吊舱回转控制装置、吊舱回转的控制方法和装置与流程

本公开涉及自动控制，特别涉及一种吊舱回转控制装置、吊舱回转的控制方法和装置。

背景技术：

1、吊舱推进系统是一种船舶推进装置，吊舱推进系统通常包括转舵机构和推进器，转舵机构连接推进器和船体，推进器用于为船舶航行提供动力，转舵机构用于将推进器的动力传递至船体。在船体上通常还设置有回转控制装置，回转控制装用于驱动转舵机构转动，以使转动机构能带动与其相连的推进器转动，从而实现全回转舵桨的360°全方位转舵。

2、相关技术中，回转控制装置通常包括多个电机和控制器，控制器与多个电机电性连接，且多个电机分别通过齿轮与转舵机构的回转支承上的齿圈啮合，以驱动回转支承转动。在需要转舵时，控制器输出指令控制多个电机动作，多个电机共同驱动转舵机构的回转支承转动，以带动转舵机构和推进器转动，实现转舵的目的。

3、然而，不同电机的齿轮与齿圈之间存在装配误差，在电机刚启动的过程中，部分电机控制的齿轮先与回转支承上的齿圈啮合，导致部分电机会承担大部分的载荷，容易导致部分电机过载的问题，甚至出现烧毁电机的情况。

技术实现思路

1、本公开实施例提供了一种吊舱回转控制装置、吊舱回转的控制方法和装置，能改善刚启动回转支承时，部分电机容易出现过载的问题，提高吊舱回转控制装置的可靠性。所述技术方案如下：

2、本公开实施例提供了一种吊舱回转控制装置，所述吊舱回转控制装置包括：控制器、至少两个变频器和至少两个电机，所述变频器与所述电机一一对应，所述变频器与对应的所述电机电性连接，所述控制器分别与各所述变频器电性连接；所述控制器被配置为，控制各所述变频器驱动对应的所述电机以目标转速转动；获取各所述电机的实时转矩，在所述实时转矩不小于设定阈值时，控制所述变频器使所述实时转矩超过所述设定阈值的电机停止转动。

3、在本公开实施例的一种实现方式中，所述控制器还用于控制各所述变频器获取对应的所述电机的实际转速，并基于所述实际转速和所述目标转速的转速差值，向各所述变频器输出变速指令，控制所述变频器驱动对应的所述电机变速转动，直至各所述电机的转速差值在设定范围内。

4、在本公开实施例的另一种实现方式中，所述变速指令包括增速指令和减速指令；所述控制器还用于当所述转速差值在所述设定范围外，且所述实际转速大于所述目标转速时，向所述变频器输出所述减速指令，控制所述变频器驱动对应的所述电机减速转动；当所述转速差值在所述设定范围外，且所述实际转速小于所述目标转速时，向所述变频器输出所述增速指令，控制所述变频器驱动对应的所述电机加速转动。

5、在本公开实施例的另一种实现方式中，所述设定阈值为所述电机的额定转矩与设定系数的乘积，所述设定系数的范围为60％至90％。

6、本公开实施例提供了一种吊舱回转的控制方法，所述控制方法采用如前文所述的吊舱回转控制装置执行，包括：控制各变频器驱动对应的电机以目标转速转动；获取各所述电机的实时转矩；在所述实时转矩不小于设定阈值时，控制所述变频器使所述实时转矩超过所述设定阈值的电机停止转动。

7、在本公开实施例的另一种实现方式中，所述控制各变频器驱动对应的电机以目标转速转动之后，还包括：控制各所述变频器获取对应的所述电机的实际转速；基于所述实际转速和所述目标转速的转速差值，向各所述变频器输出变速指令，控制所述变频器驱动对应的所述电机变速转动，直至各所述电机的转速差值在设定范围内。

8、在本公开实施例的另一种实现方式中，所述变速指令包括增速指令和减速指令；所述基于所述实际转速和所述目标转速的转速差值，向各所述变频器输出变速指令，控制所述变频器驱动对应的所述电机变速转动包括：当所述转速差值在所述设定范围外，且所述实际转速大于所述目标转速时，向所述变频器输出所述减速指令，控制所述变频器驱动对应的所述电机减速转动；当所述转速差值在所述设定范围外，且所述实际转速小于所述目标转速时，向所述变频器输出所述增速指令，控制所述变频器驱动对应的所述电机加速转动。

