KR101587468B1 - Speed control apparatus and method of multi motor - Google Patents
Speed control apparatus and method of multi motor Download PDFInfo
- Publication number
- KR101587468B1 KR101587468B1 KR1020140060722A KR20140060722A KR101587468B1 KR 101587468 B1 KR101587468 B1 KR 101587468B1 KR 1020140060722 A KR1020140060722 A KR 1020140060722A KR 20140060722 A KR20140060722 A KR 20140060722A KR 101587468 B1 KR101587468 B1 KR 101587468B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- motors
- motor
- variable frequency
- speed
- control
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P5/00—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors
- H02P5/74—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors controlling two or more ac dynamo-electric motors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Multiple Motors (AREA)
Abstract
다중 모터 속도 제어장치 및 제어방법에 관한 것으로, 선박의 발전기로부터 전원을 공급받아 배전하는 배전반, 상기 배전반으로부터 구동전원을 공급받아 구동되는 다수의 모터, 상기 다수의 모터 중에서 일부 또는 전체를 구동하고 구동되는 모터의 속도를 제어하도록 상기 모터에 인가되는 구동전원의 주파수를 가변하는 구동부 및 상기 구동부와 각 모터 사이에 매트릭스 방식으로 구성된 복수의 스위치로 이루어져 각 모터에 공급되는 구동전원을 선택적으로 공급 또는 차단하는 스위칭부를 포함하는 구성을 마련하여, 가변 주파수 드라이브와 다중 모터를 매트릭스 방식으로 연결해서 다중 모터의 속도를 제어하고, 가변 주파수 드라이브의 개수를 최소화하여 제작 비용을 감소시킬 수 있다는 효과가 얻어진다. The present invention relates to a multi-motor speed control device and a control method thereof. More particularly, the present invention relates to a multi-motor speed control device and a control method thereof, A drive unit for varying a frequency of a drive power applied to the motor to control a speed of the motor, and a plurality of switches arranged in a matrix manner between the drive unit and the motors, The variable speed drive and the multiple motors are connected in a matrix manner to control the speed of the multiple motors and the number of variable frequency drives is minimized to reduce the manufacturing cost.
Description
본 발명은 다중 모터 속도 제어장치 및 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선박에 마련되는 다중(다수) 모터의 속도를 제어하는 다중 모터 속도 제어장치 및 제어방법에 관한 것이다. The present invention relates to a multiple motor speed control apparatus and method, and more particularly, to a multiple motor speed control apparatus and method for controlling the speed of a multiple (multiple) motor provided on a ship.
선박이나 해양 구조물은 선박 내의 목적에 따라 시추장치, 적재장비, 추진장치와 같은 다양한 장비들을 구동하기 수백 여개의 모터가 마련된다.Ships or offshore structures are equipped with hundreds of motors to drive various equipment, such as drilling equipment, loading equipment, and propulsion units, depending on the purpose of the ship.
각 모터는 발전기로부터 공급전원을 공급받아 전기실의 주 제어반의 제어신호에 따라 구동된다. Each motor is supplied with power from the generator and driven according to the control signal of the main control panel of the electric room.
본 출원인은 하기의 특허문헌 1에 선박의 모터 시스템에 관한 기술을 개시하여 출원한 바 있다. The applicant of the present application has filed a patent application to the following
발전기는 선박 및 전력발생장치에서 중요한 역할을 하는 것으로, 발전기의 용량이나 운전 대수가 선박 운전의 편리성 내지 에너지 절감에 큰 요소로 작용한다.Generators play an important role in ships and power generators, and the capacity and number of generators of generators play a major role in convenience of ship operation and energy saving.
최근에는 선박의 에너지 절감 등의 이유로 모터 속도 제어가 요구됨에 따라, 가변 주파수 드라이브가 적용되고 있다.In recent years, variable speed drives have been applied as motor speed control is required for reasons such as energy saving of a ship.
하기의 특허문헌 1에는 가변 주파수 드라이브(variable frequency drive)를 이용해서 병렬로 연결된 복수 개의 모터를 제어하는 다중 모터 병렬구동 제어장치의 구성이 개시되어 있다.The following
한편, 원유나 LNG를 운반하는 선박에는 카고 펌프를 구동하기 위한 다중의 모터가 마련된다. On the other hand, a ship carrying crude oil or LNG is equipped with multiple motors for driving a cargo pump.
도 1은 종래기술에 따른 다중 모터 속도 제어장치의 구성도이다. 1 is a configuration diagram of a multi-motor speed control apparatus according to the prior art.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 다중 모터 속도 제어장치는 배전반(1)에 다중 모터(2)를 각각 연결하고, 각 모터(2)마다 가변 주파수 드라이브(3)를 1:1로 대응시켜 연결해서 각 모터(2)의 속도를 제어한다. 1, a conventional multiple motor speed control apparatus connects
여기서, 각 가변 주파수 드라이브(3)는 제어반(도면 미도시)에서 인가되는 제어신호의 주파수를 가변해서 배전반으로부터 공급되는 전원을 스위칭하여 모터의 회전속도를 조절한다. Here, each variable frequency drive 3 changes the frequency of a control signal applied from a control panel (not shown) to switch the power supplied from the switchboard to adjust the rotational speed of the motor.
배전반(1)과 각 가변 주파수 드라이브(3) 사이에는 제어반의 제어신호에 따라 개폐 동작하는 개폐 스위치(4)가 마련된다. An open / close switch (4) is provided between the switchboard (1) and each variable frequency drive (3) according to the control signal of the control panel.
