[发明专利]一种全回转舵桨系统及其采用的控制方法

说明书

本发明涉及一种全回转舵桨系统及其采用的控制方法。全回转舵桨系统包括操纵手柄、舵桨装置、控制装置，控制装置包括控制单元、n个变频器和n个转舵电机；控制单元与操纵手柄相连接，各个变频器分别与控制单元相连接，且各个变频器级联，转舵电机与变频器一一对应连接，各转舵电机与舵桨装置相连接。控制装置中，控制单元对变频器实时主/从控制模式。控制单元获取操纵信号，输出对应的舵角信号和转速信号给被定义为主机的变频器；控制单元获取实时转矩信号决定需要启动的被定义为从机的变频器的数量，并向需要启动的被定义为从机的变频器输出转速信号。本发明能够避免能源浪费，提高安全性，从而提高船舶推进系统平稳、可靠运行，提高安全性能。

技术领域

本发明属于转舵控制技术领域，具体涉及一种全回转舵桨系统及其采用的控制方法。

背景技术

全回转舵桨控制灵活，被广泛运用于内河小型船舶及港做拖轮、汽渡船等。现在电力驱动船舶由于绿色、环保、舒适性高等优势被大量应用，但是船型安装空间有限，需多台电机同步转舵。现有的控制方式为各台电机各自独立控制。在实船应用中，转舵控制一般为小角度，频繁控制的操纵模式，这样每次转舵控制都需转舵电机全部运转，造成能量的浪费。由于每台舵桨装置机械结构、装配等过程存在差异性，每台转舵电机驱动的负载大小无法保证一致性，这样负载分配不均匀，长时间运转会出现负载较大的转舵电机过载，从而导致转舵系统崩溃。并且当其中一台转舵电机出现故障时，原控制系统还会保持原控制状态运行，从而导致其他电机超负荷过载运行一段时间后，产生设备的损害，存在严重的安全隐患，无法保证船舶的正常航行。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够避免能源浪费、提高安全性的全回转舵桨系统及其采用的控制方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种全回转舵桨系统，包括操纵手柄、舵桨装置、用于基于所述操作手柄的动作而控制所述舵桨装置实现转舵的控制装置，所述控制装置包括控制单元、n个变频器和n个转舵电机，n为大于或等于2的整数；所述控制单元与所述操纵手柄相连接，各个所述变频器分别与所述控制单元相连接，且各个所述变频器级联，所述转舵电机与所述变频器一一对应连接，各所述转舵电机与所述舵桨装置相连接；

所述变频器用于获取主从机定义信号，根据所述主从机定义信号而被定义为主机或从机，还用于反馈变频器状态信号；被定义为主机的所述变频器用于接收舵角信号和转速信号，根据所述舵角信号和所述转速信号向其对应连接的所述转舵电机输出主驱动信号，还用于获取其对应连接的所述转舵电机的实时转矩并输出对应的实时转矩信号；被定义为从机的所述变频器用于接收所述转速信号和所述实时转矩信号，根据所述转速信号和所述实时转矩信号向其对应连接的所述转舵电机输出从驱动信号；

所述控制单元用于获取所述操纵手柄在被操纵时输出的操纵信号、所述变频器状态信号、所述实时转矩信号，根据所述操纵信号输出对应的所述舵角信号、根据所述变频器状态信号输出主从机定义信号，还用于向被定义为主机的所述变频器输出所述舵角信号和转速信号、根据所述实时转矩信号决定需要启动的被定义为从机的所述变频器的数量并向需要启动的被定义为从机的所述变频器输出所述转速信号。

一种上述全回转舵桨系统采用的控制方法，该控制方法为：操纵所述操纵手柄，所述操纵手柄输出所述操纵信号；

所述控制单元获取所述操纵信号，输出对应的所述舵角信号和转速信号给被定义为主机的所述变频器；

被定义为主机的所述变频器接收所述舵角信号和所述转速信号，并向其对应连接的所述转舵电机输出所述主驱动信号；

与被定义为主机的所述变频器相连接的所述转舵电机接收所述主驱动信号并运转，被定义为主机的所述变频器获取其对应连接的所述转舵电机的实时转矩并输出对应的实时转矩信号给被定义为从机的所述变频器和所述控制单元；