クレーン装置およびクレーン制御方法
【課題】蓄電装置の蓄電電力を補機設備で利用する。
【解決手段】蓄電装置６により、エンジン発電装置１またはインバータ４１，４２から共通母線９に出力された余剰電力を蓄電電力として蓄電して、直流電力の不足時に当該蓄電電力を共通母線９へ出力し、インバータ４４により、共通母線上の直流電力を交流電力に変換して当該クレーン装置の補機設備５へ供給する。
【解決手段】蓄電装置６により、エンジン発電装置１またはインバータ４１，４２から共通母線９に出力された余剰電力を蓄電電力として蓄電して、直流電力の不足時に当該蓄電電力を共通母線９へ出力し、インバータ４４により、共通母線上の直流電力を交流電力に変換して当該クレーン装置の補機設備５へ供給する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クレーン装置に関し、特に直流電力をエンジン駆動で発電するエンジン駆動発電方式のクレーン装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
港湾のコンテナヤード等において、船舶やトレーラに対してコンテナなどの荷物の積み降ろしを行うクレーン装置では、複数の電動機を用いて、荷物の昇降、さらには架台の走行や横行などの動作を行う。これら電動機へ動作電力を供給するため、エンジン駆動発電方式では、ディーゼルエンジンを用いて発電機を駆動するエンジン発電装置を用いて必要な電力を各電動機へ供給する構成となっている。
【０００３】
このようなクレーン装置では、荷物の巻き上げ時などは最大負荷となるが、荷物の巻き下げ時など電力をほとんど必要としない場合もあり、負荷変動が大きい。したがって、最大負荷時に見合った電力を発電機から供給するためにはディーゼルエンジンや発電機として大型のものが必要となるものの、平均負荷を上回る設備規模となるため、設備コストや運転コストの面で非効率であった。
【０００４】
従来、このようなクレーン装置に蓄電装置を設けて、常時、エンジン発電装置で発電するとともに、最大負荷時などに蓄電装置から並列的に電力を供給し、回生時に発生した余剰電力を蓄電装置へ蓄電するものが提案されている（例えば、特許文献１など参照）。これにより、蓄電装置から電動機に対して電力が一時的に供給されるため、ディーゼルエンジンや発電機の規模を縮小でき、設備コストや運転コストの面で効率を改善することが可能となる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１６３５７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来技術では、エンジン発電装置で発電した交流電力を、直流電力に変換して電動機や蓄電装置へ供給するので、回生時に得られた電動機からの余剰電力を蓄積装置で蓄電できるものの、エンジン発電装置で発電した交流電力を直接補機設備に供給しているため、低負荷時にエンジン発電装置の回転速度を低減することができないという問題点があった。
【０００７】
クレーン装置には、照明装置、空調装置、あるいはコントローラなど、クレーン装置の付帯設備として各種補機設備が設けられている。これら補機設備は、交流電力で動作するため、一般的には、従来技術のようにエンジン発電装置で発電した交流電力で補機設備を動作させている。
したがって、例えばエンジン発電装置の燃費を改善することを目的として、低負荷時にエンジン発電装置の回転速度を低減して、規定の電圧や周波数の交流電力を得ることができなくなった場合、この交流電力を利用している補機設備の動作が不可能となる。
【０００８】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、エンジン発電機の燃費改善のため、負荷に応じてエンジンの回転速度を変化させることができ、蓄電装置の蓄電電力を補機設備で利用できるクレーン装置およびクレーン制御方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような目的を達成するために、本発明にかかるクレーン装置は、エンジンにより直流発電機を駆動して得られた直流電力を、電圧昇圧装置で昇圧した後に共通母線へ出力するエンジン発電装置と、共通母線上の直流電力を変換して荷物の積み降ろしを行う電動機へ電力を供給するとともに、回生時に当該電動機で発生した電力を直流電力に変換して共通母線へ出力するインバータと、共通母線上の直流電力を交流電力に変換して当該クレーン装置の補機設備へ供給する補機インバータと、当該クレーン装置の動作状況に応じて発電装置のエンジン回転速度を制御するコントローラとを備えている。
【００１０】
この際、エンジン発電装置またはインバータから共通母線に出力された余剰電力を蓄電電力として蓄電し、直流電力の不足時に当該蓄電電力を共通母線へ出力する蓄電装置をさらに備えてもよい。
【００１１】
また、本発明にかかるクレーン制御方法は、エンジン発電装置により、エンジンで直流発電機を駆動して得られた直流電力を、電圧昇圧装置で昇圧した後に共通母線へ出力するステップと、インバータにより、共通母線上の直流電力を変換して荷物の積み降ろしを行う電動機へ電力を供給するともとに、回生時に当該電動機で発生した電力を直流電力に変換して共通母線へ出力するステップと、補機インバータにより、共通母線上の直流電力を交流電力に変換して当該クレーン装置の補機設備へ供給するステップと、コントローラにより、当該クレーン装置の動作状況に応じて発電装置のエンジン回転速度を制御するステップとを備えている。
【００１２】
この際、蓄電装置により、エンジン発電装置またはインバータから共通母線に出力された余剰電力を蓄電電力として蓄電し、直流電力の不足時に当該蓄電電力を共通母線へ出力するステップをさらに備え、コントローラにより、当該クレーン装置の運転状況と蓄電装置の蓄電量によりエンジン回転速度を制御するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、エンジン発電装置から出力された共通母線上の直流電力がインバータにより変換されて荷物の積み降ろしを行う電動機へ電力を供給されるともとに、回生時に当該電動機で発生した電力が直流電力に変換されて共通母線へ出力され、共通母線上の直流電力が補機インバータにより交流電力に変換されて当該クレーン装置の補機設備へ供給され、当該クレーン装置の動作状況に応じてコントローラにより発電装置のエンジン回転速度が制御されるため、例えば負荷に応じてエンジン発電装置の回転速度が変化した場合でも、補機インバータによって変換された定電圧定周波数の交流電力で、補機設備の安定動作を維持することが可能となる。
