JP2014073783A - 船舶推進機の旋回制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】旋回自在である船舶推進機1を制御する旋回制御装置2は、船舶推進機の旋回位置を検出するセンサ6からの信号と、ハンドル信号との偏差からデジタルのモータ速度指示値を演算する旋回制御基板7と、旋回制御基板からモータ速度指示値を受信してモータ速度指令値を出力し、ACサーボモータM1,M2を駆動する複数のACサーボアンプA1,A2を有する。各アンプでは、モータが力行の場合には負荷量に応じてモータ速度指令値を減少させ、回生の場合には負荷量に応じてモータ速度指令値を増大させ、モータの負荷量が一定値以下の場合には補正しない。複数ACサーボモータの各負荷を均一な値に分散できる。
【選択図】図1
Description
回転駆動されるプロペラを備え推進方向を任意に設定するために船舶に旋回自在に設けられた船舶推進機を制御する旋回制御装置であって、
船舶推進機の旋回位置を設定することにより前記旋回位置を示すハンドル信号を出力する操作ハンドルと、
船舶推進機の旋回位置を検出してフィードバック信号を出力するセンサと、
前記操作ハンドルが出力するハンドル信号と前記センサからのフィードバック信号の偏差を演算し、該偏差に応じてモータ速度指示値を演算し、前記モータ速度指示値を複数の対象に同時に同一のデジタル信号としてデジタル通信によって送信する制御手段と、
前記制御手段から同時に同一のデジタル信号としてデジタル通信によって送信された前記モータ速度指示値をそれぞれ受信し、前記モータ速度指示値に応じてモータ速度指令値をそれぞれ出力する複数のACサーボアンプと、
前記各ACサーボアンプからの前記モータ速度指令値をそれぞれ受けて駆動されることにより船舶推進機を旋回させる複数のACサーボモータと、
を具備する船舶推進機の旋回制御装置において、
前記ACサーボアンプは、前記制御手段から送信された前記モータ速度指示値を、対応する前記ACサーボモータの負荷量に応じて補正することにより、前記モータ速度指令値を演算して出力することを特徴としている。
前記ACサーボアンプは、前記ACサーボモータの負荷が力行の場合には負荷量に応じて前記モータ速度指令値を減少させる演算を行い、前記ACサーボモータの負荷が回生の場合には負荷量に応じて前記モータ速度指令値を増大させる演算を行うことを特徴としている。
前記ACサーボアンプは、前記ACサーボモータの負荷量が所定の一定値以下の場合には、前記モータ速度指示値を前記ACサーボモータの負荷量に応じて補正することなく前記モータ速度指令値を演算して出力することを特徴としている。
前記ACサーボアンプは、前記ACサーボモータに流れる電流値から負荷量の計算を行なう負荷量算出手段と、
前記制御手段から送信された前記モータ速度指示値に対して前記負荷量算出手段が計算した前記ACサーボモータの負荷量に応じた必要な演算を行なって補正値として出力する補正演算部と、
前記補正演算部からの前記補正値と、前記ACサーボモータのモータ速度を計測するセンサからのフィードバック信号との偏差を演算し、該偏差に応じて前記モータ速度指令値を演算して出力する第2の制御手段と、
を有することを特徴としている。
旋回駆動される船舶推進機に対して外部水流がフォローの力を及ぼす場合等には、外部負荷に対するACサーボモータの駆動については、船舶推進機が外部水流によって回される回生と呼ばれる状態が主たる状態となるが、この場合には、旋回歯車にピニオンが接するのが一番遅い速度が遅い方のACサーボモータにより大きな負荷が掛かるので、負荷を分散させるために、この負荷の大きいACサーボモータの速度を負荷に比例して増大させる補正を行なう。これによって、他のACサーボモータの負荷が増大し、全体として複数台のACサーボモータの負荷が均一化される。
図1は本発明の一実施形態である船舶推進機1の旋回制御装置2を示す構成図であり、制御のための構成の大要を示したものである。
図1に示すように、船舶推進機1は、図示しない船舶の底部外面に突出して旋回自在に設けられたケーシング3と、そのケーシング3に設けられ、図示しない主機に連結されて回転駆動されるプロペラ4とを備えている。そして、本例の旋回制御装置2は、船舶推進機1の推進方向を任意に設定するために、船舶推進機1を所望の角度だけ旋回させて所望の旋回位置に設定するために利用される。以下、この旋回制御装置2を各構成部分ごとに説明する。
図2に示す旋回歯車Gは、図示しない船舶の底部外面に旋回自在に設けられた前記ケーシング3の上端部に同軸で固定されており、その内歯には、前述した各ACサーボモータM1,M2の各駆動軸に取り付けられた各ピニオンP1,P2が噛合している。また、これらACサーボモータM1,M2の各ピニオンP1,P2から離れた位置にある他のピニオンP3は、前述した角度センサ6の入力軸に取り付けられているものであり、旋回歯車Gの旋回に従動することにより、船舶推進機1の実際の旋回位置を示すフィードバック信号が角度センサ6から出力されて旋回制御基板7に入力されるようになっている。
