DE2847406A1 - Automatic mooring winch system for ships - has winch drum driven by polyphase motor supplied from static converter with speed feedback - Google Patents

Automatic mooring winch system for ships - has winch drum driven by polyphase motor supplied from static converter with speed feedback

Info

Publication number
DE2847406A1
DE2847406A1 DE19782847406 DE2847406A DE2847406A1 DE 2847406 A1 DE2847406 A1 DE 2847406A1 DE 19782847406 DE19782847406 DE 19782847406 DE 2847406 A DE2847406 A DE 2847406A DE 2847406 A1 DE2847406 A1 DE 2847406A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
motor
signal
winch
speed
rope
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19782847406
Other languages
German (de)
Inventor
William Murray Somerville
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rolls Royce Power Engineering PLC
Original Assignee
Northern Engineering Industries PLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Northern Engineering Industries PLC filed Critical Northern Engineering Industries PLC
Priority to DE19782847406 priority Critical patent/DE2847406A1/en
Publication of DE2847406A1 publication Critical patent/DE2847406A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66DCAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D1/00Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
    • B66D1/28Other constructional details
    • B66D1/40Control devices
    • B66D1/48Control devices automatic
    • B66D1/50Control devices automatic for maintaining predetermined rope, cable, or chain tension, e.g. in ropes or cables for towing craft, in chains for anchors; Warping or mooring winch-cable tension control
    • B66D1/505Control devices automatic for maintaining predetermined rope, cable, or chain tension, e.g. in ropes or cables for towing craft, in chains for anchors; Warping or mooring winch-cable tension control electrical

Abstract

The mooring system has a winch with a drum driven by a polyphase motor supplied from a static converter consisting of a static inverter and a rectifier. The motor's speed is monitored, eg. by a tachometer, and used to control the static inverter in order to change the motor's excitation. The monitor's output is connected to a detector designed so that the polarity of the signal from the monitor is preserved despite changes in the direction of rotation of the monitor as a result of a switch and parallel circuit path containing an inverting amplifier coupled into the actual speed feedback path.

Description

Automatische Vertäu-WindevorrichtungAutomatic mooring winch device

(Zusatz zu ... Patentanmeldung P 27 53 729.7) Die Erfindung bezieht sich auf eine automatische Vertäu-Windevorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 (Zusatz zu ... P 27 53 729.7).(Addition to ... patent application P 27 53 729.7) the The invention relates to an automatic mooring winch device according to the preamble of claim 1 (addition to ... P 27 53 729.7).

Die Erfindung stellt eine Verbesserung des Patents ... (Patentanmeldung P 27 53 729.7) dar.The invention is an improvement on the patent ... (patent application P 27 53 729.7).

In dieser Patentschrift ... (Patentanmeldung P 27 53 729.7) wird der Windenmotor kontinuierlich zur automatischen Vertäuung erregt, um ein Drehmoment in Richtung der Seileinholung sogar dann zu erzeugen, wenn die Schiffsbewegung eine Ausgabe des Seils bedingt. Auf diese Weise wird zu jeder Zeit die Spannung aufrechterhalten. Wie früher wird ein Konverter mit einem Gleichrichter und einem Wechselrichter verwendet.In this patent ... (patent application P 27 53 729.7) is the Winch motor continuously energized to torque for automatic mooring in the direction of the rope retrieval even when the ship's movement has a Issue of the rope conditional. This way the tension is maintained at all times. As before, a converter with a rectifier and an inverter is used.

Für alle normalen automatischen Vertäuarbeiten sind die Schiffsbewegungen relativ gering und der Windenmotor verbleibt kontinuierlich im Sinne der Seileinholung im erregten Zustand, wie in der früheren Vorrichtung.For all normal automatic mooring work are the ship movements relatively low and the winch motor remains continuously in line with the rope retrieval when energized, as in the earlier device.

Allerdings wird vorliegend eine Abänderung geschaffen, gemäß welcher die Motorgeschwindigkeit durch einen Tachogenerator oder eine andere Vorrichtung überwacht und, falls die das Seil ausziehende Schiffsbewegung einen vorbestimmten Wert übersteigt, dies ermittelt und die Richtung der Motorerregung umgekehrt wird.However, an amendment is made here according to which the motor speed by a tachometer generator or other device monitored and, if that Rope pulling ship movement exceeds a predetermined value, this is determined and the direction of motor excitation is reversed.

Der Motor wird dann im Sinne einer Seilausgabe erregt. Jedoch fährt der Motor, wie im früheren Fall fort, ein Drehmoment im Sinne einer Seileinholung zu erzeugen, um der Ausziehbewegung des Seils zu widerstehen und die Spannung aufrechtzuerhalten.The motor is then excited in the sense of a rope output. However drives the motor continues, as in the previous case, a torque in the sense of a rope retrieval to withstand the pull-out movement of the rope and maintain tension.

Die Vorrichtung, führt vorzugsweise normale sowie automatische Vertäuarbeiten ohne das Erfordernis aus, auf eine unterschiedliche Anordnung zur Energieversorgung umzuschalten, wie es im früheren Fall beschrieben war.The device preferably performs normal as well as automatic mooring work without the need for a different arrangement for power supply to switch as described in the previous case.

Diese Verbesserung wird bei einer Vertäu-Windevorrichtung der eingangs genannten Art dadurch erreicht,daß der Motor durch eine Stromrichtereinrichtung gespeist wird, welche einen Gleichrichter und einen Wechselrichter umfaßt, und daß die Geschwindigkeit des Motors durch eine Vorrichtung, z.B.In the case of a mooring winch device, this improvement is described in the introduction mentioned type achieved in that the motor by a converter device is fed, which comprises a rectifier and an inverter, and that the speed of the motor by a device, e.g.

einen Tachogenerator, überwacht wird, und daß auf eine Änderung des Signals von der Vorrichtung ansprechende Detektoreinrichtungen vorgesehen sind, um die Betriebsweise des Wechselrichters zur Änderung der Erregungsrichtung des Motors zu ändern.a tachometer generator, is monitored, and that a change in the Detector devices responding to the signal from the device are provided, to change the mode of operation of the inverter to change the direction of excitation of the Change engine.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel -der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben, welche ein Blockschaltbild der Vorrichtung darstellt.The following is an embodiment of the invention based on Description of the drawing, which is a block diagram of the device.

