[实用新型]船舶电力推进系统的控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电力推进系统控制装置，尤其涉及一种用于船舶电力推进系统的控制装置。

背景技术

电力推进以其配置灵活、操控方便、无复杂机械传动系统的优点在现代工程船舶制造中得到了广泛采用。船舶电力推进系统主要由柴油发电机组、变频器、异步电动机和螺旋桨机械系统组成。在船舶航行过程中，由于风浪可能使螺旋桨短时露出水面，并再次回到水中。船舶螺旋桨的转矩与转速平方成正比，且在水中和空气中转矩相差极大，因此在螺旋桨转速较高时，频繁的出水面和进入水面会使螺旋桨的转矩大幅度频繁波动，从而造成螺旋桨和其轴系疲劳损伤，降低其使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种船舶电力推进的控制装置，降低船舶螺旋桨短时跃出水面造成的螺旋桨及其轴系转矩的波动。

本实用新型提供了一种船舶电力推进系统的控制装置，它包括一个计算模块、一个比较判断模块和一个切换模块。计算模块用于计算船舶电力推进系统的电机实际转矩的转矩加速度，其输入端可接收来自电力推进系统的电机实际转矩信号，且其输出端可输出电力推进系统的转矩加速度信号。比较判断模块可比较转矩加速度与船舶电力推进系统的转矩加速度设定值的大小，其输入端可输入转矩加速度信号和转矩加速度设定值，且其输出端可输出一个比较信号。切换模块用于控制船舶电力推进系统的螺旋桨的转速，其输入端可输入比较信号，且其输出端可输出一个切换信号使螺旋桨的转速在船舶电力推进系统的转速设定值和船舶电力推进系统的转速门槛值之间切换。

船舶电力推进系统的控制装置，可判断螺旋桨是否露出水面，且当判断螺旋桨露出水面时，降低螺旋桨的转速到安全的螺旋桨门槛转速V_g，以减小螺旋桨的转矩波动，从而降低螺旋桨和其轴系疲劳损伤，延长其使用寿命。

在船舶电力推进系统的控制装置的再一种示意性的实施方式中，控制装置还设有一个比较模块，它可比较船舶电力推进系统的螺旋桨实际转速与船舶电力推进系统的螺旋桨门槛转速，其输入端可输入船舶电力推进系统的螺旋桨的实际转速信号，其输出端可输出一个第一使能信号，切换模块可输入第一使能信号，且切换模块输出切换信号使螺旋桨的转速为转速设定值。

在船舶电力推进系统的控制装置的另一种示意性的实施方式中，比较判断模块中还设有一个可计算电机实际转矩以转矩加速度变化持续时间的计时器，和一个可比较转矩加速度与转矩加速度设定值的比较器，计时器与比较器可信号连接，且计时器可输出一个第二使能信号至比较器，比较器的输入端可输入转矩加速度信号和转矩加速度设定值信号，且比较器可控制比较判断模块输出比较信号。

在船舶电力推进系统的控制装置的又一种示意性的实施方式中，控制装置还设有一个第一滤波模块，第一滤波模块可滤除输入至计算模块的输入端的电机实际转矩信号中包含的干扰信号。

在船舶电力推进系统的控制装置的又一种示意性的实施方式中，控制装置还设有一个辨别模块，它包括一个辨别器和一个开关器，辨别器可比较实际转速和船舶电力推进系统的螺旋桨的转速下限值，其输入端可输入实际转速信号，其输出端可输出一个第三使能信号；第三使能信号可控制开关器接通或关断输入至比较判断模块的转矩加速度设定值。

在船舶电力推进系统的控制装置的又一种示意性的实施方式中，控制装置还设有一个第二滤波模块，第二滤波模块可滤除输入至辨别模块的实际转速信号中包含的干扰信号。

在船舶电力推进系统的控制装置的又一种示意性的实施方式中，切换模块包括一个第二比较器、一个逻辑“或”运算器、一个RS触发器和一个切换器，第二比较器可辨别比较信号是否大于零，其输入端可输入比较信号，其输出端可输出一个正值信号和一个负值信号，逻辑“或”运算器的输入端可输入负值信号和第一使能信号，其输出端可输出一个复位信号，RS触发器的输入端可输入正值信号或复位信号，其输出端可输出一个切换信号，切换信号可控制切换器输出螺旋桨门槛转速或转速设定值。

下文将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施例，对船舶电力推进系统的控制装置的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

附图说明

以下附图仅对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。

图1用于说明船舶电力推进系统的控制装置一种示意性实施方式的结构示意图。

图2用于说明船舶电力推进系统的控制装置其它示意性实施方式的结构示意图。

标号说明

10计算模块

20比较模块

30比较判断模块