一种电动锚机动态制动装置和方法

专利名称：一种电动锚机动态制动装置和方法
技术领域：
本发明涉及船舶设备领域，特别涉及一种电动锚机动态制动装置和方法。
背景技术：
电动锚机是一种安装在船舶首艉部主甲板上，供船舶起锚、抛锚系缆用的船用设 备。
电动锚机主要包括电机、连接在电机输出轴上的滚筒、缠绕在滚筒上的锚链、与 锚链一端连接的锚、控制系统以及控制手柄。在放锚时，控制手柄先给出一个速度信号，控 制系统根据给定的速度信号向电机输出一个转速值，电机根据控制系统输出的转速值控制 锚链进行下放。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术存在以下问题
由于锚及锚链有重量，在下放的过程受此重量的影响会产生一个向下的加速度， 使得锚下放的速度变快，导致电机被拖着加快转速，使得电机的转速值高于实际控制系统 给定电机的转速值，并且电机的转速值会逐渐增大；电机的转速值高于控制系统给定的转 速值后，电机会处于发电状态，而电机发电产生的电能就会反馈到控制系统中，对电机的性 能、使用寿命以及控制系统的稳定性产生影响。发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种电动锚机动态制动装置和方 法。所述技术方案如下
本发明实施例提供了 一种电动锚机动态制动装置，所述装置包括
用于检测锚链下放速度的测速模块、用于通过与滚筒摩擦降低所述锚链下放速度 的带式制动器、用于以恒定转矩值控制电动锚机转动的恒转矩模块、以及用于当测速模块 测得的锚链下放速度大于预设值时控制带式制动器工作的控制模块；所述控制模块分别与 所述测速模块、所述恒转矩模块以及所述带式制动器电连接，所述恒转矩模块还与所述电 动锚机的电机电连接。
其中，所述控制模块包括可编程逻辑控制器。
其中，所述恒转矩模块为变频器。
其中，所述测速模块为安装在电动锚机上的速度传感器。
进一步地，所述装置还包括用于设置所述预设值的设置模块，所述设置模块与所 述控制模块电连接。
另一方面，本发明实施例还提供了一种电动锚机动态制动方法，所述方法包括
以恒定转矩值控制电动锚机的电机转动；
检测锚链下放速度；
当测得的所述锚链下放速度大于预设值时，打开带式制动器以降低所述锚链下放速度。
进一步地，所述以恒定转矩值控制电动锚机的电机转动，包括采用变频器以所述恒定转矩值控制所述电动锚机的电机转动。进一步地,所述方法还包括当测得的所述锚链下放速度小于或等于所述预设值时，关闭所述带式制动器。本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是通过让电动锚机的电机工作在恒转矩模式下，使得锚链在整个下放的过程中可处于一个相对匀速的状态下，同时采用带式制动器对锚链下放速度增加时进行减速，避免电机会处于发电状态，而造成的对电机的性能、使用寿命以及控制系统的稳定性产生影响。


为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本发明实施例一提供的电动锚机动态制动装置结构示意图；图2是本发明实施例二提供的电动锚机动态制动方法流程图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。实施例一本发明实施例提供了 一种电动锚机动态制动装置，参见图1，该装置包括用于检测锚链下放速度的测速模块100、用于通过与滚筒摩擦降低锚链下放速度的带式制动器200、用于以恒定转矩值控制电动锚机的电机300转动的恒转矩模块400、以及用于当测速模块100测得的锚链下放速度大于预设值时控制带式制动器200工作的控制模块500 ;控制模块500分别与测速模块100、恒转矩模块400以及带式制动器200电连接，恒转矩模块400还与电动锚机的电机300电连接。具体地，控制模块500包括用于判断测速模块100测得的锚链速度是否超过预设值的判断单元，用于当判断单元判断锚链速度超过预设值时，打开带式制动器200的开关单元，判断单元分别与测速模块100以及开关单元电连接，开关单元还与带式制动器200电连接。相应地，当测得的锚链速度小于或等于预设值时，关闭带式制动器。优选地，控制模块500包括可编程逻辑控制器。其中，恒转矩模块400为变频器。其中，测速模块100为安装在电动锚机上的速度传感器。具体地，速度传感器可以直接测量锚链的下放速度；也可以测量电机输出轴的速度，从而得到锚链下放速度。速度传感器的具体位置也根据上述情况相应设置。进一步地，该装置还包括用于设置预设值的设置模块600，设置模块600与控制模块500电连接。一方面，恒转矩模块400为电动锚机的电机300提供一个恒定的转矩值，利用此恒定的转矩值可使锚链在一个相对匀速的状态下进行下放，同时通过的测速模块100实时检 测锚链的下放速度，当下放中的锚链由于受到其它因素的影响而使下放速度增加并超过预 设值时，通过控制模块500发出指令控制带式制动器200打开，进行制动，从而降低锚链的 下放速度。使得锚链的下放速度稳定。
另一方面，由于电动锚机的电机300输出在恒转矩模式下,使得锚链在整个下放 的过程中可处于一个相对匀速的状态下，因此带式制动器200的使用频率会很小，避免了 由于频繁使用带式制动器200而使带式制动器200的制动带变形，同时减少了带式制动器 200与滚筒的摩擦次数，降低了彼此之间的磨损度。
