole through which a bolt or the like for mounting the lower mounting plate 42 to the lower frame 31 of the converter mounting base 30 is passed.
図１に示すように、トランス盤２１やセル盤２２の底部を防振ゴム４０を介して下部フレーム３１に取付けておくと、防振ゴム４０のラバースプリング４３が縦振動も横振動も吸収するので、電動機制御装置２０に伝わる振動を全方位で吸収することができる。 As shown in FIG. 1, when the bottom of the transformer board 21 or the cell board 22 is attached to the lower frame 31 via the vibration isolating rubber 40, the rubber spring 43 of the vibration isolating rubber 40 absorbs both vertical and lateral vibrations. Therefore, vibration transmitted to the motor control device 20 can be absorbed in all directions.
また、上記防振ゴム４０は、１本１本のラバースプリング４３自体が横振動を吸収するものであるが、これに加えて、隣接する４本のラバースプリング４３が互いに横振動を抑制するよう作用する。すなわち、４本のうちの１本のラバースプリング４３に生ずる曲げに対しこれに隣接するラバースプリング４３が抵抗となって曲げを抑制する働きをするので、早期に振動を収束させる。そして、四角形の各頂点となる位置への配置は、すべての方向の横振動に抵抗を発生させるので、全方位の横振動の吸収効果が高くなるものである。 In addition, in the above-described anti-vibration rubber 40, each rubber spring 43 itself absorbs lateral vibration. In addition, the four rubber springs 43 adjacent to each other suppress lateral vibration. Works. That is, since the rubber spring 43 adjacent to the bending generated in one of the four rubber springs 43 acts as a resistance to suppress the bending, the vibration is converged at an early stage. Further, the arrangement at the positions of the respective vertices of the quadrangle causes resistance to lateral vibration in all directions, so that the effect of absorbing lateral vibration in all directions is enhanced.
本実施形態の防振ゴム４０は、全方位（ＸＹＺ方向）で１０Hz以上の有効な減衰特性のある防振ゴムであり、高圧マトリクスコンバータ内部の電気機器（トランス、セル、コントロール基板等）に大きな振動を受けないようにすることができる。
また、防振ゴム４０のラバースプリング４３の選定に当たってはクレーンの固有振動数と防振ゴム４０の共振周波数が一致しないように振動帯域を外して選定しているので、レードルクレーンの振動によって共振することはない。
The anti-vibration rubber 40 of the present embodiment is an anti-vibration rubber having effective damping characteristics of 10 Hz or more in all directions (XYZ directions), and is large for electric devices (transformers, cells, control boards, etc.) inside the high-voltage matrix converter. It can be made not to receive vibration.
Further, in selecting the rubber spring 43 of the vibration isolator 40, the vibration band is selected so that the natural frequency of the crane and the resonance frequency of the vibration isolator 40 do not coincide with each other. There is nothing.
次に、電動機制御装置２０の内部の防振構造を説明する。本実施形態では、前述した防振ゴム４０による振動減衰対策に加え、トランス盤２１とセル盤２２の内部に各種固定用部材を追加することで、防振ゴム自体の共振点でもその振動の影響を受けないようにすることができる。 Next, the vibration isolation structure inside the motor control device 20 will be described. In the present embodiment, in addition to the above-described vibration damping measures by the vibration isolating rubber 40, various fixing members are added inside the transformer board 21 and the cell board 22, so that the influence of the vibration also at the resonance point of the vibration isolating rubber itself. You can avoid it.
図４に図１示したトランス盤２１とセル盤２２の内部を示す。
トランス盤２１は直方体の枠組みである筐体枠２４を有しており、セル盤２２も直方体の枠組みである筐体枠２７を有している。そして、２つの筐体枠２４，２７は互いに結合されている。
FIG. 4 shows the inside of the transformer board 21 and the cell board 22 shown in FIG.
The transformer board 21 has a casing frame 24 that is a rectangular parallelepiped frame, and the cell board 22 also has a casing frame 27 that is a rectangular parallelepiped frame. The two casing frames 24 and 27 are coupled to each other.
