船用晶閘管可逆直流調速控制系統的制作方法
【專利摘要】一種船用晶閘管可逆直流調速控制系統，包括安裝于船舶甲板上的總配電箱、安裝于船艙內的直流調速柜和切換柜，所述總配電箱用于對三相交流電源進行分斷控制，所述直流調速柜用于將交流電轉換為直流電并驅動直流電動機，所述切換柜用于直流調速柜、直流發電機之間進行電源、信號切換；所述總配電箱連接直流調速柜，直流調速柜連接切換柜。本發明不僅具有調速性能好范圍廣、起動制動轉矩大、過載能力強、線路簡單控制方便等優點，而且還具有系統設備占地面積小、投資省、節能環保等優點。
【專利說明】船用晶閘管可逆直流調速控制系統
【技術領域】
[0001] 本發明一種船用晶閘管可逆直流調速控制系統，屬于自動控制領域。
【背景技術】
[0002] 工程起重船舶不同于普通的港口裝卸起重作業船舶，為保證工程質量和吊裝精 度，它對調速性能要求范圍廣，調速平滑精度高；啟動制動轉矩要求大，能快速啟動停車； 過載能力要求強，能承受頻繁的沖擊載荷。目前，該類船舶一般使用的是上世紀生產的交磁 擴大機控制的直流發電機組傳動方案（JF-F-D)。該方案雖然能夠滿足上述要求且不受施工 條件限制，但卻存在系統設備占地面積大、能耗噪音高、投入與運行維護費用高、操控難度 大等缺點。尤其是在能源價格高企的今天，已無法滿足節能環保、運行可靠與維護方便的現 代化生產要求。
【發明內容】
[0003] 為解決上述技術問題，本發明提供一種船用晶閘管可逆直流調速控制系統，它不 僅具有調速性能好、范圍廣、起動制動轉矩大、過載能力強、線路簡單控制方便等優點，而且 還具有系統設備占地面積小、投資省、節能環保等優點；同時可保留原系統（JF-F-D)，操作 時在兩套系統間切換。從而有效地滿足節能環保、運行可靠與維護方便的現代化生產需求。
[0004] 本發明的上述目的是通過這樣的技術方案來實現的：一種船用晶閘管可逆直流調 速控制系統，包括安裝于船舶甲板上的總配電箱、安裝于船艙內的直流調速柜和切換柜，所 述總配電箱用于對三相交流電源進行分斷控制，所述直流調速柜用于將交流電轉換為直流 電并驅動直流電動機，所述切換柜用于直流調速柜、直流發電機之間進行電源、信號切換； 所述總配電箱連接直流調速柜，直流調速柜連接切換柜。
[0005] 所述總配電箱包括：電源指示燈、總斷路器、互感器、三相電度表、箱體、第一面板； 電源指示燈安裝于第一面板上，用于三相380V交流電源指示；總斷路器安裝在箱體內，所 述總斷路器一端通過電纜與三相380V交流電源連接，另一端與安裝于直流調速柜內的斷 路器的輸入端連接，所述互感器和三相電度表安裝于箱體內。
[0006] 所述直流調速柜包括：柜體、柜體內安裝有：第二面板、第一直流調速器、第二直 流調速器、三相橋整流變壓器、三相橋整流器、PLC控制器、繼電器組； 所述切換柜包括：第一切換開關、第二切換開關、第三切換開關、第四切換開關； 第一直流調速器輸入端與斷路器的輸出端連接，第一直流調速器輸出端與第一切換開 關連接，為主鉤/付鉤直流電機提供動力電源； 第二直流調速器輸入端與斷路器的輸出端連接，第二直流調速器輸出端與第二切換開 關連接，為變幅/旋轉直流電機提供動力電源； 三相橋整流變壓器輸入端與斷路器的輸出端連接，三相橋整流變壓器輸出端與三相橋 整流器輸入端連接，三相橋整流器輸出端與第四切換開關連接，為直流電機控制柜/直流 電機勵磁/照明用電提供直流電源； 繼電器組將檢測到的系統信號發送到PLC控制器，文本顯示器通過總線與PLC控制器 連接，用于顯示系統操作與報警信息； 第三切換開關輸入端與直流電機控制柜連接，輸出端與第一直流調速器、第二直流調 速器連接，所述第三切換開關用于工作時在第一直流調速器、第二直流調速器于直流發電 機之間進行調速信號切換。
[0007] 本發明一種船用晶閘管可逆直流調速控制系統，通過直流調速器將交流電轉換為 直流電來驅動直流電動機，效率高達98%，運行時無噪音；采用PLC可編程序控制器進行調 節和控制，調速平滑范圍廣，穩態精度可達0. 01%，運行可靠、維護方便；系統設備高度集成 占地面積小，投入低；保留原系統，通過切換裝置可以在兩套系統間切換，作業時不受施工 條件限制，機動性強。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008] 圖1為本發明的連接框圖。
