CN216162645U - 一种基于全回转轮缘推进器的变频调速控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于全回转轮缘推进器的变频调速控制系统，该方案包括三相异步电动机、与该三相异步电动机电连接的舵机变频器及与舵机变频器电连接的开关；所述舵机变频器上设有正转切换电路、反转切换电路及电压输入接口，该电压输入接口与PLC电连接，以使得所述PLC能够通过调节输入电压值来调整所述三相异步电动机的转速，本申请能够通过调节转速输入电压值可实现平滑的无级调速，调速范围宽，具有优良的调速性能，能充分发挥三相异步电动机的优势，效率高。

Description

一种基于全回转轮缘推进器的变频调速控制系统

技术领域

本实用新型涉及船舶技术领域，具体涉及一种基于全回转轮缘推进器的变频调速控制系统。

背景技术

目前船舶通常是采用通用接触器控制转舵电动机实现船舶的驱动，在转舵过程中，通过转舵电机驱动回转支承和舵轴-推进器进行转舵，因此在启动和停止中，容易出现启动加速度大、减速加速度大的问题，通常会打来冲击和振动，如在高速运行过程中遇到突发事件需要转舵时候，会导致船舶的稳定性欠佳。

鉴于上述情况，为了解决上述问题，提出了一种基于全回转轮缘推进器的变频调速控制系统。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种基于全回转轮缘推进器的变频调速控制系统。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种基于全回转轮缘推进器的变频调速控制系统包括三相异步电动机、与该三相异步电动机电连接的舵机变频器及与舵机变频器电连接的开关；所述舵机变频器上设有正转切换电路、反转切换电路及电压输入接口，该电压输入接口与PLC电连接，以使得所述PLC能够通过调节输入电压值来调整所述三相异步电动机的转速。

工作原理及有益效果：1、与现有技术相比，本申请通过舵机变频器来控制三相异步电动机的正反转以及转速，通过PLC来控制输入电压值，从而实现对三相异步电动机的转速调节，可实现平滑的无级调速，调速范围宽，具有优良的调速性能，能充分发挥三相异步电动机的优势，效率高，而且利用变频器本身具有的功能就能够实现正反转的切换，切换时间可以设置，可以设置在0.5秒以内，因此切换速度极快；

2、与现有技术相比，利用舵机变频器能够实现三相异步电动机的平稳控制，在启动和停止过程中利用PLC平稳地调节电压值，从而实现了平稳启动和平稳定制，保证转舵过程平稳，波动少。

进一步地，所述三相异步电动机为7.5kW三相异步电动机。

进一步地，所述开关为三相塑壳断路器。三相塑壳断路器为市面上可购买到的产品，其具有短路保护、过载保护等安全功能，如德力西电气CDM3系列，可以保证本系统具有极好的安全性能。

进一步地，所述舵机变频器的型号为MD500T11GB。MD500T11GB 为市面上可购买到的产品，其为汇川高性能MD500系列变频器，又叫高性能电流矢量变频器，能够控制三相异步电动机的转速和转矩，采用高性能的矢量控制技术，具有良好的动态特性和过载能力，还配套了可编程功能和后台监控软件以及通讯总线功能，因此非常适合用于本系统中，可以充分发挥三相异步电动机的优势，效率高，也正是因为如此，本系统借助的是现有的计算机软件，不存在对计算机方法的改进，利用厂家提供的软件进行设置即可，常规设置不涉及对计算机方法的改进，而仅仅是应用而已。

进一步地，所述三相异步电机、舵机变频器及开关的数量均为两个，一套所述三相异步电机、舵机变频器及开关为主系统，剩余一套所述三相异步电机、舵机变频器及开关为副系统，主系统与副系统均与所述PLC电连接。提供两套系统可以保证系统冗余度高，安全可靠，即使其中一套出现故障，另一套仍旧可以正常使用。

进一步地，每个所述舵机变频器上设有变频器报警端口。利用变频器本身就具有的功能，通过变频器报警端口将发生故障时的故障代码在变频器的显示器上直接显示，或者输出至船舶的控制室显示，可以根据故障代码查找故障原因。如：电机过载、母线欠压、输入缺相、加速过电流、加速过电压等。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中，1、三相异步电动机；2、舵机变频器；3、开关。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的披露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，本基于全回转轮缘推进器的变频调速控制系统包括三相异步电动机1、与该三相异步电动机1电连接的舵机变频器2及与舵机变频器2电连接的开关3，其中三相异步电动机1为本领域常用的7.5kW三相异步电动机1，开关3采用市面上可购买到的20A三相塑壳断路器，优选为德力西电气CDM3系列，可以保证本系统具有极好的安全性能。

