[发明专利]基于公共直流母线的船用多变频器系统

说明书

技术领域

本发明涉及应用于船舶交流驱动变频系统，为多个变频器组成的系统提供公共直流电源。其可以广泛应用于船舶领域，尤其适用于具有多驱动单元的工程船舶领域。

背景技术

目前，船舶的驱动领域广泛使用液压传动系统或者是变极电动机传动，存在系统复杂、效率低、维修任务量大等诸多的缺点，正在逐渐被先进的使用变频器的交流传动系统所替代。变频器交流传动系统可以克服前述传统驱动系统的种种不足，更具有高启动扭矩、宽广的无级调速范围和可充分发挥电制动的特点，代表着本领域的技术发展方向。

目前我国船舶技术领域已在工程船舶制造业中尝试使用变频器加异步电动机构成的交流传动系统，并在初步运用中认识了交流传动的优越性。

由于受一般变频器使用方法的影响，目前变频器在船舶上的运用方式普遍是一对一的方式，即一个变频器对应驱动一个负载异步电动机，每个变频器都是独立接入三相主电源系统。也就是说即使一条船上同时使用了数个变频器，但是每个变频器和电动机组成的系统都是各自独立的。这种构成方式虽然技术简单，但是没有充分发挥变频器在成组运用时的技术潜力，其经济性和性能的优越性尚有很大的提高空间。

发明内容

本发明的目的是为多变频器驱动系统提供一种公共直流母线技术，主要用于船舶领域的绞车负载、风机负载、泵类负载等的多变频器交流驱动，也可以延伸到其他领域的同类运用场合。

本发明的技术解决方案是这样实现的：

一种基于公共直流母线的船用多变频器系统，包括多组变频器和异步电动机，其特征在于还包括一个公共直流母线系统和总控单元CCU，所述的公共直流母线系统的输入端通过公共整流器和输入滤波器接入船用三相主电源，母线上则并联接入公共过压斩波器和系统绝缘检测装置；所述的变频器的一端并联接入公共直流母线，一端则与拖动用的异步电动机相连接；所述的总控单元CCU通过其CPU板和CAN或MODBUS网络对所述变频器系统进行控制。

一种对权利要求1所述的基于公共直流母线的船用多变频器系统进行控制的方法，包括在所述CPU板上运行系统管理软件、故障监视与处理软件和远程网络通讯软件的步骤，其特征在于还包括下述步骤：

(1)总控单元CCU上电，系统自动复位，主控CPU开始运行；

(2)CPU控制系统进行初始化配置；

(3)程序基本控制参数初始化设置；

(4)系统控制端口的初始化配置；

(5)网络通讯的初始化配置；

(6)变频器系统控制参数初始化设置；

(7)CPU中断进行初始化配置；

(8)进入主循环程序，开始运行指示计数；

(9)判断主控定时计数标志置位否？

(10)选择进入主控工作程序和/或判断指示灯计数置位否？

(11)选择指示灯工作、计数清零和/或选择CAN通讯主帧发送程序，完成一个主循环。

所述的基于公共直流母线的船用多变频器系统进行控制的方法，其特征在于所述的主控工作程序，包括下述步骤：

(1)系统输入输出量采集处理，包括三相输入电压、公共直流母线电压、公共斩波电流；

(2)判断系统是否处于网控状况？

(3)选择读取触摸屏数据及网控命令处理和/或判断变频系统是否未初始化？

(4)选择初始化变频系统和/或判断系统是否处于变频参数状态？

(5)选择读取变频系统参数和/或进行电机风机故障检测及处理；

(6)执行电液刹车故障检测及处理；

(7)执行电加热器故障及处理；

(8)执行电磁刹车故障检测及处理；

(9)对所有主电路快速熔断器的故障状态进行检测及处理；

(10)进入系统程序控制，执行电液刹车逻辑控制；

(11)执行系统的基本功能控制，如紧急停车控制逻辑、系统复位逻辑、应急控制逻辑和各控制柜体门开关连锁控制逻辑；

(12)执行公共直流母线系统的充电控制；

(13)向外部控制系统发出备妥信息，允许变频器正式开始工作；

(14)执行负载电机的外部风机控制程序；

(15)执行转向和缆绳收放状态的逻辑处理，使收放缆绳的命令转化为相应电机的转向命令；

(16)执行信息处理程序，搜集各个变频器的工作信息参数和公共直流母线系统的工作信息参数，通过系统内部的网络分类向本地柜体上的触摸显示屏发送相关的运行数据信息，以及向远程的船机控制室发送系统的运行数据信息；