基于變頻器矢量控制的升降單元載荷再分配系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】基于變頻器矢量控制的升降單元載荷再分配系統(tǒng)
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明用于石油鉆井平臺(tái)的升降系統(tǒng)控制。
【背景技術(shù)】
[0003]自升式鉆井平臺(tái)一般由三條樁腿組成，參見附圖1，平臺(tái)通過54組升降單元與樁腿的升降齒條嚙合，實(shí)現(xiàn)整個(gè)平臺(tái)的升降作業(yè)。
[0004]附圖2為自升式平臺(tái)升降系統(tǒng)的單樁示意圖，18個(gè)升降單元共軛在一個(gè)樁腿的升降齒條上，18臺(tái)電機(jī)拖動(dòng)升降單元按照升降的預(yù)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)1萬余噸的鉆井平臺(tái)沿著樁腿齒條上升或下降，三樁聯(lián)動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的升降。在平臺(tái)升降開始前，由于初始嚙合位置的不同，會(huì)造成個(gè)別升降單元在啟動(dòng)前承受過大的載荷，強(qiáng)行升降會(huì)造成升降單元過載運(yùn)行，在嚴(yán)重的情況下可以造成升降齒條或爬升齒輪的斷裂等惡性事故，所以在升降前一定要想辦法平衡升降單元的載荷。常規(guī)的載荷分配的方法為:在升降電機(jī)后面施加扭矩扳手，然后手動(dòng)松開剎車，再正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)電機(jī)輸入軸，使最終輸入軸的扭矩達(dá)到平均扭矩值。由于按此方法調(diào)整扭矩時(shí)，齒輪箱末端的載荷會(huì)在齒輪箱之間進(jìn)行轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致此調(diào)整要反復(fù)進(jìn)行很多次且花費(fèi)大量的時(shí)間及人力，而且在單一升降單元正承受過大載荷時(shí)，輸入軸的反扭矩對操作人員有潛在危害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種基于變頻器矢量控制的升降單元載荷再分配系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)齒輪箱載荷分配的遠(yuǎn)程自動(dòng)閉環(huán)控制。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種基于變頻器矢量控制的升降單元載荷再分配系統(tǒng)，其特征是:包括人機(jī)界面，用于
a.升降單元選擇、b.設(shè)定載荷選擇、c.啟停指令、d.狀態(tài)顯示；
包括智能控制器，用于a.接受指令、b.對升降電機(jī)進(jìn)行閉環(huán)控制；
包括基于矢量控制的變頻單元，用于a.接受指令、b.對升降電機(jī)進(jìn)行閉環(huán)控制； 包括電氣切換裝置，用于選擇需要載荷分配的升降單元；
包括升降單元，所述的升降單元上設(shè)有載荷傳感器。
[0007]以上所述的基于變頻器矢量控制的升降單元載荷再分配系統(tǒng)，所述的人機(jī)界面連接智能控制器，并通過人機(jī)界面向智能控制器傳送或接收信號。
[0008]以上所述的基于變頻器矢量控制的升降單元載荷再分配系統(tǒng)，所述的智能控制器與基于矢量控制的變頻單元相連接，并相互傳遞接收信號。
[0009]以上所述的基于變頻器矢量控制的升降單元載荷再分配系統(tǒng)，所述的基于矢量控制的變頻單元與電氣切換裝置、升降單元依次連接，所述的升降單元上設(shè)有的載荷傳感器連接到智能控制器。
[0010]本發(fā)明的有益效果是，通過帶有矢量控制的變頻單元分別拖動(dòng)升降電機(jī)，通過升降控制臺(tái)的觸摸屏輸入指令，通過矢量控制器自動(dòng)計(jì)算電機(jī)軸的輸入扭矩，通過升降單元的輸出軸的扭矩傳感器反饋實(shí)際扭矩，從而實(shí)現(xiàn)升降單元齒輪的載荷分配的遠(yuǎn)程自動(dòng)閉環(huán)控制。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明【背景技術(shù)】中鉆井平臺(tái)及樁腿關(guān)系示意圖。
