為了有效地監(jiān)測和控制連續(xù)岸電使用期間的電纜張力，研究了電纜嚴重性變化和電纜鼓扭矩變化的數(shù)學模型。于由中遠航運TECHNOLOGY CO開發(fā)的牽開器電纜AMP船用CSAMPJCH2。限公司，與一般原則頻率轉換相結合，一組線圈轉矩控制系統(tǒng)的設計。解決方案允許有效控制電纜張力。鍵詞：AMP電纜繞線器;電纜張力分析;線圈CLC編號的扭矩控制：U664.44; TP273文獻代碼：AAbstract：為了有效地監(jiān)測和控制電纜在卷筒的電纜重力變化和轉矩的船塢通道過程的數(shù)學模型中的張力進行了研究開發(fā)continu.Pour CSAMPJCH2卷軸通過中遠船務科技有限公司的設計，結合變頻的一般原理設計了送絲機扭矩控制方案。鍵詞：AMP電纜卷筒;電纜張力分析;檢查回卷扭矩簡介簡介在轉移期間使用的容器會因輔助機器的運行而導致大量氣體污染物進入端口。著全球環(huán)境的惡化和環(huán)境意識的提高，各地區(qū)逐步采取節(jié)能減排措施，開發(fā)節(jié)能節(jié)能技術。排。岸電力技術是航運業(yè)新興的關鍵技術。在減少船舶廢氣排放，改善港口城市環(huán)境，改善船員工作和生活質(zhì)量方面發(fā)揮著決定性作用。用電纜卷筒是船舶岸電系統(tǒng)的重要接口。果電纜張力不能被有效地利用電纜損壞的可能發(fā)生，這可能引起嚴重的安全問題過程中監(jiān)測，因此有必要研究電纜張力和變更控制在連續(xù)使用岸電時的電機轉矩。計。前，朱鵬輝[1]分析了橋梁電力電纜的變形，發(fā)現(xiàn)磁滯電纜卷軸纏繞在一起。方法導致在電纜上不均勻的應力，扭曲和損壞戴鴻鈞[2]解決了松動電纜引起的磁滯離合器的扭矩降低的問題，并用裝備有發(fā)動機更換發(fā)動機用于扭矩補償?shù)碾姶胖苿悠?，吳世鵬[3]使用近似數(shù)學模型近似計算電纜扭矩，以確定扭矩電機的技術參數(shù)。于頻率轉換技術的廣泛應用，還對變頻驅(qū)動電纜卷軸進行了研究：徐秀濤等。議使用變頻器來驅(qū)動電纜卷筒以確保更準確的輸出扭矩。文探討與可編程邏輯控制器（PLC）和變頻器作為中心元素的電纜卷筒轉矩控制系統(tǒng)更精確地實現(xiàn)快速響應和輸出轉矩的目標，有效地解決了扭轉電纜和破損的皮膚。撕裂和其他問題。節(jié)中的系統(tǒng)和控制模式研究的組合物是基于CSAMPJCH2板載中遠海洋技術有限公司，主要由鋼卷筒結構，組件的開發(fā)AMP電纜卷筒集電環(huán)，插頭和高壓電纜以及導線架。壓驅(qū)動系統(tǒng)和電纜卷筒驅(qū)動系統(tǒng)由五部分組成。文主要研究連續(xù)使用岸電所需的電纜和轉矩電壓變化，并確定控制電纜卷筒電機轉矩的方法。

　　纜卷筒驅(qū)動系統(tǒng)包括小齒輪驅(qū)動系統(tǒng)，十字軸齒輪箱，變頻電動機和變頻器。頻器采用轉速控制方式和轉矩控制方式控制發(fā)動機轉速，右軸齒輪箱和小齒輪傳動系統(tǒng)配合使用，降低發(fā)動機輸出轉速和轉速。大輸出扭矩[5]。個傳動系統(tǒng)由一組PLC控制，各種控制器和限位開關的配合使得有效地進行手動電纜收集和脫離，自動電纜控制，系統(tǒng)鎖定和電纜卷筒監(jiān)測警報，如示于圖1的卷取機邊緣CSAMPJCH2 AMP電纜既在手動和自動模式下工作，并在兩個不同的操作條件下使用。動模式通常用于船舶到達和離開時的電纜敷設和接收條件。作員使用位于手動控制箱上的按鈕控制牽開器，以進行電纜恢復和安裝操作。纜卷筒可以根據(jù)確定的頻率以恒定速度操作。時，驅(qū)動器以速度控制模式運行，電機速度控制由矢量控制控制。量控制的基本原理是根據(jù)的取向的原理來測量和控制感應電機的定子電流矢量，并控制激勵電流的振幅和相位與電動機轉矩電流磁場，極大地改善了交流傳動系統(tǒng)的動態(tài)特性。
