モータ駆動方法、装置、およびクレーン装置
【課題】インバータのコストアップを回避しつつ、燃料消費率の改善と環境負荷の低減（騒音・排気の抑制）を実現する。
【解決手段】発電機２が発生する電力をインバータ３によって所定の周波数の電力に変換しモータ４に供給する。制御装置６により全体の動作を制御する。制御装置６は、操作器５からの速度指令を受け、モータ目標回転数Ｎmtp までモータ４の回転数を変化させるために必要なエンジン１の回転数Ｎesp を１５００〜１８００ｒｐｍの範囲内で算出する。そして、エンジン１へ速度指令を送り、エンジン１の回転数をＮesp に合わせ込むと同時に、インバータ３へモータ速度指令を送り、モータ４の回転数をＮmtp に合わせ込む。
【解決手段】発電機２が発生する電力をインバータ３によって所定の周波数の電力に変換しモータ４に供給する。制御装置６により全体の動作を制御する。制御装置６は、操作器５からの速度指令を受け、モータ目標回転数Ｎmtp までモータ４の回転数を変化させるために必要なエンジン１の回転数Ｎesp を１５００〜１８００ｒｐｍの範囲内で算出する。そして、エンジン１へ速度指令を送り、エンジン１の回転数をＮesp に合わせ込むと同時に、インバータ３へモータ速度指令を送り、モータ４の回転数をＮmtp に合わせ込む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンジンで発電機を駆動して電力を発生させ、この発電機が発生する電力によってモータを駆動するモータ駆動方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、クレーンや車両などにおいては、ディーゼルエンジンで三相交流発電機を駆動して電力を発生させ、この発電機が発生する電力によって三相交流モータを駆動している。以下、このエンジンと発電機を用いたモータ駆動方式をエンジン駆動発電方式と呼ぶ。
【０００３】
このエンジン駆動発電方式では、発電機が発生する電力の周波数を一定とするために、すなわちモータへ供給する電力の周波数を一定とするために、一定回転数でエンジンを駆動している（特許文献１参照）。例えば、モータへの供給電力の周波数を６０Ｈｚとする場合にはエンジンの回転数を１８００ｒｐｍとし、５０Ｈｚとする場合には１５００ｒｐｍとする。
【０００４】
一般的な特徴として、ディーゼルエンジンの出力（ＰＳ）当たりの燃料消費率は、エンジンの回転数が低いほど少なくなる。例えば、回転数を２０００ｒｐｍから１４００ｒｐｍに下げることにより、ディーゼルエンジンの出力当たりの燃料消費率は５％程度改善される（図５（ａ）参照）。
また、ディーゼルエンジンの燃料消費率は、負荷率が７５％より下がると悪くなり、５０％では燃料消費率が１０％程度悪くなる。
また、ディーゼルエンジンの出力は回転数が上がるほど大きくなり（図５（ｂ）参照）、２０００ｒｐｍから２２００ｒｐｍ付近で最大となる。２２００ｒｐｍを過ぎると、トルクの急激な減少により出力が下がるのが普通であり、エンジンの回転数が上がるほど発生する騒音と排気量が増える性質を持つことが知られている。
【０００５】
ここで、従来のエンジン駆動発電方式について考えてみるに、従来のエンジン駆動発電方式では、操作器からのモータへの速度指令が変化し、その速度指令に応ずる目標回転数が変化すると、その目標回転数までモータの回転数を変化させるために必要なエンジンの回転数（必要エンジン回転数）を算出し、この算出された必要エンジン回転数にエンジンの回転数を合わせ込み、これと同時に、速度指令に応ずる目標回転数にモータの回転数を合わせ込むように制御される。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２８２８９７号公報
【特許文献２】特開２００５−２１８２２５号公報
【非特許文献１】「マトリクスコンバータの実用化への技術を開発」、〔平成１６年１月２２日検索〕、インターネット＜URL:http://www.fujielectric.co.jp/news/02121001/main.html＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような従来技術では、エンジン回転数の変化に応じて発電機からの発電電力の周波数が大きく変動するため、発電電力を変換してモータへ供給するインバータも、発電電力の周波数変動に対応する必要があり、インバータのコストアップにつながるという問題点があった。
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、インバータのコストアップを回避しつつ、燃料消費率の改善と環境負荷の低減（騒音・排気の抑制）を実現できるモータ駆動方法、装置、およびクレーン装置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】
【０００８】
このような目的を達成するために、本発明にかかるモータ駆動方法は、エンジンで三相交流発電機を駆動して電力を発生させ、この三相交流発電機が発生する電力によってモータを駆動するモータ駆動方法において、三相交流発電機が発生する電力を所定の周波数の電力に変換しモータに供給する周波数変換工程と、モータの回転数を操作器からの速度指令に応ずる目標回転数まで変化させるために必要なエンジンの必要回転数を、１５００〜１８００ｒｐｍの範囲内で算出する必要エンジン回転数算出工程と、エンジンの回転数を必要エンジン回転数に、モータの回転数を目標回転数に合わせ込む回転数制御工程とを備えている。
【０００９】
この際、必要エンジン回転数算出工程で、１５００〜１８００ｒｐｍの範囲内で予め設けられている複数の異なるエンジン回転数のうちのいずれか１つを必要エンジン回転数として選択するようにしてもよい。
【００１０】
また、本発明にかかるモータ駆動装置は、エンジンで三相交流発電機を駆動して電力を発生させ、この三相交流発電機が発生する電力によってモータを駆動するモータ駆動装置において、三相交流発電機が発生する電力を所定の周波数の電力に変換しモータに供給する周波数変換手段と、モータの回転数を操作器からの速度指令に応ずる目標回転数まで変化させるために必要なエンジンの必要エンジン回転数を、１５００〜１８００ｒｐｍの範囲内で算出する必要エンジン回転数算出手段と、エンジンの回転数を必要エンジン回転数に、モータの回転数を目標回転数に合わせ込む回転数制御手段とを備えている。
【００１１】
この際、必要エンジン回転数算出手段で、１５００〜１８００ｒｐｍの範囲内で予め設けられている複数の異なるエンジン回転数のうちのいずれか１つを必要エンジン回転数として選択するようにしてもよい。