図５は本実施形態に係る高圧マトリクスコンバータトランス盤における変圧器の固定構造の説明図である。
同図に示すように、トランス盤２１内に設置される多巻線変圧器５０は、その底部が従来と同様に、筐体枠２４の底板24a上に固定された固定座５１にボルト等で取付けられている。これに加え、多巻線変圧器５０の上方空間において固定用桟５２を渡し掛け、その両端を筐体枠２４の側枠24b,24b間に固定している。そして、多巻線変圧器５０の上端部は、固定用桟５２にボルト等で取付けることにより固定するようにしている。このように、多巻線変圧器５０の上下両端部を固定することで、垂直方向のみならず水平方向の振動が加わっても、多巻線変圧器５０が上下にも前後左右にも動かないようにされている。そして、防振ゴム４０の共振点付近でも、その振動の影響を受けないようにすることができる。
FIG. 5 is an explanatory diagram of the fixing structure of the transformer in the high voltage matrix converter transformer board according to the present embodiment.
As shown in the figure, the multi-winding transformer 50 installed in the transformer panel 21 is fixed to a fixed seat 51 fixed on the bottom plate 24a of the housing frame 24 with bolts or the like, as in the conventional case. Installed. In addition, a fixing bar 52 is passed over the space above the multi-winding transformer 50 and both ends thereof are fixed between the side frames 24b and 24b of the housing frame 24. The upper end portion of the multi-winding transformer 50 is fixed by being attached to the fixing bar 52 with a bolt or the like. In this way, by fixing the upper and lower ends of the multi-winding transformer 50, the multi-winding transformer 50 does not move up and down, back and forth, and left and right even when vibrations are applied not only in the vertical direction but also in the horizontal direction. Has been. Further, even in the vicinity of the resonance point of the vibration isolating rubber 40, it is possible to avoid the influence of the vibration.
図４に示すトランス盤２１の上部空間、すなわち前記多巻線変圧器５０の上方空間には、制御部２５が取付けられており、この制御部２５にはＤＣ電源装置５４が取付けられている。
図６は本実施形態に係る高圧マトリクスコンバータにおける制御回路用ＤＣ電源装置の固定構造の説明図である。
図６に示すように、取付け板５３は、各種制御器を取り付ける部材であり、その上に固定される制御回路用のＤＣ電源装置５４は、従来と同様に底面を取付け板５３に接合させ、水平方向前方に張り出して取付けられている。このＤＣ電源装置５４は高さ方向の寸法（前面への突出量）が一番大きいので、従来の取付け構造のみでは垂直、左右方向の振動による影響を受けやすい。そこで本実施形態ではＤＣ電源装置の下方側面に第１の固定座５５を取付けて、上下方向の振動による影響を抑制すると共に、左右方向の振動による影響も抑制するため、上面がＤＣ電源装置５４の底面と接する第２の固定座５６を追加している。この第２の固定座５６は、互いに直交する２枚の側面板56a,56bを天板56cで結合した剛性の高い部材であって、この第２の固定座５６の二つの側面板56a,56bをそれぞれ第１の固定座５５と取付け板５３に接合して固定し、かつ天板56cにＤＣ電源装置５４を載せて保持している。
このような取付け構造とすることにより、上下方向のみならず左右方向の振動が加わってもＤＣ電源装置５４を前後左右に動かないように拘束することができる。そして、防振ゴム４０の共振点付近でも、その振動の影響を受けないようにすることができる。
A control unit 25 is attached to an upper space of the transformer board 21 shown in FIG. 4, that is, an upper space of the multi-winding transformer 50, and a DC power supply device 54 is attached to the control unit 25.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a fixing structure of the DC power supply device for the control circuit in the high voltage matrix converter according to the present embodiment.
As shown in FIG. 6, the attachment plate 53 is a member for attaching various controllers, and the DC power supply 54 for the control circuit fixed on the attachment plate is joined to the attachment plate 53 at the bottom as in the prior art. It is installed to project forward in the horizontal direction. Since the DC power supply 54 has the largest dimension in the height direction (the amount of protrusion to the front surface), the conventional mounting structure alone is easily affected by vibrations in the vertical and horizontal directions. Therefore, in the present embodiment, the first fixed seat 55 is attached to the lower side surface of the DC power supply device to suppress the influence due to the vibration in the vertical direction and also to suppress the influence due to the vibration in the horizontal direction. A second fixed seat 56 that contacts the bottom surface of the second is added. The second fixed seat 56 is a highly rigid member in which two side plates 56a and 56b orthogonal to each other are joined by a top plate 56c, and the two side plates 56a and 56b of the second fixed seat 56 are combined. Are joined and fixed to the first fixing seat 55 and the mounting plate 53, respectively, and the DC power supply 54 is mounted on the top plate 56c and held.