　　6]。電纜插頭連接到岸電站時，電纜卷筒的操作模式可以切換到自動模式。時，驅(qū)動系統(tǒng)能夠連續(xù)地提供扭矩，使得懸掛在船的舷外馬達上的纜索能夠保持適當?shù)膹埩?。果電纜張力過大時，電纜內(nèi)部損耗將增加，并且如果電纜張力過低時，電纜將被不規(guī)則地變形，并且甚至會造成事故電纜。船舶，風和海浪，潮汐變化和負荷的對接過程和卸載操作涉及更改船舶的吃水，導致防水電纜變化，礦用電纜這也允許電纜張力控制器有效地作出反應。線卷取AMP CSAMPJCH2到船上替代創(chuàng)新的方式通過驅(qū)動技術傳統(tǒng)的液壓耦合器馬達可變頻率，以允許電纜張力調(diào)節(jié)，解決了制造成本和維護高和難以調(diào)節(jié)傳統(tǒng)液壓耦合器的電壓。要且缺少動態(tài)響應：變頻器在轉矩控制模式下運行，使用直接轉矩控制來調(diào)節(jié)和控制電機轉矩。纜張力的計算電纜卷繞器力的分析一旦船?？?，必須使用岸電源，必須進行電纜連接工作和與船舶網(wǎng)絡的連接。
　　格遵守岸電系統(tǒng)運行規(guī)范和船用電纜卷筒操作手冊。先降低電纜卷筒的電纜卷筒。纜導向器的目的是將電纜引出船舷并確保電纜安全地下降到泊位的碼頭箱中。纜導向器上的輥軸允許電纜在電纜導向器上平滑移動，以防止由摩擦引起的電纜護套層的磨損。下來，將手動控制盒上的旋轉開關置于手動模式，然后按住“電纜”按鈕，直到高壓電纜接地為止。時，電纜和電纜卷筒如圖2所示。圖2中可以看出，電纜導向器最外面的輥子的軸線支撐并引導電纜。于導輥軸可以柔性旋轉，因此它可以類似于所需的固定皮帶輪。據(jù)固定滑輪系統(tǒng)的理論，可以得出結論，滾輪軸為電纜提供支撐力N，并且該方向沿著電纜導向器的延伸線。置在船外的電纜可以與理想的電纜型號進行比較，即在每個點處加載電纜。
　　纜本身受到重力G，其方向垂直向下;它受到線圈提供的拉力F的作用，其方向在線圈的切線方向上升。據(jù)牛頓第一定律，可以在自動模式下計算電纜的重力。纜卷筒驅(qū)動系統(tǒng)的轉矩控制是基于監(jiān)控電纜的內(nèi)部電壓。出轉矩可以用電纜張力實時修改以影響電纜。一的力量。

　　實際情況下，電纜內(nèi)部的電壓難以控制。文采用的方法是分析電纜卷筒的強度，并將收集電纜張力的問題轉化為收集和在計算電纜的嚴重程度。纜嚴重性的收集和計算基于獲取和計算懸掛在船外側上方的電纜長度。據(jù)線圈結構和繞組條件，阿基米德的螺旋數(shù)學模型可用于模擬線圈在運行期間的運動狀態(tài)?；椎侣菪脖环Q為以恒定的速度，這是在一個固定的角??速度，而在一固定點旋轉通過一固定點的旋轉產(chǎn)生的軌跡的螺旋。電纜卷軸是有線和有線，使得電纜卷繞運動是用阿基米德螺線圖案模型化的阿基米德螺線是類似于電纜的軌跡。1顯示了電纜卷筒和高壓船用電纜的技術參數(shù)。參數(shù)是一個接一個地對應于公式中的參數(shù)，用于計算所述螺旋弧的長度和式，其中，電纜直徑的旋轉等價于線圈的長度的直徑被取代的電纜卷軸，然后公式中b = d /2π。纜開始沿著線圈的內(nèi)環(huán)纏繞并且不會離開桿，這允許考慮它從第8圈開始。計算之后，獲得船的外部電纜的長度與線圈的旋轉角度之間的關系。此，從圖3和表2可以看出，從所述卷軸和所述卷軸的旋轉角度排出的電纜長度不是嚴格的線性函數(shù)和該關系曲線類似于拋物線的;曲線的斜率與電纜卷筒的旋轉半徑正相關。纜數(shù)量越多，纏繞在線圈上的電纜數(shù)量越少，電纜在線圈上的旋轉半徑越小，曲線的斜率越低。作為一個例子的實際產(chǎn)物，電纜尺寸是CRCEF 6/10千伏電纜和密度為10千克/立方米，電纜的比重可以通過G（θ）= MGL（θ），其中g來計算等于9.8 N / Kg。