CN203135778U - 船用晶闸管可逆直流调速控制系统 - Google Patents

船用晶闸管可逆直流调速控制系统 Download PDF

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Abstract

一种船用晶闸管可逆直流调速控制系统，包括安装于船舶甲板上的总配电箱、安装于船舱内的直流调速柜和切换柜，所述总配电箱用于对三相交流电源进行分断控制，所述直流调速柜用于将交流电转换为直流电并驱动直流电动机，所述切换柜用于直流调速柜、直流发电机之间进行电源、信号切换；所述总配电箱连接直流调速柜，直流调速柜连接切换柜。本实用新型不仅具有调速性能好范围广、起动制动转矩大、过载能力强、线路简单控制方便等优点，而且还具有系统设备占地面积小、投资省、节能环保等优点。

Description

船用晶闸管可逆直流调速控制系统
技术领域
本实用新型一种船用晶闸管可逆直流调速控制系统，属于自动控制领域。
背景技术
工程起重船舶不同于普通的港口装卸起重作业船舶，为保证工程质量和吊装精度，它对调速性能要求范围广，调速平滑精度高；启动制动转矩要求大，能快速启动停车；过载能力要求强，能承受频繁的冲击载荷。目前，该类船舶一般使用的是上世纪生产的交磁扩大机控制的直流发电机组传动方案（JF-F-D）。该方案虽然能够满足上述要求且不受施工条件限制，但却存在系统设备占地面积大、能耗噪音高、投入与运行维护费用高、操控难度大等缺点。尤其是在能源价格高企的今天，已无法满足节能环保、运行可靠与维护方便的现代化生产要求。
发明内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种船用晶闸管可逆直流调速控制系统，它不仅具有调速性能好、范围广、起动制动转矩大、过载能力强、线路简单控制方便等优点，而且还具有系统设备占地面积小、投资省、节能环保等优点；同时可保留原系统（JF-F-D)，操作时在两套系统间切换。从而有效地满足节能环保、运行可靠与维护方便的现代化生产需求。
本实用新型的上述目的是通过这样的技术方案来实现的：一种船用晶闸管可逆直流调速控制系统，包括安装于船舶甲板上的总配电箱、安装于船舱内的直流调速柜和切换柜，所述总配电箱用于对三相交流电源进行分断控制，所述直流调速柜用于将交流电转换为直流电并驱动直流电动机，所述切换柜用于直流调速柜、直流发电机之间进行电源、信号切换；
所述总配电箱连接直流调速柜，直流调速柜连接切换柜。
所述总配电箱包括：电源指示灯、总断路器、互感器、三相电度表、箱体、第一面板；电源指示灯安装于第一面板上，用于三相380V交流电源指示；总断路器安装在箱体内，所述总断路器一端通过电缆与三相380V交流电源连接，另一端与安装于直流调速柜内的断路器的输入端连接，所述互感器和三相电度表安装于箱体内。
所述直流调速柜包括：柜体、柜体内安装有：第二面板、第一直流调速器、第二直流调速器、三相桥整流变压器、三相桥整流器、PLC控制器、继电器组；
所述切换柜包括：第一切换开关、第二切换开关、第三切换开关、第四切换开关；
    第一直流调速器输入端与断路器的输出端连接，第一直流调速器输出端与第一切换开关连接，为主钩/付钩直流电机提供动力电源；
    第二直流调速器输入端与断路器的输出端连接，第二直流调速器输出端与第二切换开关连接，为变幅/旋转直流电机提供动力电源；
    三相桥整流变压器输入端与断路器的输出端连接，三相桥整流变压器输出端与三相桥整流器输入端连接，三相桥整流器输出端与第四切换开关连接，为直流电机控制柜/直流电机励磁/照明用电提供直流电源；
    继电器组将检测到的系统信号发送到PLC控制器，文本显示器通过总线与PLC控制器连接，用于显示系统操作与报警信息；
第三切换开关输入端与直流电机控制柜连接，输出端与第一直流调速器、第二直流调速器连接，所述第三切换开关用于工作时在第一直流调速器、第二直流调速器于直流发电机之间进行调速信号切换。
本实用新型一种船用晶闸管可逆直流调速控制系统，通过直流调速器将交流电转换为直流电来驱动直流电动机，效率高达98%，运行时无噪音；采用PLC可编程序控制器进行调节和控制，调速平滑范围广，稳态精度可达0.01%，运行可靠、维护方便；系统设备高度集成占地面积小，投入低；保留原系统，通过切换装置可以在两套系统间切换，作业时不受施工条件限制，机动性强。
附图说明
图1为本实用新型的连接框图。
图2为本实用新型中总配电箱第一面板布置示意图。
图3为本实用新型中总配电箱柜体内布置示意图。
图4为本实用新型中直流调速柜第二面板布置示意图。
图5为本实用新型中直流调速柜柜体内布置示意图。
