[发明专利]可变速卷扬机

说明书

技术领域

本发明涉及在卷扬电动机中使用具备牵引转子式制动器（the pull rotor brake）的电动机、并且从变换器对该电动机供应电力来进行驱动并控制速度的电动链滑车、电动起重机等可变速卷扬机。

背景技术

存在在电动链滑车、电动起重机等卷扬机的卷扬电动机中使用了具备牵引转子式制动器的电动机的卷扬机。该具备牵引转子式制动器的电动机如后面详述那样、在不对马达定子的线圈通电时制动器工作，马达轴成为被限制的状态（被制动的状态），在对马达定子的线圈通电时，由于马达定子上产生的磁通量和牵引转子的作用，制动器被打开，马达轴的限制得以解除，马达转子旋转。

如上所述那样的具备牵引转子式制动器的电动机，具有仅通过对马达定子的线圈通以电流就能够打开制动器并使电动机运转的优点，但在使电动机启动时，为了打开制动器，需要对马达定子通以足够的电流。在为利用变换器进行缓启动的可变速卷扬机的情况下，在启动电动机时未对马达定子通以用于将制动器瞬时地打开的足够的电流，所以存在如下课题：无法打开制动器、或在边拖曳制动器边启动等状态下运转从而寿命由于制动器过热而变短等。

作为解决上述问题的对策，想到了应用专利文献1中记载的变换器驱动的可变速卷扬机的技术。该可变速卷扬机的电动机不是具备牵引转子式制动器的电动机，但卷扬运转开始时，如图1的虚线所示，使变换器在指定电压V0下从频率0的状态起以指定的电压-频率（V-F）模式运转，输出频率变为频率f1的话，在达到频率f2之前的期间，如实线所示，使输出电压为指定的过电压V3并输出至电动机及制动器，对制动器线圈通以产生对使制动器打开而言足够的吸引力的电流，并且在输出频率达到频率f2后，解除过电压V3，按照所述指定的电压-频率（V-F）模式使电压及频率上升并加速运转。

将上述技术应用于具备具有牵引转子式制动器的电动机的可变速卷扬机中，并在卷扬运转开始时从变换器对电动机供应过电压V3的输出达一定时间，由此通以对产生将牵引转子式制动器打开所需的吸引力而言足够的电力。由此，制动器的打开成为可能，但卷扬机的加速度较大的情况下，变换器的输出频率从f1到达f2的时间较短，存在无法对电动机供应将牵引转子式制动器打开所需的电力的问题。例如，如下述所示，从f1＝5Hz起达到f2＝8Hz的加速度时间，相对于电动起重机40msec，电动链滑车的较短，为20msec，若是电动链滑车，在运转开始时从变换器供应过电压电力的时间较短，从而存在达不到打开制动器的程度的问题。

〔电动起重机〕

·加速时间0.8sec（0→60Hz）

·低速频率10Hz（图6的频率f3）

·过电压区区间5Hz→8Hz（图1的f1→f2）

·过电压（图2的V4）施加时间40msec

〔电动链滑车〕

·加速时间0.4sec（0→60Hz）

·低速频率10Hz（图6的频率f3）

·过电压区区间5Hz→8Hz（图1的f1→f2）

·过电压（图2的V4）施加时间20msec

如上所述，为了解决无法充分确保通以将牵引转子式制动器打开所需的电流的时间的问题，也想到了如专利文献2所公开的变换器控制装置那样、通过将过电压施加开始频率降低（将图1的频率f1降低），从而确保牵引转子式制动器的打开维持电流的方法，但在将过电压施加开始时的输出频率f1降低时，存在对构成变换器的开关元件（IGBT）的功率循环带来不良影响（使开关元件的寿命缩短）的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5-97399号公报

专利文献2：日本特开平5-344774号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明鉴于上述的点而做出，目的在于提供一种可变速卷扬机，使用在对可变速卷扬机进行驱动的电动机中具备牵引转子式制动器的电动机，在不将过电压施加开始时的输出频率降低的情况下，即使是加速度时间较短的电动链滑车等可变速卷扬机也能够在运转开始时对该电动机通以能够可靠地将转子式的制动器打开的电流。

用于解决课题的手段