[發明專利]一種低轉速大轉矩的船用雙三相異步傳動系統

有效

• 申請號: 201610016704.7
• 申請日: 2016-01-11
• 公開（公告）號: CN105490454B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 卜飛飛;丁玉林;朱靜;丁久斌;李文
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學;江蘇世隆電機有限公司
• 主分類號: H02K7/116
• 分類號: H02K7/116;H02K7/102;H02K3/40;H02P25/22;H02P27/06
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 葛瀟敏

技術領域

本發明屬于交流傳動技術領域，特別涉及一種低轉速大轉矩雙三相異步傳動系統。

背景技術

隨著科技和電力電子技術的快速發展，對海洋資源的探索成為了可能。伴隨著海洋科技力量的推動和船舶技術的支撐，海洋的開發進入了繁榮的新局面。發展海洋經濟，堅持陸海規劃，制定和實施海洋發展戰略，提高海洋開發、控制、綜合管理能力作為國家的發展規劃之一。同時海洋的開發離不開海洋裝備的發展，也作為國家的發展戰略，其中船用起重技術是其關鍵技術之一。

采用彈性鋼索吊裝的船用起重機要求其可運行在加速、減速過程等工況。對于起重過程的工況是速度低，轉矩大的特殊場合，開發一種低速大轉矩電機傳動系統具有高精度、轉矩大的性能是有必要的。對低轉速大轉矩電機傳動系統進行研究，提高系統的性能，對促進海洋資源的開發具有重要的意義。低速大轉矩電機傳動系統是海洋資源開發的裝備的關鍵技術，其對國家的經濟和軍事具有深遠意義。

深海作業要求電機的轉子結構無刷化，堅固耐用，維護簡單，為了更好地滿足這一要求，常采用鼠籠式感應電機。傳統的方法沒有考慮低速時，電機需要低速大轉矩的輸出特性，及對電機的絕緣耐壓保護，實際應用中存在不足。

基于以上分析，本發明人試圖改變研究角度，以提高低速下轉矩的輸出，并保護電機定子繞組的耐壓絕緣，本案由此產生。

發明內容

本發明的目的，在于提供一種低轉速大轉矩的船用雙三相異步傳動系統，其可提高低速下轉矩的輸出，并保護電機定子繞組的耐壓絕緣，使系統在不同工況條件下安全可靠運行。

為了達成上述目的，本發明的解決方案是：

一種低轉速大轉矩的船用雙三相異步傳動系統，包括雙三相異步電機、第一減速單元、第二減速單元、耐壓絕緣保護單元、第一三相逆變器、控制驅動器、第二三相逆變器、三相不控整流橋、電磁制動單元、變速齒輪箱和拖動軸，其中，雙三相異步電機包含有兩個三相繞組，分別并接第一、第二減速單元；耐壓絕緣保護單元連接雙三相異步電機的繞組端，所述第一三相逆變器和第二三相逆變器的輸出電壓分別送至耐壓絕緣保護單元，而第一三相逆變器和第二三相逆變器的母線電壓由三相不控整流橋構成；控制驅動器用于調節第一三相逆變器和第二三相逆變器的輸出信號，進而改變雙三相異步電機的轉速；變速齒輪箱和電磁制動單元連接雙三相異步電機的轉子軸，且轉子軸上還連接有拖動軸，用于帶負載。

上述雙三相異步電機的兩個三相繞組采用三角型接法。

上述耐壓絕緣保護單元包含有一個鐵芯和六個線圈，六個線圈以相同的纏繞方式纏繞在鐵芯上，并按順時針方向依次為A相、E相、B相、F相、C相、D相，且以進線方向為正輸入端，出線方向為負輸入端。

上述電磁制動單元由磁粉制動器構成。

上述控制驅動器還分別連接第一交流電流傳感器和第二交流電流傳感器，第一、第二交流電流傳感器分別連接在雙三相異步電機的兩個三相繞組上，用于感測兩個三相繞組的電流。

上述控制驅動器還連接直流電壓傳感器，直流電壓傳感器連接三相不控整流橋，用于感測第一三相逆變器和第二三相逆變器的母線電壓。

上述第一減速單元和第二減速單元的結構相同，均包含三相不控橋、可控開關和功率電阻，三相不控橋經由可控開關連接功率電阻。

采用上述方案后，本發明不僅能應用于碼頭的裝卸起重，還可以應用于深海作業，能較好地適應于深海中的惡劣環境。本發明具有以下特點：

(1)本發明通過采用減速單元，能安全可靠運行在低速大轉矩及惡劣的工況環境中，實現電機加速/減速平穩運行及安全可靠的懸停；

(2)本發明通過采用耐壓絕緣保護單元，可以實現保護電機定子繞組的耐壓絕緣；

(3)本發明通過采用兩套三相繞組三角型繞組并聯的聯接方式，增大了船用起重裝置的容量。

附圖說明

圖1是本發明的整體架構圖；

圖2是本發明中耐壓絕緣保護單元的結構原理示意圖；

圖3是本發明中第一減速單元和第二減速單元的結構框圖。

具體實施方式

以下將結合附圖，對本發明的技術方案進行詳細說明。