【００１２】
また、本発明にかかるクレーン装置は、エンジンで三相交流発電機を駆動して三相交流発電した電力によりモータを駆動して荷物の積み降ろしを行うクレーン装置において、三相交流発電機が発生する電力を所定の周波数の電力に変換しモータに供給する周波数変換手段と、モータの回転数を操作器からのクレーン操作指令に応ずる目標回転数まで変化させるために必要なエンジンの必要エンジン回転数を、１５００〜１８００ｒｐｍの範囲内で算出する必要エンジン回転数算出手段と、エンジンの回転数を必要エンジン回転数に、モータの回転数を目標回転数に合わせ込む回転数制御手段とを備えている。
【００１３】
この際、必要エンジン回転数算出手段で、１５００〜１８００ｒｐｍの範囲内で予め設けられている複数の異なるエンジン回転数のうちのいずれか１つを必要エンジン回転数として選択するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、５０／６０Ｈｚ共用の汎用インバータで発電電力の周波数変動に対応することができ、インバータのコストアップを回避しつつ、燃料消費率の改善と環境負荷の低減（騒音・排気の抑制）を実現することができる。最新の実験結果としては、３００ＫＷクラスのディーゼルエンジンを使ったクレーン装置において、エンジン回転速度を１５００〜１８００ｒｐｍの範囲で可変制御することにより、１８００ｒｐｍに固定した場合と比較して１０〜２０％の燃料消費を改善でき、騒音も低下させることができた。
【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。
〔実施の形態１〕
図１は本発明に係るモータ駆動方法の実施に用いるモータ駆動装置の一例を示すブロック構成図である。同図において、１はクレーンや車両などに搭載されたディーゼルエンジン、２はエンジン１によって駆動される三相交流発電機、３は発電機２が発生する三相交流電力を所定の周波数（例えば、５０Ｈｚ）の三相交流電力に変換するインバータ、４はインバータによって変換された所定の周波数の三相交流電力によって駆動される三相交流モータ（動力用モータ）である。
【００１６】
このモータ駆動装置１００（１００Ａ）には、操作器５からのモータ４への速度指令を入力とし、全体の動作を制御する制御装置６が設けられている。また、このモータ駆動装置１００Ａにおいて、インバータ３は交流−直流変換部３−１と直流−交流変換部３−２とを備え、交流−直流−交流変換方式で発電機２からの電力を所定の周波数の電力に変換する（周波数変換手段）。インバータ３は、交流−直流変換部３−１で交流を直流に変換し、直流−交流変換部３−２で直流を交流に変換するので、入力周波数（発電機２からの電力の周波数）の変動に対する出力周波数（モータ４への電力の周波数）の安定度が高い。本実施の形態では、インバータ３として、５０／６０Ｈｚ共用の汎用インバータが用いられる。
【００１７】
図２に制御装置６の機能ブロック図を示す。以下、制御装置６の機能を交えながら、本実施の形態特有の動作について説明する。
操作器５からのモータ４への速度指令はモータ目標回転数Ｎmtp として制御装置６へ与えられる。制御装置６は、操作器５からのモータ４への速度指令が変化し、モータ目標回転数Ｎmtp が変化すると、そのモータ目標回転数Ｎmtp までモータ４の回転数を変化させるために必要な動力（必要動力）を算出する（ブロックＢＬ１）。
【００１８】
そして、制御装置６は、ブロックＢＬ１で算出した必要動力を発生するために必要なエンジン１の回転数（必要エンジン回転数）Ｎesp を算出し（ブロックＢＬ２：必要エンジン回転数算出手段）、現在のエンジン１の回転数（現在エンジン回転数）Ｎepv と比較する（ブロックＢＬ３）。
【００１９】
この際、制御装置６は、必要エンジン回転数Ｎesp を１５００〜１８００ｒｐｍの範囲内から算出する。なお、モータ目標回転数Ｎmtp に対応する必要エンジン回転数Ｎesp が１５００〜１８００ｒｐｍの範囲を越える場合、この範囲内であって、かつモータ目標回転数Ｎmtp に対応する必要エンジン回転数Ｎesp に最も近い値に、必要エンジン回転数Ｎesp を補正すればよい。この際、必要エンジン回転数Ｎesp としては、上記のように１５００〜１８００ｒｐｍの範囲内で連続する値のいずれかを用いてもよく、１５００〜１８００ｒｐｍの範囲内で予め設けられている複数の異なるエンジン回転数のうちのいずれか１つを選択してもよい。
【００２０】
特に、本実施の形態にかかるモータ駆動方法および装置をクレーンに適用する場合、荷物の巻上げ、巻下げ、吊支、架台の走行や横行などの各クレーン操作について、荷物の重量ごとに必要エンジン回転数を１５００〜１８００ｒｐｍの範囲内で予め個別に設定しておき、入力されたクレーン操作に応じて対応する必要エンジン回転数を選択すればよい。これら必要エンジン回転数は、制御装置６内のメモリにテーブルとして登録しておいてもよく、所定の数式に基づき算出してもよい。
【００２１】
〔Ｎepv＞Ｎespの場合〕
現在エンジン回転数Ｎepv が必要エンジン回転数Ｎesp よりも高い場合（Ｎepv＞Ｎesp）、制御装置６は、現在エンジン回転数Ｎepv と必要エンジン回転数Ｎesp との差ΔＮe＝Ｎepv−Ｎespをエンジン回転数下げ指令（エンジン速度指令）としてエンジン１へ出力すると同時に（ブロックＢＬ４）、操作器５からの速度指令に応ずるモータ目標回転数Ｎmtp をモータ指令回転数Ｎmsp （モータ速度指令）として直ちにインバータ３へ出力する（ブロックＢＬ５）。これにより、エンジン１からの現在エンジン回転数Ｎepv のフィードバックを受けながら、制御装置６がエンジン１の回転数を必要エンジン回転数Ｎesp に合わせ込む。また、モータ４からの現在モータ回転数Ｎmpv のフィードバックを受けながら、インバータ３がモータ４の回転数をモータ指令回転数Ｎmsp （＝Ｎmtp ）に合わせ込む（回転数制御手段）。
【００２２】
〔Ｎepv＜Ｎespの場合〕
現在エンジン回転数Ｎepv が必要エンジン回転数Ｎesp よりも低い場合（Ｎepv＜Ｎespの場合）、制御装置６は、必要エンジン回転数Ｎesp と現在エンジン回転数Ｎepv との差ΔＮe＝Ｎesp−Ｎepvをエンジン回転数上げ指令（エンジン速度指令）としてエンジン１へ出力する（ブロックＢＬ６）。これにより、エンジン１からの現在エンジン回転数Ｎepv のフィードバックを受けながら、制御装置６がエンジン１の回転数を必要エンジン回転数Ｎesp に合わせ込む（回転数制御手段）。