그러나 가변 주파수 드라이브는 고가의 장비로서, 종래기술에 따른 다중 모터 속도 제어장치는 각 모터마다 개별적으로 가변 주파수 드라이브를 설치함에 따라 제작 비용이 상승하는 문제점이 있었다.However, the variable frequency drive is an expensive apparatus. In the multi-motor speed control apparatus according to the related art, since the variable frequency drive is individually installed for each motor, the production cost increases.
그리고 종래기술에 따른 다중 모터 속도 제어장치는 가변 주파수 드라이브에 이상이 발생하는 경우, 해당 모터의 속도를 제어할 수 없는 문제점이 있었다. Further, in the multi-motor speed control apparatus according to the related art, when an abnormality occurs in the variable frequency drive, the speed of the corresponding motor can not be controlled.
또한, 종래기술에 따른 다중 모터 속도 제어장치는 모터 구동시 노이즈 레벨(noise levle) 및 발열이 높고, 별도의 냉각장치를 마련하는 경우 추가적인 비용 상승을 발생시키는 문제점이 있었다.In addition, the conventional multi-motor speed control apparatus has a problem in that noise level and heat generation are high when the motor is driven and additional cost is increased when a separate cooling device is provided.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 선박에 마련된 다중 모터의 속도를 제어하여 에너지를 절감하는 다중 모터 속도 제어장치 및 제어방법을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a multiple motor speed control device and a control method for controlling energy consumption by controlling speeds of multiple motors provided on a ship.
본 발명의 다른 목적은 매트리스 방식으로 다중 모터의 속도를 제어하여 가변 주파수 드라이브의 수를 최소화할 수 있는 다중 모터 속도 제어장치 및 제어방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a multiple motor speed control device and a control method that can control the speed of multiple motors in a mattress manner to minimize the number of variable frequency drives.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 다중 모터 속도 제어장치는 선박의 발전기로부터 전원을 공급받아 배전하는 배전반, 상기 배전반으로부터 구동전원을 공급받아 구동되는 다수의 모터, 상기 다수의 모터 중에서 일부 또는 전체를 구동하고 구동되는 모터의 속도를 제어하도록 상기 모터에 인가되는 구동전원의 주파수를 가변하는 구동부 및 상기 구동부와 각 모터 사이에 매트릭스 방식으로 구성된 복수의 스위치로 이루어져 각 모터에 공급되는 구동전원을 선택적으로 공급 또는 차단하는 스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above-mentioned object, the multi-motor speed control device according to the present invention includes an electric power distribution board that receives power from a generator of a ship, a plurality of motors driven by receiving driving power from the power distribution board, A driving unit for varying a frequency of a driving power source applied to the motor to control a speed of a motor driven partly or entirely, and a plurality of switches arranged in a matrix manner between the driving unit and the motors, And a switching unit for selectively supplying or cutting off the driving power.
상기 구동부는 상기 다수의 모터 각각과 제1 버스를 통해 연결되는 제1 가변 주파수 드라이브를 포함하고, 상기 제1 버스의 일단은 상기 제1 가변 주파수 드라이브와 연결되며, 상기 제1 버스의 타단은 상기 모터의 개수에 대응되는 개수로 분기되어 각 모터와 연결되는 것을 특징으로 한다.Wherein the driving unit includes a first variable frequency drive connected to each of the plurality of motors via a first bus, one end of the first bus is connected to the first variable frequency drive, And is connected to each motor by branching in a number corresponding to the number of motors.
상기 구동부는 상기 다수의 모터 각각과 제2 버스를 통해 연결되는 제2 가변 주파수 드라이브를 더 포함하고, 상기 제2 버스의 일단은 상기 제2 가변 주파수 드라이브와 연결되며, 상기 제2 버스의 타단은 상기 모터의 개수에 대응되는 개수로 분기되어 각 모터와 연결되는 것을 특징으로 한다.Wherein the driving unit further includes a second variable frequency drive connected to the plurality of motors via a second bus, one end of the second bus is connected to the second variable frequency drive, the other end of the second bus is connected to the second variable frequency drive, And the motors are connected to the respective motors by branching in a number corresponding to the number of the motors.
상기 스위칭부는 상기 제1 가변 주파수 드라이브와 각 모터 사이에 마련되는 제1 스위치 및 상기 제2 가변 주파수 드라이브와 각 모터 사이에 마련되는 제2 스위치를 포함하여 매트릭스 방식으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The switching unit may include a first switch provided between the first variable frequency drive and each of the motors, and a second switch provided between the second variable frequency drive and each of the motors.
상기 제1 및 제2 스위치는 동일한 모터에 연결되는 경우, 서로 반대로 동작하는 것을 특징으로 한다.And the first and second switches operate in opposite directions when connected to the same motor.
본 발명에 따른 다중 모터 속도 제어장치는 상기 다수의 모터 중에서 일부 또는 전체를 선택적으로 구동하고 구동되는 모터의 속도를 가변적으로 제어하도록 제어신호를 발생하는 제어반을 더 포함하고, 상기 제어반은 상기 다수의 모터 중에서 일부 또는 전체를 동일한 속도로 제어하거나, 서로 다른 속도로 제어하도록 제어신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.The multi-motor speed control apparatus according to the present invention further includes a control panel for selectively generating a control signal to variably control the speed of a motor that selectively drives some or all of the plurality of motors, A control signal is generated so as to control part or all of the motors at the same speed or control them at different speeds.
