CN110185567B - 一种船用二次力矩减震器的启动系统及启动方式 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种船用二次力矩减震器的启动系统，包括偏心块和电机；所述电机的转轴端部同轴固定设置有第一带轮，所述偏心块的转轴端部同轴设置有第二带轮，所述第一带轮和第二带轮之间通过传送带进行连接。本发明还公开了一种船用二次力矩减震器的启动方式，本发明启动方式相对于直接启动，该启动方式采用累加摆动的方式启动减震器，所需电机功率要小得多、启动电流也小，不仅降低了二次力矩减振器的制造成本，也减小了对船舶电力系统的冲击。

Description

一种船用二次力矩减震器的启动系统及启动方式
技术领域
本发明属于船舶技术领域，具体涉及一种船用二次力矩减震器的启动系统及启动方式。
背景技术
船舶主驱动柴油机一般为二冲程柴油机，其主要工作原理为柴油机的活塞运行到上死点附近时喷油燃烧，利用气体膨胀推动活塞下行做功。其活塞及连杆在上下往复运动中产生往复力矩，部分柴油机在二倍于主机转速的频率上往复力矩较大，会造成船体的明显振动，这种振动称为二次力矩振动。
二次力矩减振器是减轻船舶二次力矩振动的设备。通常安装在船体尾部，主体结构是由电机带动的偏心块。通过检测柴油机曲轴转速和转角，调整偏心块的转速和转角，使之产生的振动与二次力矩的振动相互抵消。
二次力矩减振器的偏心块质量一般很大，在重力作用下，静止时重心处于最低点，启动时电机需要克服巨大的重力势能使之转动，这就需要使用制动扭矩特别大的电机。而在启动后的运行过程中，电机则不需要太大的扭矩，从而造成了成本上的浪费；同时大电机带来的较大的启动电流给船舶配电系统造成了较大冲击。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种船用二次力矩减震器的启动系统及启动方式，从成本和实用性考虑，采用功率适中的电机，通过合适的启动方式来启动二次力矩减振器。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种船用二次力矩减震器的启动系统，包括偏心块和电机；所述电机的转轴端部同轴固定设置有第一带轮，所述偏心块的转轴端部同轴设置有第二带轮，所述第一带轮和第二带轮之间通过传送带进行连接。
优选的，所述电机与变频器进行连接。
优选的，所述偏心块转轴上设置有检测偏心块转动角度的角度编码器，所述角度编码器与控制器进行通信连接，所述角度编码器将角度信号传输给控制器。
优选的，所述控制器与变频器连接。
一种船用二次力矩减震器的启动方式，包括以下步骤：
步骤一：启动电机，为偏心块施加正向扭矩，使偏心块由重心最低位置沿逆时针正向转动，直至到达正向最高位置；
步骤二：角度编码器检测偏心块的转动角度，并将角度信号传输给控制器，控制器对角度信号进行分析，并计算偏心块的转动角速度；当转动角速度变为零即偏心块重心到达正向最高位置时，控制器通过变频器控制停运电机；
步骤三：偏心块在自身重力的作用下由正向最高位置沿顺时针方向反向转动，直至到达反向最高位置；
步骤四：角度编码器检测偏心块的转动角度，并将角度信号传输给控制器，控制器对角度信号进行分析，并计算偏心块的转动角速度；当转动角速度变为零即偏心块重心到达反向最高位置时，控制器通过变频器控制启动电机；
步骤五：重复步骤一至步骤四，直至偏心块的重心越过最高点，完成启动过程，进入转动运行模式。
一种船用二次力矩减震器的启动方式，包括以下步骤：
步骤一：启动电机，为偏心块施加正向扭矩，使偏心块由重心最低位置沿逆时针正向转动，直至到达正向最高位置
步骤二：角度编码器检测偏心块的转动角度，并将角度信号传输给控制器，控制器对角度信号进行分析，并计算偏心块的转动角速度；
当偏心块的最大转角小于90°且转动角速度变为零，即偏心块重心未越过水平位置且到达正向最高位置时，控制器通过变频器控制电机反向转动，为偏心块施加反向扭矩；
当偏心块的最大转角大于90°且转动角速度变为零，即偏心块重心越过水平位置且到达正向最高位置时，控制器通过变频器控制电机停运；