【００２３】
また、現在エンジン回転数Ｎepv が必要エンジン回転数Ｎesp よりも低い場合、制御装置６は、現在エンジン回転数Ｎepv と必要エンジン回転数Ｎesp とが等しくなるまで（ブロックＢＬ７）、操作器５からの速度指令に応ずるモータ目標回転数Ｎmtp を保留しておき、現在エンジン回転数Ｎepv で達成可能なモータ４の回転数（最大モータ回転数）Ｎmax をモータ指令回転数Ｎmsp （モータ速度指令）としてインバータ３へ出力する（ブロックＢＬ８）。そして、現在エンジン回転数Ｎepv と必要エンジン回転数Ｎesp とが等しくなれば、モータ目標回転数Ｎmtp をモータ指令回転数Ｎmsp （モータ速度指令）としてインバータ３へ出力する（ブロックＢＬ５）。これにより、モータ４からの現在モータ回転数Ｎmpv のフィードバックを受けながら、インバータ３がモータ４の回転数をモータ目標回転数Ｎmtp に徐々に合わせ込んで行く（回転数制御手段）。
【００２４】
本実施の形態において、現在エンジン回転数Ｎepv が必要エンジン回転数Ｎesp よりも低い場合、エンジン１の回転数が必要エンジン回転数Ｎesp になるまでにタイムラグが発生し、短時間のあいだ電力が不足し、モータ４の回転数をモータ目標回転数Ｎmtp まで即座に上昇させることができない。そこで、本実施の形態では、現在エンジン回転数Ｎepv で達成可能な最大モータ回転数Ｎmax を算出し、エンジン１の回転数が必要エンジン回転数Ｎesp になるまで、その算出した最大モータ回転数Ｎmax をインバータ３へのモータ指令回転数Ｎmsp として用いている。
【００２５】
なお、最近の電子制御式エンジンでは、その回転数変化の時間は短くて、人間の感覚的には殆ど問題ない。すなわち、エンジン１を電子制御式エンジンとした場合、その回転数が必要エンジン回転数Ｎesp になるまでのタイムラグは僅かであり、人間の感覚的には殆ど問題ない。本実施の形態では、タイムラグがある程度発生するものとして、現在エンジン回転数Ｎepv が必要エンジン回転数Ｎesp よりも低い場合、操作器５からの速度指令に応ずるモータ目標回転数Ｎmtp を保留するものとしたが、タイムラグが極僅かであれば、モータ目標回転数Ｎmtp をインバータ３へのモータ指令回転数Ｎmsp として即座に用いるようにしてもよい。
【００２６】
〔Ｎepv＝Ｎespの場合〕
現在エンジン回転数Ｎepv が必要エンジン回転数Ｎesp と等しい場合（Ｎepv＝Ｎespの場合）、制御装置６は、現在エンジン回転数Ｎepv と必要エンジン回転数Ｎesp との差ΔＮe＝０をエンジン回転現状維持指令（エンジン速度指令）としてエンジン１へ出力すると同時に（ブロックＢＬ９）、操作器５からの速度指令に応ずるモータ目標回転数Ｎmtp をモータ指令回転数Ｎmsp （モータ速度指令）として直ちにインバータ３へ出力する（ブロックＢＬ５）。
【００２７】
〔発電電圧制御〕
制御装置５は、発電機２からインバータ３への発電電圧及び電流を監視し、発電機２における発電電圧を一定となるように制御する（ブロックＢＬ１０）。エンジン１の回転数が低下すると、そのままでは発電機２の発電電圧も降下する。そこで、本実施の形態では、エンジン１の回転数が低下しても発電機２の発電電圧が降下しないように、すなわち発電機２の発電電圧が一定となるように、制御装置５から発電電圧制御指令を送って発電機２の界磁を制御する。なお、この発電電圧制御機能は、発電機２自身に備えてもよく、このような場合には、制御装置５からの制御信号および制御装置５への電圧・電量検出信号は不要となる。
【００２８】
以上の説明から分かるように、このモータ駆動装置１００Ａでは、エンジン１の回転数が一定回転数（例えば、１８００／１５００ｒｐｍ）を保つように制御されるのではなく、必要なときに必要なだけの動力を発生することができる回転数（ここでは１５００〜１８００ｒｐｍの範囲の回転数）に制御されるので、負荷の大小に拘わらず負荷率をほぼ一定とすることができ、軽負荷時のエンジン回転数を負荷率を保ったままでできるだけ下げることが可能となり、燃料消費率の改善と環境負荷の低減（騒音・排気の抑制）を実現することができるようなる。
【００２９】
この際、三相交流発電機の場合、１８００ｒｐｍでは６０Ｈｚの交流電力が得られ、１５００ｒｐｍでは５０Ｈｚの交流電力が得られる。したがって、１５００〜１８００ｒｐｍの範囲で回転数を制御すれば、得られる交流電力の周波数は５０〜６０Ｈｚの間に制御される。このため、５０／６０Ｈｚ共用の汎用インバータで発電電力の周波数変動５０〜６０Ｈｚに対応することができ、インバータのコストアップを回避できる。
【００３０】
〔実施の形態２〕
実施の形態１では、現在エンジン回転数Ｎepv が必要エンジン回転数Ｎesp よりも低い場合、エンジン１の回転数が必要エンジン回転数Ｎesp になるまでにタイムラグが発生し、短時間のあいだ電力が不足し、「モータ４の回転数をモータ目標回転数Ｎmtp まで即座に上昇させることができない」というレスポンス不良が発生する。
【００３１】
実施の形態２では、このレスポンス不良の解決策として、２次電池を利用する。図３に２次電池の利用例を示す。このモータ駆動装置１００（１００Ｂ）では、２次電池７の正極性端子を充電制御装置８を介してインバータ３内の交流−直流変換部３−１と直流−交流変換部３−２との接続ライン（直流変換部分）に接続している。これにより、現在エンジン回転数Ｎepv が必要エンジン回転数Ｎesp よりも低い場合に生じる電力不足に対し、２次電池７からの電流が充電制御装置８を介してインバータ３内の直流変換部分に流れ込み、エンジン１の回転数が必要エンジン回転数Ｎesp になるまでの電力の不足が補われる。
【００３２】
この実施の形態２において、２次電池７からのインバータ３内の直流変換部分への放電は短時間発生するだけである。したがって、２次電池７として、容量的にあまり大きなものを必要としない。また、２次電池７への充電は、モータ４の定速回転時や減速時に余った電力で行うことができる。
【００３３】
〔実施の形態３〕
クレーンや車両などには、動力用モータとして使用されるモータ４以外の補機として、モータ冷却ファンや照明灯，空調機などの機器がある。これらの補機も発電機２が発生する電力によって駆動する。この場合、インバータ３からのモータ４への電力を分岐して使用することも考えられるが、モータ４の負荷変動によってその電圧や周波数が変化してしまうことが考えられる。また、補機として、モータ４とは異なる相数や周波数の電力を必要とする場合もある。
【００３４】