图6为本实用新型中切换柜布置示意图。
具体实施方式
一种船用晶闸管可逆直流调速控制系统，包括：用于实现对三相380V交流电源进行分断控制的总配电箱1，用于实现将交流电转换为直流电并驱动直流电动机同时对其进行速度、方向控制的直流调速柜8，用于实现直流电机控制柜在直流调速柜8和直流发电机配电板之间进行电源、信号切换的切换柜31。
所述的总配电箱1包括电源指示灯2、总断路器3、互感器4、三相电度表5、箱体6、第一面板7。电源指示灯2安装在第一面板7上，用于三相380V交流电电源指示。总断路器3安装在箱体6内，总断路器3一端通过电缆与三相380V电源相接，总断路器3另一端与直流调速柜8内的断路器21输入端相接，互感器4和三相电度表5安装在箱体6内用于用电计量。
所述的直流调速柜8包括柜体9、第二面板10，第一直流调速器11、第二直流调速器12、三相桥整流变压器18、三相桥整流器17、PLC控制器 20、继电器组19、断路器21安装于柜体9内。第一直流调速器11输入端装有电抗器13、交流接触器14、熔断器15，它们与断路器21输出端相接，第一直流调速器11的输出端装有熔断器15、直流接触器16，与第一切换开关32的输入一端相接，为主钩/付钩直流电机提供动力电源。
第二直流调速器12输入端装有电抗器13、交流接触器14、熔断器15，它们与与断路器21输出端相接，第二直流调速器12输出端装有熔断器15、直流接触器16，与第二切换开关33的一端相接，为变幅/旋转直流电机提供动力电源。
三相桥整流器变压器18输入端装有交流接触器14、熔断器15，它们与断路器21输出端相接，三相桥整流器变压器18输出端与三相桥整流器17输入端相接，三相桥整流器17输出端装有熔断器15、直流接触器13，与第四切换开关35的一端相接，为直流电机控制柜/直流电机励磁/照明用电提供直流电源。
继电器组19将检测到的系统信号发送到PLC控制器 20。文本显示器17通过PROFIBUS总线与PLC控制器 20连接显示系统操作与报警信息。电压表23、电流表24显示第一直流调速器11输出电压电流，和第一直流调速器12输出电压电流。电压表、电流表显示三相桥整流器23输出电压电流，开关25控制第一直流调速器11的启动、停止，指示灯26指示第一切换开关32切换到第一直流调速器11，指示灯分别指示第一直流调速器11处于工作准备状态、运行状态，开关第二控制直流调速器12 的启动、停止，指示灯指示第一切换开关33切换到第二直流调速器12，指示灯指示第二直流调速器12处于工作准备状态，运行状态；开关控制三相桥整流器17的启动、停止，指示灯指示第四切换开关35切换到三相桥整流器17，指示灯指示三相桥整流器17处于运行状态和系统故障+故障复位，按钮27用于紧急情况下停止整个系统运行，电压表28指示A相电压、B相电压、C相电压、三相电压表29与转换开关30配合测量三相电压。
所述的切换柜31包括：第一切换开关32的输出端与直流控制柜相接，第一切换开关32输入一端与第一直流调速器11输出端相接，第一切换开关32输入另一端与直流发电机配电板相接，工作时在第一直流调速器11/直流发电机间进行电源切换，为主钩/付钩直流电机输送动力电源；
第二切换开关33的输出端与直流控制柜相接，第二切换开关33输入一端与第二直流调速器12输出端相接，第二切换开关33输入另一端与直流发电机配电板相接，工作时在第二直流调速器12/直流发电机间进行电源切换，为变幅/旋转直流电机输送动力电源； 
第四切换开关35的输出端与直流控制柜相接，第四切换开关35输入一端与三相桥整流器17输出端相接，第四切换开关35输入另一端与直流发电机配电板相接，工作时在三相桥整流器17/直流发电机间进行电源切换，为直流电机控制柜/直流电机励磁/照明用电输送辅助电源；
第三切换开关34的输入端与直流控制柜相接，第三切换开关34输出一端与第一直流调速器11相接，第三切换开关34输出另一端与直流发电机配电板相接，工作时在第一直流调速器11/直流发电机间进行调速信号切换，将主钩/付钩直流电机调速信号传递到第一直流调速器11/直流发电机。
本实用新型实施步骤如下：
总配电箱1的总断路器3合闸。
1、直流调速柜8内的断路器21合闸，检查各仪表/指示灯/文本显示器是否正常指示，有无报警信息。如果发现有异常或者有报警指示，需要找出原因和正确处理后方可进行下一步操作。
2、操作确认切换柜31的五组切换开关切换到位。
3、把三相桥整流器17的开关置于ON，启动三相桥整流器17，确认各仪表/指示灯正常指示。
4、把第一直流调速器11、第二直流调速器12的开关分别置于ON，启动第一直流调速器11、第二直流调速器12，即可进行起吊操作。

