一種變頻控制船舶舵機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置制造方法
【專利摘要】一種啟動(dòng)和停止柔和，運(yùn)行平穩(wěn)的變頻控制船舶舵機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。技術(shù)方案是：其特征是由船用變頻器(1)、變頻電機(jī)(7)、測(cè)速編碼器(6)、減速機(jī)(4)、舵機(jī)機(jī)械裝置(5)、制動(dòng)裝置接觸器(2)和制動(dòng)裝置電機(jī)(3)組成，其中，船用變頻器(1)通過電線與變頻電機(jī)(7)連接，船用變頻器(1)通過制動(dòng)裝置接觸器(2)與制動(dòng)裝置電機(jī)(3)連接；變頻電機(jī)（7）通過減速機(jī)(4)與舵機(jī)機(jī)械裝置(5)連接，變頻電機(jī)（7）還通過測(cè)速編碼器(6)與船用變頻器(1)連接，將速度信號(hào)反饋到船用變頻器（1）；所述的船用變頻器（1）設(shè)置有Profibus-DP總線控制信號(hào)端(8)和直接I/O控制信號(hào)端(9)，采用Profibus-DP總線控制和直接I/O控制兩種控制方式。
【專利說明】一種變頻控制船舶舵機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種控制船舶舵機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，尤其涉及一種啟動(dòng)和停止柔和，運(yùn)行平穩(wěn)的變頻控制船舶舵機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]舵機(jī)作為保證船舶安全航行的重要設(shè)備，可靠性要求較高。傳統(tǒng)的電動(dòng)舵機(jī)裝置，工作時(shí)工頻電壓直接加到電機(jī)上，啟動(dòng)和停止時(shí)對(duì)電機(jī)沖擊較大，且由于負(fù)載變化較大，運(yùn)行時(shí)平穩(wěn)性不好。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]針對(duì)傳統(tǒng)電動(dòng)舵機(jī)存在的上述缺點(diǎn)，本實(shí)用新型旨在提供一種啟動(dòng)和停止柔和，運(yùn)行平穩(wěn)的變頻控制船舶舵機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:一種變頻控制船舶舵機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征是由船用變頻器(1)、變頻電機(jī)(7)、測(cè)速編碼器(6)、減速機(jī)(4)、舵機(jī)機(jī)械裝置(5)、制動(dòng)裝置 接觸器(2)和制動(dòng)裝置電機(jī)(3)組成，其中，船用變頻器(1)通過電線與變頻電機(jī)(7)連接，船用變頻器(1通過制動(dòng)裝置接觸器(2)與制動(dòng)裝置電機(jī)(3)連接；變頻電機(jī)(7)通過減速機(jī)(4)與舵機(jī)機(jī)械裝置(5)連接，變頻電機(jī)(7)還通過測(cè)速編碼器(6)與船用變頻器(1)連接，將速度信號(hào)反饋到船用變頻器(1);所述的船用變頻器(1)設(shè)置有Profibus-DP總線控制信號(hào)端(8)和直接I/O控制信號(hào)端(9)，采用Profibus-DP總線控制和直接I/O控制兩種控制方式。
[0005]本實(shí)用新型的效果是:由一臺(tái)高性能船用變頻器、一臺(tái)變頻電機(jī)、一臺(tái)減速機(jī)、一套舵機(jī)機(jī)械裝置、一套機(jī)械制動(dòng)裝置組成。變頻器控制采用Profibus-DP總線控制和直接I/O混合控制方式，系統(tǒng)啟動(dòng)停止信號(hào)采用直接I/O信號(hào)，力矩給定信號(hào)采用標(biāo)準(zhǔn)模擬量4-20mA信號(hào),速度給定信號(hào)通過Profibus-DP總線給定,這樣保證控制的可靠。變頻器調(diào)速模式采用直接轉(zhuǎn)矩控制，調(diào)速性能優(yōu)越，當(dāng)負(fù)載突然變化時(shí)，例如，當(dāng)舵葉碰到急浪或冰塊的沖擊，力矩保持不變，由于負(fù)載慣性，速度也不會(huì)發(fā)生突變，從而減小對(duì)電機(jī)和機(jī)械裝置的沖擊。變頻器制動(dòng)方式采用能量回饋制動(dòng)方式，不采用需要外接電阻箱的能耗制動(dòng)，可以減小裝置的體積，且反饋回的能量可以用在其它用電設(shè)備上。
[0006]舵需要轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，首先，變頻器啟動(dòng)先給出一個(gè)較小的轉(zhuǎn)矩，此轉(zhuǎn)矩保證制動(dòng)裝置打開時(shí)，舵葉不會(huì)往運(yùn)動(dòng)的反方向動(dòng)作，然后打開制動(dòng)裝置，再后根據(jù)舵葉需要運(yùn)動(dòng)的快慢給定變頻器的轉(zhuǎn)矩和速度限定值。舵停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，先給變頻器轉(zhuǎn)矩為零，待舵葉速度接近為零時(shí)，關(guān)閉制動(dòng)裝置，然后斷開變頻器啟動(dòng)信號(hào)。通過這種變頻器控制方式，可以柔和的啟動(dòng)和停止舵機(jī)，而且在舵機(jī)運(yùn)動(dòng)過程中有較大的負(fù)載變化時(shí)，舵機(jī)也可以平穩(wěn)動(dòng)作。
