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KR101248129B1 - Electrical energy regeneration apparatus for a tower crane - Google Patents

Electrical energy regeneration apparatus for a tower crane Download PDF

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KR101248129B1
KR101248129B1 KR1020100080395A KR20100080395A KR101248129B1 KR 101248129 B1 KR101248129 B1 KR 101248129B1 KR 1020100080395 A KR1020100080395 A KR 1020100080395A KR 20100080395 A KR20100080395 A KR 20100080395A KR 101248129 B1 KR101248129 B1 KR 101248129B1
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tower crane
electrical energy
converter
conversion unit
energy regeneration
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이용호
배준기
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주식회사 에버다임
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Abstract

본 발명은 타워 크레인의 전기에너지 회생장치에 관한 것으로, 타워 크레인의 권하 또는 선회운전 감속시 구동모터에 의해 발생하는 전기에너지를 변환하여 동력원으로 공급하여 이용할 수 있도록 함으로써 에너지 낭비를 방지할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to an electric energy regeneration device of a tower crane, and to prevent the waste of energy by converting the electric energy generated by the drive motor during the lowering or swinging operation of the tower crane to supply and use as a power source. will be.

Description

타워 크레인의 전기에너지 회생장치{Electrical energy regeneration apparatus for a tower crane}Electrical energy regeneration apparatus for a tower crane

본 발명은 타워 크레인 구동 기술에 관련한 것으로, 특히 타워 크레인의 전기에너지 회생장치에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a tower crane driving technology, and more particularly, to an electric energy regeneration device of a tower crane.

타워 크레인의 권하시 또는 선회운전 감속시에는 각각 중력과 관성에 대항하여 구동모터의 브레이킹(Braking) 제어를 수행해야 하며, 이 때 구동모터의 역 구동에 의한 전기 에너지가 발생한다. 타워 크레인의 권하시 또는 선회운전 감속시에 구동모터의 역 구동에 의한 전기 에너지를 효과적으로 제거하지 못할 경우, 구동모터 파손 및 모터 관련 제어 회로에 심각한 문제가 발생한다.At the time of recommendation or deceleration of the tower crane, the braking control of the drive motor must be performed against gravity and inertia, respectively, and electric energy is generated by the reverse drive of the drive motor. Failure to effectively remove the electrical energy from reverse driving of the drive motor when the tower crane is recommended or when the swing operation is decelerated causes serious problems in the drive motor and the motor-related control circuits.

통상적으로 타워 크레인의 권하시 또는 선회운전 감속시에 구동모터의 역 구동에 의해 발생하는 전기 에너지는 저항기를 통해 열 에너지로 변환하여 대기중으로 버려지게 되어 에너지 낭비가 발생하고, 동시에 대기 온도 상승 요인으로 작용하여 환경 파괴에 일조하게 된다. 특히, 타워 크레인처럼 높은 양정 높이를 갖는 건설장비의 경우는 원리상 에너지 낭비 및 이에 따른 환경 파괴 정도가 심하다 할 수 있다.Normally, the electric energy generated by the reverse drive of the drive motor during the recommendation or deceleration of the turning crane of the tower crane is converted into thermal energy through a resistor and discarded into the air, resulting in energy waste and at the same time acting as a factor of raising the atmospheric temperature. This helps to destroy the environment. In particular, in the case of construction equipment having a high lift height, such as a tower crane can be said to be severe waste of energy and thereby environmental damage in principle.

따라서, 본 발명자는 타워 크레인의 권하시 또는 선회운전 감속시 구동모터의 역 구동에 의해 발생하는 전기 에너지를 회생하여 이용할 수 있는 기술에 대한 연구를 하게 되었다.Therefore, the present inventors have studied the technology that can regenerate and use the electric energy generated by the reverse drive of the drive motor at the time of the winding or deceleration of the swing operation of the tower crane.

본 발명은 상기한 취지하에 발명된 것으로, 타워 크레인의 권하시 또는 선회운전 감속시 구동모터의 역 구동에 의해 발생하는 전기 에너지를 동력원으로 회생시켜 에너지 낭비를 방지할 수 있는 타워 크레인의 전기에너지 회생장치를 제공함을 그 목적으로 한다.The present invention has been invented under the above-mentioned purpose, and the electric energy regeneration device of the tower crane which can prevent the waste of energy by regenerating the electric energy generated by the reverse drive of the drive motor at the time of the recommendation of the tower crane or the deceleration of the turning operation as a power source To provide for that purpose.

