專利名稱：全回轉(zhuǎn)工作船風機節(jié)能裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電動機節(jié)能裝置，尤其涉及一種船舶風機的節(jié)能裝 置，屬于船用電機控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
全回轉(zhuǎn)工作船用于對港口的其它船舶進行頂推、拖帶、引航，兼作消防、 破冰、環(huán)保等用途，工作狀況變化較多。這類船舶的共同特點是在頂推或拖 帶其它大型船舶時航速較低，螺旋槳吸收船舶主機發(fā)出的全功率，以達到頂
推力或拖力最大的目的；而在自由航行以及非全功率頂推或拖帶工作狀況時， 船舶主機達不到全功率運行的工作狀況。船舶主機在運行過程中需要足夠的 用于氣缸燃燒及機體散熱的空氣，這種空氣是由船舶機艙通風機組(風扇及 電動機組合件)提供的。由于船舶主機氣缸燃燒及散熱所需要的空氣量與船 舶主機功率存在一定的比例關(guān)系，當主機全功率運行時所需要的空氣量較多 而主機空轉(zhuǎn)或低功率運行時所需要的通風量就較少。在船舶設(shè)計過程中，一 般根據(jù)船舶主機在全功率連續(xù)運行時氣缸燃燒所需要的空氣量及船舶主機散 熱所需要的空氣量的總和作為基本參數(shù)，來計算選取機艙通風機組的通風量 及所配電動機的功率，船舶設(shè)計、制造完成后通風機組的通風量及所配電動 機的功率是恒定不變的。因此，在船舶非頂推或拖帶工作狀況(如自由航行、 引航作業(yè))時，由于主機處于低功率運行狀態(tài)，機艙通風機組所提供的通風 量遠大于此時氣缸燃燒及散熱所需要的空氣量，從而造成通風機組在主機非 全功率運行狀態(tài)時對船舶電力能源的浪費。 實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種在全回轉(zhuǎn)工作船主機非全功率運行狀態(tài) 時能節(jié)約船舶電力能源的機艙通風機組節(jié)能裝置，實現(xiàn)機艙通風機組依據(jù)船 舶主機運行時實際所需空氣量來運行，避免機艙通風機組在任何情況下一直 以全功率工作，減少不必要的電力能源浪費。
本實用新型的目的通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)
全回轉(zhuǎn)工作船風機節(jié)能裝置包括風機電動機1、船舶主機功率信號反饋裝
置2、變頻器3、電位器4，所述風機電動機1為變頻電動機，所述變頻器3 內(nèi)置可編程序控制器PLC 5，變頻器3的R/L1、 S/L2、 T/L3端子接三相交流 電源，其U/T1、 V/T2、 W/T3端子接風機電動機l，所述電位器4接于變頻器 3的PP端和CC端之間，其滑動端接于變頻器3的VIB端，所述船舶主機功率 信號反饋裝置2，用于采集船舶主機功率信號，并將信號輸送至變頻器3的 VIA端和CC端，變頻器3內(nèi)置的可編程序控制器PLC 5根據(jù)接收到的船舶主 機功率信號和預(yù)先設(shè)置的運算方式，提供控制信號給變頻器3的控制回路6， 控制回路6對動力回路7的輸出電源頻率值進行調(diào)節(jié)后輸送給風機電動機1， 改變電動機的轉(zhuǎn)速及風機的通風量。
本實用新型的目的還可以通過以下技術(shù)措施來進一步實現(xiàn) 前述船舶主機功率信號反饋裝置2為位置傳感器，與船舶主機油門桿相 聯(lián)，通過油門桿位置變化反饋出主機功率的大小并輸出模擬量信號。 前述變頻器3的型號為Schneider ATV21-WU75。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是依據(jù)船舶主機運行功率的 大小，通過變頻器改變機艙通風機組動力回路電源頻率，調(diào)節(jié)風機電動機的 轉(zhuǎn)速及風機的通風量，節(jié)約船舶電力能源。同時，由于變頻器的使用，還減 少了風機啟動電流對船舶電網(wǎng)的沖擊。

圖1是本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。 全回轉(zhuǎn)工作船主機位于船舶機艙內(nèi)，通過軸系帶動船舶艉部舵漿裝置的 螺旋槳運轉(zhuǎn)和帶動消防泵等設(shè)備運行，主機的功率大小由船舶工作狀況、螺 旋槳的轉(zhuǎn)速和其它被主機帶動的設(shè)備運行情況所決定，此功率大小可通過主 機的油門桿位置變化反映出來。如圖1所示，本實用新型包括風機電動機l，