Die Vorrichtung umfaßt einen Wechselstrom-Kurzschlußläufermotor 10, welcher einen Tachogenerator 300 antreibt. Der Motor 10 wird durch einen Wechselrichter 320 mit einem quasi-rechteckwellenförmigen Strom gespeist, welcher in ähnlicher Weise aufgebaut ist wie der bereits offenbarte Wechselrichter 120, wobei er allerdings im vorliegenden Fall ein Stromwechselrichter anstatt ein im früheren Fall beschriebener Spannungswechselrichter ist.The device comprises an AC squirrel cage motor 10, which drives a tachometer generator 300. The motor 10 is powered by an inverter 320 is fed with a quasi-square-wave current, which is similar to Is constructed in the same way as the inverter 120 already disclosed, although it in the present case a current inverter instead of the one described in the previous case Voltage inverter is.

Der Wechselrichter 320 wird über einen Wechselrichter 322 von einem Regulator 324 mit variabler Spannung und konstantem Gleichstrom, welcher an eine Drei-Phasenwechselstromquelle 326 angeschlossen ist, gespeist.The inverter 320 is via an inverter 322 by a Variable voltage constant direct current regulator 324 connected to a Three-phase AC power source 326 is connected.

Der Inverter 320 weist sechs in einer Brückenschaltung angeordnete Thyristoren auf, welche durch Impulse aktiviert werden, welche von einer elektrischen und bereits beschraebenen Zeitsteuerschaltung erzeugt werden. Eine detailierte Erläuterung des Inverters 320 und des Gleichstrom-Regulators, welcher der Gleichstromb »uckenschaltung 106 und dementsprechend dem im früheren Fall beschriebenen Schaltkreis ähnelt, ist deshalb nicht erforderlich.The inverter 320 has six arranged in a bridge circuit Thyristors, which are activated by pulses from an electrical and the timing circuit already described can be generated. A detailed explanation of the inverter 320 and the direct current regulator, which the direct current »Downshift 106 and accordingly is similar to the circuit described in the previous case therefore not necessary.

Die Frequenz des Ausgangs des Inverters 320 ist variabel und ein Rückkopplungsspannungssignal wird durch den Tachogenerator 300 abgeleitet, welcher zur Geschwindigkeit des Windenmotors 10 proportional ist. Das Rückkopplungssignal wird zur Bestimmung der Geschwindigkeit oder Drehzahl des Windenmotors 10 verwendet.The frequency of the output of inverter 320 is variable and is a feedback voltage signal is derived by the tachometer generator 300, which is related to the speed of the winch motor 10 is proportional. The feedback signal is used to determine the speed or speed of the winch motor 10 is used.

Das Signal wird aber auch zur Steuerung des Gleichstrom-Regulators 324 verwendet.The signal is also used to control the DC regulator 324 used.

Die Vorrichtung umfaßt eine manuell regelbare Einrichtung 330, um einen "Geschwindigkeitsbedarf" einzugeben, welche während der manuellen Steuerung der Winde zu anderen Zwecken als es für die automatische Vertäuung der Fall ist zur Änderung der Geschwindigkeit und des Drehsinns der Winde verwendet wird.The device comprises a manually controllable device 330 to enter a "speed requirement", which during manual control the winch for purposes other than automatic mooring used to change the speed and direction of rotation of the winch.

Dieselbe Steuerung wird auf maximale Geschwindigkeit im Seileinholsinn gestellt, wenn die Vorrichtung auf automatischen Festmachebetrieb eingestellt ist.The same control is set to maximum speed in the rope retrieval direction when the device is set to automatic mooring mode.

Dieser "Geschwindigkeitsbedarf" oder "Geschwindigkeitsanforderung" ergibt eine "Schlupffrequenzanforderung", welche ebenfalls zur Stromsteuerung geführt wird, so daß der Ausgangsstrom aus dem Wechselrichter 320 zur Größe des "Schlupffrequenzbedarfs" direkt proportional ist.This "speed requirement" or "speed requirement" results in a "slip frequency requirement", which also leads to the current control so that the output current from the inverter 320 to the size of the "slip frequency requirement" is directly proportional.

Der minimale Ausgangsstrom aus dem Inverter 320 wird durch eine Steuerung 332 für minimalen Strom" eingestellt, welcher unabhängig von der Schlupffrequenz ist.The minimum output current from inverter 320 is controlled by a controller 332 for minimum current ", which is independent of the slip frequency is.

Der Ausgangsstrom aus dem Wechselrichter 320 wird auf der Größe gehalten, welche durch Vergleich des geforderten Stromwertes mit dem Wert des Stromes aus dem Hauptnetz und zur Regelung des zum Inverter geführten Stroms zur Reduzierung der Differenz auf Null erforderlich ist. In anderen Worten ausgedrückt, zusätzlich zu einer Geschwindigkeitswert-Rückführungssteuerung ist eine Stromwert-Rückführungssteuerung eingesetzt.The output current from the inverter 320 is kept at the level which by comparing the required current value with the value of the current the main grid and to regulate the current fed to the inverter for reduction the difference to zero is required. In other words, in addition to a speed value feedback control is a current value feedback control used.

Für das Steuersignalsystem reicht der Verweis auf die Zeichnung aus, da die Einzelheiten der zur Herleitung, Vergleich und Aufgabe der verschiedenen Signale erforderlichen Schaltungen bekannt sind.A reference to the drawing is sufficient for the control signal system, given the details of the derivation, comparison and abandonment of the various Signals required circuits are known.