또한 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 다중 모터 속도 제어방법은 (a) 배전반에서 발전기로부터 전원을 공급받아 배전하는 단계, (b) 구동부와 다중 모터 사이에 매트릭스 구조로 이루어진 스위칭부를 이용해서 상기 배전반에서 배전되는 구동전원을 상기 다중 모터 중에서 구동하고자 하는 모터에 공급해서 구동하는 단계 및 (c) 상기 구동부에 마련된 제1 가변 주파수 드라이브를 이용해서 상기 구동전원의 주파수를 가변하여 구동되는 모터의 속도를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a method for controlling a multiple motor speed, the method comprising: (a) receiving power from a generator in a power distribution board and distributing the power; (b) (C) a step of varying a frequency of the drive power source by using a first variable frequency drive provided in the drive unit, and driving the drive power source And controlling the speed of the motor.
본 발명에 따른 다중 모터 속도 제어방법은 (d) 상기 구동부에 마련된 제1 가변 주파수 드라이브에 이상이 발생한 경우, 제2 가변 주파수 드라이브를 이용해서 다중 모터의 속도를 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The multi-motor speed control method according to the present invention further includes the step of (d) controlling the speed of the multiple motors using the second variable frequency drive when an abnormality occurs in the first variable frequency drive provided in the driving unit .
상기 (c)단계 또는 (d)단계는 상기 구동부와 다중 모터 각각의 사이에 마련된 제1 및 제2 스위치를 선택적으로 개폐 동작시켜 상기 다중 모터 중에서 일부 또는 전체를 동일한 속도로 제어하는 것을 특징으로 한다.The step (c) or step (d) selectively opens and closes the first and second switches provided between the driving unit and the multiple motors, thereby controlling part or all of the multiple motors at the same speed .
상기 (c)단계 또는 (d)단계는 상기 구동부와 다중 모터 각각의 사이에 마련된 제1 및 제2 스위치를 선택적으로 개폐 동작시켜 상기 다중 모터를 서로 다른 속도로 제어하는 것을 특징으로 한다.The step (c) or step (d) selectively opens and closes the first and second switches provided between the driving unit and the multiple motors to control the multiple motors at different speeds.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 다중 모터 속도 제어장치 및 제어방법에 의하면, 가변 주파수 드라이브와 다중 모터를 매트릭스 방식으로 연결해서 다중 모터의 속도를 제어하고, 가변 주파수 드라이브의 개수를 최소화하여 제작 비용을 감소시킬 수 있다는 효과가 얻어진다. As described above, according to the multi-motor speed control device and the control method of the present invention, the speed of the multiple motors is controlled by connecting the variable-frequency drive and the multiple motors in a matrix manner, and the number of variable- Can be reduced.
그리고 본 발명에 의하면, 제1 가변 주파수 드라이브를 이용해서 다중 모터의 속도를 제어하고, 제1 버스나 제1 가변 주파수 드라이버에 이상이 발생하면 제2 버스 및 제2 가변 주파수 드라이브를 이용해서 다중 모터의 속도를 제어함으로써, 시스템의 안정성을 향상시킬 수 있다는 효과가 얻어진다. According to the present invention, the speed of the multiple motors is controlled by using the first variable frequency drive, and when an error occurs in the first bus or the first variable frequency driver, The stability of the system can be improved.
또, 본 발명에 의하면, 모구 구동시 종래 기술에 따라 가변 주파수 드라이버와 모터를 1대1로 구성하는 경우에 비해, 상대적으로 노이즈 레벨 및 발열을 감소시킴으로써, 별도의 냉각시스템 적용시 제작 비용을 절감할 수 있다는 효과가 얻어진다.Further, according to the present invention, compared to the case where the variable frequency driver and the motor are constituted in a one-to-one manner according to the prior art in the case of the moped driving, by reducing the noise level and the heat relatively, Can be obtained.
또한, 본 발명에 의하면, 다중 모터의 일부 또는 전체를 동일한 속도 또는 서로 다른 속도로 제어할 수 있다는 효과가 얻어진다.
Further, according to the present invention, there is obtained an effect that part or all of the multiple motors can be controlled at the same speed or at different speeds.
도 1은 종래기술에 따른 다중 모터 속도 제어장치의 구성도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다중 모터 속도 제어장치의 구성도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다중 모터 속도 제어장치의 제어방법을 단계별로 설명하는 흐름도,
도 4는 도 2에 도시된 다중 모터 속도 제어장치에서 다중 모터의 속도를 제어하는 동작 상태도,
도 5는 제1 및 제2 가변 주파수 드라이브에서 각각 다중 모터를 서로 다른 속도로 제어하는 동작 상태를 보인 예시도.1 is a configuration diagram of a multi-motor speed control apparatus according to the prior art,
2 is a configuration diagram of a multiple motor speed control apparatus according to a preferred embodiment of the present invention,
FIG. 3 is a flowchart illustrating steps of a method for controlling a multi-motor speed control apparatus according to a preferred embodiment of the present invention,
Fig. 4 is an operational state diagram for controlling the speeds of multiple motors in the multiple motor speed control apparatus shown in Fig. 2. Fig.
5 is an exemplary diagram showing an operation state in which multiple motors are controlled at different speeds in the first and second variable frequency drives;
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다중 모터 속도 제어장치 및 제어방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a multi-motor speed control apparatus and a control method according to preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 실시 예에서는 설명의 편의를 위해, 원유나 LNG와 같은 액체 화물을 운반하는 운반선의 카고 펌프(cargo pump)를 구동하는 다중 모터를 이용해서 설명한다. In the present embodiment, for convenience of description, a description will be given using multiple motors for driving a cargo pump of a cargo carrying liquid cargo such as crude oil or LNG.