そこで、実施の形態３では、モータ４へ電力を送るインバータ（第１のインバータ）３とは別に、補機へ電力を送る第２のインバータを設ける。図４に第２のインバータを設けた例を示す。このモータ駆動装置１００（１００Ｃ）では、インバータ３とは別に補機用のインバータ９を設け、このインバータ９によって発電機２が発生する三相交流電力を所定の周波数（例えば、５０Ｈｚ）の交流電力に変換するようにしている。そして、このインバータ９からの交流電力をモータ冷却ファン１０や照明灯１１，空調機１２などの補機へ送るようにしている。また、インバータ３への制御電源としても使用するようにしている。なお、インバータ９は、インバータ３と同じく、交流−直流−交流変換方式で発電機２からの電力を所定の周波数の電力に変換する。
【００３５】
この実施の形態３によれば、動力用モータとして使用されるモータ４とは独立して、補機への所定周波数の電力の供給を安定的に行うことが可能となる。また、補機への電力として、モータ４とは異なる相数や周波数の電力を供給することができる。
【００３６】
クレーンなどの場合、今まではエンジンの回転数を下げるということは発電を止めることにつながり、特に夜間照明灯にも電力を供給している場合、照明の再点灯に時間がかかるため（水銀灯やナトリューム等の場合、再点灯に数分必要）、長時間作業が発生しない時であってもエンジンの回転数を下げることができなかった。本実施の形態では、これらの補機類の電力をインバータ３とは別の補機用のインバータ９から供給することで、エンジン１の回転数を下げて待機することが可能である。
【００３７】
なお、実施の形態１，３（図１，図４）では、インバータ３により交流−直流−交流変換方式で発電機２からの電力を所定の周波数の電力に変換するようにしたが、インバータ３に代えてマトリクスコンバータを設け、交流−交流直接変換方式で発電機２からの電力を所定の周波数の電力に変換するようにしてもよい。また、図４に示した補機用のインバータ９についてもマトリクスインバータとし、交流−交流直接変換方式で周波数変換を行うようにしてもよい。マトリクスコンバータについては、非特許文献１などに示されているので、ここでの説明は省略する。
【００３８】
また、上述した実施の形態１〜３では、エンジン１をディーゼルエンジンとしたが、ガソリンエンジンなど他の種類のエンジンでも同様にして適用することができ可能である。
また、上述した実施の形態１〜３では、発電機２を三相交流発電機とし、モータ４を三相交流モータとしたが、単相交流発電機や単相交流モータとするなど、各種の変形が自在である。また、搭載される装置も、車両やクレーンに限られるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係るモータ駆動方法の実施に用いるモータ駆動装置の一例（実施の形態１）を示すブロック構成図である。
【図２】このモータ駆動装置における制御装置の機能ブロック図である。
【図３】レスポンス不良の解決策として２次電池を利用した例（実施の形態２）を示すブロック構成図である。
【図４】補機用のインバータを設けた例（実施の形態３）を示すブロック構成図である。
【図５】エンジン回転数と燃料消費率との関係およびエンジン回転数と出力馬力との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１…ディーゼルエンジン（エンジン）、２…三相交流発電機（発電機）、３…インバータ、３−１…交流−直流変換部、３−２…直流−交流変換部、４…三相交流モータ（モータ）、５…操作器、６…制御装置、７…２次電池、８…充電制御装置、９…補機用のインバータ、１０…モータ冷却ファン、１１…照明灯、１２…空調機、１００（１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ）…モータ駆動装置。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンジンで発電機を駆動して電力を発生させ、この発電機が発生する電力によってモータを駆動するモータ駆動方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、クレーンや車両などにおいては、ディーゼルエンジンで三相交流発電機を駆動して電力を発生させ、この発電機が発生する電力によって三相交流モータを駆動している。以下、このエンジンと発電機を用いたモータ駆動方式をエンジン駆動発電方式と呼ぶ。
【０００３】
このエンジン駆動発電方式では、発電機が発生する電力の周波数を一定とするために、すなわちモータへ供給する電力の周波数を一定とするために、一定回転数でエンジンを駆動している（特許文献１参照）。例えば、モータへの供給電力の周波数を６０Ｈｚとする場合にはエンジンの回転数を１８００ｒｐｍとし、５０Ｈｚとする場合には１５００ｒｐｍとする。
【０００４】
一般的な特徴として、ディーゼルエンジンの出力（ＰＳ）当たりの燃料消費率は、エンジンの回転数が低いほど少なくなる。例えば、回転数を２０００ｒｐｍから１４００ｒｐｍに下げることにより、ディーゼルエンジンの出力当たりの燃料消費率は５％程度改善される（図５（ａ）参照）。
また、ディーゼルエンジンの燃料消費率は、負荷率が７５％より下がると悪くなり、５０％では燃料消費率が１０％程度悪くなる。
また、ディーゼルエンジンの出力は回転数が上がるほど大きくなり（図５（ｂ）参照）、２０００ｒｐｍから２２００ｒｐｍ付近で最大となる。２２００ｒｐｍを過ぎると、トルクの急激な減少により出力が下がるのが普通であり、エンジンの回転数が上がるほど発生する騒音と排気量が増える性質を持つことが知られている。
【０００５】
ここで、従来のエンジン駆動発電方式について考えてみるに、従来のエンジン駆動発電方式では、操作器からのモータへの速度指令が変化し、その速度指令に応ずる目標回転数が変化すると、その目標回転数までモータの回転数を変化させるために必要なエンジンの回転数（必要エンジン回転数）を算出し、この算出された必要エンジン回転数にエンジンの回転数を合わせ込み、これと同時に、速度指令に応ずる目標回転数にモータの回転数を合わせ込むように制御される。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２８２８９７号公報
【特許文献２】特開２００５−２１８２２５号公報