In der Figurendarstellung stellen'die folgenden Bauteile das Steuersignalsystem dar: Variable Potentiometer 330, 332, 334 und 336 zur Einregelung der Vergleichsspannungswerte, ein variabler Widerstand 338, welcher eine Einrichtung zur Begrenzung des oberen Stromwertes darstellt, Festkörper-Verstärkerschaltvorrichtung 340, 342, 344, 345, 346 und 347, kennzeichnenderweise der Type 741 oder 747, Festkörperschaltvorrichtungen 354, 356 und 357, kennzeichnenderweise der Typen 4016 oder 4019, eine Festkörpervorrichtung 358 der Type 4046, Gleichrichtervorrichtungen 359 und 360, Festkörpersummiervorrichtungen 361, 362, 364, 366 und 368, eine Rampenvorrichtung 365, Detektorvorrichtungen 367 und 369, wobei die erste eine Schaltvorrichtung 408 steuert und die zweite die Schaltvorrichtungen 354, 356 und 357 steuert, zwei spannungsgesteuerte Oszillatoren 371 und 373 sowie zwei Antriebsvorrichtungen 375 und 377.In the figure, the following components represent the control signal system shown: Variable potentiometers 330, 332, 334 and 336 for adjusting the comparison voltage values, a variable resistor 338, which means for limiting the upper Represents current value, solid-state amplifier switching device 340, 342, 344, 345, 346 and 347, typically type 741 or 747, solid-state switching devices 354, 356 and 357, typically types 4016 or 4019, are a solid state device 358 of type 4046, rectifier devices 359 and 360, solid state summing devices 361, 362, 364, 366 and 368, a ramp device 365, detector devices 367 and 369, the first controlling a switching device 408 and the second controlling the switching devices 354, 356 and 357 controls, two voltage controlled oscillators 371 and 373 as well two drive devices 375 and 377.

Zur Erzeugung eines Strom-Rückkopplungssignals dienen Stromtransformatoren 370, 372.Current transformers are used to generate a current feedback signal 370, 372.

Die maximale Geschwindigkeit des Windenmotors 10 kann über eine Regelung des Potentiometers 334 eingestellt werden. Die maximale Slip-Frequenz kann durch Regulierung des Potentiometers 336 eingestellt werden. Das Signal vom Tachogenerator 300 wird über eine erste Schaltleitung 400 über den Potentiometer 334 und das Verbindungsglied 362 zur Schaltvorrichtung 357 geführt. Das Signal gelangt dann entweder unmittelbar zum Potentiometer 336 oder wird über den Verstärker 340, abhängig vom Zustand der Schaltvorrichtung 357, invertiert.The maximum speed of the winch motor 10 can be controlled by a control of potentiometer 334 can be adjusted. The maximum slip frequency can go through Regulation of the Potentiometer 336 can be adjusted. The signal from the tachometer generator 300 is via a first switching line 400 via the potentiometer 334 and the connecting member 362 are guided to the switching device 357. The signal arrives then either directly to potentiometer 336 or via amplifier 340, depending on the state of the switching device 357, inverted.

Das Signal vom Potentiometer 336 wird unmittelbar zum Summierverbindungsglied 364 und über die Gleichrichtervorrichtung 360 zum Summierverbindungsglied 364 geführt.The signal from potentiometer 336 goes directly to the summing connector 364 and via the rectifier device 360 to the summing link 364.

Das Signal vom Tachogenerator 300 wird entlang eines zweiten Leitungsweges 402 über die Schaltvorrichtung 354 zum Summierverbindungsglied 364 geführt:, wobei das Signal entweder ummitfelbar zum Verbindungsglied 364 gelangt, oder durch den Verstärker 347 abhängig vom Zustand der Schaltvorrichtung 354 invertiert wird.The signal from the tachometer generator 300 is passed along a second conduction path 402 passed via the switching device 354 to the summing link 364 :, wherein the signal either reaches link 364 ummitfelbar, or through the Amplifier 347 is inverted depending on the state of switching device 354.

Somit empfängt das Summierverbindungsglied 364 über die Leitung 400 ein erstes Signal, welches die Differenz zwischen der tatsächlichen Geschwindigkeit des Motors und der geforderten Geschwindigkeit, wie bei 334 eingestellt, darstellt. Diese Differenz wird durch das Verbindungsglied 362 abgeleitet. Das erste Signal ist auch für die Drehrichtung des Motors, wie bei 330 eingestellt, stellvertretend. Durch das Verbindungsglied 364 wird ein zweiter Signaleingang über den Schaltweg 402 aufgenommen,' welcher die tatsächliche Geschwindigkeit des Motors 10 darstellt. Der Ausgang aus dem Summierverbindungsglied 364 wird über die Vorrichtung 342 zu den Vorrichtungen 377 geführt, wo'die die Gleichstrom-Spannungsimpulse bei einer Wiederholungsfrequenz erzeugt werden, welche vom Spannungswert des durch das Verbindungsglied 364 erzeugten Signals abhängig sind. Die Impulse werden zum Wechselrichter 320 geführt und zur Aktivierung oder Schaltung der Thyristoren in den Wechselrichtern verwendet. Die Folge der Aktivierung wird durch die Polarität des durch das Verbindungsglied 364 erzeugten Signals bestimmt. Dadurch wird .die Phase der Speisung des Motors 10 bestimmt. Die automatische Vertäueinstellung ist eine solche, in welcher der Motor erregt wird, so daß sie bei Belastungsfreiheit im Seileinholsinn läuft.Thus, summing junction 364 receives over line 400 a first signal which is the difference between the actual speed of the motor and the required speed as set at 334. This difference is derived by link 362. The first signal is also representative of the direction of rotation of the motor, as set at 330. By the connecting member 364 receives a second signal input via the switching path 402, ' which represents the actual speed of the motor 10. The exit from summing link 364 becomes devices via device 342 377, where the DC voltage pulses at a repetition frequency which are generated by the voltage value of the generated by the connector 364 Signal are dependent. The pulses are sent to inverter 320 and activated or switching the thyristors used in the inverters. The consequence of activation is determined by the polarity of the signal generated by connector 364. As a result, the phase in which the motor 10 is fed is determined. The automatic mooring adjustment is one in which the motor is excited so that it is free from load runs in the rope hauling direction.