ACサーボアンプAには、旋回制御基板7から送られるモータ速度指示値を補正する補正演算部20が設けられている。この補正演算部20は、旋回制御基板7からのモータ速度指示値をACサーボモータMの負荷量に応じて補正する演算を行い、モータ速度指令値として出力する機能を有している。このため、サーボアンプAは、モータMに最終的に与えられるモータ速度指令値を出力する電流アンプ21からACサーボモータMに流れる電流値を得て、当該モータMの負荷量の計算を行なう負荷量算出手段22を有しており、この負荷量算出手段22は補正演算部20に接続されている。なお、補正演算部20の補正演算の具体的内容については図4を参照して後述する。
外部水流が船舶推進機1にアゲインストの力を及ぼしている場合等には、ACサーボモータMの駆動によって船舶推進機1を旋回させている力行と呼ばれる状態が主たる状態になるが、この場合には、図6に示すように、旋回歯車Gに先に接した図中右側のピニオンP1及びこのピニオンP1に駆動力を発揮させている速度が速い方のACサーボモータMにより大きな負荷が掛かり、図中左側のピニオンP2及びそのACサーボモータMは歯車の当たり具合に応じて負荷の加わり方が変化する。そこで各モータMに対する負荷を分散して均一化させるため、この負荷の大きいACサーボモータMの速度を、図4(a)(力行時の特性)に示すように、負荷に比例して減じる補正を行なう。図4(a)のグラフに示す力行時におけるモータ速度指令値の特性は、次式(1) のように表すことができる。
モータ速度指令値=モータ速度指示値×{1−A×(負荷量/定格負荷)}…(1)
但しAは力行時の定数、モータ速度指令値はACサーボアンプ内の演算指令であり、モータ速度指示値は旋回制御基板7からのモータ速度指示である。
これによって、他のACサーボモータMの負荷が増大し、全体として複数台のACサーボモータMの負荷が均一化される。
モータ速度指令値=モータ速度指示値×{1+B×(負荷量/定格負荷)}…(2)
但しBは回生時の定数、モータ速度指令値はACサーボアンプ内の演算指令であり、モータ速度指示値は旋回制御基板7からのモータ速度指示である。
これによって、他のACサーボモータMの負荷が増大し、全体として複数台のACサーボモータMの負荷が均一化される。
モータ速度指令値=モータ速度指示値…(3)
但しモータ速度指令値はACサーボアンプ内の演算指令であり、モータ速度指示値は旋回制御基板7からのモータ速度指示である。
なお、複数のACサーボモータMによる制御であるため、小型から大型の旋回式船舶推進機に広く適用可能であり、アナログ式のようなオフセットの影響もなく高い追従精度が得られる効果もある。
2…旋回制御装置
5…操作ハンドル
6…角度センサ
7…第1の制御手段としての旋回制御基板
13a,b…ドライバ
20…補正演算部
22…負荷量算出手段
26…第2の制御手段としての制御部
M(M1、M2)…ACサーボモータ(モータ)
A(A1、A2)…ACサーボアンプ(アンプ)
S…モータに設けられた速度検出用のセンサ
Claims (4)
- 回転駆動されるプロペラを備え推進方向を任意に設定するために船舶に旋回自在に設けられた船舶推進機を制御する旋回制御装置であって、
船舶推進機の旋回位置を設定することにより前記旋回位置を示すハンドル信号を出力する操作ハンドルと、
船舶推進機の旋回位置を検出してフィードバック信号を出力するセンサと、
前記操作ハンドルが出力するハンドル信号と前記センサからのフィードバック信号の偏差を演算し、該偏差に応じてモータ速度指示値を演算し、前記モータ速度指示値を複数の対象に同時に同一のデジタル信号としてデジタル通信によって送信する制御手段と、
前記制御手段から同時に同一のデジタル信号としてデジタル通信によって送信された前記モータ速度指示値をそれぞれ受信し、前記モータ速度指示値に応じてモータ速度指令値をそれぞれ出力する複数のACサーボアンプと、
前記各ACサーボアンプからの前記モータ速度指令値をそれぞれ受けて駆動されることにより船舶推進機を旋回させる複数のACサーボモータと、
を具備する船舶推進機の旋回制御装置において、
前記ACサーボアンプは、前記制御手段から送信された前記モータ速度指示値を、対応する前記ACサーボモータの負荷量に応じて補正することにより、前記モータ速度指令値を演算して出力することを特徴とする船舶推進機の旋回制御装置。 - 前記ACサーボアンプは、前記ACサーボモータの負荷が力行の場合には負荷量に応じて前記モータ速度指令値を減少させる演算を行い、前記ACサーボモータの負荷が回生の場合には負荷量に応じて前記モータ速度指令値を増大させる演算を行うことを特徴とする請求項1記載の船舶推進機の旋回制御装置。
- 前記ACサーボアンプは、前記ACサーボモータの負荷量が所定の一定値以下の場合には、前記モータ速度指示値を前記ACサーボモータの負荷量に応じて補正することなく前記モータ速度指令値を演算して出力することを特徴とする請求項2記載の船舶推進機の旋回制御装置。
- 前記ACサーボアンプは、前記ACサーボモータに流れる電流値から負荷量の計算を行なう負荷量算出手段と、
前記制御手段から送信された前記モータ速度指示値に対して前記負荷量算出手段が計算した前記ACサーボモータの負荷量に応じた必要な演算を行なって補正値として出力する補正演算部と、
前記補正演算部からの前記補正値と、前記ACサーボモータのモータ速度を計測するセンサからのフィードバック信号との偏差を演算し、該偏差に応じて前記モータ速度指令値を演算して出力する第2の制御手段と、