[0012]圖2為升降系統(tǒng)單樁示意圖。
[0013]圖3為本發(fā)明控制功能方框示意圖。
[0014]圖中:1.平臺(tái)；2.樁腿；3.齒條；4.齒輪箱；5.齒輪。
【具體實(shí)施方式】
[0015]由附圖3可知，本發(fā)明包括人機(jī)界面，用于a.升降單元選擇、b.設(shè)定載荷選擇、c.啟停指令、d.狀態(tài)顯示；
包括智能控制器，用于a.接受指令、b.對升降電機(jī)進(jìn)行閉環(huán)控制；
包括基于矢量控制的變頻單元，用于a.接受指令、b.對升降電機(jī)進(jìn)行閉環(huán)控制； 包括電氣切換裝置，用于選擇需要載荷分配的升降單元；
包括升降單元，所述的升降單元上設(shè)有載荷傳感器。
[0016]以上所述的人機(jī)界面連接智能控制器，并通過人機(jī)界面向智能控制器傳送或接收信號。所述的智能控制器與基于矢量控制的變頻單元相連接，并相互傳遞接收信號。所述的基于矢量控制的變頻單元與電氣切換裝置、升降單元依次連接，所述的升降單元上設(shè)有的載荷傳感器連接智能控制器。
[0017]本發(fā)明通過帶有矢量控制的變頻單元分別拖動(dòng)升降電機(jī)，通過升降控制臺(tái)的觸摸屏輸入指令，通過矢量控制器自動(dòng)計(jì)算電機(jī)軸的輸入扭矩，通過升降單元的輸出軸的扭矩傳感器反饋實(shí)際扭矩，從而實(shí)現(xiàn)對升降單元爬升齒輪載荷進(jìn)行遠(yuǎn)程自動(dòng)閉環(huán)控制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于變頻器矢量控制的升降單元載荷再分配系統(tǒng)，其特征是:包括人機(jī)界面，用于a.升降單元選擇、b.設(shè)定載荷選擇、c.啟停指令、d.狀態(tài)顯示； 包括智能控制器，用于a.接受指令、b.對升降電機(jī)進(jìn)行閉環(huán)控制； 包括基于矢量控制的變頻單元，用于a.接受指令、b.對升降電機(jī)進(jìn)行閉環(huán)控制； 包括電氣切換裝置，用于選擇需要載荷分配的升降單元； 包括升降單元，所述的升降單元上設(shè)有載荷傳感器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于變頻器矢量控制的升降單元載荷再分配系統(tǒng)，其特征是:所述的人機(jī)界面連接智能控制器，并通過人機(jī)界面向智能控制器傳送或接收信號。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于變頻器矢量控制的升降單元載荷再分配系統(tǒng)，其特征是:所述的智能控制器與基于矢量控制的變頻單元相連接，并相互傳遞接收信號。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于變頻器矢量控制的升降單元載荷再分配系統(tǒng)，其特征是:所述的基于矢量控制的變頻單元與電氣切換裝置、升降單元依次連接，所述的升降單元上設(shè)有的載荷傳感器連接智能控制器。
【專利摘要】一種基于變頻器矢量控制的升降單元載荷再分配系統(tǒng)，用于石油鉆井平臺(tái)的升降單元的載荷遠(yuǎn)程分配。包括人機(jī)界面、智能控制器、基于矢量控制的變頻單元、電氣切換裝置、升降單元，本發(fā)明的有益效果是，通過帶有矢量控制的變頻單元分別拖動(dòng)升降電機(jī)，通過升降控制臺(tái)的觸摸屏輸入指令，通過矢量控制器自動(dòng)計(jì)算電機(jī)軸的輸入扭矩，通過升降單元的輸出軸的扭矩傳感器反饋實(shí)際扭矩，從而實(shí)現(xiàn)齒輪箱載荷分配的遠(yuǎn)程自動(dòng)閉環(huán)控制。
【IPC分類】E02B17/08
【公開號】CN105274978
【申請?zhí)枴緾N201410285046
【發(fā)明人】崔慶龍, 林銳
【申請人】天津?？菩胚_(dá)石油技術(shù)有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2014年6月24日