(57)【要約】      （修正有）【課題】制御盤に故障があった場合に電動ウインチを素早く巻き取ることを可能とする電動ウインチ起動装置を提供する。【解決手段】モータ３１とブレーキ３２とを含む電動ウインチを巻取可能とする電動ウインチ起動装置４であって、三相交流電源１とモータ３２との間に接続されるコンタクタ接点ＭＣ１と、三相交流電源１から供給される電圧値を所定値に変換する変圧器Ｔ１と、変圧器Ｔ１によって変換された交流電圧を直流電圧に変換してブレーキ３２に伝達する整流器Ｄ１と、コンタクタ接点ＭＣ１に対応するコンタクタに接続されるリモコン４２とを備えることを特徴とする。【選択図】図２
0003198966.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
モータとブレーキとを含む電動ウインチを巻取可能とする電動ウインチ起動装置であって、
三相交流電源と前記モータとの間に接続されるコンタクタ接点と、
前記三相交流電源から供給される電圧値を所定値に変換する変圧器と、
前記変圧器によって変換された交流電圧を直流電圧に変換して前記ブレーキに伝達する整流器と、
前記コンタクタ接点に対応するコンタクタに接続されるリモコンとを備える
ことを特徴とする電動ウインチ起動装置。
【請求項２】
前記モータに過負荷が発生した場合に回路を遮断するサーマルリレーと、
所定時間、所定値以上の電流が前記モータに流れた場合に前記回路を遮断するショックリレーと、
前記回路に過電流が発生した場合に前記回路を遮断するヒューズ、及びサーキットプロテクタと、をさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載の電動ウインチ起動装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、制御盤等が故障した際に電動ウインチを起動可能とする電動ウインチ起動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動ウインチは、例えば図１に示すように、三相交流電源１から制御盤２を介して交流電圧が印加される。制御盤２は、ブレーカ２１と、コンタクタ接点ＭＣ０１、ＭＣ０２と、インバータ２２と、変圧器Ｔ０と、整流器Ｄ０とを有する。また、電動ウインチ３は、モータ３１と、ブレーキ３２と、エンコーダ３３とを有する。
【０００３】
電動ウインチ３のモータ３１は、制御盤２のコンタクタ接点ＭＣ０１、ＭＣ０２及びインバータ２２を介して三相交流電源１と接続される。インバータ２２は、三相交流電源１から供給される電圧と周波数を変換してモータ３１に伝達する。すなわち、インバータ２２を制御することによって、モータ３１に加えられる電圧と周波数を変化させ、モータ３１の回転速度及び回転方向を制御することが可能となる。モータ３１が回転することで電動ウインチ３の巻取及び繰出しが可能となる。
【０００４】
また、電動ウインチ３のブレーキ３２は、制御盤２の変圧器Ｔ０及び整流器Ｄ０を介して三相交流電源１と接続される。ブレーキ３２は、直流電圧が印加されない状態のときは、モータ３１の回転を制動し、ブレーキ３２に所定値の直流電圧が印加されると、モータ３１を開放して回転自在とする。変圧器Ｔ０は、三相交流電源１から供給される電圧値を、ブレーキ３２のための所定値に変換し、整流器Ｄ０は、交流電圧を直流電圧に変換してブレーキ３２に伝達する。電動ウインチ３のエンコーダ３３は、モータ３１の回転速度及び回転方向を検出して、その情報をインバータ２２にフィードバックするために、インバータ２２と接続される。
【０００５】
ここで、制御盤２に故障があると電動ウインチが誤動作する場合がある。特許文献１は、制御盤２に故障があった際に、電動ウインチのモータを三相交流電源から解放して停止させることにより保護する電動ウインチを開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開昭６１−１４８８８７号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、制御盤に故障がある場合であっても、緊急時においては、電動ウインチを素早く巻き取らなければならないという事態が生じることがある。例えば、ウインドラスやムアリングウインチ等の船用甲板機械に使用される電動ウインチにおいては、特に上記のような緊急事態が起こり得ることが想定される。特許文献１に記載の電動ウインチでは、制御盤が故障した際に電動ウインチを停止させることとしているため、緊急時において電動ウインチを巻き取ることができないという課題がある。また、制御盤の故障のみならず、電動ウインチのエンコーダの故障によっても、電動ウインチが動作しなくなることが考えられる。
