JPH0688200U - Brake combined speed reducer - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小容量のインバータで大容量インバータ並み
の減速性能を得て、短時間、短距離での制動を可能にす
る。 【構成】 減速時に、インバータ１によりモータ２の回
転数が減少されるとともに、（Ａ）においては、インバ
ータ１の出力電圧がブレーキ３に供給されるように、指
令器８が接点を切り換える。一方（Ｂ）においては、イ
ンバータ１の出力周波数がコントローラ７により検出さ
れ、検出値に基づいて設定された周波数による電圧が、
インバータ６によりブレーキ３に与えられる。すなわ
ち、モータとブレーキとを併用した減速動作が行われる
ため、ブレーキライニングの摩耗も非常に少ない。 (57) [Summary] [Purpose] A small-capacity inverter achieves deceleration performance comparable to that of a large-capacity inverter, enabling braking in a short time and in a short distance. [Configuration] During deceleration, the inverter 1 reduces the rotation speed of the motor 2 and, in (A), the commander 8 switches the contacts so that the output voltage of the inverter 1 is supplied to the brake 3. On the other hand, in (B), the output frequency of the inverter 1 is detected by the controller 7, and the voltage at the frequency set based on the detected value is
It is given to the brake 3 by the inverter 6. That is, since the deceleration operation using both the motor and the brake is performed, the wear of the brake lining is very small.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本考案は、産業機械、特に各種クレーンに用いて好適なブレーキ併用減速装置 に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a brake-combined speed reducer suitable for use in industrial machines, particularly various cranes.

【０００２】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

天井クレーン等による巻き上げ、走行動作や、ジブ付きクレーン等による起伏 、旋回動作に対するブレーキ機構にインバータを併用する方式が知られている。 図２に、クレーンにおける従来の同方式による構成例を示す。 図において、１はインバータユニットで、誘導モータ２を駆動する。次に、３ は電動油圧押し上げ機（リフタ）式のブレーキで、図３（Ａ）に示すように、与 えられた周波数に対応したブレーキトルクにより動作するものである（詳細は後 述する）。そして５は、ブレーキ３の動作状態を制御するための接触器の接点Ｂ Ｘ２であり、運転者により指示される指令器８により指令される。 A method is known in which an inverter is used in combination with a braking mechanism for hoisting and traveling by an overhead crane or the like, and undulation and turning by a crane with a jib. FIG. 2 shows a configuration example of the same conventional crane system. In the figure, 1 is an inverter unit, which drives an induction motor 2. Next, 3 is an electric hydraulic lifter (lifter) type brake, which is operated by a brake torque corresponding to a given frequency as shown in FIG. 3 (A) (details will be described later). . Reference numeral 5 denotes a contact BX2 of the contactor for controlling the operating state of the brake 3, which is instructed by the commander 8 instructed by the driver.

【０００３】 本構成において、クレーン動作の通常運転時には、モータ２はインバータ１の 出力周波数に比例した回転数で動作する。そして、接点ＢＸ２は閉じられており 、電源より出力される商用周波数（５０／６０Ｈｚ）によりブレーキ３の油圧リ フタが押し上げられた状態であるため、ブレーキ力は発生しない。次に、制動時 には、インバータ１の出力周波数を下げてモータ２を減速し、停止寸前に指令器 ８により接点ＢＸ２を開とする。よってブレーキ３と電源とが遮断され、ブレー キにかかる周波数は「０」となり、油圧リフタの押し上げ力が低下することによ りブレーキ力が発生し、クレーン動作が停止する。In this configuration, during normal operation of the crane operation, the motor 2 operates at a rotation speed proportional to the output frequency of the inverter 1. Since the contact BX2 is closed and the hydraulic lifter of the brake 3 is pushed up by the commercial frequency (50/60 Hz) output from the power source, no braking force is generated. Next, at the time of braking, the output frequency of the inverter 1 is reduced to decelerate the motor 2, and the commander 8 opens the contact BX2 just before the stop. Therefore, the brake 3 and the power supply are cut off, the frequency applied to the brake becomes "0", and the lifting force of the hydraulic lifter is reduced to generate the braking force and the crane operation is stopped.

【０００４】[0004]

【考案が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the device]

この方式によると、減速がスムースに行われてブレーキの摩耗は非常に少ない が、インバータのみで減速動作を行わせるために、インバータの容量を大にしな ければならない。逆に、インバータの容量で減速時間、つまりは減速停止距離が 決まるので、小型で安価なインバータを使用すると減速停止距離が大きくなるた め、安全上問題となる。 これに対して、ブレーキにより減速動作を行わせた場合には、減速がスムース に行われずにブレーキライニングの摩耗が大となり、また、制動時の機械に対す る衝撃が大きい。 According to this method, deceleration is performed smoothly and brake wear is very small, but in order to perform deceleration operation only by the inverter, the capacity of the inverter must be increased. On the contrary, since the capacity of the inverter determines the deceleration time, that is, the deceleration stop distance, the deceleration stop distance increases when a small and inexpensive inverter is used, which poses a safety problem. On the other hand, when the deceleration operation is performed by the brake, the deceleration is not smoothly performed, the wear of the brake lining is large, and the impact on the machine during braking is large.