[0009] 圖2為本發明中總配電箱第一面板布置示意圖。
[0010] 圖3為本發明中總配電箱柜體內布置示意圖。
[0011] 圖4為本發明中直流調速柜第二面板布置示意圖。
[0012] 圖5為本發明中直流調速柜柜體內布置示意圖。
[0013] 圖6為本發明中切換柜布置示意圖。
【具體實施方式】
[0014] 一種船用晶閘管可逆直流調速控制系統，包括：用于實現對三相380V交流電源進 行分斷控制的總配電箱1，用于實現將交流電轉換為直流電并驅動直流電動機同時對其進 行速度、方向控制的直流調速柜8,用于實現直流電機控制柜在直流調速柜8和直流發電機 配電板之間進行電源、信號切換的切換柜31。
[0015] 所述的總配電箱1包括電源指示燈2、總斷路器3、互感器4、三相電度表5、箱體6、 第一面板7。電源指示燈2安裝在第一面板7上，用于三相380V交流電電源指示。總斷路 器3安裝在箱體6內，總斷路器3 -端通過電纜與三相380V電源相接，總斷路器3另一端 與直流調速柜8內的斷路器21輸入端相接，互感器4和三相電度表5安裝在箱體6內用于 用電計量。
[0016] 所述的直流調速柜8包括柜體9、第二面板10,第一直流調速器11、第二直流調速 器12、三相橋整流變壓器18、三相橋整流器17、PLC控制器20、繼電器組19、斷路器21安 裝于柜體9內。第一直流調速器11輸入端裝有電抗器13、交流接觸器14、熔斷器15,它們 與斷路器21輸出端相接，第一直流調速器11的輸出端裝有熔斷器15、直流接觸器16,與第 一切換開關32的輸入一端相接，為主鉤/付鉤直流電機提供動力電源。
[0017] 第二直流調速器12輸入端裝有電抗器13、交流接觸器14、熔斷器15,它們與與斷 路器21輸出端相接，第二直流調速器12輸出端裝有熔斷器15、直流接觸器16,與第二切換 開關33的一端相接，為變幅/旋轉直流電機提供動力電源。
[0018] 三相橋整流器變壓器18輸入端裝有交流接觸器14、熔斷器15,它們與斷路器21 輸出端相接，三相橋整流器變壓器18輸出端與三相橋整流器17輸入端相接，三相橋整流器 17輸出端裝有熔斷器15、直流接觸器13,與第四切換開關35的一端相接，為直流電機控制 柜/直流電機勵磁/照明用電提供直流電源。
[0019] 繼電器組19將檢測到的系統信號發送到PLC控制器20。文本顯示器17通過 PR0FIBUS總線與PLC控制器20連接顯示系統操作與報警信息。電壓表23、電流表24顯 示第一直流調速器11輸出電壓電流，和第一直流調速器12輸出電壓電流。電壓表、電流表 顯示三相橋整流器23輸出電壓電流，開關25控制第一直流調速器11的啟動、停止，指示燈 26指示第一切換開關32切換到第一直流調速器11，指示燈分別指示第一直流調速器11處 于工作準備狀態、運行狀態，開關第二控制直流調速器12的啟動、停止，指示燈指示第一切 換開關33切換到第二直流調速器12,指示燈指示第二直流調速器12處于工作準備狀態， 運行狀態；開關控制三相橋整流器17的啟動、停止，指示燈指示第四切換開關35切換到三 相橋整流器17,指示燈指示三相橋整流器17處于運行狀態和系統故障+故障復位，按鈕27 用于緊急情況下停止整個系統運行，電壓表28指示A相電壓、B相電壓、C相電壓、三相電壓 表29與轉換開關30配合測量三相電壓。
[0020] 所述的切換柜31包括：第一切換開關32的輸出端與直流控制柜相接，第一切換開 關32輸入一端與第一直流調速器11輸出端相接，第一切換開關32輸入另一端與直流發電 機配電板相接，工作時在第一直流調速器11/直流發電機間進行電源切換，為主鉤/付鉤直 流電機輸送動力電源； 第二切換開關33的輸出端與直流控制柜相接，第二切換開關33輸入一端與第二直流 調速器12輸出端相接，第二切換開關33輸入另一端與直流發電機配電板相接，工作時在第 二直流調速器12/直流發電機間進行電源切換，為變幅/旋轉直流電機輸送動力電源； 第四切換開關35的輸出端與直流控制柜相接，第四切換開關35輸入一端與三相橋整 流器17輸出端相接，第四切換開關35輸入另一端與直流發電機配電板相接，工作時在三相 橋整流器17/直流發電機間進行電源切換，為直流電機控制柜/直流電機勵磁/照明用電 輸送輔助電源； 第三切換開關34的輸入端與直流控制柜相接，第三切換開關34輸出一端與第一直流 調速器11相接，第三切換開關34輸出另一端與直流發電機配電板相接，工作時在第一直流 調速器11/直流發電機間進行調速信號切換，將主鉤/付鉤直流電機調速信號傳遞到第一 直流調速器11/直流發電機。