상기 카고 펌프를 구동하는 다중의 모터는 액체 화물의 하역에 필요한 일부 또는 전체가 독립적으로 구동되므로, 각 모터는 개별적으로 구동 및 속도 제어가 가능하게 마련되어야 한다. The plurality of motors for driving the cargo pump are driven partly or totally independently for the unloading of the liquid cargo, so that each of the motors must be capable of driving and controlling the speed individually.
물론, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 카고 펌프 뿐만 아니라, 선박이나 해양 구조물의 선박내 목적에 따라 설치되는 다양한 장비에 적용되는 다중의 모터를 구동하고, 구동되는 모터의 속도를 제어하도록 변경될 수 있음에 유의하여야 한다. Of course, the present invention is not limited to the cargo pump. It is needless to say that the present invention is not limited to the cargo pump, but may be modified to drive multiple motors applied to various types of equipment installed in accordance with the purpose of the ship or an offshore structure, It should be noted that
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다중 모터 속도 제어장치의 구성도이다. 2 is a configuration diagram of a multiple motor speed control apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다중 모터 속도 제어장치(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 선박의 발전기(도면 미도시)로부터 전원을 공급받아 배전하는 배전반(11), 배전반(11)으로부터 구동전원을 공급받아 구동되는 다수의 모터(12), 제어반(30)으로부터 인가되는 제어신호에 기초해서 다수의 모터(12) 중에서 일부 또는 전체를 구동시키고 구동되는 모터(12)의 속도를 제어하도록 모터(12)에 인가되는 구동전원의 주파수를 가변하는 구동부(20)를 포함한다. As shown in FIG. 2, the multi-motor
그리고 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다중 모터 속도 제어장치(10)는 다수의 모터(12) 중에서 일부 또는 전체를 선택적으로 구동하고 구동되는 모터(12)의 속도를 가변적으로 제어하도록 제어신호를 발생하는 제어반(30)을 더 포함할 수 있다. The multiple motor
이와 함께, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다중 모터 속도 제어장치(10)는 구동부(20)와 각 모터(12) 사이에 매트릭스 방식으로 구성된 복수의 스위치(41,42)로 이루어져 제어반(30)의 제어신호에 따라 각 모터(12)에 공급되는 구동전원을 선택적으로 공급 또는 차단하는 스위칭부(40)를 더 포함할 수 있다. The multiple motor
본 실시 예에서 모터(12)는 탱커에 저장된 액체 화물을 펌핑하는 카고 펌프를 구동하는 기능을 한다. In this embodiment, the
예를 들어, 선박에는 6개의 탱커가 마련되고, 3개의 카고 펌프가 각각 2개씩의 탱커에 저장된 액체 화물을 펌핑하도록 설치될 수 있다. For example, a ship may be equipped with six tankers, and three cargo pumps may be installed to pump the liquid cargo stored in each of the two tankers.
각 모터(12)는 카고 펌프와 샤프트를 통해 연결되어 구동력을 제공할 수 있다. Each of the
구동부(20)는 다수의 모터(12) 각각과 제1 버스(21)를 통해 연결되는 제1 가변 주파수 드라이브(22)를 포함한다. The
이와 함께, 구동부(20)는 제1 버스(21)나 제1 가변 주파수 드라이브(22)에 이상이 발생한 경우, 지속적으로 모터(12) 속도를 제어할 수 있도록 다수의 모터(12) 각각과 제2 버스(23)를 통해 연결되는 제2 주파수 드라이브(24)를 더 포함할 수 있다. In addition, when the
제1 및 제2 버스(21,23)의 일단은 각각 제1 및 제2 가변 주파수 드라이버(22,24)에 연결되고, 제1 및 제2 버스(21,23)의 타단은 모터(12)의 개수에 대응되는 개수로 분기되어 각 모터(12)와 연결될 수 있다. One end of each of the first and
제1 및 제2 가변 주파수 드라이브(22,24)는 각각 제어반(30)의 제어신호에 따라 각 모터(12)에 공급되는 구동전원의 주파수를 변경하는 기능을 한다. The first and second variable frequency drives 22 and 24 function to change the frequency of the driving power supplied to each
이를 위해, 제1 및 제2 가변 주파수 드라이브(22,24)는 각각 전력회로, 전력회로와 통신하는 컨트롤러, 토크 전류 컴포넌트를 조정하고 속도 기준 신호를 판정하는 속도 드룹 모듈, 자화 전류 컴포넌트를 조정하고 자화 전류 컴포넌트에 기초하여 플럭스 기준 신호를 판정하는 플럭스 공유 모듈을 포함할 수 있다. To this end, the first and second variable frequency drives 22,24 each comprise a power circuit, a controller in communication with the power circuit, a speed droop module for adjusting the torque current component and determining the speed reference signal, And a flux sharing module for determining the flux reference signal based on the magnetizing current component.
여기서, 상기 컨트롤러는 고정자 전압 및 고정자 전류 측정치에 기초하여 모터 속도 추정치와 모터 플럭스 추정치를 판정할 수 있다. Here, the controller may determine a motor speed estimate and a motor flux estimate based on stator voltage and stator current measurements.
이와 같이, 본 발명은 다수의 모터 속도를 제어하기 위한 가변 주파수 드라이브의 개수를 최소화하여 제작 비용을 감소시킬 수 있다. As such, the present invention minimizes the number of variable frequency drives for controlling a plurality of motor speeds, thereby reducing manufacturing costs.