Claims (3)

1.一种船用晶闸管可逆直流调速控制系统，包括安装于船舶甲板上的总配电箱（1）、安装于船舱内的直流调速柜（8）和切换柜（31），其特征在于，
所述总配电箱（1）用于对三相交流电源进行分断控制，
所述直流调速柜（8）用于将交流电转换为直流电并驱动直流电动机，
所述切换柜（31）用于直流调速柜（8）、直流发电机之间进行电源、信号切换；
所述总配电箱（1）连接直流调速柜（8），直流调速柜（8）连接切换柜（31）。
2.根据权利要求1所述一种船用晶闸管可逆直流调速控制系统，其特征在于，所述总配电箱（1）包括：电源指示灯（2）、总断路器（3）、互感器（4）、三相电度表（5）、箱体（6）、第一面板（7）；电源指示灯（2）安装于第一面板（7）上，用于三相380V交流电源指示；总断路器（3）安装在箱体（6）内，所述总断路器（3）一端通过电缆与三相380V交流电源连接，另一端与安装于直流调速柜（8）内的断路器（21）的输入端连接，所述互感器（4）和三相电度表（5）安装于箱体（6）内。
3.根据权利要求1所述一种船用晶闸管可逆直流调速控制系统，其特征在于，所述直流调速柜（8）包括：柜体（9）、柜体（9）内安装有：第二面板（10）、第一直流调速器（11）、第二直流调速器（12）、三相桥整流变压器（18）、三相桥整流器（17）、PLC控制器（20）、继电器组（19）；
所述切换柜（31）包括：第一切换开关（32）、第二切换开关（33）、第三切换开关（34）、第四切换开关（35）；
    第一直流调速器（11）输入端与断路器（21）的输出端连接，第一直流调速器（11）输出端与第一切换开关（32）连接，为主钩/付钩直流电机提供动力电源；
    第二直流调速器（12）输入端与断路器（21）的输出端连接，第二直流调速器（12）输出端与第二切换开关（33）连接，为变幅/旋转直流电机提供动力电源；
    三相桥整流变压器（18）输入端与断路器（21）的输出端连接，三相桥整流变压器（18）输出端与三相桥整流器（17）输入端连接，三相桥整流器（17）输出端与第四切换开关（35）连接，为直流电机控制柜/直流电机励磁/照明用电提供直流电源；
    继电器组（19）将检测到的系统信号发送到PLC控制器（20），文本显示器（22）通过总线与PLC控制器（20）连接，用于显示系统操作与报警信息；
第三切换开关（34）输入端与直流电机控制柜连接，输出端与第一直流调速器（11）、第二直流调速器（12）连接，所述第三切换开关（34）用于工作时在第一直流调速器（11）、第二直流调速器（12）于直流发电机之间进行调速信号切换。
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