步骤三：偏心块在自身重力作用下或者在自身重力、电机反向扭矩的共同作用下由正向最高位置沿顺时针方向反向转动，直至到达反向最高位置；
步骤四：角度编码器检测偏心块的转动角度，并将角度信号传输给控制器，控制器对角度信号进行分析，并计算偏心块的转动角速度；当转动角速度变为零即偏心块重心到达反向最高位置时，控制器通过变频器控制启动电机；
步骤五：重复步骤一至步骤四，直至偏心块的重心越过最高点，完成启动过程，进入转动运行模式。
本发明的有益效果是：
本发明船用二次力矩减震器的启动方式相对于直接启动，该启动方式采用累加摆动的方式启动减震器，所需电机功率要小得多、启动电流也小，不仅降低了二次力矩减振器的制造成本，也减小了对船舶电力系统的冲击。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为本发明船用二次力矩减震器的启动系统的结构示意图；
图2为本发明船用二次力矩减震器的启动方式的示意图一；
图3为本发明船用二次力矩减震器的启动方式的示意图二；
其中，1-偏心块，2-电机，3-传送带，4-第一带轮，5-第二带轮。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
本发明中，术语如“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1所示，一种船用二次力矩减震器的启动系统，包括偏心块1和电机2；所述电机2的转轴端部同轴固定设置有第一带轮4，所述偏心块1的转轴端部同轴设置有第二带轮5，所述第一带轮4和第二带轮5之间通过传送带3进行连接。
优选的，所述电机2与变频器进行连接。
优选的，所述偏心块1转轴上设置有检测偏心块1转动角度的角度编码器，所述角度编码器与控制器进行通信连接，所述角度编码器将角度信号传输给控制器。
优选的，所述控制器与变频器连接。
一种船用二次力矩减震器的启动方式，包括以下步骤：
步骤一：启动电机2，为偏心块1施加正向扭矩，使偏心块1由重心最低位置(如图2中的位置O)沿逆时针正向转动，直至到达正向最高位置(如图2中的位置A)；其中正向扭矩较小，并不能使偏心块1克服自身重力越过重心最高点；
步骤二：角度编码器检测偏心块1的转动角度，并将角度信号传输给控制器，控制器对角度信号进行分析，并计算偏心块1的转动角速度；当转动角速度变为零即偏心块1重心到达正向最高位置(如图2中的位置A)时，控制器通过变频器控制停运电机2；
步骤三：偏心块1在自身重力的作用下由正向最高位置沿顺时针方向反向转动，直至到达反向最高位置(如图2中的位置B)；
步骤四：角度编码器检测偏心块1的转动角度，并将角度信号传输给控制器，控制器对角度信号进行分析，并计算偏心块1的转动角速度；当转动角速度变为零即偏心块1重心到达反向最高位置时，控制器通过变频器控制启动电机2；即当偏心块1由反向最高位置沿逆时针方向正向转动之初再次启动电机2施加扭矩；此时偏心块1将会沿逆时针到达更高的位置(如图2中的位置C)，到达位置C后，会在自身重力的作用下再次沿顺时针反向转动到图2中的位置D，然后重复上述步骤操作；
步骤五：重复步骤一至步骤四，直至偏心块1的重心越过最高点，完成启动过程，进入转动运行模式。
一种船用二次力矩减震器的启动方式，包括以下步骤：
步骤一：启动电机2，为偏心块1施加正向扭矩，使偏心块1由重心最低位置(如图3中的位置O1)沿逆时针正向转动，直至到达正向最高位置(如图3中的位置A1)；其中正向扭矩较小，并不能使偏心块1克服自身重力越过重心最高点；
步骤二：角度编码器检测偏心块1的转动角度，并将角度信号传输给控制器，控制器对角度信号进行分析，并计算偏心块1的转动角速度；
当偏心块1的最大转角小于90°且转动角速度变为零，即偏心块1重心未越过水平位置且到达正向最高位置(如图3中的位置A1)时，控制器通过变频器控制电机2反向转动，为偏心块1施加反向扭矩；
当偏心块1的最大转角大于90°且转动角速度变为零，即偏心块1重心越过水平位置且到达正向最高位置(如图3中的位置A2)时，控制器通过变频器控制电机2停运；