본 발명의 또 다른 목적은 동력원으로 전기에너지를 회생할 수 없는 경우, 전기 에너지에 의한 구동모터 및 모터 관련 제어회로의 파손을 방지하기 위해서 저항기를 통하여 전기에너지를 열로써 소모시킴으로써 현장조건에 따라 회생제동과 저항기를 통한 제동 2가지 방법을 선택적으로 사용하게 하여 타워 크레인의 잦은 설치 현장 이동에 따른 다양한 동력원(발전기,변압기) 변화에 능동적으로 대처할 수 있는 타워 크레인의 전기에너지 회생장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to regenerate the electric energy as heat through the resistor in order to prevent damage to the control circuit related to the drive motor and motor by the electric energy, when the electric energy can not be regenerated by the power source, It is to provide electric energy regeneration device of tower crane that can cope actively with various power source (generator, transformer) change according to frequent installation of tower cranes by selectively using two methods of braking and braking through resistors.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따르면, 타워 크레인의 전기에너지 회생장치가 타워 크레인의 권하시 또는 선회운전 감속시 구동모터에 의해 발생하는 전기에너지를 변환하여 동력원으로 공급하여 회생시키는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, the electrical energy regeneration device of the tower crane converts the electrical energy generated by the drive motor during the unwinding or swing operation deceleration of the tower crane to supply to the power source to regenerate It features.

본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 타워 크레인의 전기에너지 회생장치가 동력원으로 전기에너지를 회생할 수 없는 경우, 전기 에너지에 의한 구동모터 및 모터 관련 제어회로의 파손을 방지하기 위해서 저항기를 통하여 전기에너지를 열로 소모시키는 것을 특징으로 한다.According to an additional aspect of the present invention, when the electric energy regeneration device of the tower crane cannot regenerate the electric energy as a power source, the electric energy through the resistor to prevent damage to the drive motor and the motor-related control circuit by the electric energy. It is characterized by consuming as heat.

본 발명은 타워 크레인의 권하시 또는 선회운전 감속시 구동모터의 역 구동에 의해 발생하는 전기 에너지를 동력원으로 회생시켜 에너지 낭비를 방지할 수 있는 유용한 효과를 가진다.The present invention has a useful effect of preventing the waste of energy by regenerating the electric energy generated by the reverse drive of the drive motor at the time of unwinding or swinging of the tower crane as a power source.

또한, 본 발명은 동력원으로 전기에너지를 회생할 수 없는 경우, 전기 에너지에 의한 구동모터 및 모터 관련 제어회로의 파손을 방지하기 위해서 저항기를 통하여 전기에너지를 열로써 소모시킴으로써 현장조건에 따라 회생제동과 저항기를 통한 제동 2가지 방법을 선택적으로 사용하게 하여 타워 크레인의 잦은 설치 현장 이동에 따른 다양한 동력원(발전기,변압기) 변화에 능동적으로 대처할 수 있는 유용한 효과를 가진다.In addition, the present invention, if it is not possible to regenerate the electrical energy as a power source, in order to prevent damage to the control circuits related to the drive motor and motor by the electrical energy by dissipating the electrical energy as heat through a resistor to the regenerative braking and By selectively using two methods of braking through resistors, it has a useful effect to actively cope with various power sources (generators, transformers) changes caused by frequent movement of tower cranes.

도 1 은 본 발명에 따른 타워 크레인의 전기에너지 회생장치의 일 실시예에 따른 블럭도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 타워 크레인의 전기에너지 회생장치의 일 실시예에 따른 회로도이다.
1 is a block diagram according to an embodiment of an electric energy regeneration device of a tower crane according to the present invention.
2 is a circuit diagram according to an embodiment of the electric energy regeneration device of the tower crane according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily understand and reproduce the present invention.

본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명 실시예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.In the following description of the present invention, detailed descriptions of well-known functions or configurations will be omitted if it is determined that the detailed description of the embodiments of the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention.

