变频调速技术在船舶起重机械中的运用分析

变频调速技术在船舶起重机械中的运用分析

刘海啸

烟台打捞局 山东烟台 264001

摘要：在进行变频调速技术应用的过程中，首先要对这项技术的基本原理进行全面的了解，进而对变频调速器设备的负载特性进行深入的研究，从而选用正确的变频调速技术应用形式，使得技术在应用时，能够发挥更大的作用。在进行变频调速技术应用的过程中，能够满足节能环保的建设要求，而且技术的应用效果比较好，可以促进船舶行业进行更好的发展。相关企业要根据起重机械设备的应用要求，对这项技术进行改善和优化。本文就变频调速技术在船舶起重机械中的运用进行相关的分析和探讨。

关键词：变频调速技术；船舶起重机械；运用；分析探讨

交流电动机变频调速系统的类型比较多，在发展的过程中，研发出来了更多的产品。目前在进行变频调速技术应用时，有多种技术方案可供选择。在进行变频调速技术应用的过程中，依赖于大功率半导体器件设备的制造水平。随着电子技术的不断发展，一些全控功率元件在应用的过程中，自关断能力更强。同时控制单元也从分离元件，发展为大规模的数字集成电路，采用了微机的控制形式。变频装置在使用的过程中，功能更加的完善，且这项装置的应用经济性也在不断的提高，可以满足船舶起重机械设备的研发要求^[1]。

一、变频调速技术的应用原理

变频调速技术的转速控制方法，是根据电机学理论，对交流异步电机设备的转速进行准确的计算，对于电机的转速来说，会受到电源的频率以及电源及对数等因素的影响。在进行设备调试的过程中，可以选用有机调速的方式进行有效的控制，还可以通过对电子电压进行改变，实现调速的功能，。因为相关技术在应用时，效率比较低，还容易出现转子磨损等问题。因此要改变同步转速的调速，采用定子电源频率控制技术。这项技术在应用的过程中，质量和效率都比较高。但对于控制电路存在较高的要求，必须选择比较复杂的电路。才能实现技术的应用^[2]。

在进行磁通量控制的过程中，电机设备调速状态下，要保持各极磁通量的一致，才能满足理想的运行状态。如果磁通量比较大，就会出现设备温度升高等情况，会对设备的使用产生不良影响。如果磁通量比较小，就无法对铁芯进行充分利用，会出现浪费等问题。因此需要对磁通量进行有效的控制，才能充分发挥技术的应用效用。在进行控制的过程中，要对定子和转子的磁动势进行有效的控制，才能保证磁通量始终属于恒定的运行状态。可以对磁通电动势进行计算，根据相关结果开展控制工作，使得变频调速技术能够顺利实施。在进行技术应用的过程中，还要增强节能效果^[3]。

二、变频调速技术在船舶起重机械中的应用要点

（一）优化变频调速系统的能量反馈方式

船舶起重机械设备在减速的状态下，异步电动机处于再生发电制动状态，需要对再生能力进行有效处理，才能保证设备的减速和重物的下方更加稳定。在进行处理的过程中，可以选用并联直流电路的构建方式，通过多个变频器，使得供电水平能够得到有效的提高，要保证电力能源能够回馈到电网中。目前在进行处理的过程中，要采用更加节能的建设技术，对再生能量进行有效的回收，才能将其反馈至电网。在对电能回馈进行处理的过程中，要保证电机设备能够始终处于回馈制动状态，产生的能量在变频器设备的逆变测续流二极管中，采用了整流的方式，将其转变为直流。这一处理过程是对滤波电容装置进行充电处理，在直流的母线状态下，直流电的输送更加稳定，将其输送到变频器设备中，经过逆变侧续流二极管的处理之后，从整流转变为直流，从而对滤波电容器设备进行充电。在直流母线状态下，将直流电运输到变频器设备中，在经过逆变处理后，可以回馈到电网中^[4]。

（二）引进更加先进的控制技术

在进行系统控制功能建设的过程中，可以选用微处理器控制技术，这项技术的应用范围比较广。在进行矢量控制的变频器设备研发的过程中，计算形式比较复杂，如果没有经过计算和控制，就难以满足设备的应用要求。采用微机控制形式，能够根据数字模型和设计理念，对结果进行准确的计算，还能保证计算结果更加精确。在对各项数据进行综合对比之后，选择最佳的数据。这项技术在应用的过程中，存在系统诊断与警示功能。一些数字信号处理器设备的计算能力比较强，可以对单片和复杂信号进行有效的控制处理，同时可以提高采样工作的开展质量和效率。在进行系统建设的过程中，将传统的算法与新型的算法进行有机结合，使得基本运算和信号处理工作在开展时，能够发挥更大的作用，从而获得更多的效益^[5]。

DSP的信号处理能力比较强，可以减少传感器设备的建设数量，甚至在对技术进行研究的过程中，可以实现无传感器的建设形式。在进行自适应控制的过程中，可以对状态变化和参数进行有效的估算。因为执行速度比较高，所以可以将这项技术应用到，神经元网络运动控制系统中，对系统的功能进行完善。在现代科技不断发展的过程中，一些专家系统和人工智能控制系统，已经应用到电子控制领域。将这些系统融合到船舶机械设备的建设过程中，可以对设备的运行情况进行实时的监控和管理。自适应控制技术在应用的过程中，存在参数的自适应控制和磁通的自适应控制等功能。在进行状态观测器装置应用时，功能更加完善

^[6]。因此要对一些新型的控制技术进行实践，使其在发展的过程中，变得更加成熟。

结语：综上所述，普通电机设备的输出转距比较小，在低频运行状态下，容易出现温度升高等情况，而且超速能力比较差，容易出现爬墙问题。将变频调速技术，应用到设备的研发过程中，可以在一定程度上对设备的控制程序进行简化。使得设备的性能更加优越，在使用的过程中，能够发挥更大的作用。但因为相关技术的研发时间比较短，需要在现有技术的基础上，对其进行优化和创新，才能对船舶汽车机械设备进行更好的改良，促进船舶行业进行可持续的发展。

参考文献：

[1]王龙腾.基于并联交错的起重机械节能装置设计研究[J].机电工程技术,2019,48(12):223-226.

[2]闫洪猛.交流变频调速技术下船舶起重机械负载均衡处理[J].舰船科学技术,2019,41(18):211-213.

[3]陈欣荣.变频调速技术在船舶起重机械中的应用研究[J].中华建设,2019(03):148-149.

[4]闫洪猛.变频调速技术在大型船舶起重机械中的应用[J].舰船科学技术,2018,40(24):199-201.

[5]柯希平,南平.变频调速技术在船舶起重机械中的应用[J].中国水运,2007(12):54-55.

[6]何志渔,王素玲.变频调速技术在港口及船舶起重机械中的应用[J].中国修船,2002(02):36-38.