9、在本公开实施例的另一种实现方式中，所述控制各变频器驱动对应的电机以目标转速转动之前，还包括：将所述变频器划分为至少两组，每组所述变频器包括至少两个所述变频器；逐个控制各组所述变频器驱动对应的电机转动，并在各所述电机的转矩超过转矩阈值时，控制各组所述变频器停止驱动对应的电机转动。

10、在本公开实施例的另一种实现方式中，所述设定阈值为所述电机的额定转矩与设定系数的乘积，所述设定系数的范围为60％至90％。

11、本公开实施例提供了一种吊舱回转的控制装置，所述控制装置包括：第一控制模块，用于控制各变频器驱动对应的电机以目标转速转动；获取模块，用于获取各所述电机的实时转矩；第二控制模块，用于在所述实时转矩不小于设定阈值时，控制所述变频器使所述实时转矩超过所述设定阈值的电机停止转动。

12、本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

13、本公开实施例提供的吊舱回转控制装置包括控制器、变频器和电机，变频器和电机一一对应，且变频器和对应的电机电性连接，控制器分别和各变频器电性连接。在需要控制回转支撑的齿圈转动时，控制器直接控制各变频器，以让多个电机同时转动，向齿圈施加作用力。由于装配误差的存在，部分电机的齿轮会先和齿圈接触，这样部分电机的转矩承担驱动回转支承的全部力矩，使得部分电机的转矩很大。对此控制器还会获取各电机的实时转矩，在实时转矩超过设定阈值时，就控制变频器驱动过载的电机停止转动，避免电机长时间过载。这样先与齿圈接触的齿轮不在受到电机的驱动，而剩余的齿轮在电机的驱动下会逐步与齿圈接触，从而实现多电机同时驱动齿圈转动，且多电机的转矩分配均匀的目的，提升吊舱回转控制装置的可靠性。

技术特征：

1.一种吊舱回转控制装置，其特征在于，所述吊舱回转控制装置包括：控制器(10)、至少两个变频器(20)和至少两个电机(30)，所述变频器(20)与所述电机(30)一一对应，所述变频器(20)与对应的所述电机(30)电性连接，所述控制器(10)分别与各所述变频器(20)电性连接；

2.根据权利要求1所述的吊舱回转控制装置，其特征在于，所述控制器还用于控制各所述变频器获取对应的所述电机的实际转速，并基于所述实际转速和所述目标转速的转速差值，向各所述变频器输出变速指令，控制所述变频器驱动对应的所述电机变速转动，直至各所述电机的转速差值在设定范围内。

3.根据权利要求2所述的吊舱回转控制装置，其特征在于，所述变速指令包括增速指令和减速指令；

4.根据权利要求1至3任一项所述的吊舱回转控制装置，其特征在于，所述设定阈值为所述电机的额定转矩与设定系数的乘积，所述设定系数的范围为60％至90％。

5.一种吊舱回转的控制方法，其特征在于，所述控制方法采用如权利要求1至4任一项所述的吊舱回转控制装置执行，包括：

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述控制各变频器驱动对应的电机以目标转速转动之后，还包括：

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述变速指令包括增速指令和减速指令；所述基于所述实际转速和所述目标转速的转速差值，向各所述变频器输出变速指令，控制所述变频器驱动对应的所述电机变速转动包括：

8.根据权利要求5至7任一项所述的控制方法，其特征在于，所述控制各变频器驱动对应的电机以目标转速转动之前，还包括：

9.根据权利要求5至7任一项所述的控制方法，其特征在于，所述设定阈值为所述电机的额定转矩与设定系数的乘积，所述设定系数的范围为60％至90％。

10.一种吊舱回转的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：

技术总结
本公开提供了一种吊舱回转控制装置、吊舱回转的控制方法和装置，属于自动控制技术领域。该吊舱回转控制装置包括：控制器、至少两个变频器和至少两个电机，所述变频器与所述电机一一对应，所述变频器与对应的所述电机电性连接，所述控制器分别与各所述变频器电性连接；所述控制器被配置为，控制各所述变频器驱动对应的所述电机以目标转速转动；获取各所述电机的实时转矩，在所述实时转矩不小于设定阈值时，控制所述变频器使所述实时转矩超过所述设定阈值的电机停止转动。本公开能改善刚启动回转支承时，部分电机容易出现过载的问题，提高吊舱回转控制装置的可靠性。

技术研发人员：陈防震,马志刚,李洪强,侯志岩,苏颖,胡哲
受保护的技术使用者：武汉船用机械有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13