본 발명 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 용어들은 본 발명 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 사용자 또는 운용자의 의도, 관례 등에 따라 충분히 변형될 수 있는 사항이므로, 이 용어들의 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.The terms used throughout the present specification are terms defined in consideration of functions in the embodiments of the present invention, and may be sufficiently modified according to the intention, custom, etc. of the user or operator, and the definitions of these terms are used throughout the specification. It should be made based on the contents.

타워 크레인은 높은 양정 높이를 갖는 호이스트 윈치를 가지고 다양한 현장(건설,플랜트,조선소)에 설치되어 사용되며, 작업 완료후에는 해체를 통해 수시로 이동 설치되어 중량물의 인양 및 조립에 사용되어지는 고소 장비이다.The tower crane has a hoist winch with a high lift height and is installed and used in various sites (construction, plant, shipyard) .It is a high-altitude equipment used for lifting and assembling heavy objects by moving it at any time after dismantling. .

본 발명은 타워 크레인의 권하 작업시 또는 선회운전 감속시 발생되는 전기에너지를 동력원으로 회생시켜 에너지 낭비를 방지할 수 있도록 하며, 동력원으로 전기에너지를 회생할 수 없는 경우, 전기 에너지에 의한 구동모터 및 모터 관련 제어회로의 파손을 방지하기 위해서 저항기를 통하여 회생에너지를 열로써 소모시킴으로써 현장조건에 따라 회생제동과 저항기를 통한 제동 2가지 방법을 선택적으로 사용하게 하여 타워 크레인의 잦은 설치 현장 이동에 따른 다양한 동력원(발전기,변압기) 변화에 능동적으로 대처할 수 있도록 한다.The present invention is to prevent the waste of energy by regenerating the electric energy generated during the lifting operation of the tower crane or when the swing operation deceleration as a power source, when the electric energy can not be regenerated by the power source, the drive motor by the electric energy and In order to prevent damage to the control circuit related to the motor, the regenerative energy is consumed as heat through the resistor to selectively use two methods of regenerative braking and braking through the resistor according to the site conditions. Proactively cope with changes in power sources (generators, transformers).

도 1 은 본 발명에 따른 타워 크레인의 전기에너지 회생장치의 일 실시예에 따른 블럭도이다. 도 1 에 도시한 바와 같이, 이 실시예에 따른 타워 크레인의 전기에너지 회생장치(100)는 구동모터(200)와 동력원(300)간에 설치된다.1 is a block diagram according to an embodiment of an electric energy regeneration device of a tower crane according to the present invention. As shown in FIG. 1, the electric energy regeneration device 100 of the tower crane according to this embodiment is installed between the drive motor 200 and the power source 300.

구동모터(200)는 타워 크레인의 호이스트 운전 권상시 또는 선회운전 증속시에는 전동기로서 동작하고, 호이스트 권하시 또는 선회운전 감속시에는 발전기로 동작한다.The drive motor 200 operates as an electric motor at the time of hoist operation hoisting or turning operation increase of the tower crane, and operates as a generator at the time of hoisting or turning operation deceleration.

타워 크레인의 권하시에는 중력에 의해 타워 크레인의 호이스트 윈치로부터 와이어가 풀리며, 선회운전 감속시에는 타워크레인의 상부 선회체의 관성에 의해 진행 방향으로 계속 운전된다.At the recommendation of the tower crane, the wire is released from the hoist winch of the tower crane by gravity, and at the time of turning deceleration, it continues to run in the direction of travel by the inertia of the upper swing body of the tower crane.

이 과정에서 구동모터(200)는 역 구동되어 발전기로 동작하게 되어 전기 에너지가 발생되고, 타워 크레인의 권하 또는 선회시 감속을 위한 속도 제어를 위해 중력 또는 관성에 대항하여 구동모터(200)의 브레이킹(Braking) 제어가 수행된다.In this process, the driving motor 200 is driven backward to operate as a generator to generate electrical energy, and braking of the driving motor 200 against gravity or inertia for speed control for deceleration during the lowering or turning of the tower crane. Braking control is performed.

도 1 에 도시한 바와 같이, 이 실시예에 따른 타워 크레인의 전기에너지 회생장치(100)는 제1변환부(110)와, 제2변환부(120)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 1, the electric energy regeneration device 100 of the tower crane according to this embodiment includes a first conversion unit 110 and a second conversion unit 120.