【非特許文献１】「マトリクスコンバータの実用化への技術を開発」、〔平成１６年１月２２日検索〕、インターネット＜URL:http://www.fujielectric.co.jp/news/02121001/main.html＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような従来技術では、エンジン回転数の変化に応じて発電機からの発電電力の周波数が大きく変動するため、発電電力を変換してモータへ供給するインバータも、発電電力の周波数変動に対応する必要があり、インバータのコストアップにつながるという問題点があった。
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、インバータのコストアップを回避しつつ、燃料消費率の改善と環境負荷の低減（騒音・排気の抑制）を実現できるモータ駆動方法、装置、およびクレーン装置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】
【０００８】
このような目的を達成するために、本発明にかかるモータ駆動方法は、エンジンで三相交流発電機を駆動して電力を発生させ、この三相交流発電機が発生する電力によってモータを駆動するモータ駆動方法において、三相交流発電機が発生する電力を所定の周波数の電力に変換しモータに供給する周波数変換工程と、モータの回転数を操作器からの速度指令に応ずる目標回転数まで変化させるために必要なエンジンの必要回転数を、１５００〜１８００ｒｐｍの範囲内で算出する必要エンジン回転数算出工程と、エンジンの回転数を必要エンジン回転数に、モータの回転数を目標回転数に合わせ込む回転数制御工程とを備えている。
【０００９】
この際、必要エンジン回転数算出工程で、１５００〜１８００ｒｐｍの範囲内で予め設けられている複数の異なるエンジン回転数のうちのいずれか１つを必要エンジン回転数として選択するようにしてもよい。
【００１０】
また、本発明にかかるモータ駆動装置は、エンジンで三相交流発電機を駆動して電力を発生させ、この三相交流発電機が発生する電力によってモータを駆動するモータ駆動装置において、三相交流発電機が発生する電力を所定の周波数の電力に変換しモータに供給する周波数変換手段と、モータの回転数を操作器からの速度指令に応ずる目標回転数まで変化させるために必要なエンジンの必要エンジン回転数を、１５００〜１８００ｒｐｍの範囲内で算出する必要エンジン回転数算出手段と、エンジンの回転数を必要エンジン回転数に、モータの回転数を目標回転数に合わせ込む回転数制御手段とを備えている。
【００１１】
この際、必要エンジン回転数算出手段で、１５００〜１８００ｒｐｍの範囲内で予め設けられている複数の異なるエンジン回転数のうちのいずれか１つを必要エンジン回転数として選択するようにしてもよい。
【００１２】
また、本発明にかかるクレーン装置は、エンジンで三相交流発電機を駆動して三相交流発電した電力によりモータを駆動して荷物の積み降ろしを行うクレーン装置において、三相交流発電機が発生する電力を所定の周波数の電力に変換しモータに供給する周波数変換手段と、モータの回転数を操作器からのクレーン操作指令に応ずる目標回転数まで変化させるために必要なエンジンの必要エンジン回転数を、１５００〜１８００ｒｐｍの範囲内で算出する必要エンジン回転数算出手段と、エンジンの回転数を必要エンジン回転数に、モータの回転数を目標回転数に合わせ込む回転数制御手段とを備えている。
【００１３】
この際、必要エンジン回転数算出手段で、１５００〜１８００ｒｐｍの範囲内で予め設けられている複数の異なるエンジン回転数のうちのいずれか１つを必要エンジン回転数として選択するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、５０／６０Ｈｚ共用の汎用インバータで発電電力の周波数変動に対応することができ、インバータのコストアップを回避しつつ、燃料消費率の改善と環境負荷の低減（騒音・排気の抑制）を実現することができる。最新の実験結果としては、３００ＫＷクラスのディーゼルエンジンを使ったクレーン装置において、エンジン回転速度を１５００〜１８００ｒｐｍの範囲で可変制御することにより、１８００ｒｐｍに固定した場合と比較して１０〜２０％の燃料消費を改善でき、騒音も低下させることができた。
【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。
〔実施の形態１〕
図１は本発明に係るモータ駆動方法の実施に用いるモータ駆動装置の一例を示すブロック構成図である。同図において、１はクレーンや車両などに搭載されたディーゼルエンジン、２はエンジン１によって駆動される三相交流発電機、３は発電機２が発生する三相交流電力を所定の周波数（例えば、５０Ｈｚ）の三相交流電力に変換するインバータ、４はインバータによって変換された所定の周波数の三相交流電力によって駆動される三相交流モータ（動力用モータ）である。
【００１６】
このモータ駆動装置１００（１００Ａ）には、操作器５からのモータ４への速度指令を入力とし、全体の動作を制御する制御装置６が設けられている。また、このモータ駆動装置１００Ａにおいて、インバータ３は交流−直流変換部３−１と直流−交流変換部３−２とを備え、交流−直流−交流変換方式で発電機２からの電力を所定の周波数の電力に変換する（周波数変換手段）。インバータ３は、交流−直流変換部３−１で交流を直流に変換し、直流−交流変換部３−２で直流を交流に変換するので、入力周波数（発電機２からの電力の周波数）の変動に対する出力周波数（モータ４への電力の周波数）の安定度が高い。本実施の形態では、インバータ３として、５０／６０Ｈｚ共用の汎用インバータが用いられる。
【００１７】
図２に制御装置６の機能ブロック図を示す。以下、制御装置６の機能を交えながら、本実施の形態特有の動作について説明する。
操作器５からのモータ４への速度指令はモータ目標回転数Ｎmtp として制御装置６へ与えられる。制御装置６は、操作器５からのモータ４への速度指令が変化し、モータ目標回転数Ｎmtp が変化すると、そのモータ目標回転数Ｎmtp までモータ４の回転数を変化させるために必要な動力（必要動力）を算出する（ブロックＢＬ１）。
【００１８】
そして、制御装置６は、ブロックＢＬ１で算出した必要動力を発生するために必要なエンジン１の回転数（必要エンジン回転数）Ｎesp を算出し（ブロックＢＬ２：必要エンジン回転数算出手段）、現在のエンジン１の回転数（現在エンジン回転数）Ｎepv と比較する（ブロックＢＬ３）。
【００１９】