步骤三：偏心块1在自身重力作用下或者在自身重力、电机2反向扭矩的共同作用下由正向最高位置沿顺时针方向反向转动，直至到达反向最高位置(如图3中的位置B1)，当施加反向扭矩时，B1位置要高于图2中的B位置；
步骤四：角度编码器检测偏心块1的转动角度，并将角度信号传输给控制器，控制器对角度信号进行分析，并计算偏心块1的转动角速度；当转动角速度变为零即偏心块1重心到达反向最高位置时，控制器通过变频器控制启动电机2；即当偏心块1由反向最高位置沿逆时针方向正向转动之初再次启动电机2施加扭矩；此时偏心块1将会沿逆时针到达更高的位置(如图3中的位置C1)，到达位置C1后，会在自身重力作用下再次沿顺时针反向转动到图3中的位置D1，然后重复上述步骤操作；
步骤五：重复步骤一至步骤四，直至偏心块1的重心越过最高点，完成启动过程，进入转动运行模式。
本发明船用二次力矩减震器的启动方式相对于直接启动，该启动方式采用累加摆动的方式启动减震器，所需电机功率要小得多、启动电流也小，不仅降低了二次力矩减振器的制造成本，也减小了对船舶电力系统的冲击。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (5)

1.一种船用二次力矩减震器的启动系统的启动方式，其特征是，所述船用二次力矩减震器的启动系统包括偏心块和电机；所述电机的转轴端部同轴固定设置有第一带轮，所述偏心块的转轴端部同轴设置有第二带轮，所述第一带轮和第二带轮之间通过传送带进行连接；
包括以下步骤：
步骤一：启动电机，为偏心块施加正向扭矩，使偏心块由重心最低位置沿逆时针正向转动，直至到达正向最高位置；
步骤二：角度编码器检测偏心块的转动角度，并将角度信号传输给控制器，控制器对角度信号进行分析，并计算偏心块的转动角速度；当转动角速度变为零即偏心块重心到达正向最高位置时，控制器通过变频器控制停运电机；
步骤三：偏心块在自身重力的作用下由正向最高位置沿顺时针方向反向转动，直至到达反向最高位置；
步骤四：角度编码器检测偏心块的转动角度，并将角度信号传输给控制器，控制器对角度信号进行分析，并计算偏心块的转动角速度；当转动角速度变为零即偏心块重心到达反向最高位置时，控制器通过变频器控制启动电机；
步骤五：重复步骤一至步骤四，直至偏心块的重心越过最高点，完成启动过程，进入转动运行模式。
2.如权利要求1所述的一种船用二次力矩减震器的启动系统的启动方式，其特征是，所述电机与变频器进行连接。
3.如权利要求2所述的一种船用二次力矩减震器的启动系统的启动方式，其特征是，所述偏心块转轴上设置有检测偏心块转动角度的角度编码器，所述角度编码器与控制器进行通信连接，所述角度编码器将角度信号传输给控制器。
4.如权利要求3所述的一种船用二次力矩减震器的启动系统的启动方式，其特征是，所述控制器与变频器连接。
5.一种船用二次力矩减震器的启动系统的启动方式，其特征是，所述船用二次力矩减震器的启动系统包括偏心块和电机；所述电机的转轴端部同轴固定设置有第一带轮，所述偏心块的转轴端部同轴设置有第二带轮，所述第一带轮和第二带轮之间通过传送带进行连接；
包括以下步骤：
步骤一：启动电机，为偏心块施加正向扭矩，使偏心块由重心最低位置沿逆时针正向转动，直至到达正向最高位置
步骤二：角度编码器检测偏心块的转动角度，并将角度信号传输给控制器，控制器对角度信号进行分析，并计算偏心块的转动角速度；
当偏心块的最大转角小于90°且转动角速度变为零，即偏心块重心未越过水平位置且到达正向最高位置时，控制器通过变频器控制电机反向转动，为偏心块施加反向扭矩；
当偏心块的最大转角大于90°且转动角速度变为零，即偏心块重心越过水平位置且到达正向最高位置时，控制器通过变频器控制电机停运；
步骤三：偏心块在自身重力作用下或者在自身重力、电机反向扭矩的共同作用下由正向最高位置沿顺时针方向反向转动，直至到达反向最高位置；
步骤四：角度编码器检测偏心块的转动角度，并将角度信号传输给控制器，控制器对角度信号进行分析，并计算偏心块的转动角速度；当转动角速度变为零即偏心块重心到达反向最高位置时，控制器通过变频器控制启动电机；
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