그리고 본 발명은 평상시에는 제1 가변 주파수 드라이브를 이용해서 다중 모터의 속도를 제어하고, 제1 버스나 제1 가변 주파수 드라이버에 이상이 발생하면 제2 버스 및 제2 가변 주파수 드라이브를 이용해서 다중 모터의 속도를 제어할 수 있다. The present invention controls the speed of multiple motors using a first variable frequency drive at normal times. When an error occurs in the first bus or the first variable frequency driver, the multiple buses and the second variable frequency drives are used to drive multiple motors Can be controlled.
이와 같이, 본 발명은 구동부에 제1 가변 주파수 드라이브와 제2 가변 주파수 드라이브를 마련해서 시스템적으로 리던던시(redundancy)를 구성함으로써, 시스템의 안정성을 향상시킬 수 있다. As described above, the present invention can improve the stability of the system by providing the first variable frequency drive and the second variable frequency drive in the driving unit to systematically configure the redundancy.
한편, 배전반(11)과 구동부(20)의 제1 및 제2 가변 주파수 드라이브(22,24) 사이에는 각각 제어반(30)의 제어신호에 따라 개폐 동작하는 제1 개폐 스위치(25)와 제2 개폐 스위치(26)가 마련될 수 있다. On the other hand, between the
스위칭부(40)는 제1 가변 주파수 드라이브(22)와 각 모터(12) 사이에 마련되는 제1 스위치(41) 및 제2 가변 주파수 드라이브(24)와 각 모터(12) 사이에 마련되는 제2 스위치(42)를 포함하여 매트릭스 방식으로 이루어질 수 있다. The
제 1 및 제2 스위치(41,42)는 제어반(30)의 제어신호에 따라 각각 개별적으로 개폐 동작할 수 있다.The first and
특히, 동일한 모터(12)에 연결된 제1 및 제2 스위치(41,42)는 서로 반대로 개폐 동작할 수 있다. In particular, the first and
제어반(30)은 제1 가변 주파수 드라이브(22) 또는 제2 가변 주파수 드라이브(24)를 이용해서 다수의 모터(12)를 구동하고, 구동되는 모터(12)의 속도를 제어하도록 제어신호를 발생한다. The
그리고 제어반(30)은 다수의 모터(12) 중에서 구동하고자 하는 모터(12)만을 선택적으로 구동하도록 제1 및 제2 개폐 스위치(25,26)와 스위칭부(40)의 제1 및 제2 스위치(41,42)를 선택적으로 개폐하는 제어신호를 발생한다. The
이와 함께, 제어반(30)은 다수의 모터(12) 중에서 일부 또는 전체를 동일한 속도로 제어하거나, 서로 다른 속도로 제어할 수 있다. At the same time, the
이러한 제어반(30)은 선박의 전원을 관리하는 전원 관리 시스템(powre management system)의 제어부로 마련되거나, 상기 제어부와 통신 가능하게 연결되는 별도의 컨트롤러로 마련될 수 있다.
The
다음, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다중 모터 속도 제어장치의 제어방법을 상세하게 설명한다. 3 and 4, a method of controlling a multiple motor speed control apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다중 모터 속도 제어장치의 제어방법을 단계별로 설명하는 흐름도이고, 도 4는 도 2에 도시된 다중 모터 속도 제어장치에서 다중 모터의 속도를 제어하는 동작 상태도이다. FIG. 3 is a flowchart for explaining a control method of a multiple motor speed control apparatus according to a preferred embodiment of the present invention. FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation state diagram for controlling the speed of multiple motors in the multiple motor speed control apparatus shown in FIG. to be.
도 4에는 제1 가변 주파수 드라이브(22)에서 다중 모터(12) 전체의 속도를 제어하는 동작 상태가 도시되어 있다. FIG. 4 shows an operation state for controlling the speed of the entire
도 3의 S10단계에서 배전반(11)은 발전기로부터 공급되는 전원을 배전한다.In step S10 of FIG. 3, the
이때, 제어반(30)은 복수의 탱커에 저장된 액체 화물을 선택적으로 하역하기 위해 해당 탱커에 마련된 카고 펌프를 구동하도록, 구동부(20)의 제1 및 제2 개폐 스위치(25,26)와 제1 및 제2 가변 주파수 드라이브(22,24), 스위칭부(40)의 제1 및 제2 스위치(41,42)의 동작을 제어하는 제어신호를 발생한다. At this time, the
예를 들어, 제1 가변 주파수 드라이브(22)는 도 4에 도시된 바와 같이, 정상 상태에서 제어반(30)의 제어신호에 따라 구동하고자 하는 모터(12)를 선택적으로 구동하고, 구동되는 모터(12)의 속도를 제어할 수 있다(S12). For example, as shown in FIG. 4, the first variable frequency drive 22 selectively drives the
이를 위해, 제어반(30)은 제1 개폐 스위치(25)를 온 동작시키고, 구동하고자 하는 모터(12)에 구동전원을 공급하도록 매트릭스 방식으로 이루어진 스위칭부(40)의 제1 스위치(41) 중에서 일부 또는 전체를 온 동작시키도록 제어신호를 발생한다. To this end, the
그리고 제어반(30)은 제1 가변 주파수 드라이브(22)에 구동하고자 하는 모터(12)의 목표 속도를 제어신호로 발생한다. Then, the
그러면, 제1 가변 주파수 드라이브(22)는 수신된 목표 속도에 따라 구동전원의 주파수를 가변한다. Then, the first
이에 따라, 구동되는 모터(12)와 각각 샤프트로 연결된 카고 펌프가 펌핑 동작하여 해당 탱커에 저장된 액체 화물을 하역할 수 있다. Accordingly, the cargo pump connected to the driven
한편, S14단계에서 제어반(30)은 제1 버스(21)나 제1 가변 주파수 드라이브(22)의 이상 발생 여부를 검사한다.On the other hand, in step S14, the
