[实用新型]一种变频控制船舶舵机驱动装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种控制船舶舵机驱动装置，尤其涉及一种启动和停止柔和，运行平稳的变频控制船舶舵机驱动装置。

背景技术

舵机作为保证船舶安全航行的重要设备，可靠性要求较高。传统的电动舵机装置，工作时工频电压直接加到电机上，启动和停止时对电机冲击较大，且由于负载变化较大，运行时平稳性不好。

实用新型内容

针对传统电动舵机存在的上述缺点，本实用新型旨在提供一种启动和停止柔和，运行平稳的变频控制船舶舵机驱动装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种变频控制船舶舵机驱动装置，其特征是由船用变频器(1)、变频电机(7)、测速编码器(6)、减速机(4)、舵机机械装置(5)、制动装置接触器(2)和制动装置电机(3)组成，其中，船用变频器(1)通过电线与变频电机(7)连接，船用变频器(1) 通过制动装置接触器(2)与制动装置电机(3)连接；变频电机（7）通过减速机(4)与舵机机械装置(5)连接，变频电机（7）还通过测速编码器(6)与船用变频器(1)连接，将速度信号反馈到船用变频器（1）；所述的船用变频器（1）设置有Profibus-DP总线控制信号端(8)和直接I/O控制信号端(9)，采用Profibus-DP总线控制和直接I/O控制两种控制方式。

本实用新型的效果是：由一台高性能船用变频器、一台变频电机、一台减速机、一套舵机机械装置、一套机械制动装置组成。变频器控制采用Profibus-DP总线控制和直接I/O混合控制方式，系统启动停止信号采用直接I/O信号，力矩给定信号采用标准模拟量4-20mA信号，速度给定信号通过Profibus-DP总线给定，这样保证控制的可靠。变频器调速模式采用直接转矩控制，调速性能优越，当负载突然变化时，例如，当舵叶碰到急浪或冰块的冲击，力矩保持不变，由于负载惯性，速度也不会发生突变，从而减小对电机和机械装置的冲击。变频器制动方式采用能量回馈制动方式，不采用需要外接电阻箱的能耗制动，可以减小装置的体积，且反馈回的能量可以用在其它用电设备上。

舵需要转动时，首先，变频器启动先给出一个较小的转矩，此转矩保证制动装置打开时，舵叶不会往运动的反方向动作，然后打开制动装置，再后根据舵叶需要运动的快慢给定变频器的转矩和速度限定值。舵停止运动时，先给变频器转矩为零，待舵叶速度接近为零时，关闭制动装置，然后断开变频器启动信号。通过这种变频器控制方式，可以柔和的启动和停止舵机，而且在舵机运动过程中有较大的负载变化时，舵机也可以平稳动作。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

附图说明

附图是本实用新型电路原理图。

具体实施方式

附图中，一种变频控制船舶舵机驱动装置，由船用变频器1、变频电机7、测速编码器6、减速机4、舵机机械装置5、制动装置接触器2和制动装置电机3组成，其中，船用变频器1通过电线与变频电机7连接，船用变频器1通过制动装置接触器2与制动装置电机3连接；变频电机7通过减速机4与舵机机械装置5连接，变频电机7还通过测速编码器6与船用变频器1连接，将速度信号反馈到船用变频器1；所述的船用变频器1设置有Profibus-DP总线控制信号端8和直接I/O控制信号端9，采用Profibus-DP总线控制和直接I/O控制两种控制方式。

实际使用时，舵需要以速度a正向启动时，通过直接I/O信号端9给出启动信号start、方向信号FWD和转矩信号г₁，Profibus-DP总线信号端8给出一个较低的速度限定值V₁，此时变频器1启动，但是没有速度；然后变频器1切断零速信号，控制制动装置接触器2得电，制动装置电机3动作，制动装置打开，Profibus-DP总线信号端8给出需要的速度限定值V₂；变频器1拖动变频电机7动作，通过减速机4带动舵机机械装置5转动。