一种全回转舵桨的电动回转驱动系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种全回转舵桨的电动回转驱动系统及控制方法，属于全回转舵桨领域。电动回转驱动系统包括三台回转驱动电机和一台变频器，三台回转驱动电机包括第一回转驱动电机、第二回转驱动电机和第三回转驱动电机，三台回转驱动电机分别与变频器电连接，三台回转驱动电机在输出相同转矩时的滑差分别为S1T、S2T、S3T，且S1T、S2T、S3T满足一定的公式。本发明专利技术通过将三台回转驱动电机的滑差进行设置，从而保证在回转时不会出现各个电机负载严重不均衡的情况，当其中一台回转驱动电机损坏时，其它两台回转驱动电机可以继续工作，不会导致全回转舵桨的回转能力全部丧失。且三台回转驱动电机采用一台变频器控制，减少了生产成本。

An electric rotary drive system and control method for all rotary rudder propeller

The invention discloses an electric rotary driving system and a control method of a full rotary rudder paddle, which belongs to the field of full rotary rudder paddle. Electric rotary drive system includes three sets of rotary drive motor and a frequency converter, three sets of rotary drive motor includes a first rotary drive motor, second rotary drive motor and rotary drive motor third, three sets of rotary drive motor are respectively electrically connected with the transducer, three sets of rotary drive motor output in the same torque slip were S1T S3T, S2T, S1T, S2T, S3T, and certain formula. The three sets of rotary drive motor slip set, so as to ensure the rotation of each motor does not appear serious load imbalance situation, when one rotary drive motor is damaged, can continue to work the other two sets of rotary drive motor, rotary ability will not lead to loss of rudder propeller. And three revolving drive motors are controlled by a frequency converter to reduce the cost of production.

【技术实现步骤摘要】
一种全回转舵桨的电动回转驱动系统及控制方法
本专利技术涉及全回转舵桨领域，特别涉及一种全回转舵桨的电动回转驱动系统及控制方法。
技术介绍
全回转舵桨是一种将舵的功能与螺旋桨的功能相结合的一种推进器。全回转舵桨既可以通过调节螺旋桨转速控制推力大小，又可以在360°范围内回转以控制推力方向。在全回转舵桨中，一般通过液压回转系统或者电动回转系统驱动回转齿轮转动，从而实现全回转舵桨的回转。全回转舵桨的回转系统一般包括三个相同的驱动组件，每个驱动组件均包括马达(电机)、减速器和齿轮。这三个组件互为备用，其中一个组件损坏不会引起回转能力的完全丧失。为了避免出现某一个驱动组件力矩过大，而另外的驱动组件力矩过小的情况，三个驱动组件之间需要平均分配驱动力矩。目前，在电动回转系统中，每个驱动组件分别配置有一台变频器，通过三个变频器的主从控制，实现三台电机的同步起停以及力矩分配，以避免三台电机负载不同的问题。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题：通过三个变频器采用主从控制的方式驱动三台电机同步起停时，虽然从机的故障只会导致回转能力的部分丧失，但是主机的故障则会导致从机同时停机，从而引起回转能力的全部丧失。而且，采用三台变频器，会增加生产成本。