S14단계의 검사결과 제1 버스(21)나 제1 가변 주파수 드라이브(22)에 이상이 발생한 경우, 제어반(30)은 제2 가변 주파수 드라이브(24)를 이용해서 다중 모터(12) 중에서 일부 또는 전체를 구동하고, 구동되는 모터(12)의 속도를 제어할 수 있다. If an abnormality has occurred in the
즉, 제어반(30)은 제2 개폐 스위치(26)를 온 동작시키고, 구동하고자 하는 모터(12)에 구동전원을 공급하도록 매트릭스 방식으로 이루어진 스위칭부(40)의 제2 스위치(42) 중에서 일부 또는 전체를 온 동작시키도록 제어신호를 발생한다. That is, the
그리고 제어반(30)은 제2 가변 주파수 드라이브(24)에 구동하고자 하는 모터(12)의 목표 속도를 제어신호로 발생한다. Then, the
그러면, 제2 가변 주파수 드라이브(24)는 제어반(30)으로부터 수신된 목표 속도에 따라 구동전원의 주파수를 가변해서 구동되는 모터(12)의 속도를 제어한다(S16).Then, the second variable frequency drive 24 controls the speed of the
이에 따라, 본 발명은 제1 가변 주파수 드라이브의 이상 발생시에도 제2 가변 주파수 드라이브를 이용해서 다중 모터를 구동하고, 구동되는 모터의 속도를 지속적으로 제어할 수 있다. Accordingly, the present invention can drive multiple motors using the second variable frequency drive even when an error occurs in the first variable frequency drive, and can continuously control the speed of the driven motor.
S18단계에서 제어반(30)은 관리자로부터 조작반(도면 미도시)을 통해 모터 구동 중지 명령이 입력되는지 여부를 검사하고, 모터 구동 중지 명령이 입력될 때까지 S14단계 내지 S18단계를 반복 수행하도록 제어한다. In step S18, the
만약, S18단계의 검사결과 모터 구동 중지 명령이 입력되면, 제어반(30)은 다중 모터 속도 제어장치(10)의 구동을 중지하도록 제어하고 종료한다. If the motor stop command is inputted in step S18, the
상기한 바와 같은 과정을 통하여, 본 발명은 가변 주파수 드라이브와 다중 모터를 매트릭스 방식으로 구성하여 가변 주파수 드라이브의 개수를 최소화할 수 있다.
Through the above-described process, the variable frequency drive and the multiple motors can be configured in a matrix manner to minimize the number of variable frequency drives.
한편, 상기의 실시 예에서 제어반(30)은 제1 가변 주파수 드라이브(22) 또는 제2 가변 주파수 드라이브(24)를 이용해서 다중 모터(12)의 구동을 제어하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. In the above embodiment, the
본 발명은 제1 가변 주파수 드라이브(22)와 제2 가변 주파수 드라이브(24)를 이용해서 다중 모터(12)를 서로 다른 속도로 제어할 수 있다. The present invention can control the
예를 들어, 도 5는 제1 및 제2 가변 주파수 드라이브에서 각각 다수의 모터 중에서 일부를 서로 다른 속도로 제어하는 동작 상태를 보인 예시도이다.For example, FIG. 5 is an exemplary diagram illustrating an operation state in which a plurality of motors are controlled at different speeds in the first and second variable frequency drives, respectively.
도 5에 도시된 바와 같이, 제어반(30)은 제1 및 제2 개폐 스위치(25,26)를 각각 온 동작시키고, 제1 및 제2 스위치(41,42) 각각의 일부를 온 동작시키고 나머지를 오프 동작시킨다. As shown in Fig. 5, the
그리고 제어반(30)은 다중 모터(12) 중에서 일부는 제1 가변 주파수 드라이브(22)에 의해 구동하고, 나머지는 제2 가변 주파수 드라이브(24)에 의해 구동하도록 제어신호를 발생한다. The
이때, 제어반(30)은 제1 및 제2 가변 주파수 드라이브(22,24)에 각각 구동하고자 하는 모터(12)를 동일한 목표 속도 또는 서로 다른 목표 속도로 제어하도록 제어신호를 발생한다. At this time, the
이와 같이, 본 발명은 제1 및 제2 가변 주파수 드라이브를 이용해서 다중 모터를 서로 동일한 속도 또는 서로 다른 속도로 구동하도록 제어할 수도 있다. As described above, the present invention can control the multiple motors to be driven at the same speed or at different speeds using the first and second variable frequency drives.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다. Although the invention made by the present inventors has been described concretely with reference to the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and it goes without saying that various changes can be made without departing from the gist of the present invention.
상기의 실시 예에서는 원유나 LNG와 같은 액체 화물을 운반하는 운반선의 카고 펌프(cargo pump)를 구동하는 다중 모터를 이용해서 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.In the above embodiment, a multi-motor for driving a cargo pump of a cargo carrying liquid cargo such as crude oil or LNG has been described. However, the present invention is not limited thereto.
즉, 본 발명은 카고 펌프 뿐만 아니라, 선박이나 해양 구조물의 선박내 목적에 따라 설치되는 다양한 장비에 적용되는 다중의 모터를 구동하고, 구동되는 모터의 속도를 제어하도록 변경될 수 있다. That is, the present invention can be modified not only to control the cargo pump but also to control the speed of the driven motor and to drive multiple motors applied to various equipment installed in accordance with the purpose of the ship or an offshore structure.