By adopting such an attachment structure, the DC power supply 54 can be restrained not to move back and forth and from side to side even when vibrations in the left and right direction as well as the vertical direction are applied. Further, even in the vicinity of the resonance point of the vibration isolating rubber 40, it is possible to avoid the influence of the vibration.
図７は本実施形態に係る高圧マトリクスコンバータトランス盤における入出力電圧検出用抵抗の固定構造の説明図である。
同図に示す抵抗５７は、トランス盤２１に装備され入出力の電圧を検出するために、入出力の電圧を分圧し、制御回路に入力可能な低電圧に変換するために設けられている。従来はこの抵抗５７は取付けベース５８上に装備された碍子59aと端子台59bに二本の足を各々接続することで抵抗本体が宙に浮いた状態で固定されていた。本実施形態では、これに加え、支え６０を取付けベース５８上に取付けて、この支え６０に抵抗５７の本体をインシュロックで固定している。このため、振動により抵抗５７の足が折損することを回避することができる。そして、防振ゴム４０の共振点付近でも、その振動の影響を受けないようにすることができる。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a fixing structure of the input / output voltage detection resistor in the high voltage matrix converter transformer board according to the present embodiment.
A resistor 57 shown in the figure is provided in the transformer board 21 to divide the input / output voltage and convert it to a low voltage that can be input to the control circuit in order to detect the input / output voltage. Conventionally, the resistor 57 is fixed in a state where the resistor body is floated by connecting two legs to an insulator 59a and a terminal block 59b mounted on the mounting base 58, respectively. In this embodiment, in addition to this, a support 60 is mounted on the mounting base 58, and the main body of the resistor 57 is fixed to the support 60 with an insulation lock. For this reason, it is possible to avoid breakage of the legs of the resistor 57 due to vibration. Further, even in the vicinity of the resonance point of the vibration isolating rubber 40, it is possible to avoid the influence of the vibration.
図４に示すセル盤２２では、複数個のセル６１、図示の実施形態では９個のセル６１が装備されている。
図８は本実施形態に係る高圧マトリクスコンバータセルにおける車輪の固定構造の説明図である。
同図に示すように、セル６１は底部において前側の車輪６２と奥側の車輪６３を有している。一方、図４に示すセル盤２２の筐体枠２７の９個の収容室内には図８（Ａ）に示す桟６４がそれぞれ設置されている。この桟６４の前方には前記車輪６２を落し込む凹所６６を形成しており、奥側には固定座６５を設けている。この固定座６５は、同図（Ｃ）に示すように、後方の車輪６３の後面に当接する基部65aと、その基部65aの上方から前方に突出し車輪６３の上面に当接する突出部65bを有している。
したがって、同図（Ａ）の矢印の方向にセル６１を桟６４に挿入すると、同図（Ｂ）に示すように前方の車輪６３は凹所６６に落し込まれ、後方の車輪６３は固定座６５に嵌合して、前後にも動かず上下にも動かないように拘束される。よって、前後方向の振動に垂直方向の振動にも影響を受けないで、セル６１をしっかりと保持することができる。そして、防振ゴム４０の共振点付近でも、その振動の影響を受けないようにすることができる。
The cell board 22 shown in FIG. 4 is equipped with a plurality of cells 61, and in the illustrated embodiment, nine cells 61.
FIG. 8 is an explanatory diagram of a wheel fixing structure in the high-pressure matrix converter cell according to the present embodiment.
As shown in the figure, the cell 61 has a front wheel 62 and a rear wheel 63 at the bottom. On the other hand, crosspieces 64 shown in FIG. 8A are installed in the nine accommodating chambers of the casing frame 27 of the cell board 22 shown in FIG. A recess 66 into which the wheel 62 is dropped is formed in front of the crosspiece 64, and a fixed seat 65 is provided on the back side. As shown in FIG. 5C, the fixed seat 65 has a base portion 65a that contacts the rear surface of the rear wheel 63, and a protruding portion 65b that protrudes forward from above the base portion 65a and contacts the upper surface of the wheel 63. doing.