【００１４】
これにより、エンジンの回転速度を上昇させても、共通母線９の直流電力を利用している補機設備の安定動作を維持することが可能となる。
したがって、クレーン装置全体の動作を正常に維持しつつ、エンジン発電装置の燃費を改善するため、負荷変動に従ってエンジン回転速度を変化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［本実施の形態の構成］
まず、図１を参照して、本発明の一実施の形態にかかるクレーン装置について説明する。図１は、本発明の一実施の形態にかかるクレーン装置の構成を示す機能ブロック図である。
このクレーン装置は、エンジン駆動で発電した電力を共通母線に供給することにより、共通母線に接続された電動機を駆動して荷物の積み降ろしを行う装置であり、主な構成として、エンジン発電装置１、主巻電動機３０、走行電動機３１，３２、横行電動機３３、インバータ（ＩＮＶ）４１〜４４、補機設備５、蓄電装置６、コントローラ７、および共通母線９が設けられている。
【００１６】
本実施の形態は、エンジン発電装置１により、エンジンで直流発電機を駆動して得られた直流電力を、電圧昇圧装置で昇圧した後に共通母線へ出力し、インバータ４１，４２により、共通母線９上の直流電力を変換して荷物の積み降ろしを行う電動機３０へ電力を供給するとともに、回生時に電動機３０で発生した電力を直流電力に変換して共通母線９へ出力し、インバータ４４により、共通母線９上の直流電力を交流電力に変換して当該クレーン装置の補機設備５へ供給するようにしたものである。
【００１７】
以下、本実施の形態にかかるクレーン装置の構成について詳細に説明する。
エンジン発電装置１は、ディーゼルエンジン（ＤＥ）１１、発電機（Ｇ）１２、および電圧昇圧装置１３を有し、ディーセルエンジン１１で発電機１２を駆動することにより直流電力を発電し、その直流電力を電圧昇圧装置１３により昇圧して出力する装置であり、エンジン回転速度を示すコントローラ７からの運転指示１０Ａに基づいて、ディーゼルエンジン１１のエンジン回転速度を制御する機能を有している。
【００１８】
主巻電動機３０は、荷物の昇降を行うための交流電動機である。走行電動機３１，４２は、架台の走行を行うための交流電動機である。横行電動機３３は、架台の横行を行うための交流電動機である。
インバータ４１は、共通母線９上の直流電力を交流電力に変換して主巻電動機３０および走行電動機３１へ供給するとともに、回生時に発生した主巻電動機３０からの交流電力を直流電力に変換して共通母線９へ出力するＤＣ／ＡＣ変換器である。
インバータ４２は、共通母線９上の直流電力を交流電力に変換して主巻電動機３０および走行電動機３２へ供給するとともに、回生時に発生した主巻電動機３０からの交流電力を直流電力に変換して共通母線９へ出力するＤＣ／ＡＣ変換器である。
【００１９】
インバータ４３は、共通母線９上の直流電力を交流電力に変換して横行電動機３３へ供給するＤＣ／ＡＣ変換器である。
インバータ（補機インバータ）４４は、共通母線９上の直流電力を交流電力に変換して照明装置、空調装置、あるいはコントローラ７などの制御装置を含む各種の補機設備５の電源として供給するＤＣ／ＡＣ変換器である。
【００２０】
蓄電装置６は、電池やコンデンサなどの蓄電池を内蔵する回路装置であり、共通母線９へ供給された余剰電力を蓄電電力として蓄電池に蓄電する機能と、蓄電池に蓄電した蓄電電力を共通母線９へ出力する機能とを有している。余剰電力としては、例えばクレーン電動機の１つである主巻電動機３０から荷物の巻き下げ時に発生した回生電力があり、インバータ４１，４２を介して共通母線９へ供給される。また、負荷が低下した場合、エンジン発電装置１から共通母線９へ供給される直流電力が余剰電力となる。
【００２１】
コントローラ７は、ＣＰＵなどのマイクロプロセッサとその周辺回路を有し、マイクロプロセッサまたは周辺回路に設けられたメモリからプログラムを読み込んで実行することにより、プログラムと上記ハードウェアとを協働させて、クレーン装置全体を制御するための各種機能を有している。
【００２２】
コントローラ７の主な機能としては、操作レバーや操作スイッチを介して検出した操作者の指令入力７０に基づいて、各種コマンド４Ａをやり取りすることによりインバータ４１〜４４を制御して、荷物の昇降、架台の走行や横行などの運転を制御するクレーン運転機能、共通母線９に対するエンジン発電装置１からの電力供給状況を確認する電力供給状況確認機能、および入力された各種指令や電力供給状況などから得られる当該クレーン装置の動作状況に基づいて新たなエンジン回転速度を算出し、そのエンジン回転速度を運転指示１０Ａによりエンジン発電装置１へ指示する回転速度制御機能がある。
【００２３】
共通母線９に対するエンジン発電装置１からの電力供給状況は、例えば共通母線９の供給電圧を監視すれば把握できる。指令入力に基づき荷物の巻き上げや、架台の走行や横行を行う場合、対応する電動機３０〜３３を駆動した時点で、共通母線９上の直流電力が使用されるため供給電圧が低下する。
したがって、電力供給状況確認機能により、例えばエンジン発電装置１から共通母線９への配線上に設けた検出器からの検出値１５Ａに基づいて共通母線９の供給電圧を検出し、予めメモリに保存しておいた当該クレーン動作に対応する下限しきい値や上限しきい値を読み出して比較することにより、電力供給状況の過不足を確認できる。
【００２４】
［本実施の形態の動作］
次に、図２および図３を参照して、本発明の一実施の形態にかかるクレーン装置の動作としてコントローラ７におけるエンジン回転速度制御について詳細に説明する。図２は、本発明の一実施の形態にかかるクレーン装置のエンジン回転速度制御処理を示すフローチャートである。図３は、エンジン発電装置の発電電力とエンジン回転速度の関係を示す動作特性である。
【００２５】
コントローラ７は、操作者による運転開始操作の検出に応じて、図２のエンジン回転速度制御処理を開始する。
コントローラ７は、まず、エンジン回転速度制御機能により、操作者から指令入力７０の有無を確認し（ステップ１００）、指令入力７０があった場合（ステップ１００：ＹＥＳ）、その指令入力７０で入力された荷重および指令速度に応じたエンジン回転速度Ｎを示す運転指示１０Ａをエンジン発電装置１へ出力し（ステップ１０１）、ステップ１００へ戻る。
【００２６】