[0021] 本發明實施步驟如下： 總配電箱1的總斷路器3合閘。
[0022] 1、直流調速柜8內的斷路器21合閘，檢查各儀表/指示燈/文本顯示器是否正常 指示，有無報警信息。如果發現有異常或者有報警指示，需要找出原因和正確處理后方可進 行下一步操作。
[0023] 2、操作確認切換柜31的五組切換開關切換到位。
[0024] 3、把三相橋整流器17的開關置于0N，啟動三相橋整流器17,確認各儀表/指示燈 正常指示。
[0025] 4、把第一直流調速器11、第二直流調速器12的開關分別置于0N，啟動第一直流調 速器11、第二直流調速器12,即可進行起吊操作。
【權利要求】
1. 一種船用晶閘管可逆直流調速控制系統，包括安裝于船舶甲板上的總配電箱（1)、 安裝于船艙內的直流調速柜（8)和切換柜（31 )，其特征在于， 所述總配電箱（1)用于對三相交流電源進行分斷控制， 所述直流調速柜（8)用于將交流電轉換為直流電并驅動直流電動機， 所述切換柜（31)用于直流調速柜（8)、直流發電機之間進行電源、信號切換； 所述總配電箱（1)連接直流調速柜（8 )，直流調速柜（8 )連接切換柜（31)。
2. 根據權利要求1所述一種船用晶閘管可逆直流調速控制系統，其特征在于，所述總 配電箱（1)包括：電源指示燈（2)、總斷路器（3)、互感器（4)、三相電度表（5)、箱體（6)、第 一面板（7 );電源指示燈（2 )安裝于第一面板（7 )上，用于三相380V交流電源指示；總斷路 器（3 )安裝在箱體（6 )內，所述總斷路器（3 ) -端通過電纜與三相380V交流電源連接，另一 端與安裝于直流調速柜（8)內的斷路器（21)的輸入端連接，所述互感器（4)和三相電度表 (5)安裝于箱體（6)內。
3. 根據權利要求1所述一種船用晶閘管可逆直流調速控制系統，其特征在于，所述直 流調速柜（8)包括：柜體（9)、柜體（9)內安裝有：第二面板（10)、第一直流調速器（11)、第 二直流調速器（12)、三相橋整流變壓器（18)、三相橋整流器（17)、PLC控制器（20)、繼電器 組（19); 所述切換柜（31)包括：第一切換開關（32)、第二切換開關（33)、第三切換開關（34)、第 四切換開關（35); 第一直流調速器（11)輸入端與斷路器（21)的輸出端連接，第一直流調速器（11)輸出 端與第一切換開關（32)連接，為主鉤/付鉤直流電機提供動力電源； 第二直流調速器（12)輸入端與斷路器（21)的輸出端連接，第二直流調速器（12)輸出 端與第二切換開關（33)連接，為變幅/旋轉直流電機提供動力電源； 三相橋整流變壓器（18)輸入端與斷路器（21)的輸出端連接，三相橋整流變壓器（18) 輸出端與三相橋整流器（17)輸入端連接，三相橋整流器（17)輸出端與第四切換開關（35) 連接，為直流電機控制柜/直流電機勵磁/照明用電提供直流電源； 繼電器組（19)將檢測到的系統信號發送到PLC控制器（20)，文本顯示器（22)通過總 線與PLC控制器（20)連接，用于顯示系統操作與報警信息； 第三切換開關（34)輸入端與直流電機控制柜連接，輸出端與第一直流調速器（11)、第 二直流調速器（12)連接，所述第三切換開關（34)用于工作時在第一直流調速器（11)、第二 直流調速器（12)于直流發電機之間進行調速信號切換。
【文檔編號】H02P7/00GK104104289SQ201310118838
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年4月8日 優先權日:2013年4月8日
【發明者】杜玉成, 張學友, 蔡敏, 李林, 林閩贛, 于洪成 申請人:中國葛洲壩集團股份有限公司