Therefore, when the cell 61 is inserted into the crosspiece 64 in the direction of the arrow in FIG. 5A, the front wheel 63 is dropped into the recess 66 and the rear wheel 63 is fixed to the fixed seat as shown in FIG. It is constrained so that it does not move back and forth and does not move up and down. Therefore, the cell 61 can be firmly held without being affected by the vibration in the vertical direction and the vibration in the vertical direction. Further, even in the vicinity of the resonance point of the vibration isolating rubber 40, it is possible to avoid the influence of the vibration.
図９は本実施形態に係る高圧マトリクスコンバータセル盤における中性点用ケーブルの固定構造の説明図である。
図に示すように、Ｒ相とＳ相とＴ相を構成する各セル６１は、それぞれ上段、中段、下段の三段に配置され、各段で隣接するセル６１の出力端子をケーブル７１で接続することで各相の出力回路を構成し、さらに各段の左端または右端の３個のセル６１の出力端子を２本のケーブルで接続することで中性点回路を構成し、全体としてスター結線の三相出力回路を構成している。この中性点回路の２本のケーブル７１は、曲げ加工によりコの字形状となっており、その固定は両端のアンプをセル６１の出力端子に接続することにより行っている。
FIG. 9 is an explanatory view of a neutral point cable fixing structure in the high voltage matrix converter cell board according to the present embodiment.
As shown in the figure, the cells 61 constituting the R-phase, S-phase, and T-phase are arranged in three stages, an upper stage, a middle stage, and a lower stage, and the output terminals of adjacent cells 61 in each stage are connected by a cable 71. Thus, the output circuit of each phase is configured, and further, the neutral point circuit is configured by connecting the output terminals of the three cells 61 at the left end or the right end of each stage with two cables, and the star connection as a whole The three-phase output circuit is configured. The two cables 71 of the neutral circuit are U-shaped by bending and are fixed by connecting amplifiers at both ends to the output terminals of the cell 61.
本実施形態では更に、セル盤の筐体２７にクランプ７２を取付け、このクランプ７２で各ケーブル７１を固定することで振動を受けにくい構造としている。そして、防振ゴム４０の共振点付近でも、その振動の影響を受けないようにすることができる。 In the present embodiment, a clamp 72 is attached to the casing 27 of the cell board, and each cable 71 is fixed by the clamp 72, so that the structure is less susceptible to vibration. Further, even in the vicinity of the resonance point of the vibration isolating rubber 40, it is possible to avoid the influence of the vibration.
また、トランス盤２１に装備された図示しない制御部及びセル盤２２の各セル６１に装備された制御部のプリント配線基板に取付けられた半導体素子や抵抗、コンデンサなどのディスクリート部品の脚部は、それぞれ樹脂により固定され、振動を受けても破損しにくくされている。 In addition, legs of discrete components such as semiconductor elements, resistors, and capacitors attached to a printed wiring board of a control unit (not shown) installed in the transformer board 21 and a control unit installed in each cell 61 of the cell board 22 are: Each is fixed with resin and is not easily damaged even when subjected to vibration.
また本発明の上記実施形態に係る防振構造につき、溶銑用レードルクレーンで振動測定を行って、その効果を確認した。
（１）加速度減衰試験
図４に示す電動機制御装置２０を実施例１とし、これに加速度センサ（圧電式加速度ピックアップ（３方向）加速度センサ）を取付けた。取付箇所は以下の６箇所である。
ａ１）防振ゴム４０の下
ａ２）防振ゴム４０の上
ｂ）トランスフレーム上部中央
ｃ）セル固定ビーム
ｄ）セル本体下部
ｅ）フレーム枠の上部
実験は、実用３年間に相当する負荷を与えた。
防振構造を採用していないクレーン実機でこの加振試験を行うと、振動により電動機制御装置が破壊されてしまう可能性があるが、上記実施形態に係る防振構造を採用した電動機制御装置では、上記（ａ１）〜（ｅ）の箇所について振動を許容値内に抑えることができることを確認できた。
（２）防振ゴム自体の減衰効果
防振ゴムの効果を確認するため、防振ゴム４０の下（ａ１）と上（ａ２）との２箇所について加速度データを比較し評価した。
加速度データを比較したところ、防振ゴム４０上（ａ２）が下（ａ１）に比べ大幅に加速度が減少していることが確認された。
（３）まとめ
・実施例１の測定結果は、電動機制御装置２０内で制御機器の許容値以内となった。これは、電動機制御装置（高圧マトリクスコンバータ）の耐久性に問題のないことを意味する。
・制御機器に影響がある加速度について、防振ゴムの効果が確認できた。
Moreover, about the vibration isolating structure which concerns on the said embodiment of this invention, the vibration measurement was performed with the ladle crane for hot metal, and the effect was confirmed.