Wenn die Wiederholungsfrequenz der Impulse von der Vorrichtung 371 auf 0,1 Hz während des automatischen Vertäubetriebs abfällt, erzeugt die Vorrichtung 369 ein Ausgangssignal in Form von Gleichstrom-Spannungsimpulsen, welches zur Umschaltung der Vorrichtungen 354 und 356 von einem Zustand in den anderen verwendet wird. When the repetition frequency of the pulses from device 371 drops to 0.1 Hz during the automatic masking operation, the device generates 369 an output signal in the form of direct current voltage pulses, which is used for switching of devices 354 and 356 is used from one state to another.

Die Umschaltung der Vorrichtung 356- ändert die Folge der Aktivierungsimpulse, welche zum Wechselrichter 320 geführt werden, so daß die Phase der Motorspeisung reversiert wird.Switching the device 356- changes the sequence of activation pulses, which are fed to the inverter 320, so that the phase of the motor supply is reversed.

Die Umschaltung der Vorrichtung 354 wird derart bewirkt, daß das vom Tachogenerator 300 über den Leitungsweg 402 herkommende Siqnal invertiert wird, wenn unabhängig vom Sinn der Motordrehung das durch das Verbindungsglied 364 vom Verbindungsglied 361 empfangene Signal beständig dieselbe Polarität aufweist.The switching of the device 354 is effected such that the from Tachogenerator 300 is inverted via the line path 402 coming Siqnal, if regardless of the direction of the engine rotation, that by the link 364 from Connecting link 361 received signal consistently same polarity having.

Die Umschaltung der Vorrichtung-357 wird derart bewirkt, daß dann, wenn etwa eine VorwSrtsdrehung des Motors 10 bei 330 verlangt wird, das Signal durch den invertierenden Verstärker 340 geleitet wird, das Signal aber unmittelbar zum Potentiometer 336 und von da zum Summierverbindungsglied 364 geleitet wird, wenn eine Rückwärtsdrehung verlangt wird.The switching of the device-357 is effected in such a way that then, when approximately forward rotation of motor 10 is requested at 330, the signal passes the inverting amplifier 340 is passed, but the signal is passed directly to the Potentiometer 336 and thence to summing link 364 when reverse rotation is required.

Die Vorrichtung 365 stellt sicher, daß ein übermäßig schneller Wechsel in der. Richtung.The device 365 ensures that an excessively quick change in the. Direction.

der geforderten Drehung bei 330 nicht in nachteiliger Weise das System insgesamt beeinflußt. Die Vorrichtung 365 gewährleistet eine relativ. gleichmäßige Änderungsrate des Signals, wie auch immer das Maß der Änderung der Einstellung der Vorrichtung 330 ist.the required rotation at 330 does not adversely affect the system influenced overall. The device 365 ensures a relative. even Rate of change of the signal, whatever the degree of change in the setting of the Device 330 is.

Das. die tatsächliche Geschwindigkeit des Motors 10 darstellende Signal wird über den Leitungsweg 406 über die Schaltvorrichtung 408 (welche auf Signale. von der Vorrichtung 367 anspricht) und die Verstärkervorrichtung 346 geführt. Die Vorrichtung 367 ist lediglich dann betätigbar, wenn das angeforderte Geschwindigkeitssignal, welches bei 330 eingestellt ist, einen bestimmten Wert übersteigt.That. A signal representing the actual speed of the motor 10 is via the conduction path 406 via the switching device 408 (which responds to signals. from the device 367 responds) and the amplifier device 346 out. the Device 367 can only be actuated when the requested speed signal which is set at 330 exceeds a certain value.

Die Detektorvorrichtung 367 bedingt, daß die Vorrichtung 408 ein Signal zum Verstärker 346 abgibt, welches am Verbindungsglied 366 zum Geschwindigkeitsanforderungssignal hinzuaddiert wird. Auf diese Weise kann die Nichtlinearität der Betriebskennlinie des Motors 10 in Rechnung gestellt werden.The detector device 367 causes the device 408 to generate a signal to the amplifier 346 outputs which on the link 366 to the speed request signal is added. In this way, the non-linearity of the operating characteristic of the engine 10 will be charged.

Das Verbindungsglied 366-vergleicht den geforderten Strom, wie er durch das Spannungssignal vom Tachogenerator dargestellt wird, mit dem minimalen Stromwert, welcher bei 332 eingegeben ist, und erzeugt ein entsprechendes Ausgangsspannungssignal. Dieser Ausgang wird durch die Vorrichtung 344 verstärkt und zum Summierverbindungsglied 368 geführt. Das Verbindungsglied 368 vergleicht das Signal für den effektiv geforderten Strom, welches von der Vorrichtung 344 empfangen wird, mit dem Wert des aus dem Stromnetz erhaltenen Stroms,welcher Wert durch die Transformatoren 370 und 372 erfaßt wird.The link 366-compares the required current as he does is represented by the voltage signal from the tachometer generator, with the minimum Current value, which is input at 332, and generates a corresponding output voltage signal. This output is amplified by device 344 and to the summing connector 368 led. Link 368 compares the signal for that effectively required Current received by the device 344 with the value of the from the Power grid received current, which value is detected by the transformers 370 and 372 will.

Durch die Vorrichtung 359 wird vom Ausgang jener Transformatoren eine gerichtete Wechsel stromspannung abgenommen und über den variablen Widerstand 338 zum Verbindungsglied 368 geführt.By device 359, one of the output of those transformers Directional alternating current voltage removed and via the variable resistor 338 led to connecting link 368.

Der Ausgang vom Verbindungsglied 368 wird durch die Vorrichtung 346 verstärkt und zum Regulator geführt, woher zur Steuerung des Regulators derart verwendet wird, um die Differenz zwischen dem geforderten Strom und dem tatsächlich entnommenen Strom auf Null zu reduzieren.The output from link 368 is passed through device 346 amplified and led to the regulator, from where to control the regulator like that used to be the difference between the required current and the actual one to reduce the current drawn to zero.