【０００８】
本考案は、制御盤等の故障があったときに電動ウインチを素早く巻取可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本考案は、モータとブレーキとを含む電動ウインチを巻取可能とする電動ウインチ起動装置であって、三相交流電源と前記モータとの間に接続されるコンタクタ接点と、前記三相交流電源から供給される電圧値を所定値に変換する変圧器と、前記変圧器によって変換された交流電圧を直流電圧に変換して前記ブレーキに伝達する整流器と、前記コンタクタ接点に対応するコンタクタに接続されるリモコンとを備えることを特徴とする。
【考案の効果】
【００１０】
本考案の電動ウインチ起動装置によれば、制御盤等の故障があったときに電動ウインチを素早く巻き取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】通常時における電動ウインチの接続状態を示すブロック図である。
【図２】緊急時において、本考案の電動ウインチ起動装置を接続した電動ウインチの接続状態を示すブロック図である。
【図３】緊急時において、三相交流電源及び電動ウインチが接続された本考案の電動ウインチ起動装置の回路図を示す。
【考案を実施するための形態】
【００１２】
本考案の実施の形態に係る電動ウインチ起動装置を、図面を参照しながら説明する。参考として、図１は、制御盤等に故障がない場合であって、本考案の電動ウインチ起動装置を使用しない状態、すなわち通常時における電動ウインチの接続状態を示すブロック図を示す。
【００１３】
通常時における電動ウインチ３は、図１に示すように、三相交流電源１から制御盤２を介して交流電圧が印加される。制御盤２は、ブレーカ２１と、コンタクタ接点ＭＣ０１、ＭＣ０２と、インバータ２２と、変圧器Ｔ０と、整流器Ｄ０とを有する。また、電動ウインチ３は、モータ３１と、ブレーキ３２と、エンコーダ３３とを有する。
【００１４】
電動ウインチ３のモータ３１は、制御盤２のコンタクタ接点ＭＣ０１、ＭＣ０２及びインバータ２２を介して三相交流電源１と接続される。インバータ２２は、三相交流電源１から供給される電圧と周波数を変換してモータ３１に伝達する。すなわち、インバータ２２を制御することによって、モータ３１に加えられる電圧と周波数を変化させ、モータ３１の回転速度及び回転方向を制御することが可能となる。モータ３１が回転することで電動ウインチ３の巻取又は繰出しが可能となる。
【００１５】
また、電動ウインチ３のブレーキ３２は、制御盤２の変圧器Ｔ０及び整流器Ｄ０を介して三相交流電源１と接続される。ブレーキ３２は、直流電圧が印加されない状態のときは、モータ３１の回転を制動し、ブレーキ３２に所定値の直流電圧が印加されると、モータ３１を開放して回転自在とする。変圧器Ｔ０は、三相交流電源１から供給される電圧値を、ブレーキ３２のための所定値に変換し、整流器Ｄ０は、交流電圧を直流電圧に変換してブレーキ３２に伝達する。電動ウインチ３のエンコーダ３３は、モータ３１の回転速度及び回転方向を検出して、その情報をインバータ２２にフィードバックするために、インバータ２２と接続される。
【００１６】
ここで、インバータ２２や変圧器Ｔ０、整流器Ｄ０といった制御盤２の構成に故障があると、電動ウインチ３が動作しなくなることがある。しかしながら、制御盤２に故障がある場合であっても、緊急時においては、電動ウインチ３を素早く巻き取らなければならないという事態が生じることがある。また、制御盤２の故障のみならず、電動ウインチ３のエンコーダ３３の故障によっても、電動ウインチ３が動作しなくなることが考えられる。
【００１７】
そこで、制御盤２等に故障があった際に、本考案の電動ウインチ起動装置を使用する。以下、本考案の電動ウインチ起動装置の主要な構成について図２を参照しながら説明する。図２は、緊急時において、本考案の電動ウインチ起動装置を接続した電動ウインチの接続状態を示すブロック図の概略を示す。
