專利名稱：挖泥船高壓沖水泵大功率變頻調(diào)速系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種高壓沖水泵調(diào)速系統(tǒng)，特別是涉及一種用于挖泥船的高 壓沖水泵大功率變頻調(diào)速系統(tǒng)，屬于調(diào)速系統(tǒng)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前用于挖泥船的高壓沖水泵調(diào)速系統(tǒng)主要采用柴油機驅(qū)動和自藕變壓器 驅(qū)動兩種形式，前者由于需要消耗大量柴油，不夠環(huán)保，而且在低速運行時還容 易死機后者較為環(huán)保，但調(diào)速范圍與性能卻比較差，后者則無法實現(xiàn)無極調(diào)速且 起動電流大，起動時對船舶電站的沖擊容易引起電網(wǎng)電壓與頻率的波動

實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種環(huán)保、安全、調(diào)速性能優(yōu)秀的挖泥船高壓沖 水泵大功率變頻調(diào)速系統(tǒng)。
本實用新型目的通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)
一種挖泥船高壓沖水泵大功率變頻調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于它包括主配電板、 變頻器、可編程控制器、電機、齒輪箱和高壓沖水泵，所述的變頻器的電輸入端 與主配電板的電輸出端電連接，其電源輸出端與電機的電輸入端聯(lián)接，所述的可 編程控制器與變頻器通訊通過profi-bus總線連接所述的電機與齒輪箱通過彈性 連軸節(jié)連接，齒輪箱與高壓沖水泵通過鍵連軸節(jié)連接。
由于變頻器在運行時產(chǎn)生的高次諧波會對電網(wǎng)產(chǎn)生影響，使電網(wǎng)波型嚴重畸 變，可能造成電網(wǎng)電壓諧波分量大、電網(wǎng)功率因數(shù)很低。為抑制電源側(cè)過壓，同 時降低由變頻器產(chǎn)生的電流畸變，避免使主電源受到嚴重干擾，在主配電板與變 頻器之間串接一移相變壓器。
所述的變頻器為并采用獨立的閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的12脈沖IBGT整流控 制變頻器。
所述的移相變壓器為三繞組移相變壓器。
所述挖泥船高壓沖水泵大功率變頻調(diào)速系統(tǒng)分別設(shè)置兩組接地， 一組為動力 地線，另一組為控制地線，變頻器的接地端子直接接到動力地線上，可編程控制 器的接地端子接到控制地線上。以此起到一定的抗干擾作用。由于變頻器輸出的電壓波形不是正弦波，波形中含有大量的諧波成分，其中 的高次諧波會使變頻器輸出電流增大，造成電機繞組發(fā)熱，產(chǎn)生振動和噪聲，加 速絕緣老化，損壞電機。因此，在安裝中應(yīng)盡量縮短變頻器到電機配線距離，將 變頻器盡量靠近電機安裝，并直接與電機連接。
變頻器和電機之間的動力電纜采用全屏蔽的EMC (電磁兼容)電纜，在電 機和變頻器兩端都360度接地。
在綜合布線時，將動力、控制，通訊的電纜分開走線，分走不同的橋架和線 槽。盡量避免信號線與動力線交叉敷設(shè)，若不可避免時，兩者之間應(yīng)保持一定的 距離，減少信號線被干擾的機會。
由于變頻器的控制回路是弱信號回路，極易遭受干擾，因此，變頻器在安裝 使用時，對控制回路采取抗干擾措施。對控制信號選用屏蔽的絞合控制電纜進行 連接，將電纜屏蔽層的兩端做360度接地。
為消耗變頻器停車時剩余的電能，可在變頻器中加接一剎車電阻。
本實用新型的一種挖泥船高壓沖水泵大功率變頻調(diào)速系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)相比， 具有以下優(yōu)點(1)加入了可編程控制器在大功率變頻調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用，使調(diào) 速系統(tǒng)的性能和電氣部分的自動化可靠性提高到了一個全新的水平；(2)采用先 進的變頻器驅(qū)動，節(jié)能環(huán)保，而且還具有優(yōu)秀的調(diào)速性能表現(xiàn)，達到0 1480rpm 按二次速度-負荷曲線調(diào)速，1480 1683rpm恒扭矩輸出；(3)通過采用增設(shè)移相 變壓器、選用屏蔽電纜、合理進行設(shè)備布置及布線等有效措施，使高頻的輻射電 流被限制在系統(tǒng)內(nèi)部，向外的輻射大大減弱，抗干擾的效果非常明顯，從而可以 忽略其對周圍其他設(shè)備的干擾；(4)增設(shè)剎車電阻，消耗變頻器停車時剩余的電 能，避免電機跟隨水泵的慣性矩持續(xù)運轉(zhuǎn)直到水重力的作用而自由反轉(zhuǎn)。


圖1是本挖泥船高壓沖水泵大功率變頻調(diào)速系統(tǒng)的工作原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明。
如圖1所示，本實施例的挖泥船高壓沖水泵8大功率變頻調(diào)速系統(tǒng)包括主配 電板l、變頻器2、移相變壓器3、剎車電阻4、可編程控制器5、電機6、齒輪 箱7和高壓沖水泵8，所述變頻器2為并采用獨立的閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的12脈沖變頻器2，它的電輸入端與主配電板l的電輸出端電連接，其電輸出端與電 機6的電輸入端電聯(lián)接；所述移相變壓器3為三繞組移相變壓器3，它串接在主 配電板1與變頻器2之間，以抑制電源側(cè)過壓，同時降低由變頻器2產(chǎn)生的電流 畸變，避免使主電源受到嚴重干擾；所述的可編程控制器5與變頻器2通訊連接 (PROBUS)，以實現(xiàn)本變頻調(diào)速系統(tǒng)的起停、調(diào)速、轉(zhuǎn)速、啟動連鎖和啟動允 許信號的采集、完成系統(tǒng)的控制功能；所述剎車電阻4與變頻器2串接，以消耗 變頻器2停車時剩余的電能；所述的電機6與齒輪箱7軸連接，齒輪箱7與高壓 沖水泵8軸連接；本系統(tǒng)分別設(shè)置兩組接地， 一組為動力地線，另一組為控制地 線，變頻器2的接地端子直接接到動力地線上，可編程控制器5的接地端子接到 控制地線上；由于變頻器2輸出的電壓波形不是正弦波，波形中含有大量的諧波 成分，其中的高次諧波會使變頻器2輸出電流增大，造成電機6繞組發(fā)熱，產(chǎn)生 振動和噪聲，加速絕緣老化，損壞電機6，因此，在安裝中盡量縮短變頻器2到 電機6配線距離，將變頻器2盡量靠近電機6安裝，并直接與電機6連接；變頻 器2和電機6之間的動力電纜采用雙屏蔽的EMC電纜，在電機6和變頻器2兩 端都360度接地；在綜合布線時，將動力、控制，通訊的電纜分開走線，分走不 同的橋架和線槽，盡量避免信號線與動力線交叉敷設(shè)；由于變頻器2的控制回路 是弱信號回路，極易遭受干擾，因此，變頻器2在安裝使用時，對控制回路采取 抗干擾措施。對控制信號選用屏蔽的絞合控制電纜進行連接，將電纜屏蔽層的兩 端做360度接地。