Im nachfolgenden wird die Betriebsweise für den automatischen Festmachebetrieb geschildert. Wenn das System auf automatische Vertäuung gestellt wird, wird die Steuerung 330 auf maximale Se-ileinholgeschwindigkeit gestellt. D.h. der Potentiometer-Schiebekontakt wird auf das äußerste positive Spannungsende des Potentiometers bewegt. Die mittlere Stellung stellt das Signal für die Nullgeschwindigkeit dar, d.h. unerregter Motor, und die gegenüberliegende äußerste Stellung stellt die Erregung des Motors für eine Seilausgabe in voller Geschwindigkeit dar. Die geforderte Motorgeschwindigkeit ist proportional zu der Wegstrecke, um die der Potentiometerschieber aus seiner mittlerer Stellung versetzt ist.The operating mode for the automatic mooring operation is described below described. When the system is set to automatic mooring, the Control 330 set to maximum rope retrieval speed. I.e. the potentiometer sliding contact is moved to the extreme positive voltage end of the potentiometer. The middle Position represents the signal for zero speed, i.e. unexcited motor, and the opposite extreme position provides the excitation of the motor for one Rope output at full speed. The required motor speed is proportional to the distance to which the potentiometer slide from its mean Position is offset.

Die Winde holt dann das Seil ein, bis die Spannung im Seil die eingestellte Spannung erreicht. Der Motor wird dann abgewürgt, d.h.The winch then pulls in the rope until the tension in the rope is the same as that set Tension reached. The engine will then stall, i.e.

der Motor 10 hört auf zu drehen,'ist aber noch erregt im Sinne der Seileinholung und entwickelt kontinuierlich in diesem Sinn ein Drehmoment. Der Motor 10'wird bei einer Frequenz von etwa 2 Hz erregt bei welcher die Winde die eingestellte Spannung kontinuierlich ohne Überhitzung abgeben kann.the motor 10 stops rotating, but is still excited in the sense of Rope retrieval and continuously develops a torque in this sense. The motor 10 'is excited at a frequency of about 2 Hz at which the winch is the set Tension continuous can give off without overheating.

Das Signal vom Tachogenerator ist nun Null.The signal from the tachometer generator is now zero.

Das Signal vom Potentiometer 330 für die Geschwindigkeitsanforderung ist das einzig vorhandene Steuersignal. Von diesem Signal werden Steuersignale für den Wechselrichter 320 und den Regulator 324 abgeleitet, derart, um eine konstante Erregung des Motors 10 aufrechtzuerhalten. Falls sich der Wasserstand derart ändert, daß die Spannung des Vertäuseils dazu neigt, sich zu verringern, dreht die Winde sofort im Sinne einer Seileinholung.The signal from potentiometer 330 for the speed request is the only available control signal. From this signal control signals for the inverter 320 and the regulator 324 derived so as to a constant Maintain excitation of the motor 10. If the water level changes like this, that the tension of the Vertäuseils tends to decrease, turns the winch immediately in the sense of a rope retrieval.

Ein Signal wird durch den Tachogenerator 300 erzeugt. Das Signal ist positiv, da die Drehrichtung sich im Einholsinn befindet.A signal is generated by the tachometer generator 300. The signal is positive, as the direction of rotation is in the direction of retrieval.

Desto schneller die Bewegung des Schiffes in Richtung einer Spannungsreduzierung wirkt, desto schneller dreht die Winde. In bereits stimmung mit der Windenbewegung beschleunigt auch der Tachogenerator und das erzeugte Signal hat eine Größe, welche die Windengeschwindigkeit zu jedem Zeitpunkt darstellt.The faster the movement of the ship in the direction of stress reduction acts, the faster the winch turns. Already in the mood with the winch movement also accelerates the tachometer generator and the generated signal has a size which represents the winch speed at any point in time.

Das erzeugte Signal verkörpert einen Zuwachs des 1,Geschwindigkeitsbedarfs11 und die Inverter-Thistoren werden nun in einer schnell beschleunigten Folge betätigt, so daß der Motor 10 bei einer vergrößerten Frequenz erregt wird.- Die "Geschwindigkeitsanforderung" welche, wie beschrieben, zurückgeführt wird, bewirkt die Vergrößerung der Speisefrequenz derart, so daß beständig die Neigunq zur Reduzierung der Slip-Frequenz besteht, um diese auf den Wert von etwa 2 Hz zu halten.The generated signal embodies an increase in the 1, speed requirement11 and the inverter thistors are now operated in a rapidly accelerated sequence, so that the motor 10 is energized at an increased frequency. The "speed request" which, as described, is fed back causes the increase in the feed frequency so, so that there is a constant tendency to reduce the slip frequency in order to reduce it to hold at the value of about 2 Hz.

Sobald diese Schlupffrequenz wieder aufgebaut ist, bleibt die Motordrehzahl konstant.As soon as this slip frequency is built up again, the engine speed remains constant.

Die Winde holt Seil ein, um die Spannung aufrechtzuerhalten und bis die Bewegung des Schiffs abnimmt und-die Seilspannung wird einmal mehr auf den "eingestellten" Wert zurückgeführt. Die Geschwindigkeit der Windendrehung verringert sich dann auf Null. Das Signal vom Tachogenerator verringert sich ebenfalls auf Null und die Erregerfrequenz des Motors ist dementsprechend reduziert, um den Nennwert der Schlupffrequenz aufrechtzuerhalten. Über diese gesamte Betriebsphase wird die Spannung-im wesentlichen konstant gehalten.The winch hauls in rope to maintain tension and up the movement of the ship decreases and-the rope tension is once more on the "set" Value returned. The speed of the winch rotation then decreases to Zero. The signal from the tachometer generator is also reduced to zero and the excitation frequency of the motor is reduced accordingly in order to maintain the nominal value of the slip frequency. The voltage is kept essentially constant over this entire operating phase.