【００１８】
本考案の電動ウインチ起動装置４は、図２に示すように、本体部４１とリモコン４２とを備える。本体部４１は、コンタクタ接点ＭＣ１と、変圧器Ｔ１と、整流器Ｄ１とを備える。コンタクタ接点ＭＣ１は、三相交流電源１とモータ３１との間に接続されており、コンタクタ接点ＭＣ１のオンオフが切り替えられることによって、モータ３１を動作させたり停止させたりすることができる。
【００１９】
変圧器Ｔ１は、三相交流電源１から供給される電圧値を、ブレーキ３２のための所定値に変換し、整流器Ｄ１は、交流電圧を直流電圧に変換して電動ウインチ３のブレーキ３２に伝達する。ブレーキ３２に所定値の直流電圧が印加されることで、モータ３１を開放して回転自在とする。
【００２０】
リモコン４２は、本体部４１のコンタクタ接点ＭＣ１の遠隔制御を可能とする。具体的には、リモコン４２は、巻取ボタンＢ１を有しており、巻取ボタンＢ１はコンタクタ接点ＭＣ１に対応するコンタクタと接続される。そして、巻取ボタンＢ１が押されることによって、そのコンタクタに交流電圧が印加され、本体部４１のコンタクタ接点ＭＣ１がオンする。
【００２１】
これにより、作業者がリモコン４２の巻取ボタンＢ１を押すことによって、モータ３１を動作させることができる。そのため、制御盤２のインバータ２２や電動ウインチ３のエンコーダ３３等に故障があった場合であっても、本考案の電動ウインチ起動装置４を使用することによって電動ウインチ３を素早く巻き取ることができる。例えば、電動ウインチ３が、ウインドラスやムアリングウインチ等の船用甲板機械に使用される場合、緊急時に素早く巻き取る必要がある事態が想定される。そのため、本考案は、船甲板機械に使用される電動ウインチの起動装置として特に有用である。しかし、本考案の電動ウインチ起動装置は、船用甲板機械に使用されるものに限られない。なお、リモコン４２に巻取ボタンＢ１を設ける代わりに、スイッチやレバー等を設けて、モータ３１を動作させることとしてもよい。
【００２２】
また、電動ウインチ３と制御盤２は互いに離れた場所に設置されることが通常であり、本考案の電動ウインチ起動装置４の本体部４１は、制御盤２の近傍に設置される。仮に本考案の電動ウインチ起動装置４がリモコン４２を有しない場合、電動ウインチ３と離れた位置で電動ウインチ３を操作することとなる。そのため、電動ウインチ３が正常に動作しているか否か、及び巻取が完了するタイミング等を作業者の目や耳で確認することが困難となる。本考案の電動ウインチ起動装置４はリモコン４２を有するため、作業者は電動ウインチ３の近くの位置で電動ウインチ３を操作することができ、電動ウインチ３の動作を目や耳で確認することが可能となる。
【００２３】
また、本考案の電動ウインチ起動装置４は、インバータを備えないため、電動ウインチ３のエンコーダ３３と接続する必要がなく、回路を単純化して容易に配線接続を行うことが可能である。また、制御盤２の故障のみならず、電動ウインチ３のエンコーダ３３が故障して、電動ウインチ３が動作しなくなった場合においても、電動ウインチ３を巻き取ることが可能となる。なお、本考案の電動ウインチ起動装置４は、制御盤２の故障があった場合に、巻き取るために用いられるものであるため、モータ３１を逆回転させる必要がなく、回転速度の調整も不要であるから、インバータを備える必要はない。
【００２４】
次に、本考案の好ましい実施の形態及びその動作について、図３を参照しながら具体的に説明する。図３は、緊急時において、三相交流電源及び電動ウインチが接続された本考案の電動ウインチ起動装置の回路図を示す。図３において、実線部分が本考案の構成を示す。図２で説明した構成については、同じ参照符号を付しており、その説明を省略する。
【００２５】
本考案の電動ウインチ起動装置４は、好ましくは、図２で説明した構成の他に、サーマルリレーＴＨＲ、サーマルリレー接点ＴＣ、ヒューズＦ、ランプＬ、サーキットプロテクタＣＰ１、ＣＰ２、スイッチＳＳ、バリスタＺ、非常停止ボタンＢ２、非常停止コンタクタＲＣ２、非常停止用コンタクタ接点ＭＣ２、ショックリレーＳＲ、ショックリレー用変流器ＣＴ、ショックリレー用リレーＲＣ３、ショックリレー用リレー接点ＭＣ３、ブレーキ用コンタクタＲＣ４、ブレーキ用コンタクタ接点ＭＣ４とを有する。なお、ＲＣ１は、コンタクタ接点ＭＣ１に対応するコンタクタを示す。非常停止ボタンＢ２は、本考案の電動ウインチ起動装置４のリモコン４２に設けられる。その他の構成は、電動ウインチ起動装置４の本体部４１に設けられる。これらの構成については、具体的な動作とともに説明する。