(1) Acceleration Attenuation Test An electric motor control device 20 shown in FIG. 4 was set as Example 1, and an acceleration sensor (piezoelectric acceleration pickup (3-direction) acceleration sensor) was attached thereto. The following six places are attached.
a1) Below the anti-vibration rubber 40 a2) Above the anti-vibration rubber 40 b) Upper center of the transformer frame c) Cell fixed beam d) Lower part of the cell body e) Upper part of the frame frame The experiment gave a load equivalent to three years of practical use. It was.
When this excitation test is performed on an actual crane that does not employ a vibration isolation structure, the motor control device may be destroyed by vibration, but in the motor control device that employs the vibration isolation structure according to the above embodiment, It has been confirmed that the vibrations can be suppressed within the permissible values for the locations (a1) to (e).
(2) Damping effect of anti-vibration rubber itself In order to confirm the effect of the anti-vibration rubber, acceleration data were compared and evaluated at two locations, the bottom (a1) and the top (a2) of the anti-vibration rubber 40.
When the acceleration data was compared, it was confirmed that the acceleration was significantly reduced on the anti-vibration rubber 40 (a2) compared to the bottom (a1).
(3) Summary • The measurement result of Example 1 was within the allowable value of the control device in the motor control device 20. This means that there is no problem in durability of the electric motor control device (high voltage matrix converter).
-The effect of anti-vibration rubber was confirmed for acceleration that affects the control equipment.
以上のとおり、本発明の防振構造は効果が高く振動からの保護がとくに強く要求される高圧マトリクスコンバータの信頼性確保に有益なものである。 As described above, the anti-vibration structure of the present invention is effective in ensuring the reliability of a high-voltage matrix converter that is particularly effective and requires strong protection from vibration.
１ ガーダ
２ 車輪
３ 主フック
４ 主巻き装置
５ 主トロリー
６ 主電動機
７ 主ドラム
１３ 補フック
１４ 補巻き装置
１７ 補ドラム
２０ 電動機制御装置
２１ トランス盤
２２ セル盤
３０ 取付台
３１ 下部フレーム
３２ 上部フレーム
３４ トランス盤設置用のフレーム部
３５ セル盤設置用のフレーム部
４０ 防振ゴム
４１ 上取付板
４２ 下取付板
４３ ラバースプリング
５０ 多巻線変圧器
５１ 固定座
５２ 固定用桟
５３ 取付け板
５４ ＤＣ電源装置
５５ 第１の固定座
５６ 第２の固定座
５７ 抵抗
６０ 支え
６１ セル
６２ 車輪
６３ 車輪
６４ 桟
６５ 固定座
６６ 凹所
７２ クランプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Girder 2 Wheel 3 Main hook 4 Main winding device 5 Main trolley 6 Main electric motor 7 Main drum 13 Supplementary hook 14 Supplementary winding device 17 Supplementary drum 20 Electric motor control device 21 Transformer board 22 Cell board 30 Mounting base 31 Lower frame 32 Upper frame
34 Frame part for installing the transformer panel 35 Frame part for installing the cell panel 40 Anti-vibration rubber 41 Upper mounting plate 42 Lower mounting plate 43 Rubber spring 50 Multi-winding transformer 51 Fixed seat 52 Fixing bar 53 Mounting plate 54 DC power supply Device 55 First fixed seat 56 Second fixed seat 57 Resistance
60 Support 61 Cell 62 Wheel 63 Wheel 64 Crosspiece 65 Fixed Seat 66 Recess 72 Clamp
Claims (6)
前記主巻き装置の電動機による前記ワイヤの巻き上げ巻き下げの速度制御をする電動機制御装置を備えており、
該電動機制御装置は、高圧マトリクスコンバータにより速度制御が行われるものであって、多巻線変圧器が内部に設けられたトランス盤と、三相出力回路を構成するセルが内部に設けられたセル盤と、を有しており、
前記電動機制御装置は、全方位振動減衰型の防振ゴムを介して前記ガーダに取付けられており、
前記防振ゴムは、トランス盤の底部の四隅とガーダとの間、及び、セル盤の底部の四隅とガーダとの間、に直接介装されている