エンジン発電装置１は、発電電力Ｐとエンジン回転速度Ｎについて、図３に示すような動作特性を有している。この種の動作特性は、一般的に、エンジン回転速度Ｎの増加に応じて発電電力Ｐが単調増加し、所定の最大電力値に達した後に減衰する傾向がある。したがって、コントローラ７のメモリにこのような動作特性を関数や表形式で予め保存しておけば、所望の発電電力Ｐすなわち指令供給電力を供給するのに必要なエンジン回転速度Ｎを算出できる。
【００２７】
したがって、荷重および指令速度から指令供給電力（＝荷重×指令速度）を算出できることから、上記動作特性を参照して、指令供給電力に対応するエンジン回転速度を算出し、運転指示１０Ａによりエンジン発電装置１へ指示すればよい。
これにより、エンジン発電装置１のディーゼルエンジン１１がエンジン回転速度Ｎで運転され、操作者から指令入力された荷重および指令速度に対応する指令供給電力が発電機１２で発電される。
【００２８】
一方、ステップ１００において、操作者からの指令入力７０がなかった場合（ステップ１００：ＮＯ）、コントローラ７は、電力供給状況確認機能により、共通母線９の供給電圧Ｖを検出し（ステップ１０２）、当該クレーン動作に対応してメモリに保存されている下限しきい値ＶＬと比較する（ステップ１０３）。
【００２９】
ここで、供給電圧Ｖが下限しきい値ＶＬより低い場合（ステップ１０３：ＹＥＳ）、エンジン発電装置１からの運転通知１０Ｂにより取得したエンジン回転速度を所定分だけ増加して新たなエンジン回転速度Ｎを算出し（ステップ１０４）、新たなエンジン回転速度Ｎを示す運転指示１０Ａをエンジン発電装置１へ出力し（ステップ１０７）、ステップ１００へ戻る。
これにより、共通母線９の直流電力が使用されて供給電圧が下限しきい値より低下している場合には、エンジン発電装置１のエンジン回転速度が増やされて、より多くの発電電力が共通母線９へ供給される。
【００３０】
また、ステップ１０５において、供給電圧Ｖが下限しきい値ＶＬより低くない場合（ステップ１０３：ＮＯ）、電力供給状況確認機能は、共通母線９の供給電圧Ｖを、当該クレーン動作に対応してメモリに保存されている上限しきい値ＶＨと比較する（ステップ１０５）。
【００３１】
ここで、供給電圧Ｖが上限しきい値ＶＨより低い場合（ステップ１０５：ＹＥＳ）、エンジン発電装置１からの運転通知１０Ｂにより取得したエンジン回転速度を所定分だけ低減して新たなエンジン回転速度Ｎを算出し（ステップ１０６）、新たなエンジン回転速度Ｎを示す運転指示１０Ａをエンジン発電装置１へ出力し（ステップ１０７）、ステップ１００へ戻る。
これにより、共通母線９の直流電力が使用されず供給電圧が上限しきい値より上昇している場合には、エンジン発電装置１のエンジン回転速度が低減されて、共通母線９へ供給される直流電力が抑制される。
【００３２】
一方、蓄電装置６は、共通母線９の直流電力を常時監視しており、直流電力の供給電圧Ｖが予め設定されている蓄電基準電圧を上回った場合、共通母線９に余剰電力が発生していると判断して、その余剰電力を蓄電池へ蓄電電力として蓄電する。また、直流電力の供給電圧Ｖが予め設定されている放電基準電圧を下回った場合、共通母線９で直流電力が不足していると判断して、蓄電池の蓄電電力を共通母線９へ出力する。
したがって、エンジン発電装置１のエンジン回転速度が低く設定された場合、共通母線９へ出力される直流電力の供給電圧Ｖが低下するため、蓄電装置６の蓄電電力が共通母線９へ出力され、インバータ４４を介して補機設備５へ供給される。
【００３３】
［本実施の形態の動作例］
次に、図４を参照して、本発明の一実施の形態にかかるクレーン装置の動作例について説明する。図４は、本発明の一実施の形態にかかるクレーン装置の動作例を示すタイミングチャートである。ここでは、クレーン動作の開始に応じてエンジン発電装置１のエンジン回転速度が増加した後、クレーン動作作の停止に応じてエンジン発電装置１のエンジン回転速度が低減する場合を例として説明する。
【００３４】
時刻Ｔ０以前においては、クレーン運転が開始される前の準備状態にあり、エンジン発電装置１のディーゼルエンジンは、エンジン回転速度Ｎａで運転されている。このとき、エンジン発電装置１からは規定直流電力ＰＭａが出力されている。また、蓄電装置６の蓄電電力６１は、蓄電容量と等しいＰＢａまで蓄電されているものとする。
【００３５】
次に、時刻Ｔ０において、荷物の巻き上げ指令を示す指令入力７０が行われた場合、コントローラ７は、その操作指令に応じたエンジン回転速度Ｎｂを示す運転指示１０Ａをエンジン発電装置１へ出力する。これによりエンジン発電装置１のエンジン回転速度がＮａからＮｂへ徐々に上昇し、エンジン発電装置１からの直流電力１５が増加し、この直流電力１５と蓄電装置６からの蓄電電力６１がインバータ４１，４２を介して主巻電動機３０へ供給される。
【００３６】
この際、時刻Ｔ０〜Ｔ１の期間では、エンジン発電装置１からの直流電力１５が徐々に増加するものの、主巻電動機３０への電力供給量が大きく、直流電力１５の供給電圧が低下する。蓄電装置６は、常時、共通母線９の供給電圧Ｖを監視しており、供給電圧Ｖが放電基準電圧を下回った場合、蓄電池の蓄電電力を共通母線９へ出力し、直流電力１５の不足を補う。
その後、時刻Ｔ１に、エンジン回転速度ＮがＮｂに到達して一定となり、直流電力１５として最大直流電力ＰＭｂが出力される。これ以降、直流電力１５の供給電圧が正常範囲に維持され、蓄電装置６から共通母線９に対する蓄電電力の出力は停止する。
【００３７】
また、時刻Ｔ２に、荷物の巻き下げ指令を示す指令入力７０が行われた場合、コントローラ７は、その操作指令に応じたエンジン回転速度Ｎａを示す運転指示１０Ａをエンジン発電装置１へ出力する。これによりエンジン発電装置１のエンジン回転速度がＮｂからＮａへ徐々に低下し、エンジン発電装置１からの直流電力１５が低減する。
その後、時刻Ｔ３に、エンジン回転速度ＮがＮａに到達して一定となり、直流電力１５として規定直流電力ＰＭａが出力される。
【００３８】
この際、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３までの期間には、荷物の巻き下げに応じて主巻電動機３０で回生電力が発生し、インバータ４１，４２から共通母線９へ余剰電力として供給される。蓄電装置６は、常時、共通母線９の供給電圧を監視しており、供給電圧が蓄電基準電圧を上回った場合、共通母線９上の余剰電力を蓄電池に蓄電する。
【００３９】
コントローラ７は、時刻Ｔ３以降、次の指令入力７０が入力されるか待機し、所定の待機期間経過しても新たな操作入力がない場合、時刻Ｔ３から待機期間経過後の時刻Ｔ４に、クレーン装置をアイドリンク状態とし、エンジン回転速度Ｎｉを示す運転指示１０Ａをエンジン発電装置１へ出力する。これにより、エンジン発電装置１では、ディーゼルエンジン１１の回転速度が低下して、発電機１２により十分な電力を発電できなくなり、直流電力１５がＰＭｉまで低下し、供給電圧も低下する。