제1변환부(110)는 타워 크레인의 권하시 또는 선회운전 감속시 구동모터(200)에 의해 발생하는 전기에너지를 변환한다. 즉, 타워 크레인의 권하시 또는 선회운전 감속시 구동모터(200)는 역 구동되어 발전기로 동작하게 되어 교류를 발생시키고, 제1변환부(110)에 의해 직류로 변환된다.The first converting unit 110 converts the electrical energy generated by the drive motor 200 when the tower crane is unwinding or turning operation deceleration. That is, when the tower crane is unwinding or turning operation decelerating, the driving motor 200 is driven backward to operate as a generator to generate alternating current, and is converted into direct current by the first conversion unit 110.

제2변환부(120)는 제1변환부(110)에 의해 변환된 전기에너지를 동력원(300)으로 공급하여 회생시킨다. 즉, 타워 크레인의 권하시 또는 선회운전 감속시 구동모터(200)는 역 구동되어 발전기로 동작하게 되어 교류를 발생시키고, 제1변환부(110)에 의해 직류로 변환되고, 변환된 직류는 제2변환부(120)에 의해 변압이 용이하고, 원거리 전력송신 능력이 우수한 교류로 변환되어 동력원(300)으로 공급되어 회생된다.The second conversion unit 120 supplies and regenerates the electric energy converted by the first conversion unit 110 to the power source 300. That is, when the tower crane is recommended or when the swing operation is decelerated, the driving motor 200 is driven backward to operate as a generator to generate alternating current, and is converted into direct current by the first conversion unit 110, and the converted direct current is second. The converter 120 is easily transformed and is converted into alternating current having excellent remote power transmission capability and is supplied to the power source 300 to be regenerated.

예컨대, 제2변환부(120)가 타워 크레인의 수전단(도면 도시 생략)으로 전기에너지를 공급하여 회생시키도록 구현할 수 있다. 이 때의 동력원(300)은 타워 크레인의 수전단이 된다.For example, the second conversion unit 120 may be implemented to regenerate by supplying electrical energy to the power receiving end of the tower crane (not shown). The power source 300 at this time becomes the power receiving end of the tower crane.

이 때, 상기 제2변환부(120)가 상기 제1변환부(110)에 의해 변환된 전기에너지를 타워 크레인의 수전단으로 공급되는 전원과 동일한 특성의 전기에너지로 변환하여 회생시키도록 구현할 수 있다.In this case, the second conversion unit 120 may be implemented to convert the electrical energy converted by the first conversion unit 110 to electrical energy of the same characteristics as the power supplied to the power receiving end of the tower crane to regenerate. have.

예컨대, 상기 제2변환부(120)가 배터리 등의 에너지 수집장치(도면 도시 생략)로 전기에너지를 공급하여 회생시키도록 구현할 수도 있다. 이 경우에는 제2변환부(120)에 의해 교류로 변환된 전기에너지를 다시 직류로 변환하여 저장해야 하며, 동력원(300)은 에너지 수집장치가 된다.For example, the second conversion unit 120 may be implemented to supply and regenerate electrical energy to an energy collection device (not shown) such as a battery. In this case, the electrical energy converted into alternating current by the second conversion unit 120 must be converted into direct current and stored, and the power source 300 becomes an energy collection device.

예컨대, 상기 제2변환부(120)가 변전소(도면 도시 생략)로 전기에너지를 공급하여 회생시키도록 구현할 수도 있다. 이 때의 동력원(300)은 변전소가 된다.For example, the second conversion unit 120 may be implemented to regenerate by supplying electrical energy to a substation (not shown). The power source 300 at this time becomes a substation.