[0007]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
【專利附圖】

【附圖說明】[0008]附圖是本實(shí)用新型電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]附圖中，一種變頻控制船舶舵機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，由船用變頻器1、變頻電機(jī)7、測(cè)速編碼器6、減速機(jī)4、舵機(jī)機(jī)械裝置5、制動(dòng)裝置接觸器2和制動(dòng)裝置電機(jī)3組成，其中，船用變頻器I通過電線與變頻電機(jī)7連接，船用變頻器I通過制動(dòng)裝置接觸器2與制動(dòng)裝置電機(jī)3連接；變頻電機(jī)7通過減速機(jī)4與舵機(jī)機(jī)械裝置5連接，變頻電機(jī)7還通過測(cè)速編碼器6與船用變頻器I連接，將速度信號(hào)反饋到船用變頻器I ;所述的船用變頻器I設(shè)置有Profibus-DP總線控制信號(hào)端8和直接I/O控制信號(hào)端9，采用Profibus-DP總線控制和直接I/O控制兩種控制方式。
[0010]實(shí)際使用時(shí)，舵需要以速度a正向啟動(dòng)時(shí)，通過直接I/O信號(hào)端9給出啟動(dòng)信號(hào)start、方向信號(hào)FWD和轉(zhuǎn)矩信號(hào)r !,Profibus-DP總線信號(hào)端8給出一個(gè)較低的速度限定值V1，此時(shí)變頻器I啟動(dòng)，但是沒有速度；然后變頻器I切斷零速信號(hào)，控制制動(dòng)裝置接觸器2得電，制動(dòng)裝置電機(jī)3動(dòng)作，制動(dòng)裝置打開，Profibus-DP總線信號(hào)端8給出需要的速度限定值V2 ;變頻器I拖動(dòng)變頻電機(jī)7動(dòng)作，通過減速機(jī)4帶動(dòng)舵機(jī)機(jī)械裝置5轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0011 ] 舵需要以速度a反向啟動(dòng)時(shí)，直接I/O信號(hào)端9給出啟動(dòng)信號(hào)start、方向信號(hào)REV和轉(zhuǎn)矩信號(hào)r i，Profibus-DP總線信號(hào)端8給出一個(gè)較低的速度限定值V1，此時(shí)變頻器I啟動(dòng)，但是沒有速度；然后變頻器I切斷零速信號(hào)，控制制動(dòng)裝置接觸器2得電，制動(dòng)裝置電機(jī)3動(dòng)作，制動(dòng)裝置打開，Profibus-DP總線信號(hào)端8給出需要的速度限定值V2 ;變頻器I拖動(dòng)變頻電機(jī)7動(dòng)作， 通過減速機(jī)4帶動(dòng)舵機(jī)機(jī)械裝置5轉(zhuǎn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)過程當(dāng)中需要改變舵的轉(zhuǎn)向時(shí)，只需直接改變方向信號(hào)REV — FWD(或REV — FffD)。變頻器I速度由V2減小到0，然后再逐步增加到V2。
[0012]假設(shè)舵以V3的速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，需要改變轉(zhuǎn)速到V4,通過Profibus-DP總線信號(hào)⑶給出需要的速度限定值V4，其它信號(hào)保持不變，舵的速度由V3逐漸增大或減小到v4。
[0013]舵需要停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，Profibus-DP總線信號(hào)8給出一個(gè)較低的速度限定值V1，待到變頻器I速度低于V1時(shí)，變頻器(I)給出零速信號(hào)，控制制動(dòng)裝置接觸器2失電，制動(dòng)裝置電機(jī)3停止動(dòng)作，制動(dòng)裝置抱閘；然后直接I/O信號(hào)9切斷啟動(dòng)信號(hào)start、方向信號(hào)REV和轉(zhuǎn)矩信號(hào)F1，舵機(jī)機(jī)械裝置5停止運(yùn)動(dòng)。
【權(quán)利要求】
1.一種變頻控制船舶舵機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征是由船用變頻器(I)、變頻電機(jī)(7)、測(cè)速編碼器(6)、減速機(jī)(4)、舵機(jī)機(jī)械裝置(5)、制動(dòng)裝置接觸器(2)和制動(dòng)裝置電機(jī)(3)組成，其中，船用變頻器(I)通過電線與變頻電機(jī)(7)連接，船用變頻器(I)通過制動(dòng)裝置接觸器(2)與制動(dòng)裝置電機(jī)⑶連接；變頻電機(jī)(7)通過減速機(jī)(4)與舵機(jī)機(jī)械裝置(5)連接，變頻電機(jī)(7)還通過測(cè)速編碼器(6)與船用變頻器(I)連接，將速度信號(hào)反饋到船用變頻器(I);所述的船用變頻器(I)設(shè)置有Profibus-DP總線控制信號(hào)端(8)和直接I/O控制信號(hào)端(9)，采用Profibus-DP總線控制和直接I/O控制兩種控制方式。
【文檔編號(hào)】H02P27/04GK203767060SQ201420115904
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月14日
【發(fā)明者】蔣慧略, 牟華, 劉波, 華志勵(lì), 曹松榮, 張照文, 周忠海 申請(qǐng)人:山東省科學(xué)院海洋儀器儀表研究所