技术实现思路
为了解决现有技术中主机故障导致回转能力全部丧失，且采用三台变频器增加生产成本的问题，本专利技术实施例提供了一种全回转舵桨的电动回转驱动系统及控制方法。所述技术方案如下：第一方面，提供了一种全回转舵桨的电动回转驱动系统，所述电动回转驱动系统包括三台回转驱动电机和一台变频器，所述三台回转驱动电机包括第一回转驱动电机、第二回转驱动电机和第三回转驱动电机，所述三台回转驱动电机分别与所述变频器电连接，所述三台回转驱动电机在输出相同转矩时，所述第一回转驱动电机的滑差为S1T，所述第二回转驱动电机的滑差为S2T，所述第三回转驱动电机的滑差为S3T，且S1T、S2T、S3T满足|(Sa-S1T)/Sa|≤0.05，|(Sa-S2T)/Sa|≤0.05，|(Sa-S3T)/Sa|≤0.05，其中Sa＝(S1T+S2T+S3T)/3。进一步地，所述电动回转驱动系统还包括三个断路器，所述三个断路器包括第一断路器、第二断路器和第三断路器，所述第一断路器连接在所述第一回转驱动电机与所述变频器之间，所述第二断路器连接在所述第二回转驱动电机与所述变频器之间，所述第三断路器连接在所述第三回转驱动电机与所述变频器之间。进一步地，所述电动回转驱动系统还包括三个热继电器，所述三个热继电器包括第一热继电器、第二热继电器和第三热继电器，所述第一热继电器连接在所述第一回转驱动电机与所述变频器之间，所述第二热继电器连接在所述第二回转驱动电机与所述变频器之间，所述第三热继电器连接在所述第三回转驱动电机与所述变频器之间。进一步地，所述电动回转驱动系统还包括第四断路器，所述第四断路器连接在所述变频器与电网之间。进一步地，所述电动回转驱动系统还包括熔断器，所述熔断器连接在所述变频器与电网之间。进一步地，所述电动回转驱动系统还包括转速测量装置，所述转速测量装置用于测量所述第一回转驱动电机的转速。进一步地，所述转速测量装置包括编码器。第二方面，本专利技术提供了一种全回转舵桨的电动回转驱动系统的控制方法，所述控制方法适用于第一方面所述的电动回转驱动系统，所述控制方法包括：控制所述三台回转驱动电机开始进行直流抱闸；控制所述三台回转驱动电机停止进行机械抱闸；控制所述三台回转驱动电机停止进行直流抱闸；控制所述全回转舵桨回转；控制所述三台回转驱动电机开始进行直流抱闸；控制所述三台回转驱动电机进行机械抱闸；控制所述三台回转驱动电机停止进行直流抱闸。进一步地，控制所述三台回转驱动电机进行直流抱闸时，通入的直流电的电流大小分别与所述三台回转驱动电机的额定电流的大小相同。进一步地，在控制所述全回转舵桨回转之前，所述三台回转驱动电机开始进行直流抱闸的时刻与所述三台回转驱动电机停止进行机械抱闸的时刻之间的间隔为t，0.2s＜t＜5s。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过将三台回转驱动电机的滑差S1T、S2T、S3T设置为|(Sa-S1T)/Sa|≤0.05，|(Sa-S2T)/Sa|≤0.05，|(Sa-S3T)/Sa|≤0.05，其中Sa＝(S1T+S2T+S3T)/3。使得三台回转驱动电机具有较好的滑差一致性，从而避免在回转时出现各个电机负载不均衡的情况，当其中一台回转驱动电机损坏时，其它两台回转驱动电机可以继续工作，不会导致全回转舵桨的回转能力全部丧失。且三台回转驱动电机采用一台变频器控制，减少了生产成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，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是本专利技术实施例提供的一种全回转舵桨的电动回转驱动系统的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种全回转舵桨的电动回转系统的控制方法的方法流程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。