【００２６】
まず、本考案の配線接続の方法について説明する。図１に示す接続状態の電動ウインチ３が動作しなくなったことを確認する。そして、三相交流電源１及び制御盤２のブレーカ２１をオフし、ブレーカ２１よりも下流側にある制御盤２の電線をブレーカ２１から取り外す。また、電動ウインチ３のモータ３１及びブレーキ３２から制御盤２の電線を取り外す。なお、制御盤２のインバータ２２と電動ウインチ３のエンコーダ３３との接続は、取り外しても取り外さなくともどちらでもよい。
【００２７】
その後、図２に示すように、本考案の電動ウインチ起動装置４を、制御盤２の近傍に設置して配線接続を行う。具体的には、制御盤２のブレーカ２１と電動ウインチ起動装置４のコンタクタ接点ＭＣ１とを接続し、電動ウインチ３のモータ３１と電動ウインチ起動装置４のサーマルリレーＴＨＲとを接続し、電動ウインチ３のブレーキ３２と電動ウインチ起動装置４の整流器Ｄ１の下流側とを接続する。また、電動ウインチ起動装置４の本体部４１とリモコン４２とを接続する。これにより、図３に示される回路の配線接続が完了する。
【００２８】
この状態で三相交流電源１及び制御盤２のブレーカ２１をオンすると、ヒューズＦを介して三相交流電源１に接続されるランプＬが点灯する。ランプＬは、三相交流電源１及び制御盤２のブレーカ２１がオン状態であることを表示するものである。ヒューズＦは、回路に過電流が流れた場合に回路を溶断して保護するものである。
【００２９】
そして、本考案の電動ウインチ起動装置４のスイッチＳＳをオンすると、非常停止用コンタクタＲＣ２及びショックリレー用リレーＲＣ３に交流電圧が印加され、非常停止用コンタクタ接点ＭＣ２、及びショックリレー用リレー接点ＭＣ３とがオンする。ここで、サーキットプロテクタＣＰ１、ＣＰ２は、事前にオンしておく必要がある。サーキットプロテクタＣＰ１、ＣＰ２は、回路に過電流が流れたときに回路を遮断して保護するものである。
【００３０】
ここで、リモコン４２の巻取ボタンＢ１はオフ状態であるため、コンタクタＲＣ１に交流電圧が印加されず、コンタクタ接点ＭＣ１はオンしないため、電動ウインチ３のモータ３１は動作しない。また、ブレーキ用コンタクタＲＣ４は、別のコンタクタ接点ＭＣ１と接続されるため、ブレーキ用コンタクタＲＣ４に電圧は印加されず、ブレーキ用コンタクタ接点ＭＣ４もオンしない。そのため、電動ウインチ３のブレーキ３２に直流電圧が印加されず、モータ３１はブレーキ３２によって制動される。
【００３１】
リモコン４２の巻取ボタンＢ１が押されてオン状態となると、コンタクタＲＣ１に交流電圧が印加される。これにより、コンタクタ接点ＭＣ１がオンして、電動ウインチ３のモータ３１を動作させることができる。これと同時に、ブレーキ用コンタクタＲＣ４に交流電圧が印加されて、ブレーキ用コンタクタ接点ＭＣ４がオンする。これによって、変圧器Ｔ１及び整流器Ｄ１を経た所定値の直流電圧がブレーキ３２に印加され、モータ３１はブレーキ３２から開放されて回転自在となる。
【００３２】
整流器Ｄ１の下流にあるバリスタＺは、バリスタＺ自身に印加される電圧が所定の閾値を超えたときにのみ電流を流す特性をもつ。ここで、非常停止用コンタクタ接点ＭＣ２又はブレーキ用コンタクタ接点ＭＣ４がオン状態からオフ状態となると、ブレーキ３２の励磁コイルに電圧が印加されている状態から電圧が印加されない状態へと変化するため、ブレーキ３２から逆起電力が発生する。バリスタＺは、閾値電圧を超える逆起電力を吸収することができる。これにより、非常停止用コンタクタ接点ＭＣ２及びブレーキ用コンタクタ接点ＭＣ４を逆起電力から保護することが可能となる。
【００３３】
ここで、三相交流電源１は、サーマルリレーＴＨＲを介してモータ３１へと交流電圧を供給する。サーマルリレーＴＨＲは、モータ３１に過負荷が発生した場合に、これを検知してサーマルリレー接点ＴＣをオフする。これにより、コンタクタＲＣ１に交流電圧が印加されなくなるため、コンタクタ接点ＭＣ１はオフしてモータ３１は動作しなくなる。これと同時に、ブレーキ用コンタクタＲＣ４に交流電圧が印加されなくなるため、ブレーキ用コンタクタ接点ＭＣ４はオフして、ブレーキ３２はモータ３１の回転を制動する。これにより、モータ３１に過負荷が発生したときに電動ウインチ３が停止されることによって電動ウインチ３は保護される。