Sollte. die Bewegung des Schiffs aufgrund der Wasserbewegung oder der Windkraft derart sein, daß die Seilspannung sehr leicht über die eingestellte Spannung steigt, dreht sich die Winde im Sinne einer Seilausgabe. Der Motor 10 wird zwangläufig entgegen der Richtung der Erregung bewegt.Should. the movement of the ship due to the movement of the water or the wind power be such that the rope tension very easily over the set If the tension rises, the winch turns in the sense of a rope output. The engine 10 will inevitably moved against the direction of excitation.

Allerdings gibt der Motor noch Drehkraft ab und hält die Seilspannung auf eine 'Wert, welcher sich sehr eng am eingestellten Wert befindet. Wenn sich der Motor in Seilausgaberichtung dreht, erzeugt der Tachogenerator ein negatives Spannungssignal, welches das Signal für geforderte Geschwindigkeit" reduziert.However, the motor still delivers torque and maintains the rope tension to a 'value which is very close to the set value. If the motor rotates in the rope output direction, the tachometer generator generates a negative one Voltage signal which reduces the "required speed" signal.

Infolge davon wird die Wiederholungsfrequenz der Impulse von der Vorrichtung 358 reduziert.As a result, the repetition frequency of the pulses from the device becomes 358 reduced.

Die Speisefrequenz zum Motor wird reduziert.The supply frequency to the motor is reduced.

Sollte die Geschwindigkeit der Motordrehung in Seilausgaberichtung einen ausreichenden Wert erreichen, fällt die Frequenz der Impulswiederholung am Ausgang des Oszillators 371 auf 0,1 Hz, so daß der Ausgang vom Verstärker 342 plötzlich auf voll negativen Ausgang schaltet, welcher durch die Vorrichtung 369 erfaßt wird, die die Umschaltung der Vorrichtungen 354, 356 und 357 bewirkt.Should be the speed of the motor rotation in the rope payout direction reach a sufficient value, the frequency of the pulse repetition falls on Output of oscillator 371 to 0.1 Hz, so that the output from amplifier 342 suddenly switches to fully negative output, which is detected by device 369, which causes the devices 354, 356 and 357 to switch.

Die Schaltungsfolge derlhyfistoren des Wechselrichters 320wirdgeändert, so daß die Phase der Zufuhr reversiert wird.The circuit sequence of the hydrofistors of the inverter 320 is changed, so that the phase of supply is reversed.

Die Umstellung der Vorrichtung 354 bewirkt, daß das negative Spannungssignal vom Tachogenerator 300 durch den invertierenden Verstärker 347 läuft, um am Verbindungsglied 364 ein positives Signal zu erzeugen.Switching the device 354 causes the negative voltage signal running from tachometer generator 300 through inverting amplifier 347 to on link 364 to generate a positive signal.

Die Umschaltung der Vorrichtung 357 bewirkt, daß der Ausgang vom Verbindungsglied 362 durch den invertierenden Verstärker 340 geschaltet wird, um die Polaritätsänderung des Signals vom Tachogenerator 300 zu kompensieren. Die Folge ist, daß bei Anwachsen der Motorgeschwindigkeit mit fortgehender Schiffsbewegung das Seil ausgeqeben wird, die durch das System ermittelte Schlupffrequenz eine negative Schlupffrequenz ist und das System in einer Weise antwortet, um die Größe der negativen Schlupffrequenz auf dem Nennwert zu halten.Switching the device 357 causes the output from the link 362 is switched by the inverting amplifier 340 to change the polarity of the signal from the tachometer generator 300 to compensate. The result is that when it grows the engine speed with the continued movement of the ship, the rope is paid out, the slip frequency determined by the system is a negative slip frequency and the system responds in a manner to the magnitude of the negative slip frequency to hold at face value.

Der Motor wird mit einer zunehmenden Frequenz gespeist, wenn die Motorgeschwindigkeit zunimmt, wobei die durch das System ermittelte Frequenz eine negative Schlupffrequenz ist und das System in einer Weise antwortet, um die Größe der negativen Schlupffrequenz auf dem Nennwert zu halten.The motor is fed with an increasing frequency when the motor speed increases, with the frequency determined by the system having a negative slip frequency is and the system responds in a way to the size of the negative slip frequency to hold at face value.

Der Motor wird mit einer zunehmenden Frequenz gespeist, wenn die Motorgeschwindigkeit steigt, wobei die Frequenz derart ist, daß der Motor fortwährend ein Drehmoment in Richtung der Seileinholung erzeugt, welches der Bewegung der Windetrommel entgegenwirkt, wobei die Winde nunmehr analog wie eine Elektrowinde wirkt, wenn eine Last abgesenkt wird. Diese Betriebsart wird auch "fourth quadrant"-Betriebsart genannt. Energie wird durch das Schiff in die Windevorrichtung eingegeben und die Wechselrichterquelle gibt Energie in das Stromnetz ab.The motor is fed with an increasing frequency when the motor speed increases, the frequency being such that the motor continues to torque generated in the direction of the rope retrieval, which counteracts the movement of the winch drum, the winch now works in the same way as an electric winch when a load is lowered will. This operating mode is also called the "fourth quadrant" operating mode. energy is entered into the winch device by the ship and the inverter source releases energy into the power grid.

Die Vorrichtung kann derart ausgebildet sein, daß ein konstantes Widerstandsmoment erzeugt wird, wenn das Seil ausgegeben wird, um im Vertäuseil eine konstante Spannung zu bewahren. Alternativ dazu kann die Vorrichtung derart ausgebildet sein, daß ein zunehmendes Widerstandsmoment erzeugt wird, wenn das Seil ausgegeben wird, um eine Zunahme der Seilspannung zu verursachen.The device can be designed such that a constant moment of resistance is generated when the rope is paid out in order to maintain a constant tension in the distribution part to preserve. Alternatively, the device can be designed such that a increasing section modulus is generated when the rope is paid out to a To cause an increase in rope tension.

Letztlich muß aber die Seilspannung aus Sicherheitsgründen begrenzt sein und wird die Vorrichtung derart ausgebildet sein, um zu verhindern, daß das Drehmoment einen Sicherheitswert übersteigt.Ultimately, however, the rope tension must be limited for safety reasons and the device will be designed to prevent the Torque exceeds a safety value.