本专利技术提供了一种全回转舵桨的电动回转驱动系统，图1是本专利技术实施例提供的一种全回转舵桨的电动回转驱动系统的结构示意图，如图1所示，该电动回转驱动系统包括三台回转驱动电机和一台变频器40，三台回转驱动电机包括第一回转驱动电机11、第二回转驱动电机12和第三回转驱动电机13，三台回转驱动电机分别与变频器40电连接，三台回转驱动电机在输出相同转矩时，第一回转驱动电机的滑差为S1T，第二回转驱动电机的滑差为S2T，第三回转驱动电机的滑差为S3T，且S1T、S2T、S3T满足|(Sa-S1T)/Sa|≤0.05，|(Sa-S2T)/Sa|≤0.05，|(Sa-S3T)/Sa|≤0.05，其中Sa＝(S1T+S2T+S3T)/3。具体地，变频器40可以包括一个逆变单元，三台回转驱动电机均可以与该逆变单元电连接。本专利技术通过将三台回转驱动电机的滑差S1T、S2T、S3T设置为|(Sa-S1T)/Sa|≤0.05，|(Sa-S2T)/Sa|≤0.05，|(Sa-S3T)/Sa|≤0.05，其中Sa＝(S1T+S2T+S3T)/3。使得三台回转驱动电机具有较好的滑差一致性，从而避免在回转时出现各个电机负载不均衡的情况，当其中一台回转驱动电机损坏时，其它两台回转驱动电机可以继续工作，不会导致全回转舵桨的回转能力全部丧失。且三台回转驱动电机采用一台变频器控制，减少了生产成本。进一步地，电动回转驱动系统还包括三个断路器，三个断路器包括第一断路器21、第二断路器22和第三断路器23，第一断路器21连接在第一回转驱动电机11与变频器40之间，第二断路器22连接在第二回转驱动电机12与变频器40之间，第三断路器23连接在第三回转驱动电机13与变频器40之间。通过在三台回转驱动电机与变频器之间分别设置断路器，当某一台回转驱动电机发生故障时，可以将该台回转驱动电机隔离，使其它两台回转驱动电机继续工作。进一步地，电动回转驱动系统还包括三个热继电器，三个热继电器包括第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全回转舵桨的电动回转驱动系统，其特征在于，所述电动回转驱动系统包括三台回转驱动电机和一台变频器，所述三台回转驱动电机包括第一回转驱动电机、第二回转驱动电机和第三回转驱动电机，所述三台回转驱动电机分别与所述变频器电连接，所述三台回转驱动电机在输出相同转矩时，所述第一回转驱动电机的滑差为S1T，所述第二回转驱动电机的滑差为S2T，所述第三回转驱动电机的滑差为S3T，且S1T、S2T、S3T满足|(Sa‑S1T)/Sa|≤0.05，|(Sa‑S2T)/Sa|≤0.05，|(Sa‑S3T)/Sa|≤0.05，其中Sa＝(S1T+S2T+S3T)/3。

【技术特征摘要】
1.一种全回转舵桨的电动回转驱动系统，其特征在于，所述电动回转驱动系统包括三台回转驱动电机和一台变频器，所述三台回转驱动电机包括第一回转驱动电机、第二回转驱动电机和第三回转驱动电机，所述三台回转驱动电机分别与所述变频器电连接，所述三台回转驱动电机在输出相同转矩时，所述第一回转驱动电机的滑差为S1T，所述第二回转驱动电机的滑差为S2T，所述第三回转驱动电机的滑差为S3T，且S1T、S2T、S3T满足|(Sa-S1T)/Sa|≤0.05，|(Sa-S2T)/Sa|≤0.05，|(Sa-S3T)/Sa|≤0.05，其中Sa＝(S1T+S2T+S3T)/3。2.根据权利要求1所述的电动回转驱动系统，其特征在于，所述电动回转驱动系统还包括第一断路器、第二断路器和第三断路器，所述第一断路器连接在所述第一回转驱动电机与所述变频器之间，所述第二断路器连接在所述第二回转驱动电机与所述变频器之间，所述第三断路器连接在所述第三回转驱动电机与所述变频器之间。3.根据权利要求1所述的电动回转驱动系统，其特征在于，所述电动回转驱动系统还包括第一热继电器、第二热继电器和第三热继电器，所述第一热继电器连接在所述第一回转驱动电机与所述变频器之间，所述第二热继电器连接在所述第二回转驱动电机与所述变频器之间，所述第三热继电器连接在所述第三回转驱动电机与所述变频器之间。4.根据权利要求1所述的电动回转驱动系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈利鹏，高海涛，马志刚，肖开明，叶志坚，温新民，
申请(专利权)人：武汉船用机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42