为了有效地监测和控制连续岸电使用期间的电缆张力，研究了电缆严重性变化和电缆鼓扭矩变化的数学模型。于由中远航运TECHNOLOGY CO开发的牵开器电缆AMP船用CSAMPJCH2。限公司，与一般原则频率转换相结合，一组线圈转矩控制系统的设计。解决方案允许有效控制电缆张力。键词：AMP电缆绕线器;电缆张力分析;线圈CLC编号的扭矩控制：U664.44; TP273文献代码：AAbstract：为了有效地监测和控制电缆在卷筒的电缆重力变化和转矩的船坞通道过程的数学模型中的张力进行了研究开发continu.Pour CSAMPJCH2卷轴通过中远船务科技有限公司的设计，结合变频的一般原理设计了送丝机扭矩控制方案。键词：AMP电缆卷筒;电缆张力分析;检查回卷扭矩简介简介在转移期间使用的容器会因辅助机器的运行而导致大量气体污染物进入端口。着全球环境的恶化和环境意识的提高，各地区逐步采取节能减排措施，开发节能节能技术。排。岸电力技术是航运业新兴的关键技术。在减少船舶废气排放，改善港口城市环境，改善船员工作和生活质量方面发挥着决定性作用。用电缆卷筒是船舶岸电系统的重要接口。果电缆张力不能被有效地利用电缆损坏的可能发生，这可能引起严重的安全问题过程中监测，因此有必要研究电缆张力和变更控制在连续使用岸电时的电机转矩。计。前，朱鹏辉[1]分析了桥梁电力电缆的变形，发现磁滞电缆卷轴缠绕在一起。方法导致在电缆上不均匀的应力，扭曲和损坏戴鸿钧[2]解决了松动电缆引起的磁滞离合器的扭矩降低的问题，并用装备有发动机更换发动机用于扭矩补偿的电磁制动器，吴世鹏[3]使用近似数学模型近似计算电缆扭矩，以确定扭矩电机的技术参数。于频率转换技术的广泛应用，还对变频驱动电缆卷轴进行了研究：徐秀涛等。议使用变频器来驱动电缆卷筒以确保更准确的输出扭矩。文探讨与可编程逻辑控制器（PLC）和变频器作为中心元素的电缆卷筒转矩控制系统更精确地实现快速响应和输出转矩的目标，有效地解决了扭转电缆和破损的皮肤。撕裂和其他问题。节中的系统和控制模式研究的组合物是基于CSAMPJCH2板载中远海洋技术有限公司，主要由钢卷筒结构，组件的开发AMP电缆卷筒集电环，插头和高压电缆以及导线架。压驱动系统和电缆卷筒驱动系统由五部分组成。文主要研究连续使用岸电所需的电缆和转矩电压变化，并确定控制电缆卷筒电机转矩的方法。
缆卷筒驱动系统包括小齿轮驱动系统，十字轴齿轮箱，变频电动机和变频器。频器采用转速控制方式和转矩控制方式控制发动机转速，右轴齿轮箱和小齿轮传动系统配合使用，降低发动机输出转速和转速。大输出扭矩[5]。个传动系统由一组PLC控制，各种控制器和限位开关的配合使得有效地进行手动电缆收集和脱离，自动电缆控制，系统锁定和电缆卷筒监测警报，如示于图1的卷取机边缘CSAMPJCH2 AMP电缆既在手动和自动模式下工作，并在两个不同的操作条件下使用。动模式通常用于船舶到达和离开时的电缆敷设和接收条件。作员使用位于手动控制箱上的按钮控制牵开器，以进行电缆恢复和安装操作。缆卷筒可以根据确定的频率以恒定速度操作。时，驱动器以速度控制模式运行，电机速度控制由矢量控制控制。量控制的基本原理是根据的取向的原理来测量和控制感应电机的定子电流矢量，并控制激励电流的振幅和相位与电动机转矩电流磁场，极大地改善了交流传动系统的动态特性。