【０００５】 本考案は、上述した問題点を解決するために、小容量のインバータで大容量イ ンバータ並みの減速性能を可能にするインバータのブレーキ併用減速装置を提供 することを目的とする。In order to solve the above-mentioned problems, it is an object of the present invention to provide an inverter brake-combined speed reducer that enables a speed reduction performance comparable to a large capacity inverter with a small capacity inverter.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

上記課題を解決するために、請求項１に記載の考案にあっては、インバータに より駆動されるモータと、入力された電圧の周波数によってブレーキトルクが制 御されるブレーキと、減速時における前記インバータの出力電圧を前記ブレーキ に供給する供給手段とを具備することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, in the device according to claim 1, a motor driven by an inverter, a brake whose brake torque is controlled by the frequency of an input voltage, and the above-mentioned brake during deceleration. And a supply means for supplying the output voltage of the inverter to the brake.

【０００７】 また、請求項２に記載の考案にあっては、インバータにより駆動されるモータ と、入力された電圧の周波数によってブレーキトルクが制御されるブレーキと、 減速時における前記インバータの出力周波数を検出し、この検出結果に基づいて 前記ブレーキに供給する電圧の周波数を設定する設定手段とを具備することを特 徴とする。According to the second aspect of the invention, the motor driven by the inverter, the brake whose brake torque is controlled by the frequency of the input voltage, and the output frequency of the inverter during deceleration are set. And a setting means for setting the frequency of the voltage supplied to the brake based on the detection result.

【０００８】[0008]

【作用】[Action]

請求項１に記載の考案にあっては、減速時に、インバータによりモータの回転 数が減少されるとともに、供給手段によって同インバータの出力電圧がブレーキ に供給される。 請求項２に記載の考案にあっては、減速時に、インバータによりモータの回転 数が減少されるとともに、設定手段により、同インバータの出力周波数が検出さ れて、この検出結果に基づいて設定された周波数を有する電圧がブレーキに供給 される。 よって、モータとブレーキとを併用した減速動作が行われる。 According to the first aspect of the present invention, during deceleration, the rotation speed of the motor is reduced by the inverter, and the output voltage of the inverter is supplied to the brake by the supply means. According to the second aspect of the present invention, during deceleration, the rotation speed of the motor is reduced by the inverter, and the output frequency of the inverter is detected by the setting means and set based on the detection result. A voltage having a different frequency is supplied to the brake. Therefore, the deceleration operation using both the motor and the brake is performed.

【０００９】[0009]

【実施例】【Example】

以下、図面を参照して、本考案の一実施例について説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【００１０】Ａ：第一の実施例 図１（Ａ）は、本考案の第一の実施例の構成を示すものである。本構成は、図 ２に示す従来の構成に、符号４で示す接触器の接点ＢＸ１が、モータ２の制御線 とブレーキ３の制御線との間に介挿された状態で加えられている。接点ＢＸ１は 、運転者により指示される指令器８により指令される。 A: First Embodiment FIG. 1A shows the configuration of the first embodiment of the present invention. This configuration is added to the conventional configuration shown in FIG. 2 in a state where a contactor contact point BX1 shown by reference numeral 4 is interposed between a control line of the motor 2 and a control line of the brake 3. The contact point BX1 is instructed by the command device 8 instructed by the driver.

【００１１】 上記構成において、通常運転中は、インバータ１は定格周波数（＝商用周波数 （５０／６０Ｈｚ））を出力し、モータ２はインバータ１の出力周波数に比例し た回転数で動作する。そして、接点５（ＢＸ２）は閉、接点４（ＢＸ１）は開と されているので、従来例と同様にブレーキ３はブレーキ力を発生していない。In the above configuration, during normal operation, the inverter 1 outputs a rated frequency (= commercial frequency (50/60 Hz)), and the motor 2 operates at a rotation speed proportional to the output frequency of the inverter 1. Since the contact 5 (BX2) is closed and the contact 4 (BX1) is open, the brake 3 does not generate a braking force as in the conventional example.