この際、制御装置６は、必要エンジン回転数Ｎesp を１５００〜１８００ｒｐｍの範囲内から算出する。なお、モータ目標回転数Ｎmtp に対応する必要エンジン回転数Ｎesp が１５００〜１８００ｒｐｍの範囲を越える場合、この範囲内であって、かつモータ目標回転数Ｎmtp に対応する必要エンジン回転数Ｎesp に最も近い値に、必要エンジン回転数Ｎesp を補正すればよい。この際、必要エンジン回転数Ｎesp としては、上記のように１５００〜１８００ｒｐｍの範囲内で連続する値のいずれかを用いてもよく、１５００〜１８００ｒｐｍの範囲内で予め設けられている複数の異なるエンジン回転数のうちのいずれか１つを選択してもよい。
【００２０】
特に、本実施の形態にかかるモータ駆動方法および装置をクレーンに適用する場合、荷物の巻上げ、巻下げ、吊支、架台の走行や横行などの各クレーン操作について、荷物の重量ごとに必要エンジン回転数を１５００〜１８００ｒｐｍの範囲内で予め個別に設定しておき、入力されたクレーン操作に応じて対応する必要エンジン回転数を選択すればよい。これら必要エンジン回転数は、制御装置６内のメモリにテーブルとして登録しておいてもよく、所定の数式に基づき算出してもよい。
【００２１】
〔Ｎepv＞Ｎespの場合〕
現在エンジン回転数Ｎepv が必要エンジン回転数Ｎesp よりも高い場合（Ｎepv＞Ｎesp）、制御装置６は、現在エンジン回転数Ｎepv と必要エンジン回転数Ｎesp との差ΔＮe＝Ｎepv−Ｎespをエンジン回転数下げ指令（エンジン速度指令）としてエンジン１へ出力すると同時に（ブロックＢＬ４）、操作器５からの速度指令に応ずるモータ目標回転数Ｎmtp をモータ指令回転数Ｎmsp （モータ速度指令）として直ちにインバータ３へ出力する（ブロックＢＬ５）。これにより、エンジン１からの現在エンジン回転数Ｎepv のフィードバックを受けながら、制御装置６がエンジン１の回転数を必要エンジン回転数Ｎesp に合わせ込む。また、モータ４からの現在モータ回転数Ｎmpv のフィードバックを受けながら、インバータ３がモータ４の回転数をモータ指令回転数Ｎmsp （＝Ｎmtp ）に合わせ込む（回転数制御手段）。
【００２２】
〔Ｎepv＜Ｎespの場合〕
現在エンジン回転数Ｎepv が必要エンジン回転数Ｎesp よりも低い場合（Ｎepv＜Ｎespの場合）、制御装置６は、必要エンジン回転数Ｎesp と現在エンジン回転数Ｎepv との差ΔＮe＝Ｎesp−Ｎepvをエンジン回転数上げ指令（エンジン速度指令）としてエンジン１へ出力する（ブロックＢＬ６）。これにより、エンジン１からの現在エンジン回転数Ｎepv のフィードバックを受けながら、制御装置６がエンジン１の回転数を必要エンジン回転数Ｎesp に合わせ込む（回転数制御手段）。
【００２３】
また、現在エンジン回転数Ｎepv が必要エンジン回転数Ｎesp よりも低い場合、制御装置６は、現在エンジン回転数Ｎepv と必要エンジン回転数Ｎesp とが等しくなるまで（ブロックＢＬ７）、操作器５からの速度指令に応ずるモータ目標回転数Ｎmtp を保留しておき、現在エンジン回転数Ｎepv で達成可能なモータ４の回転数（最大モータ回転数）Ｎmax をモータ指令回転数Ｎmsp （モータ速度指令）としてインバータ３へ出力する（ブロックＢＬ８）。そして、現在エンジン回転数Ｎepv と必要エンジン回転数Ｎesp とが等しくなれば、モータ目標回転数Ｎmtp をモータ指令回転数Ｎmsp （モータ速度指令）としてインバータ３へ出力する（ブロックＢＬ５）。これにより、モータ４からの現在モータ回転数Ｎmpv のフィードバックを受けながら、インバータ３がモータ４の回転数をモータ目標回転数Ｎmtp に徐々に合わせ込んで行く（回転数制御手段）。
【００２４】
本実施の形態において、現在エンジン回転数Ｎepv が必要エンジン回転数Ｎesp よりも低い場合、エンジン１の回転数が必要エンジン回転数Ｎesp になるまでにタイムラグが発生し、短時間のあいだ電力が不足し、モータ４の回転数をモータ目標回転数Ｎmtp まで即座に上昇させることができない。そこで、本実施の形態では、現在エンジン回転数Ｎepv で達成可能な最大モータ回転数Ｎmax を算出し、エンジン１の回転数が必要エンジン回転数Ｎesp になるまで、その算出した最大モータ回転数Ｎmax をインバータ３へのモータ指令回転数Ｎmsp として用いている。
【００２５】
なお、最近の電子制御式エンジンでは、その回転数変化の時間は短くて、人間の感覚的には殆ど問題ない。すなわち、エンジン１を電子制御式エンジンとした場合、その回転数が必要エンジン回転数Ｎesp になるまでのタイムラグは僅かであり、人間の感覚的には殆ど問題ない。本実施の形態では、タイムラグがある程度発生するものとして、現在エンジン回転数Ｎepv が必要エンジン回転数Ｎesp よりも低い場合、操作器５からの速度指令に応ずるモータ目標回転数Ｎmtp を保留するものとしたが、タイムラグが極僅かであれば、モータ目標回転数Ｎmtp をインバータ３へのモータ指令回転数Ｎmsp として即座に用いるようにしてもよい。
【００２６】
〔Ｎepv＝Ｎespの場合〕
現在エンジン回転数Ｎepv が必要エンジン回転数Ｎesp と等しい場合（Ｎepv＝Ｎespの場合）、制御装置６は、現在エンジン回転数Ｎepv と必要エンジン回転数Ｎesp との差ΔＮe＝０をエンジン回転現状維持指令（エンジン速度指令）としてエンジン１へ出力すると同時に（ブロックＢＬ９）、操作器５からの速度指令に応ずるモータ目標回転数Ｎmtp をモータ指令回転数Ｎmsp （モータ速度指令）として直ちにインバータ３へ出力する（ブロックＢＬ５）。
【００２７】
〔発電電圧制御〕
制御装置５は、発電機２からインバータ３への発電電圧及び電流を監視し、発電機２における発電電圧を一定となるように制御する（ブロックＢＬ１０）。エンジン１の回転数が低下すると、そのままでは発電機２の発電電圧も降下する。そこで、本実施の形態では、エンジン１の回転数が低下しても発電機２の発電電圧が降下しないように、すなわち発電機２の発電電圧が一定となるように、制御装置５から発電電圧制御指令を送って発電機２の界磁を制御する。なお、この発電電圧制御機能は、発電機２自身に備えてもよく、このような場合には、制御装置５からの制御信号および制御装置５への電圧・電量検出信号は不要となる。
【００２８】
以上の説明から分かるように、このモータ駆動装置１００Ａでは、エンジン１の回転数が一定回転数（例えば、１８００／１５００ｒｐｍ）を保つように制御されるのではなく、必要なときに必要なだけの動力を発生することができる回転数（ここでは１５００〜１８００ｒｐｍの範囲の回転数）に制御されるので、負荷の大小に拘わらず負荷率をほぼ一定とすることができ、軽負荷時のエンジン回転数を負荷率を保ったままでできるだけ下げることが可能となり、燃料消費率の改善と環境負荷の低減（騒音・排気の抑制）を実現することができるようなる。