【００４０】
一方、蓄電装置６は、常時、共通母線９の供給電圧Ｖを監視しており、時刻Ｔ４以降、供給電圧Ｖが放電基準電圧を下回った場合、蓄電池の蓄電電力を共通母線９へ出力し、直流電力１５の不足を補う。これにより、蓄電装置６から共通母線９へ出力された蓄電電力がインバータ４４を介して補機設備５へ供給され、補機設備５の安定動作が維持される。
【００４１】
［本実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、エンジン発電装置１により、エンジンで直流発電機を駆動して得られた直流電力を、電圧昇圧装置で昇圧した後に共通母線へ出力し、インバータ４１，４２により、共通母線９上の直流電力を変換して荷物の積み降ろしを行う電動機３０へ電力を供給するとともに、回生時に電動機３０で発生した電力を直流電力に変換して共通母線９へ出力し、インバータ４４により、共通母線９上の直流電力を交流電力に変換して当該クレーン装置の補機設備５へ供給するようにしたので、例えば高負荷時にエンジン発電装置の回転速度を上昇させても、共通母線９の直流電力を利用している補機設備の安定動作を維持することが可能となる。
したがって、クレーン装置全体の動作を正常に維持しつつ、低負荷時にエンジン回転速度を低減できる。
【００４２】
また、蓄電装置６により、エンジン発電装置１またはインバータ４１，４２から共通母線９に出力された余剰電力を蓄電電力として蓄電して、直流電力の不足時に当該蓄電電力を共通母線９へ出力し、インバータ４４により、共通母線上の直流電力を交流電力に変換して当該クレーン装置の補機設備５へ供給するようにしたので、例えば低負荷時にエンジン発電装置の回転速度を低減して、規定の電圧や周波数の交流電力を得ることができなくなった場合でも、蓄電装置６の蓄電電力が共通母線９へ出力される。
【００４３】
これにより、エンジンの回転速度を低下させても蓄電装置６の蓄電電力に基づいて、共通母線９の直流電力を利用している補機設備の安定動作を維持することが可能となる。
したがって、クレーン装置全体の動作を正常に維持しつつ、低負荷時にエンジン回転速度を低減できることから、エンジン発電装置１の燃費を効果的に削減でき、環境への影響も削減することが可能となる。
【００４４】
［実施の形態の拡張］
以上の実施の形態では、エンジン発電装置１から出力される直流電力１５の供給電圧の低下が、クレーン動作の停止などに起因する負荷低減に応じたエンジン発電装置１のエンジン回転速度の低減により発生するものとして説明したが、これに限定されるものではない。例えば、負荷低減に応じて、エンジン発電装置１の運転停止や発電機１２の励磁停止を行った場合でも、直流電力１５の供給電圧が低下する。このような場合でも、上記実施の形態を適用でき、同様の作用効果が得られる。
【００４５】
また、以上の実施の形態では、エンジン発電装置１において、ディーゼルエンジン１１で直流の発電機１２を駆動することにより、直流電力１５を供給する場合を例として説明したが、これに限定されるものではなく、例えば発電機１２に代えて交流発電機を用い、この交流発電機で発電した交流電力をＡＣ／ＤＣインバータで直流電力に変換して昇圧した後、共通母線９へ出力する構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施の形態にかかるクレーン装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態にかかるクレーン装置のエンジン回転速度制御処理を示すフローチャートである。
【図３】エンジン発電装置の発電電力とエンジン回転速度の関係を示す動作特性である。
【図４】本発明の一実施の形態にかかるクレーン装置の動作例を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００４７】
１…エンジン発電装置、１０Ａ…運転指示、１１…ディーゼルエンジン、１２…発電機、１３…電圧昇圧装置、１５…直流電力、３０…主巻電動機、３１，３２…走行電動機、３３…横行電動機、３４…負荷電力、４１〜４４…インバータ、５…補機設備、６…蓄電装置、７…コントローラ、７０…指令入力、９…共通母線。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クレーン装置に関し、特に直流電力をエンジン駆動で発電するエンジン駆動発電方式のクレーン装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
港湾のコンテナヤード等において、船舶やトレーラに対してコンテナなどの荷物の積み降ろしを行うクレーン装置では、複数の電動機を用いて、荷物の昇降、さらには架台の走行や横行などの動作を行う。これら電動機へ動作電力を供給するため、エンジン駆動発電方式では、ディーゼルエンジンを用いて発電機を駆動するエンジン発電装置を用いて必要な電力を各電動機へ供給する構成となっている。
【０００３】
このようなクレーン装置では、荷物の巻き上げ時などは最大負荷となるが、荷物の巻き下げ時など電力をほとんど必要としない場合もあり、負荷変動が大きい。したがって、最大負荷時に見合った電力を発電機から供給するためにはディーゼルエンジンや発電機として大型のものが必要となるものの、平均負荷を上回る設備規模となるため、設備コストや運転コストの面で非効率であった。
【０００４】
従来、このようなクレーン装置に蓄電装置を設けて、常時、エンジン発電装置で発電するとともに、最大負荷時などに蓄電装置から並列的に電力を供給し、回生時に発生した余剰電力を蓄電装置へ蓄電するものが提案されている（例えば、特許文献１など参照）。これにより、蓄電装置から電動機に対して電力が一時的に供給されるため、ディーゼルエンジンや発電機の規模を縮小でき、設備コストや運転コストの面で効率を改善することが可能となる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１６３５７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来技術では、エンジン発電装置で発電した交流電力を、直流電力に変換して電動機や蓄電装置へ供給するので、回生時に得られた電動機からの余剰電力を蓄積装置で蓄電できるものの、エンジン発電装置で発電した交流電力を直接補機設備に供給しているため、低負荷時にエンジン発電装置の回転速度を低減することができないという問題点があった。