【００１２】 そして、制動にあたり、インバータ１は出力周波数を下げてモータ２の回転数 を減少させる。そして、運転者により指令器８が操作され、ブレーキ３用の接点 が接点５から接点４（ＢＸ１）に切り換えられ、ブレーキ３はインバータ１の出 力周波数により制御されるようになる。すなわち、インバータ１の出力周波数が 低下すると、ブレーキ３のリフタの押し上げ力が低下して、ブレーキ力が増大す る。つまり、モータ２の減速トルクにブレーキ３のブレーキトルクが加わった状 態で制動される。そして、ブレーキ３のブレーキ力は、インバータ１の減速時間 に追従して高まるので、クレーン動作が急激に停止することはない。Then, in braking, the inverter 1 lowers the output frequency to reduce the rotation speed of the motor 2. Then, the driver operates the commander 8, the contact for the brake 3 is switched from the contact 5 to the contact 4 (BX1), and the brake 3 is controlled by the output frequency of the inverter 1. That is, when the output frequency of the inverter 1 decreases, the pushing force of the lifter of the brake 3 decreases and the braking force increases. That is, the braking is performed in a state in which the deceleration torque of the motor 2 is added to the braking torque of the brake 3. Then, since the braking force of the brake 3 increases in accordance with the deceleration time of the inverter 1, the crane operation does not suddenly stop.

【００１３】 また、接点５から接点４への切り換えタイミングは、モータに対する減速指令 の後、タイマにより所定時間を設定しても良い。The switching timing from the contact 5 to the contact 4 may be set to a predetermined time by a timer after a deceleration command to the motor.

【００１４】 ところで、油圧リフタ式ブレーキにおけるブレーキトルクは、前掲のように、 図３（Ａ）に示す特性を有する。この特性においては、ブレーキに加える周波数 の減少分に対し、その２乗に比例してブレーキトルクが増加している。すなわち 、減速開始時（図中、周波数が「１」）はブレーキトルクが弱く、停止寸前（周 波数が「０」寸前）に同トルクが非常に高まりブレーキ力が増加する。そこで、 よりスムースで衝撃の少ない停止動作を実現させるための第二の実施例を以下に 示す。By the way, the brake torque in the hydraulic lifter type brake has the characteristic shown in FIG. 3A as described above. In this characteristic, the brake torque increases in proportion to the square of the decrease in the frequency applied to the brake. That is, at the start of deceleration (frequency is “1” in the figure), the braking torque is weak, and immediately before the stop (frequency is almost “0”), the braking torque is greatly increased and the braking force is increased. Therefore, the second embodiment for realizing a smoother and less impact stopping operation will be described below.

【００１５】Ｂ：第二の実施例 図１（Ｂ）は、本考案の第二の実施例の構成を示すものである。この実施例に おいては、図２に示す従来の構成から接点５が除去され、ブレーキ３の動作を制 御するための小型インバータ６が設けられている。また、コントローラ７が設け られ、インバータ１の出力周波数を検出して、インバータ６より出力される周波 数に対する指令を与えている。 B: Second Embodiment FIG. 1B shows the configuration of the second embodiment of the present invention. In this embodiment, the contact 5 is removed from the conventional configuration shown in FIG. 2 and a small inverter 6 for controlling the operation of the brake 3 is provided. Further, a controller 7 is provided to detect the output frequency of the inverter 1 and give a command for the frequency output from the inverter 6.

【００１６】 上記構成において、通常運転時におけるインバータ１およびモータ２の動作は 第一の実施例と同様である。また、ブレーキ３は、インバータ６より出力される 定格周波数（＝商用周波数（５０／６０Ｈｚ））により動作し、油圧リフタが押 し上げられた状態であるため、ブレーキ力は発生していない。次に、制動時には 、インバータ１はその出力周波数を下げてモータ２の回転数を減少させるととも に、コントローラ７がインバータ１の出力周波数を検出し、インバータ６に対し て以下に説明する周波数を出力して指令を行う。そして、インバータ６は、指令 された周波数を出力してブレーキ３を制御する。In the above configuration, the operations of the inverter 1 and the motor 2 during normal operation are the same as in the first embodiment. Further, the brake 3 operates at the rated frequency (= commercial frequency (50/60 Hz)) output from the inverter 6, and the hydraulic lifter is pushed up, so no braking force is generated. Next, at the time of braking, the inverter 1 lowers its output frequency to decrease the rotation speed of the motor 2, and at the same time, the controller 7 detects the output frequency of the inverter 1 and outputs the frequency explained below to the inverter 6. Output and command. Then, the inverter 6 outputs the commanded frequency to control the brake 3.