纜重力公式可以根據(jù)自動模式下線圈所需的最小扭矩進一步分類。據(jù)扭矩公式（扭矩是力和臂的乘積）M = FL，也就是說當線圈在任何位置轉動時。需的最小扭矩。力臂相當于螺旋的極性直徑Archimedes.La最小扭矩計算公式在圖5和表3中所示：類似容器的電纜重力變化曲線外側，閥芯所需的最小扭矩和旋轉。度不是點關系，關系曲線類似于拋物線;與船舶外部電纜的重力曲線的差異不斷增加。電纜放電時間越來越長時，卷軸所需的最小扭矩將首先變小然后變小?？紤]截止船上電纜和扭矩要求的卷軸的最小的重力，它們依賴于所述牽開器的旋轉和它的校正的角度，這有助于限定的方法獲得的卷繞機的扭矩控制。制方法變頻器直接轉矩控制原理由于現(xiàn)代電子技術的快速發(fā)展和變頻控制理論的逐步完善，變頻器性能越來越普遍。強大，成本更低，更低。
　　頻控制。據(jù)其主要電路結構，變頻器可以分為交替的逆變器和變頻器alternatif.Selon逆變器的控制方式，它可以在比控制頻率被劃分/恒定頻率（V控制/ f），轉差頻率控制，矢量和直接控制轉矩控制等[7]。制V / f是頻率的速度控制模式，感應電動機（以下簡稱為電動機）的驅(qū)動器只需要定義參數(shù)，例如V / f特性，頻率的最簡單的可變工作和頻率提升時間，以實現(xiàn)電機速度的平穩(wěn)調(diào)整。V / f控制可以滿足一般的速度控制需求，但其動態(tài)和靜態(tài)性能仍然有限。環(huán)速度控制的基本方法是將速度控制器設置在速度控制系統(tǒng)的外圈中，并使用速度控制器輸出作為轉矩參考信號。果氣隙流量保持恒定，則電動機扭矩大致與滑差頻率成比例。此，滑差頻率的控制使得可以控制扭矩[6]。差頻率的控制可以在一定程度上控制電機轉矩，但它是基于穩(wěn)態(tài)模型而不能真正控制動態(tài)過程中的轉矩，因此控制性能沒有獲得理想的動態(tài)。量控制理論允許交流電機控制理論獲得第一次定性跳躍。本原理是將轉子磁通旋轉的空間矢??量作為參考坐標，并將定子電流分解為兩個分量（一個與磁鏈相同的方向）。代表了定子的勵磁分量的電流，另一個是正交于表示定子的轉矩分量）的流的鏈路的方向和獨立控制，以獲得相同的良好的動態(tài)特性為DC馬達[ 8]。論上，矢量控制方法可以顯著改善電動驅(qū)動系統(tǒng)的動態(tài)特性，但也存在復雜的坐標變換和轉子磁鏈耦合難以觀察等問題。接轉矩控制是矢量控制變頻控制技術開發(fā)的一種新型高性能交流變速控制技術。
　　其他控制系統(tǒng)相比，它具有以下特點：直接轉矩控制包括分析定子坐標系中交流電機的數(shù)學模型，控制流量耦合和電機轉矩，從而消除復雜的變換和計算，例如矢量的旋轉。號處理很簡單。接轉矩控制控制定子磁鏈連接，定子磁鏈連接觀測模型比轉子磁鏈連接觀測模型簡單得多，受電機參數(shù)變化的影響較小。接轉矩控制強調(diào)直接控制和轉矩的影響：將轉矩感應值與轉矩參考值進行比較，并將轉矩波動限制在一定的公差范圍內(nèi)。多數(shù)逆變器采用替代的直線結構，主要由主電路和控制電路組成。電路包括整流部分，DC總線部分和逆變器部分。6示出了AC-DC轉換器，其中的主電路：U1，V1和W1是由逆變器的三相電源輸入，U2，V2和W2是由逆變器提供的三相電源，該二極管是d電源，C是濾波電容器。流電路由各種電子功率開關元件組成，主要利用不同工況下的開關元件激活和去激活特性來整流三相交流直流輸入。