船舶主機功率信號反饋裝置2、變頻器3、電位器4，風機電動機l為變頻電 動機。本實施例主機功率為1912kW;配變頻電動機的機艙風機組型號為 JCZ-80A，電源頻率50Hz，額定轉(zhuǎn)速1460轉(zhuǎn)/分鐘，額定功率7. 5 kW，通風量 為450立方米/分鐘；變頻器3的型號為Schneider ATV21-WU75，內(nèi)置可編 程序控制器PLC5。所述變頻器3的R/L1、 S/L2、 T/L3端子接三相交流電源， 其U/T1、 V/T2、 W/T3端子接風機電動機1，電位器4接于變頻器3的PP端和 CC端之間，其滑動端接于變頻器3的VIB端。船舶主機功率信號反饋裝置2 為位置傳感器，與船舶主機油門桿相聯(lián)，通過油門桿位置變化采集主機功率 信號并處理成4 20mA電流模擬量信號，此信號輸送至變頻器3的VIA端和 CC端。變頻器3內(nèi)置的PLC 5按預(yù)先設(shè)置的運算程序?qū)⑤斎氲? 20mA電流 模擬量進行處理，得出與主機運行功率所對應(yīng)的通風量控制信號并傳遞給變 頻器3內(nèi)的控制回路6，控制回路6對變頻器的動力回路7進行頻率調(diào)節(jié)，輸 出12 50Hz的電源給風機電動機1，實現(xiàn)了風機電源的頻率隨主機的工作狀 況進行調(diào)整，亦即實現(xiàn)了風機電動機1的轉(zhuǎn)速及通風機組通風量隨主機的功 率大小進行自動調(diào)節(jié)，節(jié)約船舶電力能源。本實施例中4mA的電流信號對應(yīng)主機油門桿的最小位置，反映主機最低 功率運行；20mA的電流信號對應(yīng)主機油門桿的最大位置，反映主機100%功 率運行。在啟動風機電動機1時，由于變頻器3的作用，風機電動機1的啟 動頻率很低，啟動電流很小，避免了大啟動電流對船舶電網(wǎng)的沖擊。啟動風 機電動機1后，在主機未運行即油門桿位置沒有變動的時候，主機功率信號 反饋裝置2沒有電流輸出，變頻器3根據(jù)外接的電位器4進行控制，此時風 機電動機l低速運轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為250轉(zhuǎn)/分鐘；船舶主機啟動之后，油門桿動作， 主機空轉(zhuǎn)時，主機功率信號反饋裝置2輸出電流為4mA，變頻器3中內(nèi)置的 PLC 5接收到此電流信號，控制風機電動機l轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘；隨著主機 負荷的增大，油門桿的位置變化增大，主機功率信號反饋裝置2的輸出電流 隨之增大，經(jīng)變頻器3內(nèi)置的PLC 5按預(yù)先設(shè)置的運算程序處理后將控制信 號傳遞給控制回路6，控制回路6調(diào)節(jié)動力回路7輸出的電源頻率，提高風機 電動機l轉(zhuǎn)速；當主機100%功率運行時，主機功率信號反饋裝置2的輸出電 流為20mA,動力回路7的輸出電源頻率為50Hz，風機電動機1轉(zhuǎn)速為1460 轉(zhuǎn)/分鐘。
除上述實施例外，本實用新型還可以有其它實施方式，凡采用等同替換 或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實用新型要求的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種全回轉(zhuǎn)工作船風機節(jié)能裝置，包括風機電動機(1)，其特征在于，還包括船舶主機功率信號反饋裝置(2)、變頻器(3)、電位器(4)，所述風機電動機(1)為變頻電動機，所述變頻器(3)內(nèi)置可編程序控制器PLC(5)，變頻器(3)的R/L1、S/L2、T/L3端子接三相交流電源，其U/T1、V/T2、W/T3端子接風機電動機(1)，所述電位器(4)接于變頻器(3)的PP端和CC端之間，其滑動端接于變頻器(3)的VIB端，所述船舶主機功率信號反饋裝置(2)，用于采集船舶主機功率信號，并將信號輸送至變頻器(3)的VIA端和CC端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全回轉(zhuǎn)工作船風機節(jié)能裝置，其特征在于，所述 船舶主機功率信號反饋裝置(2)為位置傳感器，與船舶主機油門桿相聯(lián)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的全回轉(zhuǎn)工作船風機節(jié)能裝置，其特征在于， 所述變頻器(3)的型號為Schneider ATV21-WU75。
專利摘要本實用新型公開了一種全回轉(zhuǎn)工作船風機節(jié)能裝置，旨在實現(xiàn)機艙通風機組的功率依據(jù)主機實際所需空氣量來調(diào)節(jié)，以節(jié)約電能。本實用新型的風機電機為變頻電機，變頻器內(nèi)置可編程序控制器PLC，變頻器的R/L1、S/L2、T/L3端子接三相交流電源，其U/T1、V/T2、W/T3端子接風機電機，電位器接變頻器的PP端和CC端之間，其滑動端接變頻器的VIB端。主機功率信號反饋裝置用于采集主機功率信號，并將信號輸送至變頻器的VIA端和CC端。本實用新型依據(jù)主機所需的功率，通過變頻器改變機艙通風機組動力回路電源頻率，調(diào)節(jié)風機電機的轉(zhuǎn)速及風機的通風量，從而節(jié)約船舶電力能源，還減少了風機啟動電流對船舶電網(wǎng)的沖擊。
文檔編號B63H21/00GK201317460SQ200820238128
公開日2009年9月30日 申請日期2008年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月26日
發(fā)明者進 夏, 張言才 申請人:江蘇省鎮(zhèn)江船廠有限責任公司