【００１７】 図３（Ｂ）は、コントローラ７への入力周波数と、その出力周波数との関係を 示すものである。まず、点線に示す関係においては、入力に対して出力が比例 しているので、リフタに加える周波数とブレーキトルクとの関係は図３（Ａ）に 示した特性と同様になる（図３（Ｃ）中の’）。次に実線の入出力関係によ る場合、周波数とブレーキトルクとの関係は図３（Ｃ）中の実線’で示す特性 となる。この場合、インバータの出力周波数の減少分とブレーキトルクの増加分 とが比例しているので、よりスムースな減速・停止動作が行われる。FIG. 3B shows the relationship between the input frequency to the controller 7 and its output frequency. First, in the relationship shown by the dotted line, since the output is proportional to the input, the relationship between the frequency applied to the lifter and the brake torque is the same as the characteristic shown in FIG. )In'). Next, in the case of the solid line input / output relationship, the relationship between the frequency and the brake torque has the characteristic shown by the solid line 'in FIG. 3 (C). In this case, since the amount of decrease in the output frequency of the inverter and the amount of increase in the braking torque are proportional to each other, smoother deceleration / stop operation is performed.

【００１８】 なお、上記の実線の入出力特性カーブをさらに強め、図３（Ａ）に一点破線 で示すような関係にすると、図３（Ｃ）に一点破線’で示されるような、減 速開始時から即ブレーキトルク特性が立ち上がり、その後ほぼ強トルクで減速さ せる特性が得られる。このように、コントローラ７を設けることにより、用途に 応じて様々な特性のブレーキトルクを得ることが可能である。If the solid line input / output characteristic curve is further strengthened to have the relationship shown by the dashed line in FIG. 3A, the deceleration as shown by the dashed line 'in FIG. The braking torque characteristic rises immediately from the start, and after that, the characteristic of decelerating with almost strong torque is obtained. As described above, by providing the controller 7, it is possible to obtain the brake torque having various characteristics according to the application.

【００１９】 また、インバータ６の出力にタイマ要素を持たせ、モータに対する減速指令よ り所定時間経過後にブレーキ３に対する指令を開始させるようにしても良い。Further, the output of the inverter 6 may be provided with a timer element so that the command to the brake 3 is started after a predetermined time has elapsed from the deceleration command to the motor.

【００２０】 以上説明した実施例において、どちらの場合にもブレーキライニングの摩耗は 発生するが、インバータによるモータの減速動作と併用させた機構であるため、 ブレーキのみで減速させる場合に比べて摩耗を大幅に少なくすることができる。 また、モータのみによる減速に近い、スムースな減速特性を得ることができる。In the above-described embodiments, wear of the brake lining occurs in either case, but since the mechanism is used in combination with the motor deceleration operation by the inverter, the wear is reduced compared to the case of decelerating only with the brake. It can be significantly reduced. Further, it is possible to obtain smooth deceleration characteristics close to deceleration by only the motor.

【００２１】[0021]

【考案の効果】[Effect of device]

以上説明したように、この考案によれば、モータとブレーキとが併用した減速 動作が行われるため、小容量のインバータで大容量インバータ並みの減速を行わ せることができ、短時間、短距離での制動が可能となる。 As described above, according to the present invention, since the deceleration operation is performed by using the motor and the brake together, it is possible to perform deceleration similar to that of a large-capacity inverter with a small-capacity inverter, and in a short time and a short distance. Can be braked.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本考案の実施例における減速装置の構成図であ
る。FIG. 1 is a configuration diagram of a speed reducer according to an embodiment of the present invention.

【図２】従来の実施例における減速装置の構成図であ
る。FIG. 2 is a configuration diagram of a speed reducer in a conventional example.

【図３】本考案に関する油圧リフタ式ブレーキの周波数
とブレーキトルクとの関係図である。FIG. 3 is a relationship diagram between frequency and brake torque of the hydraulic lifter type brake according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ インバータ ２ モータ ３ ブレーキ ７ コントローラ（設定手段） ８ 指令器（供給手段） 1 Inverter 2 Motor 3 Brake 7 Controller (setting means) 8 Commander (supplying means)

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項１】 インバータにより駆動されるモータと、 入力された電圧の周波数によってブレーキトルクが制御
されるブレーキと、 減速時における前記インバータの出力電圧を前記ブレー
キに供給する供給手段とを具備することを特徴とするブ
レーキ併用減速装置。1. A motor driven by an inverter, a brake whose brake torque is controlled by the frequency of an input voltage, and a supply means for supplying the output voltage of the inverter during deceleration to the brake. Brake combined speed reducer characterized by. 【請求項２】 インバータにより駆動されるモータと、 入力された電圧の周波数によってブレーキトルクが制御
されるブレーキと、 減速時における前記インバータの出力周波数を検出し、
この検出結果に基づいて前記ブレーキに供給する電圧の
周波数を設定する設定手段とを具備することを特徴とす
るブレーキ併用減速装置。2. A motor driven by an inverter, a brake whose brake torque is controlled by the frequency of an input voltage, and an output frequency of the inverter during deceleration,
And a setting means for setting the frequency of the voltage supplied to the brake based on the detection result.