따라서, 이 실시예에 따른 타워 크레인의 전기에너지 회생장치(100)는 제1변환부(110)가 타워 크레인의 권하시 또는 선회운전 감속시 구동모터(200)에 의해 발생하는 전기에너지를 직류로 변환하고, 이를 제2변환부(120)가 변압이 용이하고, 원거리 전력송신 능력이 우수한 교류로 변환하여 동력원(300)으로 공급함으로써 타워 크레인의 권하시 또는 선회운전 감속시 구동모터(200)의 역 구동에 의해 발생하는 전기에너지를 회생시킬 수 있다.Therefore, the electrical energy regeneration device 100 of the tower crane according to this embodiment converts the electrical energy generated by the drive motor 200 to the direct current when the first conversion unit 110 is recommended when the tower crane or deceleration of the swing operation. In addition, the second converter 120 converts the AC into an alternating current having an excellent power transmission capability and is easy to transform, and supplies it to the power source 300 so as to reverse drive the driving motor 200 when the tower crane is turned down or when the turning operation is decelerated. It is possible to regenerate the electrical energy generated by.

한편, 발명의 부가적인 양상에 따르면, 상기 타워 크레인의 전기에너지 회생장치(100)가 브레이킹 제어부(130)와, 저항기(140)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, according to an additional aspect of the invention, the electrical energy regeneration device 100 of the tower crane may further include a braking control unit 130 and a resistor 140.

브레이킹 제어부(130)는 타워 크레인의 권하시 또는 선회운전 감속시 중력 또는 관성에 대항하여 구동모터의 브레이킹(Braking) 제어를 수행한다.The braking control unit 130 performs braking control of the driving motor against gravity or inertia at the time of recommendation or turning operation deceleration of the tower crane.

저항기(140)는 상기 브레이킹 제어부(130)에 의한 구동모터(200)의 브레이킹 제어에 의해 발생하는 전기에너지를 열로 소모시킨다. 따라서, 이 실시예는 타워 크레인의 권하시 또는 선회운전 감속시 구동모터(200)의 역구동에 의해 발생하는 전기에너지를 동력원(300)으로 회생시킬 수 없는 경우, 이를 저항기(140)를 통해 열로써 소모시킴으로써 구동모터(200) 및 모터 관련 제어회로의 파손을 방지할 수 있다.The resistor 140 consumes electrical energy generated by the braking control of the driving motor 200 by the braking control unit 130 as heat. Therefore, in this embodiment, when the electric energy generated by the reverse drive of the driving motor 200 when the winding or deceleration of the tower crane cannot be regenerated by the power source 300, this is generated as heat through the resistor 140. By consuming, damage to the drive motor 200 and the motor-related control circuit can be prevented.

한편, 발명의 부가적인 양상에 따르면, 상기 타워 크레인의 전기에너지 회생장치(100)가 선택 스위치(150)와 스위칭 제어부(160)를 더 포함할 수 있다. Meanwhile, according to an additional aspect of the present invention, the electric energy regeneration device 100 of the tower crane may further include a selection switch 150 and a switching controller 160.

선택 스위치(150)는 에너지 회생 방식을 선택한다. 이 때, 사용자에 의한 조작에 따라 선택 스위치(150)에 의해 에너지 회생 방식이 선택되도록 구현할 수도 있고, 사용자 조작없이 자동으로 선택 스위치(150)에 의해 에너지 회생 방식이 선택되도록 구현할 수도 있다.The selection switch 150 selects an energy regeneration scheme. In this case, the energy regeneration method may be selected by the selection switch 150 according to an operation by a user, or the energy regeneration method may be selected by the selection switch 150 automatically without a user operation.

스위칭 제어부(160)는 상기 선택 스위치(150)의 선택에 따라, 제1변환부(110), 제2변환부(120) 및 브레이킹 제어부(130)의 스위칭 제어를 수행하여 타워 크레인의 권하시 또는 선회운전 감속시 구동모터에 의해 발생하는 전기에너지를 동력원으로 공급하여 회생시키거나 또는 저항기를 통해 열로 소모시키도록 제어한다. The switching control unit 160 performs switching control of the first conversion unit 110, the second conversion unit 120, and the braking control unit 130 according to the selection of the selection switch 150. When decelerating the operation, the electric energy generated by the driving motor is supplied to the power source to be regenerated or controlled to be consumed as heat through the resistor.