6]。电缆插头连接到岸电站时，电缆卷筒的操作模式可以切换到自动模式。时，驱动系统能够连续地提供扭矩，使得悬挂在船的舷外马达上的缆索能够保持适当的张力。果电缆张力过大时，电缆内部损耗将增加，并且如果电缆张力过低时，电缆将被不规则地变形，并且甚至会造成事故电缆。船舶，风和海浪，潮汐变化和负荷的对接过程和卸载操作涉及更改船舶的吃水，导致防水电缆变化，
矿用电缆这也允许电缆张力控制器有效地作出反应。线卷取AMP CSAMPJCH2到船上替代创新的方式通过驱动技术传统的液压耦合器马达可变频率，以允许电缆张力调节，解决了制造成本和维护高和难以调节传统液压耦合器的电压。要且缺少动态响应：变频器在转矩控制模式下运行，使用直接转矩控制来调节和控制电机转矩。缆张力的计算电缆卷绕器力的分析一旦船停靠，必须使用岸电源，必须进行电缆连接工作和与船舶网络的连接。
格遵守岸电系统运行规范和船用电缆卷筒操作手册。先降低电缆卷筒的电缆卷筒。缆导向器的目的是将电缆引出船舷并确保电缆安全地下降到泊位的码头箱中。缆导向器上的辊轴允许电缆在电缆导向器上平滑移动，以防止由摩擦引起的电缆护套层的磨损。下来，将手动控制盒上的旋转开关置于手动模式，然后按住“电缆”按钮，直到高压电缆接地为止。时，电缆和电缆卷筒如图2所示。图2中可以看出，电缆导向器最外面的辊子的轴线支撑并引导电缆。于导辊轴可以柔性旋转，因此它可以类似于所需的固定皮带轮。据固定滑轮系统的理论，可以得出结论，滚轮轴为电缆提供支撑力N，并且该方向沿着电缆导向器的延伸线。置在船外的电缆可以与理想的电缆型号进行比较，即在每个点处加载电缆。
缆本身受到重力G，其方向垂直向下;它受到线圈提供的拉力F的作用，其方向在线圈的切线方向上升。据牛顿第一定律，可以在自动模式下计算电缆的重力。缆卷筒驱动系统的转矩控制是基于监控电缆的内部电压。出转矩可以用电缆张力实时修改以影响电缆。一的力量。
实际情况下，电缆内部的电压难以控制。文采用的方法是分析电缆卷筒的强度，并将收集电缆张力的问题转化为收集和在计算电缆的严重程度。缆严重性的收集和计算基于获取和计算悬挂在船外侧上方的电缆长度。据线圈结构和绕组条件，阿基米德的螺旋数学模型可用于模拟线圈在运行期间的运动状态。基米德螺旋也被称为以恒定的速度，这是在一个固定的角速度，而在一固定点旋转通过一固定点的旋转产生的轨迹的螺旋。电缆卷轴是有线和有线，使得电缆卷绕运动是用阿基米德螺线图案模型化的阿基米德螺线是类似于电缆的轨迹。1显示了电缆卷筒和高压船用电缆的技术参数。参数是一个接一个地对应于公式中的参数，用于计算所述螺旋弧的长度和式，其中，电缆直径的旋转等价于线圈的长度的直径被取代的电缆卷轴，然后公式中b = d /2π。缆开始沿着线圈的内环缠绕并且不会离开杆，这允许考虑它从第8圈开始。计算之后，获得船的外部电缆的长度与线圈的旋转角度之间的关系。此，从图3和表2可以看出，从所述卷轴和所述卷轴的旋转角度排出的电缆长度不是严格的线性函数和该关系曲线类似于抛物线的;曲线的斜率与电缆卷筒的旋转半径正相关。缆数量越多，缠绕在线圈上的电缆数量越少，电缆在线圈上的旋转半径越小，曲线的斜率越低。作为一个例子的实际产物，电缆尺寸是CRCEF 6/10千伏电缆和密度为10千克/立方米，电缆的比重可以通过G（θ）= MGL（θ），其中g来计算等于9.8 N / Kg。缆重力公式可以根据自动模式下线圈所需的最小扭矩进一步分类。据扭矩公式（扭矩是力和臂的乘积）M = FL，也就是说当线圈在任何位置转动时。需的最小扭矩。