【０００７】
クレーン装置には、照明装置、空調装置、あるいはコントローラなど、クレーン装置の付帯設備として各種補機設備が設けられている。これら補機設備は、交流電力で動作するため、一般的には、従来技術のようにエンジン発電装置で発電した交流電力で補機設備を動作させている。
したがって、例えばエンジン発電装置の燃費を改善することを目的として、低負荷時にエンジン発電装置の回転速度を低減して、規定の電圧や周波数の交流電力を得ることができなくなった場合、この交流電力を利用している補機設備の動作が不可能となる。
【０００８】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、エンジン発電機の燃費改善のため、負荷に応じてエンジンの回転速度を変化させることができ、蓄電装置の蓄電電力を補機設備で利用できるクレーン装置およびクレーン制御方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような目的を達成するために、本発明にかかるクレーン装置は、エンジンにより直流発電機を駆動して得られた直流電力を、電圧昇圧装置で昇圧した後に共通母線へ出力するエンジン発電装置と、共通母線上の直流電力を変換して荷物の積み降ろしを行う電動機へ電力を供給するとともに、回生時に当該電動機で発生した電力を直流電力に変換して共通母線へ出力するインバータと、共通母線上の直流電力を交流電力に変換して当該クレーン装置の補機設備へ供給する補機インバータと、当該クレーン装置の動作状況に応じて発電装置のエンジン回転速度を制御するコントローラとを備えている。
【００１０】
この際、エンジン発電装置またはインバータから共通母線に出力された余剰電力を蓄電電力として蓄電し、直流電力の不足時に当該蓄電電力を共通母線へ出力する蓄電装置をさらに備えてもよい。
【００１１】
また、本発明にかかるクレーン制御方法は、エンジン発電装置により、エンジンで直流発電機を駆動して得られた直流電力を、電圧昇圧装置で昇圧した後に共通母線へ出力するステップと、インバータにより、共通母線上の直流電力を変換して荷物の積み降ろしを行う電動機へ電力を供給するともとに、回生時に当該電動機で発生した電力を直流電力に変換して共通母線へ出力するステップと、補機インバータにより、共通母線上の直流電力を交流電力に変換して当該クレーン装置の補機設備へ供給するステップと、コントローラにより、当該クレーン装置の動作状況に応じて発電装置のエンジン回転速度を制御するステップとを備えている。
【００１２】
この際、蓄電装置により、エンジン発電装置またはインバータから共通母線に出力された余剰電力を蓄電電力として蓄電し、直流電力の不足時に当該蓄電電力を共通母線へ出力するステップをさらに備え、コントローラにより、当該クレーン装置の運転状況と蓄電装置の蓄電量によりエンジン回転速度を制御するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、エンジン発電装置から出力された共通母線上の直流電力がインバータにより変換されて荷物の積み降ろしを行う電動機へ電力を供給されるともとに、回生時に当該電動機で発生した電力が直流電力に変換されて共通母線へ出力され、共通母線上の直流電力が補機インバータにより交流電力に変換されて当該クレーン装置の補機設備へ供給され、当該クレーン装置の動作状況に応じてコントローラにより発電装置のエンジン回転速度が制御されるため、例えば負荷に応じてエンジン発電装置の回転速度が変化した場合でも、補機インバータによって変換された定電圧定周波数の交流電力で、補機設備の安定動作を維持することが可能となる。
【００１４】
これにより、エンジンの回転速度を上昇させても、共通母線９の直流電力を利用している補機設備の安定動作を維持することが可能となる。
したがって、クレーン装置全体の動作を正常に維持しつつ、エンジン発電装置の燃費を改善するため、負荷変動に従ってエンジン回転速度を変化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［本実施の形態の構成］
まず、図１を参照して、本発明の一実施の形態にかかるクレーン装置について説明する。図１は、本発明の一実施の形態にかかるクレーン装置の構成を示す機能ブロック図である。
このクレーン装置は、エンジン駆動で発電した電力を共通母線に供給することにより、共通母線に接続された電動機を駆動して荷物の積み降ろしを行う装置であり、主な構成として、エンジン発電装置１、主巻電動機３０、走行電動機３１，３２、横行電動機３３、インバータ（ＩＮＶ）４１〜４４、補機設備５、蓄電装置６、コントローラ７、および共通母線９が設けられている。
【００１６】
本実施の形態は、エンジン発電装置１により、エンジンで直流発電機を駆動して得られた直流電力を、電圧昇圧装置で昇圧した後に共通母線へ出力し、インバータ４１，４２により、共通母線９上の直流電力を変換して荷物の積み降ろしを行う電動機３０へ電力を供給するとともに、回生時に電動機３０で発生した電力を直流電力に変換して共通母線９へ出力し、インバータ４４により、共通母線９上の直流電力を交流電力に変換して当該クレーン装置の補機設備５へ供給するようにしたものである。
【００１７】
以下、本実施の形態にかかるクレーン装置の構成について詳細に説明する。
エンジン発電装置１は、ディーゼルエンジン（ＤＥ）１１、発電機（Ｇ）１２、および電圧昇圧装置１３を有し、ディーセルエンジン１１で発電機１２を駆動することにより直流電力を発電し、その直流電力を電圧昇圧装置１３により昇圧して出力する装置であり、エンジン回転速度を示すコントローラ７からの運転指示１０Ａに基づいて、ディーゼルエンジン１１のエンジン回転速度を制御する機能を有している。
【００１８】
主巻電動機３０は、荷物の昇降を行うための交流電動機である。走行電動機３１，４２は、架台の走行を行うための交流電動機である。横行電動機３３は、架台の横行を行うための交流電動機である。
インバータ４１は、共通母線９上の直流電力を交流電力に変換して主巻電動機３０および走行電動機３１へ供給するとともに、回生時に発生した主巻電動機３０からの交流電力を直流電力に変換して共通母線９へ出力するＤＣ／ＡＣ変換器である。
インバータ４２は、共通母線９上の直流電力を交流電力に変換して主巻電動機３０および走行電動機３２へ供給するとともに、回生時に発生した主巻電動機３０からの交流電力を直流電力に変換して共通母線９へ出力するＤＣ／ＡＣ変換器である。