本发明实施例通过让电动锚机的电机工作在恒转矩模式下，使得锚链在整个下放 的过程中可处于一个相对匀速的状态下，同时采用带式制动器对锚链下放速度增加时进行 减速，避免电机会处于发电状态，而造成的对电机的性能、使用寿命以及控制系统的稳定性 产生影响。
实施例二
本发明实施例提供了一种电动锚机动态制动方法，如图2，该方法包括
步骤1:以恒定转矩值控制电动锚机的电机转动。
其中，采用变频器以恒定转矩值控制电动锚机的电机转动。通过变频器为电动锚 机的电机提供一个恒定的转矩值，利用此恒定的转矩值可使锚链在一个相对匀速的状态下 进行下放。
步骤2 :检测锚链下放速度。
这里可以通过速度传感器来实现对锚链下放速度的检测。
步骤3 :当测得的锚链下放速度大于预设值时，打开带式制动器以降低锚链下放 速度。
进一步地，当测得的锚链下放速度小于或等于预设值时，关闭带式制动器。
当下放中的锚链由于受到其它因素的影响而使下放速度增加并超过预设值时，打 开控制带式制动器，带式制动器与滚筒摩擦，从而降低锚链的下放速度。使得锚链的下放速度稳定。
同时，由于电动锚机的电机输出在恒转矩模式下，使得锚链在整个下放的过程中 可处于一个相对匀速的状态下，因此带式制动器的使用频率会很小，避免了由于频繁使用 带式制动器而使带式制动器的制动带变形，同时减少了带式制动器与滚筒的摩擦次数，降 低了彼此之间的磨损度。
本发明实施例通过让电动锚机的电机工作在恒转矩模式下，使得锚链在整个下放 的过程中可处于一个相对匀速的状态下，同时采用带式制动器对锚链下放速度增加时进行 减速，避免电机会处于发电状态，而造成的对电机的性能、使用寿命以及控制系统的稳定性产生影响。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件 来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读 存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和 原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种电动锚机动态制动装置，其特征在于，所述装置包括用于检测锚链下放速度的测速模块(100)、用于通过与滚筒摩擦降低所述锚链下放速度的带式制动器(200)、用于以恒定转矩值控制电动锚机的电机(300)转动的恒转矩模块(400)、以及用于当所述测速模块(100)测得的所述锚链下放速度大于预设值时控制所述带式制动器(200)工作的控制模块(500);所述控制模块(500)分别与所述测速模块(100)、所述恒转矩模块(400)以及所述带式制动器(200)电连接，所述恒转矩模块(400)还与所述电动锚机的电机(300)电连接。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制模块(500)包括可编程逻辑控制器。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述恒转矩模块(400)为变频器。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测速模块(100)包括安装在电动锚机上的速度传感器。
5.根据权利要求1-4任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括用于设置所述预设值的设置模块(600)，所述设置模块(600)与所述控制模块(500)电连接。
6.—种电动锚机动态制动方法,其特征在于,所述方法包括以恒定转矩值控制电动锚机的电机转动；检测锚链下放速度； 当测得的所述锚链下放速度大于预设值时，打开带式制动器以降低所述锚链下放速度。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述以恒定转矩值控制电动锚机的电机转动，包括采用变频器以所述恒定转矩值控制所述电动锚机的电机转动。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括当测得的所述锚链下放速度小于或等于所述预设值时，关闭所述带式制动器。
全文摘要
本发明公开了一种电动锚机动态制动装置和方法，属于船舶设备领域。所述装置包括用于检测锚链下放速度的测速模块、用于通过与滚筒摩擦降低锚链下放速度的带式制动器、用于以恒定转矩值控制电动锚机的电机转动的恒转矩模块、以及用于当测速模块测得的锚链下放速度大于预设值时控制带式制动器工作的控制模块。本发明通过让电动锚机的电机工作在恒转矩模式下，使得锚链在整个下放的过程中可处于一个相对匀速的状态下，同时采用带式制动器对锚链下放速度增加时进行减速，避免电机会处于发电状态，而造成的对电机的性能、使用寿命以及控制系统的稳定性产生影响。
文档编号B63B21/18GK102991644SQ20121049708
公开日2013年3月27日 申请日期2012年11月28日 优先权日2012年11月28日
发明者王楠, 马志刚, 毛玉国, 李海, 杨竣 申请人:武汉船用机械有限责任公司