力臂相当于螺旋的极性直径Archimedes.La最小扭矩计算公式在图5和表3中所示：类似容器的电缆重力变化曲线外侧，阀芯所需的最小扭矩和旋转。度不是点关系，关系曲线类似于抛物线;与船舶外部电缆的重力曲线的差异不断增加。电缆放电时间越来越长时，卷轴所需的最小扭矩将首先变小然后变小。考虑截止船上电缆和扭矩要求的卷轴的最小的重力，它们依赖于所述牵开器的旋转和它的校正的角度，这有助于限定的方法获得的卷绕机的扭矩控制。制方法变频器直接转矩控制原理由于现代电子技术的快速发展和变频控制理论的逐步完善，变频器性能越来越普遍。强大，成本更低，更低。
频控制。据其主要电路结构，变频器可以分为交替的逆变器和变频器alternatif.Selon逆变器的控制方式，它可以在比控制频率被划分/恒定频率（V控制/ f），转差频率控制，矢量和直接控制转矩控制等[7]。制V / f是频率的速度控制模式，感应电动机（以下简称为电动机）的驱动器只需要定义参数，例如V / f特性，频率的最简单的可变工作和频率提升时间，以实现电机速度的平稳调整。V / f控制可以满足一般的速度控制需求，但其动态和静态性能仍然有限。环速度控制的基本方法是将速度控制器设置在速度控制系统的外圈中，并使用速度控制器输出作为转矩参考信号。果气隙流量保持恒定，则电动机扭矩大致与滑差频率成比例。此，滑差频率的控制使得可以控制扭矩[6]。差频率的控制可以在一定程度上控制电机转矩，但它是基于稳态模型而不能真正控制动态过程中的转矩，因此控制性能没有获得理想的动态。量控制理论允许交流电机控制理论获得第一次定性跳跃。本原理是将转子磁通旋转的空间矢量作为参考坐标，并将定子电流分解为两个分量（一个与磁链相同的方向）。代表了定子的励磁分量的电流，另一个是正交于表示定子的转矩分量）的流的链路的方向和独立控制，以获得相同的良好的动态特性为DC马达[ 8]。论上，矢量控制方法可以显着改善电动驱动系统的动态特性，但也存在复杂的坐标变换和转子磁链耦合难以观察等问题。接转矩控制是矢量控制变频控制技术开发的一种新型高性能交流变速控制技术。
其他控制系统相比，它具有以下特点：直接转矩控制包括分析定子坐标系中交流电机的数学模型，控制流量耦合和电机转矩，从而消除复杂的变换和计算，例如矢量的旋转。号处理很简单。接转矩控制控制定子磁链连接，定子磁链连接观测模型比转子磁链连接观测模型简单得多，受电机参数变化的影响较小。接转矩控制强调直接控制和转矩的影响：将转矩感应值与转矩参考值进行比较，并将转矩波动限制在一定的公差范围内。多数逆变器采用替代的直线结构，主要由主电路和控制电路组成。电路包括整流部分，DC总线部分和逆变器部分。6示出了AC-DC转换器，其中的主电路：U1，V1和W1是由逆变器的三相电源输入，U2，V2和W2是由逆变器提供的三相电源，该二极管是d电源，C是滤波电容器。流电路由各种电子功率开关元件组成，主要利用不同工况下的开关元件激活和去激活特性来整流三相交流直流输入。
续电路主要由限流单元和滤波器组成。用于过滤来自整流器电路输出的脉动电流并包含大量交流分量，从而产生稳定的DC电流。流电路还包括直流监控电路，制动电路等。变电路主要由总控制IGBT电力电子器件（Q1~Q6）和功率二极管（D11~D16）组成。直流电压施加到IGBT栅极以形成导通IGBT的沟道。IGBT栅极上施加反向电压会消除沟道并关闭IGBT。IGBT的栅极电位由控制回路控制，控制回路使用特定的算法分别控制每个IGBT的导通角，从而激活每个桥的上下桥臂。替进行。制回路主要由控制器，A / D和D / A转换电路，I / O接口电路，保护电路等组成。主要功能是：在主电路中收集必要的电流和电压信号;为IGBT提供必要的控制电压为主电路提供必要的监控和保护功能。制回路的方框图显示在图7中的卷轴的转矩控制方法，在该文献提出卷轴的转矩控制方法主要包括硬件和软件设计，最小扭矩函数的设计第二卷轴和旋转角度所需的。