【００１９】
インバータ４３は、共通母線９上の直流電力を交流電力に変換して横行電動機３３へ供給するＤＣ／ＡＣ変換器である。
インバータ（補機インバータ）４４は、共通母線９上の直流電力を交流電力に変換して照明装置、空調装置、あるいはコントローラ７などの制御装置を含む各種の補機設備５の電源として供給するＤＣ／ＡＣ変換器である。
【００２０】
蓄電装置６は、電池やコンデンサなどの蓄電池を内蔵する回路装置であり、共通母線９へ供給された余剰電力を蓄電電力として蓄電池に蓄電する機能と、蓄電池に蓄電した蓄電電力を共通母線９へ出力する機能とを有している。余剰電力としては、例えばクレーン電動機の１つである主巻電動機３０から荷物の巻き下げ時に発生した回生電力があり、インバータ４１，４２を介して共通母線９へ供給される。また、負荷が低下した場合、エンジン発電装置１から共通母線９へ供給される直流電力が余剰電力となる。
【００２１】
コントローラ７は、ＣＰＵなどのマイクロプロセッサとその周辺回路を有し、マイクロプロセッサまたは周辺回路に設けられたメモリからプログラムを読み込んで実行することにより、プログラムと上記ハードウェアとを協働させて、クレーン装置全体を制御するための各種機能を有している。
【００２２】
コントローラ７の主な機能としては、操作レバーや操作スイッチを介して検出した操作者の指令入力７０に基づいて、各種コマンド４Ａをやり取りすることによりインバータ４１〜４４を制御して、荷物の昇降、架台の走行や横行などの運転を制御するクレーン運転機能、共通母線９に対するエンジン発電装置１からの電力供給状況を確認する電力供給状況確認機能、および入力された各種指令や電力供給状況などから得られる当該クレーン装置の動作状況に基づいて新たなエンジン回転速度を算出し、そのエンジン回転速度を運転指示１０Ａによりエンジン発電装置１へ指示する回転速度制御機能がある。
【００２３】
共通母線９に対するエンジン発電装置１からの電力供給状況は、例えば共通母線９の供給電圧を監視すれば把握できる。指令入力に基づき荷物の巻き上げや、架台の走行や横行を行う場合、対応する電動機３０〜３３を駆動した時点で、共通母線９上の直流電力が使用されるため供給電圧が低下する。
したがって、電力供給状況確認機能により、例えばエンジン発電装置１から共通母線９への配線上に設けた検出器からの検出値１５Ａに基づいて共通母線９の供給電圧を検出し、予めメモリに保存しておいた当該クレーン動作に対応する下限しきい値や上限しきい値を読み出して比較することにより、電力供給状況の過不足を確認できる。
【００２４】
［本実施の形態の動作］
次に、図２および図３を参照して、本発明の一実施の形態にかかるクレーン装置の動作としてコントローラ７におけるエンジン回転速度制御について詳細に説明する。図２は、本発明の一実施の形態にかかるクレーン装置のエンジン回転速度制御処理を示すフローチャートである。図３は、エンジン発電装置の発電電力とエンジン回転速度の関係を示す動作特性である。
【００２５】
コントローラ７は、操作者による運転開始操作の検出に応じて、図２のエンジン回転速度制御処理を開始する。
コントローラ７は、まず、エンジン回転速度制御機能により、操作者から指令入力７０の有無を確認し（ステップ１００）、指令入力７０があった場合（ステップ１００：ＹＥＳ）、その指令入力７０で入力された荷重および指令速度に応じたエンジン回転速度Ｎを示す運転指示１０Ａをエンジン発電装置１へ出力し（ステップ１０１）、ステップ１００へ戻る。
【００２６】
エンジン発電装置１は、発電電力Ｐとエンジン回転速度Ｎについて、図３に示すような動作特性を有している。この種の動作特性は、一般的に、エンジン回転速度Ｎの増加に応じて発電電力Ｐが単調増加し、所定の最大電力値に達した後に減衰する傾向がある。したがって、コントローラ７のメモリにこのような動作特性を関数や表形式で予め保存しておけば、所望の発電電力Ｐすなわち指令供給電力を供給するのに必要なエンジン回転速度Ｎを算出できる。
【００２７】
したがって、荷重および指令速度から指令供給電力（＝荷重×指令速度）を算出できることから、上記動作特性を参照して、指令供給電力に対応するエンジン回転速度を算出し、運転指示１０Ａによりエンジン発電装置１へ指示すればよい。
これにより、エンジン発電装置１のディーゼルエンジン１１がエンジン回転速度Ｎで運転され、操作者から指令入力された荷重および指令速度に対応する指令供給電力が発電機１２で発電される。
【００２８】
一方、ステップ１００において、操作者からの指令入力７０がなかった場合（ステップ１００：ＮＯ）、コントローラ７は、電力供給状況確認機能により、共通母線９の供給電圧Ｖを検出し（ステップ１０２）、当該クレーン動作に対応してメモリに保存されている下限しきい値ＶＬと比較する（ステップ１０３）。
【００２９】
ここで、供給電圧Ｖが下限しきい値ＶＬより低い場合（ステップ１０３：ＹＥＳ）、エンジン発電装置１からの運転通知１０Ｂにより取得したエンジン回転速度を所定分だけ増加して新たなエンジン回転速度Ｎを算出し（ステップ１０４）、新たなエンジン回転速度Ｎを示す運転指示１０Ａをエンジン発電装置１へ出力し（ステップ１０７）、ステップ１００へ戻る。
これにより、共通母線９の直流電力が使用されて供給電圧が下限しきい値より低下している場合には、エンジン発電装置１のエンジン回転速度が増やされて、より多くの発電電力が共通母線９へ供給される。
【００３０】
また、ステップ１０５において、供給電圧Ｖが下限しきい値ＶＬより低くない場合（ステップ１０３：ＮＯ）、電力供給状況確認機能は、共通母線９の供給電圧Ｖを、当該クレーン動作に対応してメモリに保存されている上限しきい値ＶＨと比較する（ステップ１０５）。
【００３１】
ここで、供給電圧Ｖが上限しきい値ＶＨより低い場合（ステップ１０５：ＹＥＳ）、エンジン発電装置１からの運転通知１０Ｂにより取得したエンジン回転速度を所定分だけ低減して新たなエンジン回転速度Ｎを算出し（ステップ１０６）、新たなエンジン回転速度Ｎを示す運転指示１０Ａをエンジン発電装置１へ出力し（ステップ１０７）、ステップ１００へ戻る。
これにより、共通母線９の直流電力が使用されず供給電圧が上限しきい値より上昇している場合には、エンジン発電装置１のエンジン回転速度が低減されて、共通母線９へ供給される直流電力が抑制される。
【００３２】
一方、蓄電装置６は、共通母線９の直流電力を常時監視しており、直流電力の供給電圧Ｖが予め設定されている蓄電基準電圧を上回った場合、共通母線９に余剰電力が発生していると判断して、その余剰電力を蓄電池へ蓄電電力として蓄電する。また、直流電力の供給電圧Ｖが予め設定されている放電基準電圧を下回った場合、共通母線９で直流電力が不足していると判断して、蓄電池の蓄電電力を共通母線９へ出力する。
