[实用新型]挖泥船高压冲水泵大功率变频调速系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高压冲水泵调速系统，特别是涉及一种用于挖泥船的高压冲水泵大功率变频调速系统，属于调速系统领域。

背景技术

目前用于挖泥船的高压冲水泵调速系统主要采用柴油机驱动和自藕变压器驱动两种形式，前者由于需要消耗大量柴油，不够环保，而且在低速运行时还容易死机后者较为环保，但调速范围与性能却比较差，后者则无法实现无极调速且起动电流大，起动时对船舶电站的冲击容易引起电网电压与频率的波动

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种环保、安全、调速性能优秀的挖泥船高压冲水泵大功率变频调速系统。

本实用新型目的通过以下技术方案予以实现：

一种挖泥船高压冲水泵大功率变频调速系统，其特征在于：它包括主配电板、变频器、可编程控制器、电机、齿轮箱和高压冲水泵，所述的变频器的电输入端与主配电板的电输出端电连接，其电源输出端与电机的电输入端联接，所述的可编程控制器与变频器通讯通过profi-bus总线连接所述的电机与齿轮箱通过弹性连轴节连接，齿轮箱与高压冲水泵通过键连轴节连接。

由于变频器在运行时产生的高次谐波会对电网产生影响，使电网波型严重畸变，可能造成电网电压谐波分量大、电网功率因数很低。为抑制电源侧过压，同时降低由变频器产生的电流畸变，避免使主电源受到严重干扰，在主配电板与变频器之间串接一移相变压器。

所述的变频器为并采用独立的闭式循环冷却水系统的12脉冲IBGT整流控制变频器。

所述的移相变压器为三绕组移相变压器。

所述挖泥船高压冲水泵大功率变频调速系统分别设置两组接地，一组为动力地线，另一组为控制地线，变频器的接地端子直接接到动力地线上，可编程控制器的接地端子接到控制地线上。以此起到一定的抗干扰作用。

由于变频器输出的电压波形不是正弦波，波形中含有大量的谐波成分，其中的高次谐波会使变频器输出电流增大，造成电机绕组发热，产生振动和噪声，加速绝缘老化，损坏电机。因此，在安装中应尽量缩短变频器到电机配线距离，将变频器尽量靠近电机安装，并直接与电机连接。

变频器和电机之间的动力电缆采用全屏蔽的EMC(电磁兼容)电缆，在电机和变频器两端都360度接地。

在综合布线时，将动力、控制，通讯的电缆分开走线，分走不同的桥架和线槽。尽量避免信号线与动力线交叉敷设，若不可避免时，两者之间应保持一定的距离，减少信号线被干扰的机会。

由于变频器的控制回路是弱信号回路，极易遭受干扰，因此，变频器在安装使用时，对控制回路采取抗干扰措施。对控制信号选用屏蔽的绞合控制电缆进行连接，将电缆屏蔽层的两端做360度接地。

为消耗变频器停车时剩余的电能，可在变频器中加接一刹车电阻。

本实用新型的一种挖泥船高压冲水泵大功率变频调速系统与现有技术相比，具有以下优点：(1)加入了可编程控制器在大功率变频调速系统中的应用，使调速系统的性能和电气部分的自动化可靠性提高到了一个全新的水平；(2)采用先进的变频器驱动，节能环保，而且还具有优秀的调速性能表现，达到0～1480rpm按二次速度-负荷曲线调速，1480～1683rpm恒扭矩输出；(3)通过采用增设移相变压器、选用屏蔽电缆、合理进行设备布置及布线等有效措施，使高频的辐射电流被限制在系统内部，向外的辐射大大减弱，抗干扰的效果非常明显，从而可以忽略其对周围其他设备的干扰；(4)增设刹车电阻，消耗变频器停车时剩余的电能，避免电机跟随水泵的惯性矩持续运转直到水重力的作用而自由反转。

附图说明

图1是本挖泥船高压冲水泵大功率变频调速系统的工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，本实施例的挖泥船高压冲水泵8大功率变频调速系统包括主配电板1、变频器2、移相变压器3、刹车电阻4、可编程控制器5、电机6、齿轮箱7和高压冲水泵8，所述变频器2为并采用独立的闭式循环冷却水系统的12脉冲变频器2，它的电输入端与主配电板1的电输出端电连接，其电输出端与电机6的电输入端电联接；所述移相变压器3为三绕组移相变压器3，它串接在主配电板1与变频器2之间，以抑制电源侧过压，同时降低由变频器2产生的电流畸变，避免使主电源受到严重干扰；所述的可编程控制器5与变频器2通讯连接(PROBUS)，以实现本变频调速系统的起停、调速、转速、启动连锁和启动允许信号的采集、完成系统的控制功能；所述刹车电阻4与变频器2串接，以消耗变频器2停车时剩余的电能；所述的电机6与齿轮箱7轴连接，齿轮箱7与高压冲水泵8轴连接；本系统分别设置两组接地，一组为动力地线，另一组为控制地线，变频器2的接地端子直接接到动力地线上，可编程控制器5的接地端子接到控制地线上；由于变频器2输出的电压波形不是正弦波，波形中含有大量的谐波成分，其中的高次谐波会使变频器2输出电流增大，造成电机6绕组发热，产生振动和噪声，加速绝缘老化，损坏电机6，因此，在安装中尽量缩短变频器2到电机6配线距离，将变频器2尽量靠近电机6安装，并直接与电机6连接；变频器2和电机6之间的动力电缆采用双屏蔽的EMC电缆，在电机6和变频器2两端都360度接地；在综合布线时，将动力、控制，通讯的电缆分开走线，分走不同的桥架和线槽，尽量避免信号线与动力线交叉敷设；由于变频器2的控制回路是弱信号回路，极易遭受干扰，因此，变频器2在安装使用时，对控制回路采取抗干扰措施。对控制信号选用屏蔽的绞合控制电缆进行连接，将电缆屏蔽层的两端做360度接地。