Wenn die Schiffsbewegung absinkt, fällt die Seilspannung und die Motorgeschwindigkeit auf Null.When the ship's movement decreases, the rope tension and the engine speed decrease to zero.

Das Signal vom Tachogenerator 300 verringert sich derart, daß die Speisefrequenz dementsprechend verringert wird. Schließlichllt'die durch die Vorrichtung 358 erzeugte Pulsfrequenz auf 0,1 Hz, antwortet der Detektor 369 und verursacht die Zurück schaltung der Vorrichtungen 354, 356 und 357 in ihren ursprünglichen Zustand.The signal from the tachometer generator 300 decreases so that the Feed frequency is reduced accordingly. Eventually it’s through the device 358 generated pulse frequency to 0.1 Hz, the detector 369 responds and causes the switching back of the devices 354, 356 and 357 in their original State.

Sollte die Bewegung des Schiffs im gleichen Sinn weiter stattfinden, wird die Winde in Seileinholrichtung drehen, um Seil wiederzugewinnen und im Seil eine im wesentlichen konstante Spannung aufrechtzuerhalten. Das Schiff wird dann dazu neigen, in einer festen Position zu bleiben oder sich eng-in die ursprüngliche Stellung der Festmachung bewegen.Should the movement of the ship continue in the same sense, will turn the winch in the rope hauling direction to retrieve rope and in the rope maintain a substantially constant tension. The ship will then tend to stay in a fixed position or become tight-fitting in the original Move the mooring position.

Während normaler Bedingungen wird, wenn die Winde auf Automatikbetrieb eingestellt rist, die Schiffsbewegung relativ gering sein und mit relativ kleiner Amplitude vor sich gehen, wie bereits in der zugehörigen Anmeldung beschrieben. Die vorliegende Winde wird den Automatikbetrieb unter solchen Bedingungen ausführen, während sie'kontinuierlich in Seileinholrichtung erregt ist, das Signal vom Tachogenerator 300 niemals einen ausreichend negativen Wert erreicht, um die Vorrichtungen 354, 356 und 357 umzuschalten und die Erregungsrichtung des Motors 10 umzukehren.During normal conditions it will be when the winch is on automatic mode set rist, the ship's movement will be relatively small and with relatively smaller Amplitude go ahead, as already described in the associated application. The present winch will carry out automatic operation under such conditions while she'continuously energized in the rope retrieval direction, the signal from the tachometer generator 300 never reaches a sufficiently negative value to cause devices 354, 356 and 357 and reverse the direction of excitation of the motor 10.

Das Verhältnis zwischen der Spannung im Seil und der Drehgeschwindigkeit des Motors 10 im beechriebenen Ausführungsbeispiel wird durch die Vorrichtungen 348, 352 und 353 bestimmt, wobei durch deren Ausbildung entpprechend die Spannung im Seil konstant oder, alternativ dazu, ansteigend gehalten werden kann, wenn die Winde Seil ausgeben muß, wie oben erwähnt.The relationship between the tension in the rope and the speed of rotation of the engine 10 in the described embodiment is through the devices 348, 352 and 353 determined, whereby the voltage corresponding to their design can be kept constant in the rope or, alternatively, increasing if the Winch must spend rope as mentioned above.

Wenn die Winde Seil einholt, hält die Vorrichtung vorzugsweise die eingestellte Spannung, allerdings kann durch entsprechende Ausbildung der Vorrichtungen 348, 352 und 353 ein anderes Verhältnis gewählt werden. -Die oben beschriebene Windevorrichtung führt auch einen nicht-automatischen oder anderen- Vetäubetrieb aus, wobei die Richtung und Geschwindigkeit des Motors 10 manuell durch Einstellung des Potentiometers 330 gesteuert werden kann.When the winch is hauling in rope, the device preferably holds the set voltage, however, can be achieved by appropriate design of the devices 348, 352 and 353 a different ratio can be selected. -The winch device described above also carries out a non-automatic or other pigeon operation, with the direction and speed of motor 10 manually by adjusting potentiometer 330 can be controlled.

Wenn das Seil zuerst zur Befestigung an der Anlegestelle ausgegeben wird, kann die Winde durch Bewegung des Potentiometerschiebers gegen das negative Ende des Potentiometers bis herauf zur maximalen Seilausgabegeschwindigkeit eingestellt werden.When the rope is first issued for attachment to the mooring the winch can be adjusted by moving the potentiometer slide against the negative End of potentiometer set up to maximum rope payout speed will.

Claims (5)

