JP6189010B2 - クレーン、及びクレーンの電力供給方法 - Google Patents
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Description
特許文献1に記載されているクレーンは、蓄電装置の蓄電量が第1閾値を上回っている場合、高圧領域及び低圧領域共に、蓄電装置単体でモータを駆動させ、蓄電装置の蓄電量が第1閾値を下回っている場合は、蓄電装置からの電力と商用電源からの電力の併用によってモータを駆動させ、蓄電装置の蓄電量が第1閾値よりも低い第2閾値を下回っている場合は、商用電源からの電力のみによってモータを駆動させる。
さらに、充放電制御手段によって、導線を介して電力負荷と接続され、電力負荷に直流電力を供給するための充放電可能な蓄電装置が、第1目標値よりも小さな第2目標値の電圧で充放電される。
電力負荷の消費電力の増加に伴い、変換手段から供給される電力は増加することとなるが、消費電力が上記予め定められた電力値を超えると、電力負荷へ電力を供給することとなる導線における電圧が低下する。導線における電圧が第2目標値まで低下すると、充放電制御手段による蓄電装置の放電が開始される。そして、電力負荷は、予め定められた電力値を上限とした変換手段から供給される電力と蓄電装置から供給される電力とで駆動されることとなる。
図1には、レーンRの走行方向Xに設置されたクレーン1が示されている。クレーン1は、地上に設置された給電ボックス31(給電設備)から供給された電力によって動作する地上給電方式の電動クレーンとされており、エンジン発電機を備えていない。また、クレーン1は、クレーン用給電ケーブルリール装置(以下、単に「ケーブルリール装置」という。)2を備えている。
下梁9の両端には、上方に立設する柱10がそれぞれ設けられている。各柱10の上端は、もう一方の下梁9から立設された柱10の上端とガーダ12によって連結されている。
そして、PWMコンバータ41は、給電ボックス31から供給される交流電力を、第1目標値(以下、「第1電圧目標値」という。)の電圧とすると共に予め定められた電力値(以下、「最大電力目標値」という。)を上限とした直流電力に変換し、直流母線52を介して電力負荷に供給する。PWMコンバータ41は、電流制限機能を有しており、出力する電力を一定に保ち、電流の上限値が予め設定されることによって、PWMコンバータ41が出力する電力が最大電力目標値以下に制限されている。
なお、PWMコンバータ41は、力行時及び回生時共に電力を最大電力目標値以下に制限されている。また、電流の上限値は、例えば直流母線52で許容される電流値とされる。さらに、PWMコンバータ41は、回生時に地上給電側へは電流制限機能により、回生されないように構成されている。
さらに、電力負荷で消費されなかった電力は、抵抗器51によって消費される。
図3は、横軸が時間変化、縦軸が電力とされており、電力負荷で消費される消費電力の時間変化を示している、なお、電力が正の場合は、電力負荷が電力を消費している場合である一方、電力が負の場合は、クレーン1が吊荷の巻き下げを行っている場合であり、巻き上げ用モータ49Gが電力を発生させている場合である。
そして、電力負荷は、最大電力目標値を上限としたPWMコンバータ41から供給される電力とバッテリ42から供給される電力とで駆動されることとなる。この場合、直流母線52の電圧(実電圧)は、651Vで一定となる。
そこで、バッテリ充放電制御装置48は、バッテリ42が充電を必要とし、かつ電力負荷の消費電力が最大電力目標値未満の場合、図6に示されるように運転状態(充電制御)となり、PWMコンバータ41で変換された直流電力によってバッテリ42を充電させる。この場合、直流母線52の電圧(実電圧)は、651Vで一定となる。
そこで、バッテリ充放電制御装置48は、バッテリ42が充電を必要とし、かつ電力負荷が回生している場合、図7に示されるように運転状態(充電制御)となり、電力負荷からの回生電力と共にPWMコンバータ41で変換された直流電力によってバッテリ42を充電させる。すなわち、負荷駆動インバータ43は、回生電力を第2電圧目標値(651V)以上となるように直流母線52へ流す。この場合、直流母線52の電圧(実電圧)は、651Vで一定となる。
また、この場合、一例として、PWMコンバータ41は、最大電力目標値でバッテリ42へ電力を供給するが、該電力を最大電力目標値未満としてもよい。
従って、本実施形態に係る電力供給装置40は、商用電源からクレーン1へ供給する電力を低電力とし低圧送電を可能にできる。
また、地上給電が瞬停した場合も、特別な制御を必要とすることなく、バッテリ充放電制御装置48は、バッテリ42を放電させ、クレーン1を動作させることが可能である。
40 電力供給装置
41 PWMコンバータ
42 バッテリ
43 負荷駆動インバータ
48 バッテリ充放電制御装置
49 モータ
50 補機
52 直流母線
Claims (2)
- 供給される電力によって駆動する電力負荷と、
前記電力負荷に電力を供給する電力供給装置と、を有するクレーンであって、
前記電力供給装置は、
商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換し、導線を介して前記電力負荷に供給する変換手段と、
前記導線を介して前記電力負荷と接続され、前記電力負荷に直流電力を供給するための充放電可能な蓄電装置と、
前記蓄電装置を充放電させる充放電制御手段と、を備え、
前記変換手段は、出力電力が予め定められた電力値未満の場合には前記導線の電圧を第1目標値とする制御を行い、前記出力電力が前記予め定められた電力値に到達している場合には、前記出力電力を前記予め定められた電力値に保つ制御を行い、
前記充放電制御手段は、前記導線の電圧が前記第1目標値よりも小さな第2目標値まで低下した場合には、前記第2目標値の電圧で前記蓄電装置を放電させ、
前記電力供給装置は、
前記電力負荷の消費電力が前記予め定められた電力値以下の場合、前記商用電源からの電力のみによって前記電力負荷を駆動し、
前記消費電力が前記予め定められた電力値を超え、前記変換手段が前記出力電力を前記予め定められた電力値に保つことによって前記導線における電圧が前記第2目標値まで低下した場合、前記充放電制御手段による前記蓄電装置の放電を開始する、クレーン。 - 供給される電力によって駆動する電力負荷と、前記電力負荷に電力を供給する電力供給装置と、を有するクレーンの電力供給方法であって、
商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換し、導線を介して前記電力負荷に供給する第1工程と、
前記導線を介して前記電力負荷と接続され、前記電力負荷に直流電力を供給するための充放電可能な蓄電装置を、充放電させる第2工程と、
を含み、
前記第1工程では、出力電力が予め定められた電力値未満の場合には前記導線の電圧を第1目標値とする制御を行い、前記出力電力が前記予め定められた電力値に到達している場合には、前記出力電力を前記予め定められた電力値に保つ制御を行い、
前記第2工程では、前記導線の電圧が前記第1目標値よりも小さな第2目標値まで低下した場合には、前記第2目標値の電圧で前記蓄電装置を放電させ、
前記クレーンの電力供給方法では、
前記電力負荷の消費電力が前記予め定められた電力値以下の場合、前記商用電源からの電力のみによって前記電力負荷を駆動し、
前記消費電力が前記予め定められた電力値を超え、前記第1工程にて前記出力電力を前記予め定められた電力値に保つ制御が行われることで、前記導線における電圧が前記第2目標値まで低下した場合、前記第2工程にて前記蓄電装置の放電を開始するクレーンの電力供給方法。
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