【００３４】
また、ショックリレーＳＲは、ショックリレー用変流器ＣＴと接続され、ショックリレー用変流器ＣＴは、モータ３１に流れる電流を変換してショックリレーＳＲに伝達する。これにより、大電流がモータ３１に流れる場合であっても、ショックリレーＳＲは、その電流値を検出可能である。また、ショックリレーＳＲは、その内部に通常オン状態の出力接点ＳＲＣを有し、その出力接点ＳＲＣは、ショックリレー用リレーＲＣ３と接続されている。ショックリレーＳＲが、所定時間（ショックタイム）、所定値（ロードカレント）以上の電流を検出すると、ショックリレーＳＲ内部の出力接点ＳＲＣはオフする。これによって、ショックリレー用リレーＲＣ３に電圧が印加されなくなって、ショックリレー用リレー接点ＭＣ３がオフするため、コンタクタＲＣ１に交流電圧が印加されなくなり、コンタクタ接点ＭＣ１はオフしてモータ３１は動作しなくなる。これと同時に、ブレーキ用コンタクタＲＣ４に交流電圧が印加されなくなるため、ブレーキ用コンタクタ接点ＭＣ４はオフして、ブレーキ３２はモータ３１の回転を制動する。
【００３５】
ショックリレーＳＲ内部の出力接点ＳＲＣがオフするときの電流値（ロードカレント）及びその電流値以上の電流がモータ３１に流れる時間（ショックタイム）は、所定範囲で設定可能である。そのため、ショックリレーＳＲは、サーマルリレーＴＨＲでは検出できないような瞬間的な過負荷がモータ３１に発生した場合であっても、これを検知して、ＳＲＣ出力接点をオフすることにより、電動ウインチ３を保護することが可能となる。
【００３６】
なお、ショックリレーＳＲは、ショックリレー用リレーＲＣ３と接続される端子や、ショックリレー用変流器ＣＴと接続される端子の他に、変圧器Ｔ１と直接接続される端子を含んでいるが、この端子は、ショックリレーＳＲの操作電源用の端子である。また、ショックリレーＳＲは、ショックリレー用変流器ＣＴと接続されることを述べたが、これに限られず、ショックリレーＳＲとショックリレー用変流器ＣＴとが一体化したものを使用してもよい。
【００３７】
リモコン４２の非常停止ボタンＢ２は、通常オン状態であって、押されることによってオフ状態となる。非常停止ボタンＢ２がオフ状態となると、非常停止用コンタクタＲＣ２に交流電圧が印加されなくなり、非常停止用コンタクタ接点ＭＣ２がオフする。これにより、コンタクタ接点ＲＣ１に交流電圧が印加されなくなり、コンタクタ接点ＭＣ１はオフし、モータ３１は動作しなくなる。これと同時に、整流器Ｄ１の下流の非常停止用コンタクタ接点ＭＣ２もオフされるため、ブレーキ３２に直流電圧が印加されなくなり、ブレーキ３２はモータ３１の回転を制動して停止させる。これにより、例えば、巻取ボタンＢ１が押されたまま戻らなくなってしまった場合においても、非常停止ボタンＢ２を押すことによって電動ウインチ３を停止させることができる。
【００３８】
なお、図３に示す電動ウインチ起動装置４は、本考案の好ましい実施の形態を示したものであって、必ずしも図３で説明した構成の全てを含む必要はなく、少なくとも図２で説明した構成を備えれば、本考案の効果を奏することは可能である。例えば、サーマルリレーＴＨＲ、ショックリレーＳＲ、サーキットプロテクタＣＰ１、ＣＰ２及びヒューズＦは、それぞれ回路保護を目的として設けられる構成であって、これらの構成を備えなくとも、制御盤等の故障時において電動ウインチを起動させることは可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１        三相交流電源
２        制御盤
２１      ブレーカ
２２      インバータ
３        電動ウインチ
３１      モータ
３２      ブレーキ
３３      エンコーダ
４        電動ウインチ起動装置
４１      本体部
４２      リモコン
ＭＣ１    コンタクタ接点
Ｔ１      変圧器
Ｄ１      整流器
【図１】
0003198966.tif 000003
【図２】
0003198966.tif 000004
【図３】
0003198966.tif 000005