Patentansprüche: a. Automatische Vertäu-Windevorrichtung mit einer eine Wickeltrommel umfassenden Winde, welche durch einen mehrphasigen Wechselstrommotor von einer mehrphasigen Wechselstromqualle angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (10) durch eine Stromrichtereinrichtung gespeist wird, welche einen Gleichrichter (324) und einen Wechselrichter (320) umfaßt, und daß die Geschwindigkeit des Motors (10) durch eine Vorrichtung, z.B. einen Tachogenerator (300), überwacht wird, und daß eine auf eine Änderung des Signals von der Vorrichtung (300) ansprechende Detektoreinrichtung (D2) vorgesehen ist, um die Betriebsweise des Wechselrichters (320) zur Änderung der Erregungsrichtung des Motors (10) zu ändern. Claims: a. Automatic mooring winch with a a winch comprising a winding drum, which is driven by a polyphase AC motor is driven by a multiphase alternating current jellyfish, characterized in that that the motor (10) is fed by a converter device which has a Rectifier (324) and an inverter (320), and that the speed of the motor (10) is monitored by a device such as a tachometer generator (300) and that one responsive to a change in the signal from the device (300) Detector device (D2) is provided to monitor the mode of operation of the inverter (320) to change the direction of excitation of the motor (10). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtung (D2) derart ausgebildet ist, um die Polarität des Signals von der Vorrichtung (300) aufrechtzuerhalten trotz Änderung in der Drehrichtung der Vorrichtung (300) durch einen Schalter (354) und parallele Schaltungswege, von denen einer einen invertierenden, in den tatsächlichen Geschwindigkeitsrünkkopplungsweg angeordneten Verstärker (347) beinhaltet.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the detector device (D2) is designed in such a way that the polarity of the signal from the device (300) to be maintained despite a change in the direction of rotation of the device (300) a switch (354) and parallel circuit paths, one of which is an inverting, into the actual speed feedback path arranged Includes amplifier (347). 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrjhtunq (D2) derart ausgebildet ist, die Pulserzeugung von einem Pulsgenerator (377) zu ändern.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the detector device (D2) is designed in such a way that the pulse is generated by a To change the pulse generator (377). 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtung (D2) derart eingerichtet ist, um die Polarität des Signals von der Vorrichtung (300) aufrechtzuerhalten trotz Änderung in der Drehrichtung der Vorrichtung (300) durch einen Schalter (357) und parallele Schaltungswege, von denen einer einen im Steuerungsweg für die geforderte Geschwindigkeit angeordneten invertierenden Verstärker (340) beinhaltet.4. Apparatus according to claim 1, 2 or 3, characterized in that that the detector device (D2) is set up in such a way as to detect the polarity of the signal to be maintained by the device (300) despite a change in the direction of rotation of the device (300) by a switch (357) and parallel circuit paths, of one arranged in the control path for the required speed inverting amplifier (340). 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nichtlinearität der Motorcharakteristik durch die Detektoreinrichtung (D1) kompensiert wird, welche zur Modifizierung des Signals im Stromrückführungsweg (344, 368, 345, 373, 375) zum Gleichrichter (324) ausgebildet ist.5. Apparatus according to claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that that the non-linearity of the motor characteristic is determined by the detector device (D1) which is used to modify the signal in the current feedback path (344, 368, 345, 373, 375) to the rectifier (324) is formed.
DE19782847406 1978-11-02 1978-11-02 Automatic mooring winch system for ships - has winch drum driven by polyphase motor supplied from static converter with speed feedback Withdrawn DE2847406A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19782847406 DE2847406A1 (en) 1978-11-02 1978-11-02 Automatic mooring winch system for ships - has winch drum driven by polyphase motor supplied from static converter with speed feedback

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19782847406 DE2847406A1 (en) 1978-11-02 1978-11-02 Automatic mooring winch system for ships - has winch drum driven by polyphase motor supplied from static converter with speed feedback

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2847406A1 true DE2847406A1 (en) 1980-05-14

Family

ID=6053600

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19782847406 Withdrawn DE2847406A1 (en) 1978-11-02 1978-11-02 Automatic mooring winch system for ships - has winch drum driven by polyphase motor supplied from static converter with speed feedback

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2847406A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4408395A1 (en) * 1994-03-12 1995-09-14 Hatlapa Uetersener Maschf Mooring winch and winch control method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4408395A1 (en) * 1994-03-12 1995-09-14 Hatlapa Uetersener Maschf Mooring winch and winch control method
DE4408395C2 (en) * 1994-03-12 1998-04-09 Hatlapa Uetersener Maschf Mooring winch and winch control method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2644748C3 (en) Arrangement for regulating the speed of an asynchronous machine
DE2403204C3 (en) Brake force regulator for elevator cars
CH628476A5 (en) CONTROL DEVICE FOR AN ELECTRIC MOTOR, WHICH IS POWERED BY A GENERATOR WITH CONTROLLED EXCITATION.
DE2753729A1 (en) VERTAEU WINCH DEVICE WITH A WINDING DRUM OPERATED IN NORMAL OPERATION BY A MULTI-PHASE AC MOTOR SUPPLIED BY A MULTI-PHASE AC MAINS
EP0621680B1 (en) Method for limiting of the torque in soft starting of a threephase asynchronous motor
DE1942667C3 (en) Process for load control of ship engines and arrangement for carrying out the process
DE4107362C2 (en) Process for the bumpless connection of a converter to a three-phase asynchronous machine rotating at an unknown speed
DE2847406A1 (en) Automatic mooring winch system for ships - has winch drum driven by polyphase motor supplied from static converter with speed feedback
DE1531210A1 (en) Arrangement for reducing vibrations of a load hanging on a crane
DE1908606A1 (en) Actuator
DE2505551A1 (en) ARRANGEMENT FOR HAILING UP A HELICOPTER
DE2414721C3 (en) Method for controlling the rotational speed or speed of a frequency converter-fed three-phase asynchronous machine
DE3011451A1 (en) MOTOR CONTROL CIRCUIT
DE2340930A1 (en) ELECTRIC MOTOR CONTROL ARRANGEMENT
DE2418322A1 (en) Stepless speed control for three phase asynchronous motor - involves frequency converter with current and speed control
DE2826852C2 (en)
AT339436B (en) SPEED CONTROL DEVICE FOR AN ASYNCHRONOUS MOTOR OF A LIFTING EQUIPMENT, ELEVATOR, CRANE OR DGL.
DE1763293C3 (en) Arrangement for speed control or regulation of a three-phase asynchronous motor
DE821518C (en) Equipment for the regulation of synchronous compensators in networks of high performance
DE1901389C3 (en) Device for keeping a line taut at all times
DE2244763C3 (en) Control circuit for a direct current series motor that can be operated in either lifting or lowering braking mode
DE922892C (en) Braking method for a work motor that is fed by a Leonard converter in series with a direct current network
DE4136475C2 (en) Method for influencing the control properties of a superimposed speed or torque control circuit of a direct current motor with converter feed in GO circuit in the range of small torques and with torque reversing
DE2206780A1 (en) START-UP DEVICE FOR A GENERATOR COUPLED TO A TURBINE
DE2455843A1 (en) Lifting gear drive system - includes control unit and asynchronous motor with at least two windings

Legal Events

Date Code Title Description
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: NORTHERN ENGINEERING INDUSTRIES PLC, NEWCASTLE UPO

8141 Disposal/no request for examination