　　續(xù)電路主要由限流單元和濾波器組成。用于過濾來自整流器電路輸出的脈動電流并包含大量交流分量，從而產(chǎn)生穩(wěn)定的DC電流。流電路還包括直流監(jiān)控電路，制動電路等。變電路主要由總控制IGBT電力電子器件（Q1~Q6）和功率二極管（D11~D16）組成。直流電壓施加到IGBT柵極以形成導通IGBT的溝道。IGBT柵極上施加反向電壓會消除溝道并關閉IGBT。IGBT的柵極電位由控制回路控制，控制回路使用特定的算法分別控制每個IGBT的導通角，從而激活每個橋的上下橋臂。替進行。制回路主要由控制器，A / D和D / A轉換電路，I / O接口電路，保護電路等組成。主要功能是：在主電路中收集必要的電流和電壓信號;為IGBT提供必要的控制電壓為主電路提供必要的監(jiān)控和保護功能。制回路的方框圖顯示在圖7中的卷軸的轉矩控制方法，在該文獻提出卷軸的轉矩控制方法主要包括硬件和軟件設計，最小扭矩函數(shù)的設計第二卷軸和旋轉角度所需的。
　　及變頻器直接轉矩控制的工作原理。矩控制的硬件部分主要包括可編程邏輯控制器，變頻器，線圈電機，凸輪限位開關和角度編碼器（見圖8）。面描述了一些硬件功能：PLC：當前角度編碼器的模擬量信號用于轉矩控制邏輯操作，同時開關量信號和模擬量信號被傳輸?shù)睫D換器。率。頻器：根據(jù)PLC發(fā)送的信號，使用自定義宏程序的算法計算算法，并將控制信號傳送給電機。位開關：通過小齒輪驅(qū)動系統(tǒng)連接到電纜卷筒，限位開關和卷軸始終保持相同的速度比，即卷軸旋轉12次，凸輪轉動一次（取決于安裝在容器上的AMP電纜卷）。缸CSAMPJCH2的技術參數(shù)在凸輪的旋轉角度與第二部分中的線圈的旋轉角度之間具有1:12的比例關系。
　　度編碼器：傳感器，其感測的角度信號，它使用的4到20毫安的電流的模擬信號，以指示rotation.Après變形例的角度時，角度編碼器可被耦合到所述凸輪開關和角度編碼器是軸向。轉角度與凸輪的旋轉角度保持同步，并且該值等于線圈旋轉角度的1/12。度編碼器可以將4~20 mA的電流模擬信號傳輸?shù)娇刂破鞯哪M輸入端口?？删幊炭刂破鳎冾l器和角度編碼器組成的閉環(huán)控制系統(tǒng)可以及時向控制電機提供控制電流，以實現(xiàn)高效的扭矩跟蹤。矩控制的軟件執(zhí)行流程如圖9所示。先，控制器通過模擬輸入端口從角度編碼器收集4~20 mA的當前模擬信號，將其轉換為通過比例注入使線圈旋轉，并通過比較電纜每匝的角度來確定當前位置。著，使用該電纜盤的數(shù)學模型轉矩變化來計算纜索卷筒扭矩設置，這取決于工作條件，考慮機械阻尼，該電纜能承受的拉力最大和其他因素來糾正扭矩參數(shù)，例如最終扭矩。正的輸出扭矩將超過某個比率的計算值以避免電纜損失，但不會超過電纜可承受的最大拉力。此，如果電纜的實際電壓大于線圈的輸出轉矩，則電纜將被緩慢拉動，從而防止電纜由于電壓的持續(xù)增加而撕裂。后，輸出扭矩比被集成到驅(qū)動器的4到20 mA的電流模擬輸出信號中。變器裝有中遠海洋科技有限公司專門開發(fā)的控制宏程序。頻器配有多個模擬和數(shù)字接口：當變頻器接收到“運行”和“自動”PLC時“當信號相等時，變頻器以自動模式運行（即在直接轉矩控制模式下）當驅(qū)動器的特定模擬輸入端口接收到來自控制器的模擬信號時，它會立即通過宏程序計算響應轉矩。制輸出所需的電機使電機工作。

　　自動模式下，PLC在每個工作周期執(zhí)行信號的輸入，輸出和計算，從而確保卷繞機的驅(qū)動系統(tǒng)電纜可以實時監(jiān)控驅(qū)動電機的輸出轉矩，實現(xiàn)轉矩控制的最終目標結論分析AMP電纜繞線器的組成和結構CSAM安裝在船上的PJCH2允許在自動模式下建立電纜卷筒所需扭矩的計算模型。模型為變頻驅(qū)動系統(tǒng)的控制方法和參數(shù)化提供了參考和指導。過對控制的頻率轉換和直接轉矩控制，與電纜卷筒的獨特的工作條件相結合的原理的研究，在自動模式中的電纜盤的轉矩控制方法，被設計成使得所述驅(qū)動系統(tǒng)的扭矩輸出與工作條件一起工作。過改變電纜的長度快速準確地做出響應。
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