具体地，舵机变频器2，舵机变频器2的型号为MD500T11GB，其设有正转切换电路、反转切换电路及电压输入接口，该电压输入接口 (为图1中的“转速输入”)与PLC电连接，以使得PLC能够通过调节输入电压值来调整三相异步电动机1的转速。实际上在使用时，先调整好舵机变频器2参数，通电源，正转触点接通时，电机正转；反转触点接通时，电机反转；正反转间隔时间短(0.5秒)；调整启动加速度时间值和停止减速度时间值可快速方便实现平稳的启动和停止运行，这个功能是MD500T11GB本身就预制的，任何其他变频器也具有此功能，并不涉及对计算机程序的改进。而调节转速输入电压值可实现平滑的无级调速，调速范围宽，具有优良的调速性能，能充分发挥三相异步电动机1的优势，效率高，其中输入电压值通过PLC控制，PLC可以通过常见的电位器来调节电路的输入电压。

其中，PLC为市面上常见的产品，因此不再对其原理进行赘述，而且通常购买后都带有厂家提供的软件，只需要按照软件进行设置即可，完全不需要对计算机程序进行改进。PLC未在附图中画出。

由于采用了汇川高性能MD500系列变频器，又叫高性能电流矢量变频器，能够控制三相异步电动机1的转速和转矩，采用高性能的矢量控制技术，具有良好的动态特性和过载能力，还配套了可编程功能和后台监控软件以及通讯总线功能，因此非常适合用于本系统中，可以充分发挥三相异步电动机1的优势，效率高，也正是因为如此，本系统借助的是现有的计算机软件，不存在对计算机方法的改进，利用厂家提供的软件进行设置即可，常规设置不涉及对计算机方法的改进，而仅仅是应用而已。

而且该变频器上还设有变频器报警端口，为图1中的“变频器报警”，利用变频器本身就具有的功能，通过变频器报警端口将发生故障时的故障代码在变频器的显示器上直接显示，或者输出至船舶的控制室显示，可以根据故障代码查找故障原因。如：电机过载、母线欠压、输入缺相、加速过电流、加速过电压等。变频器上通常能够实时显示电机运行频率、输出电流、输出电压、输出转矩、运行转速、输入模拟量等。

在本实施例中，三相异步电机、舵机变频器2及开关3的数量均为两个，一套三相异步电机、舵机变频器2及开关3为主系统，剩余一套三相异步电机、舵机变频器2及开关3为副系统，主系统与副系统均与PLC电连接。提供两套系统可以保证系统冗余度高，安全可靠，即使其中一套出现故障，另一套仍旧可以正常使用。

综上，本申请通过舵机变频器2和PLC控制三相异步电动机1能够降低转舵启动和停止过程中的冲击和振动：采用变频控制，在启动和停止过程中采用启动曲线控制，实现平稳启动和平稳停止，而且，双转舵电机，一主一备，系统冗余度高，安全可靠。

本实用新型未详述部分为现有技术，故本实用新型未对其进行详述。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

尽管本文较多地使用了三相异步电动机1、舵机变频器2、开关 3等术语，但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上做任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于全回转轮缘推进器的变频调速控制系统，其特征在于，包括三相异步电动机、与该三相异步电动机电连接的舵机变频器及与舵机变频器电连接的开关；所述舵机变频器上设有正转切换电路、反转切换电路及电压输入接口，该电压输入接口与PLC电连接，以使得所述PLC能够通过调节输入电压值来调整所述三相异步电动机的转速。

2.根据权利要求1所述的一种基于全回转轮缘推进器的变频调速控制系统，其特征在于，所述三相异步电动机为7.5kW三相异步电动机。

3.根据权利要求1所述的一种基于全回转轮缘推进器的变频调速控制系统，其特征在于，所述开关为三相塑壳断路器。

4.根据权利要求1所述的一种基于全回转轮缘推进器的变频调速控制系统，其特征在于，所述舵机变频器的型号为MD500T11GB。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种基于全回转轮缘推进器的变频调速控制系统，其特征在于，所述三相异步电机、舵机变频器及开关的数量均为两个，一套所述三相异步电机、舵机变频器及开关为主系统，剩余一套所述三相异步电机、舵机变频器及开关为副系统，主系统与副系统均与所述PLC电连接。

6.根据权利要求5所述的一种基于全回转轮缘推进器的变频调速控制系统，其特征在于，每个所述舵机变频器上设有变频器报警端口。

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