したがって、エンジン発電装置１のエンジン回転速度が低く設定された場合、共通母線９へ出力される直流電力の供給電圧Ｖが低下するため、蓄電装置６の蓄電電力が共通母線９へ出力され、インバータ４４を介して補機設備５へ供給される。
【００３３】
［本実施の形態の動作例］
次に、図４を参照して、本発明の一実施の形態にかかるクレーン装置の動作例について説明する。図４は、本発明の一実施の形態にかかるクレーン装置の動作例を示すタイミングチャートである。ここでは、クレーン動作の開始に応じてエンジン発電装置１のエンジン回転速度が増加した後、クレーン動作作の停止に応じてエンジン発電装置１のエンジン回転速度が低減する場合を例として説明する。
【００３４】
時刻Ｔ０以前においては、クレーン運転が開始される前の準備状態にあり、エンジン発電装置１のディーゼルエンジンは、エンジン回転速度Ｎａで運転されている。このとき、エンジン発電装置１からは規定直流電力ＰＭａが出力されている。また、蓄電装置６の蓄電電力６１は、蓄電容量と等しいＰＢａまで蓄電されているものとする。
【００３５】
次に、時刻Ｔ０において、荷物の巻き上げ指令を示す指令入力７０が行われた場合、コントローラ７は、その操作指令に応じたエンジン回転速度Ｎｂを示す運転指示１０Ａをエンジン発電装置１へ出力する。これによりエンジン発電装置１のエンジン回転速度がＮａからＮｂへ徐々に上昇し、エンジン発電装置１からの直流電力１５が増加し、この直流電力１５と蓄電装置６からの蓄電電力６１がインバータ４１，４２を介して主巻電動機３０へ供給される。
【００３６】
この際、時刻Ｔ０〜Ｔ１の期間では、エンジン発電装置１からの直流電力１５が徐々に増加するものの、主巻電動機３０への電力供給量が大きく、直流電力１５の供給電圧が低下する。蓄電装置６は、常時、共通母線９の供給電圧Ｖを監視しており、供給電圧Ｖが放電基準電圧を下回った場合、蓄電池の蓄電電力を共通母線９へ出力し、直流電力１５の不足を補う。
その後、時刻Ｔ１に、エンジン回転速度ＮがＮｂに到達して一定となり、直流電力１５として最大直流電力ＰＭｂが出力される。これ以降、直流電力１５の供給電圧が正常範囲に維持され、蓄電装置６から共通母線９に対する蓄電電力の出力は停止する。
【００３７】
また、時刻Ｔ２に、荷物の巻き下げ指令を示す指令入力７０が行われた場合、コントローラ７は、その操作指令に応じたエンジン回転速度Ｎａを示す運転指示１０Ａをエンジン発電装置１へ出力する。これによりエンジン発電装置１のエンジン回転速度がＮｂからＮａへ徐々に低下し、エンジン発電装置１からの直流電力１５が低減する。
その後、時刻Ｔ３に、エンジン回転速度ＮがＮａに到達して一定となり、直流電力１５として規定直流電力ＰＭａが出力される。
【００３８】
この際、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３までの期間には、荷物の巻き下げに応じて主巻電動機３０で回生電力が発生し、インバータ４１，４２から共通母線９へ余剰電力として供給される。蓄電装置６は、常時、共通母線９の供給電圧を監視しており、供給電圧が蓄電基準電圧を上回った場合、共通母線９上の余剰電力を蓄電池に蓄電する。
【００３９】
コントローラ７は、時刻Ｔ３以降、次の指令入力７０が入力されるか待機し、所定の待機期間経過しても新たな操作入力がない場合、時刻Ｔ３から待機期間経過後の時刻Ｔ４に、クレーン装置をアイドリンク状態とし、エンジン回転速度Ｎｉを示す運転指示１０Ａをエンジン発電装置１へ出力する。これにより、エンジン発電装置１では、ディーゼルエンジン１１の回転速度が低下して、発電機１２により十分な電力を発電できなくなり、直流電力１５がＰＭｉまで低下し、供給電圧も低下する。
【００４０】
一方、蓄電装置６は、常時、共通母線９の供給電圧Ｖを監視しており、時刻Ｔ４以降、供給電圧Ｖが放電基準電圧を下回った場合、蓄電池の蓄電電力を共通母線９へ出力し、直流電力１５の不足を補う。これにより、蓄電装置６から共通母線９へ出力された蓄電電力がインバータ４４を介して補機設備５へ供給され、補機設備５の安定動作が維持される。
【００４１】
［本実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、エンジン発電装置１により、エンジンで直流発電機を駆動して得られた直流電力を、電圧昇圧装置で昇圧した後に共通母線へ出力し、インバータ４１，４２により、共通母線９上の直流電力を変換して荷物の積み降ろしを行う電動機３０へ電力を供給するとともに、回生時に電動機３０で発生した電力を直流電力に変換して共通母線９へ出力し、インバータ４４により、共通母線９上の直流電力を交流電力に変換して当該クレーン装置の補機設備５へ供給するようにしたので、例えば高負荷時にエンジン発電装置の回転速度を上昇させても、共通母線９の直流電力を利用している補機設備の安定動作を維持することが可能となる。
したがって、クレーン装置全体の動作を正常に維持しつつ、低負荷時にエンジン回転速度を低減できる。
【００４２】
また、蓄電装置６により、エンジン発電装置１またはインバータ４１，４２から共通母線９に出力された余剰電力を蓄電電力として蓄電して、直流電力の不足時に当該蓄電電力を共通母線９へ出力し、インバータ４４により、共通母線上の直流電力を交流電力に変換して当該クレーン装置の補機設備５へ供給するようにしたので、例えば低負荷時にエンジン発電装置の回転速度を低減して、規定の電圧や周波数の交流電力を得ることができなくなった場合でも、蓄電装置６の蓄電電力が共通母線９へ出力される。
【００４３】
これにより、エンジンの回転速度を低下させても蓄電装置６の蓄電電力に基づいて、共通母線９の直流電力を利用している補機設備の安定動作を維持することが可能となる。
したがって、クレーン装置全体の動作を正常に維持しつつ、低負荷時にエンジン回転速度を低減できることから、エンジン発電装置１の燃費を効果的に削減でき、環境への影響も削減することが可能となる。
【００４４】
［実施の形態の拡張］
以上の実施の形態では、エンジン発電装置１から出力される直流電力１５の供給電圧の低下が、クレーン動作の停止などに起因する負荷低減に応じたエンジン発電装置１のエンジン回転速度の低減により発生するものとして説明したが、これに限定されるものではない。例えば、負荷低減に応じて、エンジン発電装置１の運転停止や発電機１２の励磁停止を行った場合でも、直流電力１５の供給電圧が低下する。このような場合でも、上記実施の形態を適用でき、同様の作用効果が得られる。