본 발명은 가변 주파수 드라이브와 다중 모터를 매트릭스 방식으로 구성하여 다중 모터를 선택적으로 구동하고, 구동되는 모터의 속도를 제어하는 다중 모터 속도 제어장치 기술에 적용된다. The present invention is applied to a multiple motor speed control device technique for selectively driving multiple motors by configuring a variable frequency drive and multiple motors in a matrix manner and controlling the speed of a driven motor.
10: 다중 모터 속도 제어장치 11: 배전반
12: 모터 20: 구동부
21: 제1 버스 22: 제1 가변 주파수 드라이브
23: 제2 버스 24: 제2 가변 주파수 드라이브
25: 제1 개폐 스위치 26: 제2 개폐 스위치
30: 제어반 40: 스위칭부
41: 제1 스위치 42: 제2 스위치 10: Multiple motor speed control device 11: Switchboard
12: motor 20:
21: first bus 22: first variable frequency drive
23: second bus 24: second variable frequency drive
25: first opening and closing switch 26: second opening and closing switch
30: Control panel 40:
41: first switch 42: second switch
Claims (10)
상기 배전반으로부터 구동전원을 공급받아 구동되는 다수의 모터,
상기 다수의 모터 중에서 일부 또는 전체를 구동하고 구동되는 모터의 속도를 제어하도록 상기 모터에 인가되는 구동전원의 주파수를 가변하는 구동부 및
상기 구동부와 각 모터 사이에 매트릭스 방식으로 구성된 복수의 스위치로 이루어져 각 모터에 공급되는 구동전원을 선택적으로 공급 또는 차단하는 스위칭부를 포함하고,
상기 구동부는 상기 다수의 모터 각각과 제1 버스를 통해 연결되는 제1 가변 주파수 드라이브와
상기 다수의 모터 각각과 제2 버스를 통해 연결되고, 상기 제1 가변 주파수 드라이브에 이상이 발생한 경우 상기 다수의 목터의 속도를 제어하는 제2 가변 주파수 드라이브를 포함하며,
상기 스위칭부는 상기 제1 가변 주파수 드라이브와 각 모터 사이에 마련되는 제1 스위치 및
상기 제2 가변 주파수 드라이브와 각 모터 사이에 마련되는 제2 스위치를 포함하여 매트릭스 방식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다중 모터 속도 제어장치. An electric distribution board which receives power from the generator of the ship and distributes it,
A plurality of motors driven by receiving drive power from the switchboard,
A driving unit for varying the frequency of driving power applied to the motor to control the speed of the motor driven to drive part or all of the plurality of motors,
And a switching unit which is composed of a plurality of switches configured in a matrix manner between the driving unit and the motors and selectively supplies or blocks driving power supplied to the motors,
The drive unit includes a first variable frequency drive connected to the plurality of motors via a first bus,
And a second variable frequency drive connected to each of the plurality of motors via a second bus and controlling the speed of the plurality of mats when an error occurs in the first variable frequency drive,
Wherein the switching unit includes a first switch provided between the first variable frequency drive and each motor,
And a second switch provided between the second variable frequency drive and each of the motors.
상기 제1 버스의 일단은 상기 제1 가변 주파수 드라이브와 연결되며,
상기 제1 버스의 타단은 상기 모터의 개수에 대응되는 개수로 분기되어 각 모터와 연결되는 것을 특징으로 하는 다중 모터 속도 제어장치. The method according to claim 1,
One end of the first bus is connected to the first variable frequency drive,
And the other end of the first bus is branched into a number corresponding to the number of the motors and connected to each motor.
상기 제2 버스의 일단은 상기 제2 가변 주파수 드라이브와 연결되며,
상기 제2 버스의 타단은 상기 모터의 개수에 대응되는 개수로 분기되어 각 모터와 연결되는 것을 특징으로 하는 다중 모터 속도 제어장치. 3. The method of claim 2,
One end of the second bus is connected to the second variable frequency drive,
And the other end of the second bus is branched in a number corresponding to the number of the motors and is connected to each motor.
상기 제1 및 제2 스위치는 동일한 모터에 연결되는 경우, 서로 반대로 동작하는 것을 특징으로 하는 다중 모터 속도 제어장치.The method according to claim 1,
Wherein the first and second switches operate in opposite directions when connected to the same motor.
상기 다수의 모터 중에서 일부 또는 전체를 선택적으로 구동하고 구동되는 모터의 속도를 가변적으로 제어하도록 제어신호를 발생하는 제어반을 더 포함하고,
상기 제어반은 상기 다수의 모터 중에서 일부 또는 전체를 동일한 속도로 제어하거나, 서로 다른 속도로 제어하도록 제어신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 다중 모터 속도 제어장치.The method according to any one of claims 1 to 3 and 5,
Further comprising a control panel for selectively generating a control signal to control the speed of the motor selectively driving some or all of the plurality of motors,
Wherein the control panel generates control signals for controlling some or all of the plurality of motors at the same speed or at different speeds.