【００２９】
この際、三相交流発電機の場合、１８００ｒｐｍでは６０Ｈｚの交流電力が得られ、１５００ｒｐｍでは５０Ｈｚの交流電力が得られる。したがって、１５００〜１８００ｒｐｍの範囲で回転数を制御すれば、得られる交流電力の周波数は５０〜６０Ｈｚの間に制御される。このため、５０／６０Ｈｚ共用の汎用インバータで発電電力の周波数変動５０〜６０Ｈｚに対応することができ、インバータのコストアップを回避できる。
【００３０】
〔実施の形態２〕
実施の形態１では、現在エンジン回転数Ｎepv が必要エンジン回転数Ｎesp よりも低い場合、エンジン１の回転数が必要エンジン回転数Ｎesp になるまでにタイムラグが発生し、短時間のあいだ電力が不足し、「モータ４の回転数をモータ目標回転数Ｎmtp まで即座に上昇させることができない」というレスポンス不良が発生する。
【００３１】
実施の形態２では、このレスポンス不良の解決策として、２次電池を利用する。図３に２次電池の利用例を示す。このモータ駆動装置１００（１００Ｂ）では、２次電池７の正極性端子を充電制御装置８を介してインバータ３内の交流−直流変換部３−１と直流−交流変換部３−２との接続ライン（直流変換部分）に接続している。これにより、現在エンジン回転数Ｎepv が必要エンジン回転数Ｎesp よりも低い場合に生じる電力不足に対し、２次電池７からの電流が充電制御装置８を介してインバータ３内の直流変換部分に流れ込み、エンジン１の回転数が必要エンジン回転数Ｎesp になるまでの電力の不足が補われる。
【００３２】
この実施の形態２において、２次電池７からのインバータ３内の直流変換部分への放電は短時間発生するだけである。したがって、２次電池７として、容量的にあまり大きなものを必要としない。また、２次電池７への充電は、モータ４の定速回転時や減速時に余った電力で行うことができる。
【００３３】
〔実施の形態３〕
クレーンや車両などには、動力用モータとして使用されるモータ４以外の補機として、モータ冷却ファンや照明灯，空調機などの機器がある。これらの補機も発電機２が発生する電力によって駆動する。この場合、インバータ３からのモータ４への電力を分岐して使用することも考えられるが、モータ４の負荷変動によってその電圧や周波数が変化してしまうことが考えられる。また、補機として、モータ４とは異なる相数や周波数の電力を必要とする場合もある。
【００３４】
そこで、実施の形態３では、モータ４へ電力を送るインバータ（第１のインバータ）３とは別に、補機へ電力を送る第２のインバータを設ける。図４に第２のインバータを設けた例を示す。このモータ駆動装置１００（１００Ｃ）では、インバータ３とは別に補機用のインバータ９を設け、このインバータ９によって発電機２が発生する三相交流電力を所定の周波数（例えば、５０Ｈｚ）の交流電力に変換するようにしている。そして、このインバータ９からの交流電力をモータ冷却ファン１０や照明灯１１，空調機１２などの補機へ送るようにしている。また、インバータ３への制御電源としても使用するようにしている。なお、インバータ９は、インバータ３と同じく、交流−直流−交流変換方式で発電機２からの電力を所定の周波数の電力に変換する。
【００３５】
この実施の形態３によれば、動力用モータとして使用されるモータ４とは独立して、補機への所定周波数の電力の供給を安定的に行うことが可能となる。また、補機への電力として、モータ４とは異なる相数や周波数の電力を供給することができる。
【００３６】
クレーンなどの場合、今まではエンジンの回転数を下げるということは発電を止めることにつながり、特に夜間照明灯にも電力を供給している場合、照明の再点灯に時間がかかるため（水銀灯やナトリューム等の場合、再点灯に数分必要）、長時間作業が発生しない時であってもエンジンの回転数を下げることができなかった。本実施の形態では、これらの補機類の電力をインバータ３とは別の補機用のインバータ９から供給することで、エンジン１の回転数を下げて待機することが可能である。
【００３７】
なお、実施の形態１，３（図１，図４）では、インバータ３により交流−直流−交流変換方式で発電機２からの電力を所定の周波数の電力に変換するようにしたが、インバータ３に代えてマトリクスコンバータを設け、交流−交流直接変換方式で発電機２からの電力を所定の周波数の電力に変換するようにしてもよい。また、図４に示した補機用のインバータ９についてもマトリクスインバータとし、交流−交流直接変換方式で周波数変換を行うようにしてもよい。マトリクスコンバータについては、非特許文献１などに示されているので、ここでの説明は省略する。
【００３８】
また、上述した実施の形態１〜３では、エンジン１をディーゼルエンジンとしたが、ガソリンエンジンなど他の種類のエンジンでも同様にして適用することができ可能である。
また、上述した実施の形態１〜３では、発電機２を三相交流発電機とし、モータ４を三相交流モータとしたが、単相交流発電機や単相交流モータとするなど、各種の変形が自在である。また、搭載される装置も、車両やクレーンに限られるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係るモータ駆動方法の実施に用いるモータ駆動装置の一例（実施の形態１）を示すブロック構成図である。
【図２】このモータ駆動装置における制御装置の機能ブロック図である。
【図３】レスポンス不良の解決策として２次電池を利用した例（実施の形態２）を示すブロック構成図である。
【図４】補機用のインバータを設けた例（実施の形態３）を示すブロック構成図である。
【図５】エンジン回転数と燃料消費率との関係およびエンジン回転数と出力馬力との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１…ディーゼルエンジン（エンジン）、２…三相交流発電機（発電機）、３…インバータ、３−１…交流−直流変換部、３−２…直流−交流変換部、４…三相交流モータ（モータ）、５…操作器、６…制御装置、７…２次電池、８…充電制御装置、９…補機用のインバータ、１０…モータ冷却ファン、１１…照明灯、１２…空調機、１００（１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ）…モータ駆動装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンで三相交流発電機を駆動して電力を発生させ、この三相交流発電機が発生する電力によってモータを駆動するモータ駆動方法において、