權(quán)利要求1. 挖泥船高壓沖水泵大功率變頻調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于它包括主配電板、變頻器、可編程控制器、電機、齒輪箱和高壓沖水泵，所述的變頻器的電輸入端與主配電板的電輸出端電連接，其電源輸出端與電機的電輸入端聯(lián)接，所述的可編程控制器與變頻器通訊通過profi-bus總線連接所述的電機與齒輪箱通過彈性連軸節(jié)連接，齒輪箱與高壓沖水泵通過鍵連軸節(jié)連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的挖泥船高壓沖水泵大功率變頻調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于在主配電板與變頻器之間串接一移相變壓器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的挖泥船高壓沖水泵大功率變頻調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于 所述的變頻器為并采用獨立的閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的12脈沖IBGT整流控制 變頻器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的挖泥船高壓沖水泵大功率變頻調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于 所述的移相變壓器為三繞組移相變壓器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的挖泥船高壓沖水泵大功率變頻調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于所述挖泥船高壓沖水泵大功率變頻調(diào)速系統(tǒng)分別設(shè)置兩組接地， 一組為動力地線，另一組為控制地線，變頻器的接地端子直接接到動力 地線上，可編程控制器的接地端子接到控制地線上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的挖泥船高壓沖水泵大功率變頻調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于在安裝中縮短變頻器到電機配線距離，將變頻器靠近電機安裝，并直接與電 機連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的挖泥船高壓沖水泵大功率變頻調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于變頻器和電機之間的動力電纜采用全屏蔽的電磁兼容電纜，在電機和變頻器兩端都360度接地。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的挖泥船高壓沖水泵大功率變頻調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于在綜合布線時，將動力、控制，通訊的電纜分開走線，分走不同的橋架和線 槽。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的挖泥船高壓沖水泵大功率變頻調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于變頻器控制回路選用屏蔽的絞合控制電纜進行連接，將電纜屏蔽層的兩端做360度接地。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的挖泥船高壓沖水泵大功率變頻調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于 在變頻器中加接一剎車電阻。
專利摘要本實用新型公開了一種用于挖泥船的高壓沖水泵大功率變頻調(diào)速系統(tǒng)，它包括主配電板、獨立的閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的12脈沖IBGT整流控制變頻器、可編程控制器、電機、齒輪箱和高壓沖水泵，并在主配電板與變頻器之間串接一三繞組移相變壓器，在變頻器中加接一剎車電阻，變頻器和電機之間的動力電纜采用全屏蔽的EMC電纜，在電機和變頻器兩端都360度接地。本實用新型的優(yōu)點是使調(diào)速系統(tǒng)的性能和電氣部分的自動化可靠性提高到了一個全新的水平；節(jié)能環(huán)保，而且還具有優(yōu)秀的調(diào)速性能表現(xiàn)，達到0～1480rpm按二次速度-負荷曲線調(diào)速，1480～1683rpm恒扭矩輸出；使高頻的輻射電流被限制在系統(tǒng)內(nèi)部，抗干擾的效果非常明顯，可以忽略其對周圍其他設(shè)備的干擾；避免電機跟隨水泵的慣性矩持續(xù)運轉(zhuǎn)直到水重力的作用而自由反轉(zhuǎn)。
文檔編號F04C14/00GK201246318SQ20072017880
公開日2009年5月27日 申請日期2007年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月26日
發(fā)明者何可軍, 艷 張, 寧 李, 忠 李, 陳強華, 陳德林, 龍紅剛 申請人:廣州文沖船廠有限責(zé)任公司;中交上海航道局有限公司;中港疏浚股份有限公司