따라서, 이 실시예는 동력원으로 전기에너지 회생할 수 있는 경우에는, 타워 크레인의 권하시 또는 선회운전 감속시 구동모터의 역 구동에 의해 발생하는 전기 에너지를 동력원으로 회생시켜 에너지 낭비를 방지하는 에너지 회생 방식으로 구동되도록 하고, 동력원으로 전기에너지를 회생할 수 없는 경우에는, 타워 크레인의 권하시 또는 선회운전 감속시 구동모터의 역 구동에 의해 발생하는 전기 에너지를 열로써 소모시키는 에너지 회생 방식으로 구동되도록 한다,Therefore, in this embodiment, when the electric energy can be regenerated by the power source, the energy regeneration method of regenerating the electric energy generated by the reverse drive of the drive motor at the time of the recommendation of the tower crane or the deceleration of the turning operation to the power source to prevent energy waste. If the electric energy cannot be regenerated by the power source, the electric energy generated by the reverse drive of the drive motor when the tower crane is rotated or when the swing drive is decelerated is driven by an energy regeneration method that consumes heat as heat.

이에 따라, 현장조건에 따라 동력원으로의 회생제동과, 저항기를 통한 제동 2가지의 에너지 회생 방식을 선택적으로 사용 가능함으로써 타워 크레인의 잦은 설치 현장 이동에 따른 다양한 동력원(발전기,변압기) 변화에 능동적으로 대처할 수 있다.Accordingly, two types of regenerative braking to power sources and braking through resistors can be selectively used according to site conditions, thereby actively changing various power sources (generators and transformers) according to frequent movements of tower cranes. Can cope

도 2 는 본 발명에 따른 타워 크레인의 전기에너지 회생장치의 일 실시예에 따른 회로도이다. 도 2 에 도시한 바와 같이, IGBT 소자를 이용해 타워 크레인의 전기에너지 회생장치의 회로를 구현할 수 있다.2 is a circuit diagram according to an embodiment of the electric energy regeneration device of the tower crane according to the present invention. As shown in Figure 2, it is possible to implement a circuit of the electric energy regeneration device of the tower crane using the IGBT element.

제1변환부(110)는 구동모터(200)와 제2변환부(120) 사이에 트랜지스터(T1 내지 T6)와 다이오드(D1 내지 D6)쌍으로 된 IGBT 소자가 복수개 구비되어 형성된다.The first converter 110 is formed by providing a plurality of IGBT elements formed of a pair of transistors T1 to T6 and diodes D1 to D6 between the driving motor 200 and the second converter 120.

제2변환부(120)는 동력원(300)과 제1변환부(110) 사이에 트랜지스터(T7 내지 T12)와 다이오드(D7 내지 D12)쌍으로 된 IGBT 소자가 복수개 구비되어 형성된다.The second converter 120 is provided with a plurality of IGBT elements formed of a pair of transistors T7 to T12 and diodes D7 to D12 between the power source 300 and the first converter 110.

타워 크레인의 권상시 또는 선회운전 증속시에는 제1변환부(110)는 인버터로서 동작하고, 제2변환부(120)는 컨버터로 동작하여, 동력원(300)으로부터의 3상 교류 입력이 제2변환부(120)의 IGBT 소자의 다이오드(D7 내지 D12)에 의해 정류되어 직류로 변환되어 컨덴서(C)에 정전압 전류로 충전되고, 컨덴서(C)에 충전된 정전압 전류는 제1변환부(110)의 IGBT 소자의 트랜지스터(T1 내지 T6)의 스위칭 제어 동작에 따라 다시 교류로 변환되어 구동모터(200)로 인가되어 구동모터(200)가 전동기로서 동작한다.When the tower crane is hoisted or when the turning operation is increased, the first converting unit 110 operates as an inverter and the second converting unit 120 operates as a converter so that the three-phase AC input from the power source 300 is applied to the second. The rectifier is rectified by the diodes D7 to D12 of the IGBT element of the converter 120 to be converted into direct current, and the capacitor C is charged with a constant voltage current, and the constant voltage current charged in the capacitor C is converted into the first converter 110. In accordance with the switching control operation of the transistors T1 to T6 of the IGBT element of FIG. 1), it is converted into alternating current and applied to the driving motor 200 to operate the driving motor 200 as an electric motor.