前記三相交流発電機が発生する電力を所定の周波数の電力に変換し前記モータに供給する周波数変換工程と、
前記モータの回転数を操作器からの速度指令に応ずる目標回転数まで変化させるために必要な前記エンジンの必要回転数を、１５００〜１８００ｒｐｍの範囲内で算出する必要エンジン回転数算出工程と、
前記エンジンの回転数を前記必要エンジン回転数に、前記モータの回転数を前記目標回転数に合わせ込む回転数制御工程と
を備えたことを特徴とするモータ駆動方法。
【請求項２】
請求項１に記載のモータ駆動方法において、
前記必要エンジン回転数算出工程は、１５００〜１８００ｒｐｍの範囲内で予め設けられている複数の異なるエンジン回転数のうちのいずれか１つを前記必要エンジン回転数として選択することを特徴とするモータ駆動方法。
【請求項３】
エンジンで三相交流発電機を駆動して電力を発生させ、この三相交流発電機が発生する電力によってモータを駆動するモータ駆動装置において、
前記三相交流発電機が発生する電力を所定の周波数の電力に変換し前記モータに供給する周波数変換手段と、
前記モータの回転数を操作器からの速度指令に応ずる目標回転数まで変化させるために必要な前記エンジンの必要エンジン回転数を、１５００〜１８００ｒｐｍの範囲内で算出する必要エンジン回転数算出手段と、
前記エンジンの回転数を前記必要エンジン回転数に、前記モータの回転数を前記目標回転数に合わせ込む回転数制御手段と
を備えたことを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項４】
請求項３に記載のモータ駆動装置において、
前記必要エンジン回転数算出手段は、１５００〜１８００ｒｐｍの範囲内で予め設けられている複数の異なるエンジン回転数のうちのいずれか１つを前記必要エンジン回転数として選択することを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項５】
エンジンで三相交流発電機を駆動して発電した電力によりモータを駆動して荷物の積み降ろしを行うクレーン装置において、
前記三相交流発電機が発生する電力を所定の周波数の電力に変換し前記モータに供給する周波数変換手段と、
前記モータの回転数を操作器からのクレーン操作指令に応ずる目標回転数まで変化させるために必要な前記エンジンの必要エンジン回転数を、１５００〜１８００ｒｐｍの範囲内で算出する必要エンジン回転数算出手段と、
前記エンジンの回転数を前記必要エンジン回転数に、前記モータの回転数を前記目標回転数に合わせ込む回転数制御手段と
を備えたことを特徴とするクレーン装置。
【請求項６】
請求項５に記載のクレーン装置において、
前記必要エンジン回転数算出手段は、１５００〜１８００ｒｐｍの範囲内で予め設けられている複数の異なるエンジン回転数のうちのいずれか１つを前記必要エンジン回転数として選択することを特徴とするクレーン装置。
【請求項１】
エンジンで三相交流発電機を駆動して電力を発生させ、この三相交流発電機が発生する電力によってモータを駆動するモータ駆動方法において、
前記三相交流発電機が発生する電力を所定の周波数の電力に変換し前記モータに供給する周波数変換工程と、
前記モータの回転数を操作器からの速度指令に応ずる目標回転数まで変化させるために必要な前記エンジンの必要回転数を、１５００〜１８００ｒｐｍの範囲内で算出する必要エンジン回転数算出工程と、
前記エンジンの回転数を前記必要エンジン回転数に、前記モータの回転数を前記目標回転数に合わせ込む回転数制御工程と
を備えたことを特徴とするモータ駆動方法。
【請求項２】
請求項１に記載のモータ駆動方法において、
前記必要エンジン回転数算出工程は、１５００〜１８００ｒｐｍの範囲内で予め設けられている複数の異なるエンジン回転数のうちのいずれか１つを前記必要エンジン回転数として選択することを特徴とするモータ駆動方法。
【請求項３】
エンジンで三相交流発電機を駆動して電力を発生させ、この三相交流発電機が発生する電力によってモータを駆動するモータ駆動装置において、
前記三相交流発電機が発生する電力を所定の周波数の電力に変換し前記モータに供給する周波数変換手段と、
前記モータの回転数を操作器からの速度指令に応ずる目標回転数まで変化させるために必要な前記エンジンの必要エンジン回転数を、１５００〜１８００ｒｐｍの範囲内で算出する必要エンジン回転数算出手段と、
前記エンジンの回転数を前記必要エンジン回転数に、前記モータの回転数を前記目標回転数に合わせ込む回転数制御手段と
を備えたことを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項４】
請求項３に記載のモータ駆動装置において、
前記必要エンジン回転数算出手段は、１５００〜１８００ｒｐｍの範囲内で予め設けられている複数の異なるエンジン回転数のうちのいずれか１つを前記必要エンジン回転数として選択することを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項５】
エンジンで三相交流発電機を駆動して発電した電力によりモータを駆動して荷物の積み降ろしを行うクレーン装置において、
前記三相交流発電機が発生する電力を所定の周波数の電力に変換し前記モータに供給する周波数変換手段と、
前記モータの回転数を操作器からのクレーン操作指令に応ずる目標回転数まで変化させるために必要な前記エンジンの必要エンジン回転数を、１５００〜１８００ｒｐｍの範囲内で算出する必要エンジン回転数算出手段と、
前記エンジンの回転数を前記必要エンジン回転数に、前記モータの回転数を前記目標回転数に合わせ込む回転数制御手段と
を備えたことを特徴とするクレーン装置。
【請求項６】
請求項５に記載のクレーン装置において、
前記必要エンジン回転数算出手段は、１５００〜１８００ｒｐｍの範囲内で予め設けられている複数の異なるエンジン回転数のうちのいずれか１つを前記必要エンジン回転数として選択することを特徴とするクレーン装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−２５３１１４（Ｐ２００８−２５３１１４Ａ）
【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２００７−９４８４９（Ｐ２００７−９４８４９）
【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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