ことを特徴とする天井クレーン。 A girder, a main winding device mounted on the girder, and a main hook that is suspended from the main winding device via a wire and can be moved up and down by winding and unwinding the wire by the main winding device In overhead cranes,
An electric motor control device for controlling the speed of winding and unwinding of the wire by the electric motor of the main winding device;
Said motor control apparatus I der which speed control by the high-pressure matrix converter is performed, a transformer board that multi-winding transformer is provided inside, the cells constituting the three-phase output circuit provided therein A cell board, and
The motor control device is attached to the girder via an omnidirectional vibration damping type anti-vibration rubber,
The overhead crane , wherein the anti-vibration rubber is directly interposed between the four corners of the bottom of the transformer board and the girder and between the four corners of the bottom of the cell board and the girder. .
ことを特徴とする請求項１記載の天井クレーン。 The anti-vibration rubber has a rubber spring interposed between an upper mounting plate and a lower mounting plate, and the rubber spring has a function of absorbing vertical longitudinal vibration and horizontal vibration in a horizontal plane. And the four or more rubber springs are arrange | positioned, The overhead crane of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
該固定構造は、前記多巻線変圧器の上部を前記電動機制御装置の筐体枠に取付けられた固定用桟に固定するものである
ことを特徴とする請求項１記載の天井クレーン。 The motor control device has a built-in multi-winding transformer fixing structure,
The overhead crane according to claim 1, wherein the fixing structure fixes an upper portion of the multi-winding transformer to a fixing bar attached to a housing frame of the motor control device.
該固定構造は、前記各セルの底部における前方と後方に取付けた車輪を収容する桟を有しており、該桟には前方の車輪を落とし込む凹所と後方の車輪に嵌合して車輪の上面および後面が当接する固定座と、
前記各セルの出力をスター結線するケーブルのうち中性点を形成する二本のケーブルを固定するクランプとを有している
ことを特徴とする請求項１記載の天井クレーン。 The electric motor control device has a built-in fixing structure of a plurality of cells,
The fixing structure has a beam that accommodates the front and rear wheels attached to the bottom of each cell, and the beam is fitted into a recess into which the front wheel is dropped and the rear wheel. A fixed seat with which the upper and rear surfaces abut,
The overhead crane according to claim 1, further comprising a clamp for fixing two cables forming a neutral point among the cables for star connection of the output of each cell.
該固定構造は、入力及び出力電圧を分圧する抵抗の本体を縛着する支えと、制御回路用のＤＣ電源装置に取付けられ、該ＤＣ電源装置を取付け板に固定する固定座とを備えており、
該固定座は、上下方向の振動を抑制する第１の固定座と左右方向の振動を抑制する第２の固定座が結合したものである
ことを特徴とする請求項１記載の天井クレーン。 The electric motor control device has a built-in control unit fixing structure,
The fixing structure includes a support that binds a main body of a resistor that divides input and output voltages, and a fixing seat that is attached to a DC power supply device for a control circuit and fixes the DC power supply device to a mounting plate. ,
2. The overhead crane according to claim 1, wherein the fixed seat is a combination of a first fixed seat that suppresses vibration in the vertical direction and a second fixed seat that suppresses vibration in the left-right direction.
ことを特徴とする請求項１記載の天井クレーン。 The motor control device includes a printed wiring board, a capacitor having a leg attached to the printed wiring board, a semiconductor element, and a resistor, and the leg is fixed to the printed wiring board with a resin. The overhead crane according to claim 1.
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