及变频器直接转矩控制的工作原理。矩控制的硬件部分主要包括可编程逻辑控制器，变频器，线圈电机，凸轮限位开关和角度编码器（见图8）。面描述了一些硬件功能：PLC：当前角度编码器的模拟量信号用于转矩控制逻辑操作，同时开关量信号和模拟量信号被传输到转换器。率。频器：根据PLC发送的信号，使用自定义宏程序的算法计算算法，并将控制信号传送给电机。位开关：通过小齿轮驱动系统连接到电缆卷筒，限位开关和卷轴始终保持相同的速度比，即卷轴旋转12次，凸轮转动一次（取决于安装在容器上的AMP电缆卷）。缸CSAMPJCH2的技术参数在凸轮的旋转角度与第二部分中的线圈的旋转角度之间具有1:12的比例关系。
度编码器：传感器，其感测的角度信号，它使用的4到20毫安的电流的模拟信号，以指示rotation.Après变形例的角度时，角度编码器可被耦合到所述凸轮开关和角度编码器是轴向。转角度与凸轮的旋转角度保持同步，并且该值等于线圈旋转角度的1/12。度编码器可以将4~20 mA的电流模拟信号传输到控制器的模拟输入端口。可编程控制器，变频器和角度编码器组成的闭环控制系统可以及时向控制电机提供控制电流，以实现高效的扭矩跟踪。矩控制的软件执行流程如图9所示。先，控制器通过模拟输入端口从角度编码器收集4~20 mA的当前模拟信号，将其转换为通过比例注入使线圈旋转，并通过比较电缆每匝的角度来确定当前位置。着，使用该电缆盘的数学模型转矩变化来计算缆索卷筒扭矩设置，这取决于工作条件，考虑机械阻尼，该电缆能承受的拉力最大和其他因素来纠正扭矩参数，例如最终扭矩。正的输出扭矩将超过某个比率的计算值以避免电缆损失，但不会超过电缆可承受的最大拉力。此，如果电缆的实际电压大于线圈的输出转矩，则电缆将被缓慢拉动，从而防止电缆由于电压的持续增加而撕裂。后，输出扭矩比被集成到驱动器的4到20 mA的电流模拟输出信号中。变器装有中远海洋科技有限公司专门开发的控制宏程序。频器配有多个模拟和数字接口：当变频器接收到“运行”和“自动”PLC时“当信号相等时，变频器以自动模式运行（即在直接转矩控制模式下）当驱动器的特定模拟输入端口接收到来自控制器的模拟信号时，它会立即通过宏程序计算响应转矩。制输出所需的电机使电机工作。
自动模式下，PLC在每个工作周期执行信号的输入，输出和计算，从而确保卷绕机的驱动系统电缆可以实时监控驱动电机的输出转矩，实现转矩控制的最终目标结论分析AMP电缆绕线器的组成和结构CSAM安装在船上的PJCH2允许在自动模式下建立电缆卷筒所需扭矩的计算模型。模型为变频驱动系统的控制方法和参数化提供了参考和指导。过对控制的频率转换和直接转矩控制，与电缆卷筒的独特的工作条件相结合的原理的研究，在自动模式中的电缆盘的转矩控制方法，被设计成使得所述驱动系统的扭矩输出与工作条件一起工作。过改变电缆的长度快速准确地做出响应。
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