타워 크레인의 권하시 또는 선회운전 감속시에는 제1변환부(110)는 컨버터로서 동작하고, 제2변환부(120)는 인버터로 동작하여, 발전기로서 동작하는 구동모터(200)에 의해 발생하는 교류가 제1변환부(120)의 다이오드(D1 내지 D6)에 의해 정류되어 직류로 변환되어 컨덴서(C)에 정전압 전류로 충전되고, 컨덴서(C)에 충전된 정전압 전류는 선택 스위치(150)에 의한 에너지 회생 방식을 선택에 따라 교류가 제2변환부(120)의 트랜지스터(T7 내지 T12)의 스위칭 제어 동작에 따라 다시 교류로 변환되어 동력원(300)으로 회생되거나, 저항기(140)를 통해 열로 소모된다.At the time of recommendation or deceleration of the tower crane, the first converting unit 110 operates as a converter, and the second converting unit 120 operates as an inverter to generate alternating current generated by the drive motor 200 operating as a generator. Is rectified by the diodes D1 to D6 of the first conversion unit 120 and converted into direct current to charge the capacitor C with a constant voltage current, and the constant voltage current charged to the capacitor C is applied to the selection switch 150. According to the energy regeneration method according to the selection of the alternating current is converted back to the alternating current according to the switching control operation of the transistors (T7 to T12) of the second conversion unit 120 to regenerate to the power source 300, or to the heat through the resistor 140 Consumed.

전기에너지가 제2변환부(120)를 통해 동력원(300)으로 회생되는 경우, 제2변환부(120)는 제1변환부(120)에 의해 변환된 직류를 IGBT 소자의 트랜지스터(T1 내지 T6)에 의한 선택적 스위칭 제어 동작에 따라 동력원과 동일한 특성의 교류로 변환시켜 동력원(300)으로 출력한다.When electrical energy is regenerated to the power source 300 through the second converter 120, the second converter 120 converts the direct current converted by the first converter 120 into the transistors T1 to T6 of the IGBT element. According to the selective switching control operation by) to convert into the alternating current of the same characteristics as the power source and outputs to the power source (300).

따라서, 이렇게 함에 의해 본 발명은 타워 크레인의 권하시 또는 선회운전 감속시 구동모터의 역 구동에 의해 발생하는 전기 에너지를 회생시켜 재이용할 수 있으므로, 에너지 낭비를 방지할 수 있다.Therefore, by doing so, the present invention can regenerate and reuse the electric energy generated by the reverse driving of the drive motor when the tower crane is being unwinded or when the swinging operation is decelerated, thereby preventing energy waste.

한편, 동력원으로 에너지 회생이 불가능한 경우에도 본 발명은 전기에너지를 열로써 소모시킴으로써 현장조건에 따라 회생제동과 저항기를 통한 제동 2가지 방법을 선택적으로 사용하게 하여 타워 크레인의 잦은 설치 현장 이동에 따른 다양한 동력원(발전기,변압기) 변화에 능동적으로 대처할 수 있으므로, 상기에서 제시한 본 발명의 목적을 달성할 수 있게 된다.Meanwhile, even when energy regeneration is not possible as a power source, the present invention consumes electric energy as heat to selectively use two methods of regenerative braking and braking through resistors according to site conditions. Since it can actively cope with the change in power source (generator, transformer), it is possible to achieve the object of the present invention as described above.

본 발명은 첨부된 도면에 의해 참조되는 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만, 이러한 기재로부터 후술하는 특허청구범위에 의해 포괄되는 범위 내에서 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. .

본 발명은 타워 크레인 구동 기술분야 및 이의 응용 기술분야에서 산업상으로 이용 가능하다.The invention is industrially applicable in the field of tower crane driving and its application.

100 : 전기에너지 회생장치
110 : 제1변환부
120 : 제2변환부
130 : 브레이킹 제어부
140 : 저항기
150 : 선택 스위치
160 : 스위칭 제어부
200 : 구동모터
300 : 동력원
100: electric energy regeneration device
110: first conversion unit
120: second conversion unit
130: breaking control
140: resistor
150: selector switch
160: switching control unit
200: drive motor
300: power source

Claims (5)