(b) 구동부와 다중 모터 사이에 매트릭스 구조로 이루어진 스위칭부를 이용해서 상기 배전반에서 배전되는 구동전원을 상기 다중 모터 중에서 구동하고자 하는 모터에 공급해서 구동하는 단계,
(c) 상기 구동부에 마련된 제1 가변 주파수 드라이브를 이용해서 상기 구동전원의 주파수를 가변하여 구동되는 모터의 속도를 제어하는 단계 및
(d) 상기 구동부에 마련된 제1 가변 주파수 드라이브에 이상이 발생한 경우, 제2 가변 주파수 드라이브를 이용해서 다중 모터의 속도를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 모터 속도 제어방법.(a) receiving power from a generator in a distribution board and distributing the power,
(b) using a switching unit having a matrix structure between the driving unit and the multiple motors, supplying driving power distributed in the distribution board to a motor to be driven among the multiple motors,
(c) controlling a speed of a motor driven by varying a frequency of the driving power source using a first variable frequency drive provided in the driving unit; and
(d) controlling the speed of the multiple motors using the second variable frequency drive when an error occurs in the first variable frequency drive provided in the driving unit.
상기 (c)단계 또는 (d)단계는 상기 구동부와 다중 모터 각각의 사이에 마련된 제1 및 제2 스위치를 선택적으로 개폐 동작시켜 상기 다중 모터 중에서 일부 또는 전체를 동일한 속도로 제어하는 것을 특징으로 하는 다중 모터 속도 제어방법.8. The method of claim 7,
Wherein the step (c) or step (d) selectively opens and closes the first and second switches provided between the driving unit and the multiple motors to control a part or all of the multiple motors at the same speed Multiple motor speed control method.
상기 (c)단계 또는 (d)단계는 상기 구동부와 다중 모터 각각의 사이에 마련된 제1 및 제2 스위치를 선택적으로 개폐 동작시켜 상기 다중 모터를 서로 다른 속도로 제어하는 것을 특징으로 하는 다중 모터 속도 제어방법.8. The method of claim 7,
Wherein the step (c) or step (d) selectively opens and closes the first and second switches provided between the driving unit and the multiple motors to control the multiple motors at different speeds. Control method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020140060722A KR101587468B1 (en) | 2014-05-21 | 2014-05-21 | Speed control apparatus and method of multi motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020140060722A KR101587468B1 (en) | 2014-05-21 | 2014-05-21 | Speed control apparatus and method of multi motor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20150133995A KR20150133995A (en) | 2015-12-01 |
KR101587468B1 true KR101587468B1 (en) | 2016-01-22 |
Family
ID=54882502
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020140060722A KR101587468B1 (en) | 2014-05-21 | 2014-05-21 | Speed control apparatus and method of multi motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101587468B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU199635U1 (en) * | 2019-06-18 | 2020-09-11 | Степан Николаевич Шатунов | Control system for multi-motor drives of production lines |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002332972A (en) * | 2001-05-10 | 2002-11-22 | Sanken Electric Co Ltd | Constant pressure feed water control device |
JP2012120430A (en) | 2010-11-30 | 2012-06-21 | Ls Industrial Systems Co Ltd | Multi-level inverter having dual controller |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08242505A (en) * | 1995-03-01 | 1996-09-17 | Nissan Motor Co Ltd | Spare control device for electric vehicle |
KR20120013017A (en) | 2010-08-04 | 2012-02-14 | 대우조선해양 주식회사 | Motor System for Ships |
KR20130117493A (en) | 2012-04-18 | 2013-10-28 | 현대중공업 주식회사 | Multiplex motor parallel drive control apparatus |
-
2014
- 2014-05-21 KR KR1020140060722A patent/KR101587468B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002332972A (en) * | 2001-05-10 | 2002-11-22 | Sanken Electric Co Ltd | Constant pressure feed water control device |
JP2012120430A (en) | 2010-11-30 | 2012-06-21 | Ls Industrial Systems Co Ltd | Multi-level inverter having dual controller |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20150133995A (en) | 2015-12-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2316160B1 (en) | Parallel motor controller architecture | |
KR102491160B1 (en) | System for electrically propelling ship | |
US9057343B2 (en) | Control system | |
EP1648096B1 (en) | Electrical control systems | |
US20170093310A1 (en) | Bluetooth motor controller, brushless direct current motor, and multi-motor system comprising the same | |
KR101587468B1 (en) | Speed control apparatus and method of multi motor | |
CN101039033B (en) | Power distribution architecture for actuating moving elements of an aircraft in sequence | |
EP2378653A2 (en) | Arrangement and method for controlling frequency converter modules | |
JP2001251895A (en) | Electrically propulled apparatus for ship | |
JP2005354861A (en) | Power supply device by prime mover drive power source device | |
US20180226689A1 (en) | Ship Or Power Plant Voltage Supply System | |
US20140008971A1 (en) | Three-phase induction machine and method for operating a three-phase induction machine in an aircraft or spacecraft | |
KR102034534B1 (en) | Cooling of electric motor drive for vehicles running on water | |
AU2016332501B2 (en) | Drive for a water-borne means of transport | |
KR102227367B1 (en) | Drive for waterbound vehicles | |
JP2006240450A (en) | Electric propulsion system for ship | |
JP6238600B2 (en) | Inboard power supply converter | |
FI119136B (en) | Power Consumption System | |
KR20210022294A (en) | SlWITCHBOARD SYSTEM OF LIQUID GAS FUELED SHIP | |
US20200366221A1 (en) | Electronics Having One or More Output-Stage Units for the Operation of Two or More Motor Units | |
US1865980A (en) | Control system | |
JP3992279B2 (en) | Deck machine drive method and drive system | |
KR101523912B1 (en) | Power supplying system for vessel | |
KR20130071539A (en) | Dual purpose variable frequency drive in ship and control method using thereof | |
KR20170001915A (en) | Electronic motor system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20200114 Year of fee payment: 5 |