を有することを特徴とする請求項3記載の船舶推進機の旋回制御装置。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017171293A (ja) * | 2017-06-05 | 2017-09-28 | 新潟原動機株式会社 | 船舶推進機の旋回制御装置 |
KR20220102907A (ko) * | 2021-01-14 | 2022-07-21 | 시엔에이전기 주식회사 | 엔진축 회전속도신호 생성장치 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017213420A1 (de) * | 2017-08-02 | 2019-02-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Elektrisches Stellantriebssystem einer Gondel zum Antrieb eines Schwimmkörpers |
CN114428475A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-05-03 | 青岛海研电子有限公司 | 一种船载角度跟踪补偿系统 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10264218A (ja) * | 1997-03-26 | 1998-10-06 | Toyo Mach & Metal Co Ltd | 射出成形機 |
JP2009057002A (ja) * | 2007-09-03 | 2009-03-19 | Niigata Power Systems Co Ltd | 船舶推進機の旋回制御装置 |
JP2009227235A (ja) * | 2008-03-25 | 2009-10-08 | Niigata Power Systems Co Ltd | 船舶推進機の旋回制御装置 |
JP2010058741A (ja) * | 2008-09-05 | 2010-03-18 | Niigata Power Systems Co Ltd | 船舶推進機の旋回制御装置 |
JP2011063064A (ja) * | 2009-09-15 | 2011-03-31 | Nabtesco Corp | 推進ユニット用旋回装置 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10062354B4 (de) * | 2000-12-14 | 2007-12-20 | Siemens Ag | Stellantrieb für einen, insbesondere elektrisch angetriebenen, Ruderpropeller eines Seeschiffes |
EP2218639B1 (en) * | 2009-02-16 | 2015-06-03 | Niigata Power Systems Co., Ltd. | Turn control system for ship propulsion unit |
-
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10264218A (ja) * | 1997-03-26 | 1998-10-06 | Toyo Mach & Metal Co Ltd | 射出成形機 |
JP2009057002A (ja) * | 2007-09-03 | 2009-03-19 | Niigata Power Systems Co Ltd | 船舶推進機の旋回制御装置 |
JP2009227235A (ja) * | 2008-03-25 | 2009-10-08 | Niigata Power Systems Co Ltd | 船舶推進機の旋回制御装置 |
JP2010058741A (ja) * | 2008-09-05 | 2010-03-18 | Niigata Power Systems Co Ltd | 船舶推進機の旋回制御装置 |
JP2011063064A (ja) * | 2009-09-15 | 2011-03-31 | Nabtesco Corp | 推進ユニット用旋回装置 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017171293A (ja) * | 2017-06-05 | 2017-09-28 | 新潟原動機株式会社 | 船舶推進機の旋回制御装置 |
KR20220102907A (ko) * | 2021-01-14 | 2022-07-21 | 시엔에이전기 주식회사 | 엔진축 회전속도신호 생성장치 |
KR102504760B1 (ko) * | 2021-01-14 | 2023-02-28 | 시엔에이전기 주식회사 | 엔진축 회전속도신호 생성장치 |
Also Published As
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