【００４５】
また、以上の実施の形態では、エンジン発電装置１において、ディーゼルエンジン１１で直流の発電機１２を駆動することにより、直流電力１５を供給する場合を例として説明したが、これに限定されるものではなく、例えば発電機１２に代えて交流発電機を用い、この交流発電機で発電した交流電力をＡＣ／ＤＣインバータで直流電力に変換して昇圧した後、共通母線９へ出力する構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施の形態にかかるクレーン装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態にかかるクレーン装置のエンジン回転速度制御処理を示すフローチャートである。
【図３】エンジン発電装置の発電電力とエンジン回転速度の関係を示す動作特性である。
【図４】本発明の一実施の形態にかかるクレーン装置の動作例を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００４７】
１…エンジン発電装置、１０Ａ…運転指示、１１…ディーゼルエンジン、１２…発電機、１３…電圧昇圧装置、１５…直流電力、３０…主巻電動機、３１，３２…走行電動機、３３…横行電動機、３４…負荷電力、４１〜４４…インバータ、５…補機設備、６…蓄電装置、７…コントローラ、７０…指令入力、９…共通母線。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンにより直流発電機を駆動して得られた直流電力を、電圧昇圧装置で昇圧した後に共通母線へ出力するエンジン発電装置と、
前記共通母線上の直流電力を変換して荷物の積み降ろしを行う電動機へ電力を供給するとともに、回生時に当該電動機で発生した電力を直流電力に変換して前記共通母線へ出力するインバータと、
前記共通母線上の直流電力を交流電力に変換して当該クレーン装置の補機設備へ供給する補機インバータと、
当該クレーン装置の動作状況に応じて前記発電装置のエンジン回転速度を制御するコントローラと
を備えることを特徴とするクレーン装置。
【請求項２】
請求項１に記載のクレーン装置において、
前記エンジン発電装置または前記インバータから前記共通母線に出力された余剰電力を蓄電電力として蓄電し、前記直流電力の不足時に当該蓄電電力を前記共通母線へ出力する蓄電装置をさらに備えることを特徴とするクレーン装置。
【請求項３】
エンジン発電装置により、エンジンで直流発電機を駆動して得られた直流電力を、電圧昇圧装置で昇圧した後に共通母線へ出力するステップと、
インバータにより、前記共通母線上の直流電力を変換して荷物の積み降ろしを行う電動機へ電力を供給するとともに、回生時に当該電動機で発生した電力を直流電力に変換して前記共通母線へ出力するステップと、
補機インバータにより、前記共通母線上の直流電力を交流電力に変換して当該クレーン装置の補機設備へ供給するステップと、
コントローラにより、当該クレーン装置の動作状況に応じて前記発電装置のエンジン回転速度を制御するステップと
を備えることを特徴とするクレーン制御方法。
【請求項４】
請求項３に記載のクレーン制御方法において、
蓄電装置により、前記エンジン発電装置または前記インバータから前記共通母線に出力された余剰電力を蓄電電力として蓄電し、前記直流電力の不足時に当該蓄電電力を前記共通母線へ出力するステップをさらに備え、
前記コントローラにより、当該クレーン装置の運転状況と前記蓄電装置の蓄電量によりエンジン回転速度を制御する
ことを特徴とするクレーン制御方法。
【請求項１】
エンジンにより直流発電機を駆動して得られた直流電力を、電圧昇圧装置で昇圧した後に共通母線へ出力するエンジン発電装置と、
前記共通母線上の直流電力を変換して荷物の積み降ろしを行う電動機へ電力を供給するとともに、回生時に当該電動機で発生した電力を直流電力に変換して前記共通母線へ出力するインバータと、
前記共通母線上の直流電力を交流電力に変換して当該クレーン装置の補機設備へ供給する補機インバータと、
当該クレーン装置の動作状況に応じて前記発電装置のエンジン回転速度を制御するコントローラと
を備えることを特徴とするクレーン装置。
【請求項２】
請求項１に記載のクレーン装置において、
前記エンジン発電装置または前記インバータから前記共通母線に出力された余剰電力を蓄電電力として蓄電し、前記直流電力の不足時に当該蓄電電力を前記共通母線へ出力する蓄電装置をさらに備えることを特徴とするクレーン装置。
【請求項３】
エンジン発電装置により、エンジンで直流発電機を駆動して得られた直流電力を、電圧昇圧装置で昇圧した後に共通母線へ出力するステップと、
インバータにより、前記共通母線上の直流電力を変換して荷物の積み降ろしを行う電動機へ電力を供給するとともに、回生時に当該電動機で発生した電力を直流電力に変換して前記共通母線へ出力するステップと、
補機インバータにより、前記共通母線上の直流電力を交流電力に変換して当該クレーン装置の補機設備へ供給するステップと、
コントローラにより、当該クレーン装置の動作状況に応じて前記発電装置のエンジン回転速度を制御するステップと
を備えることを特徴とするクレーン制御方法。
【請求項４】
請求項３に記載のクレーン制御方法において、
蓄電装置により、前記エンジン発電装置または前記インバータから前記共通母線に出力された余剰電力を蓄電電力として蓄電し、前記直流電力の不足時に当該蓄電電力を前記共通母線へ出力するステップをさらに備え、
前記コントローラにより、当該クレーン装置の運転状況と前記蓄電装置の蓄電量によりエンジン回転速度を制御する
ことを特徴とするクレーン制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−２４７５９１（Ｐ２００８−２４７５９１Ａ）
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−９３８７４（Ｐ２００７−９３８７４）
【出願日】平成１９年３月３０日（２００７．３．３０）
【出願人】（０００００５９０２）三井造船株式会社 (1,723)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月３０日（２００７．３．３０）
【出願人】（０００００５９０２）三井造船株式会社 (1,723)
【Ｆターム（参考）】
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