제1변환부와, 제2변환부를 포함하되, 타워 크레인의 권상시 또는 선회운전 증속시에는 제1변환부는 인버터로서 동작하고, 제2변환부는 컨버터로 동작하여, 동력원으로부터의 3상 교류 입력이 제2변환부에 의해 정류되어 직류로 변환되어 컨덴서에 정전압 전류로 충전되고, 컨덴서에 충전된 정전압 전류는 제1변환부에 의해 다시 교류로 변환되어 구동모터로 인가되어 구동모터가 전동기로서 동작하도록 하고, 타워 크레인의 권하시 또는 선회운전 감속시에는 제1변환부는 컨버터로서 동작하고, 제2변환부는 인버터로 동작하여, 발전기로서 동작하는 구동모터에 의해 발생하는 교류가 제1변환부에 의해 정류되어 직류로 변환되어 컨덴서에 정전압 전류로 충전되고, 컨덴서에 충전된 정전압 전류는 제2변환부에 의해 다시 교류로 변환되어 동력원으로 회생되도록 하는 타워 크레인의 전기에너지 회생장치에 있어서,
상기 타워 크레인의 전기에너지 회생장치가:
사용자의 수동 조작에 따라 에너지 회생 방식을 선택하는 선택 스위치와;
상기 선택 스위치의 선택에 따라, 타워 크레인의 권하시 또는 선회운전 감속시 구동모터에 의해 발생하는 전기에너지를 동력원으로 공급하여 회생시키거나 또는 저항기를 통해 열로 소모시키도록 제어하는 스위칭 제어부를;
더 포함하는 것을 특징으로 하는 타워 크레인의 전기에너지 회생장치.
Including a first conversion unit and a second conversion unit, when the tower crane hoisting or increasing the swing operation, the first conversion unit acts as an inverter, the second conversion unit acts as a converter, so that the three-phase AC input from the power source Rectified by the second converter and converted to direct current to charge the capacitor with a constant voltage current, and the constant voltage current charged to the capacitor is converted to AC again by the first converter and applied to the drive motor so that the drive motor operates as an electric motor. At the time of recommendation or deceleration of the tower crane, the first converter operates as a converter, the second converter operates as an inverter, and the alternating current generated by the drive motor operating as a generator is rectified by the first converter. Converted to direct current, the capacitor is charged with a constant voltage current, and the constant voltage current charged to the capacitor is converted back into alternating current by the second converter to regenerate as a power source. In the electric energy regeneration device of the tower crane,
The electric energy regeneration device of the tower crane is:
A selection switch for selecting an energy regeneration method according to a user's manual operation;
According to the selection of the selection switch, the switching control unit for controlling to regenerate by supplying the electrical energy generated by the drive motor to the power source during the winding or deceleration of the swing operation of the tower crane or consumed by heat through the resistor;
Electrical energy regeneration device of the tower crane further comprising.
제 1 항에 있어서,
상기 타워 크레인의 전기에너지 회생장치가:
타워 크레인의 권하시 또는 선회운전 감속시 중력 또는 관성에 대항하여 구동모터의 브레이킹(Braking) 제어를 수행하는 브레이킹 제어부와;
상기 브레이킹 제어부에 의한 구동모터의 브레이킹 제어에 의해 발생하는 전기에너지를 열로 소모시키는 저항기를;
더 포함하는 것을 특징으로 하는 타워 크레인의 전기에너지 회생장치.
The method of claim 1,
The electric energy regeneration device of the tower crane is:
A braking control unit that performs braking control of the driving motor against gravity or inertia when the tower crane is turned down or when the turning operation is decelerated;
A resistor for dissipating electrical energy generated by braking control of the driving motor by the braking control unit as heat;
Electrical energy regeneration device of the tower crane further comprising.
삭제delete 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제2변환부가:
상기 제1변환부에 의해 변환된 전기에너지를 타워 크레인의 수전단으로 공급되는 전원과 동일한 특성의 전기에너지로 변환하여 회생시키는 것을 특징으로 하는 타워 크레인의 전기에너지 회생장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
The second conversion unit:
The electrical energy regeneration device of the tower crane, characterized in that for converting the electrical energy converted by the first conversion unit to the electrical energy of the same characteristics as the power supplied to the power receiving end of the tower crane.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제2변환부가:
에너지 수집장치로 전기에너지를 공급하여 회생시키는 것을 특징으로 하는 타워 크레인의 전기에너지 회생장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
The second conversion unit:
Electric energy regeneration device of the tower crane, characterized in that the regeneration by supplying electrical energy to the energy collector.
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