[发明专利]一种升降系统的保护方法

说明书

本发明公开了一种升降系统的保护方法，属于海洋平台升降系统技术领域。升降系统包括设置在同一桩腿上的多个升降单元，每个升降单元均包括变频电机，该保护方法包括：在升降系统工作前，设置每个变频电机的最高转速值和最低转矩值，以避免在采用主机速度控制、从机跟随主机转矩的控制方法控制多个变频电机时，出现主机的转矩过小造成变频电机的输出转矩不够支撑桩腿或平台重量的问题；在升降系统工作后，检测每个变频电机的实时转速值；根据每个变频电机的实时转速值，确定多个变频电机之间的最大转速差；当多个变频电机之间的最大转速差超过设定值时，则说明有升降单元存在故障，此时控制升降系统停止工作，实现了对升降系统及海洋平台的保护。

技术领域

本发明涉及海洋平台升降系统技术领域，特别涉及一种升降系统的保护方法。

背景技术

变频驱动齿轮齿条升降系统是自升式海洋平台中的关键部分，该系统通常包括多个升降单元，每个升降单元包括变频电机、齿轮箱和爬升小齿轮，由变频电机经齿轮箱带动爬升小齿轮转动，爬升小齿轮与桩腿上的齿条啮合，带动升降单元升降，由升降单元带动整个海洋平台升降。变频驱动齿轮齿条升降系统的性能直接影响海洋平台工作效率，因此对于该装置的优化设计极为重要。

由于升降系统工作时，需要对各升降单元之间进行负载平衡和速度同步控制，避免升降单元之间的负载差异过大，导致负载不平衡，损坏齿轮箱，升降单元之间的速度差异过大，导致爬升小齿轮发生损坏。因此，目前在变频驱动齿轮齿条升降系统上广泛采用主机速度控制、从机跟随主机转矩的控制方法，对各升降单元之间进行负载平衡和速度同步控制。即选取多个升降单元中的一个升降单元的变频电机为主机，其它升降单元的变频电机为从机，主机为速度控制模式，从机为转矩控制模式并跟随主机的转矩，控制系统控制主机的转速，主机的实际转矩作为从机的输入即可控制各个从机的转矩。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

采用上述控制方法时，若主机的转矩过小，则各个从机的转矩也过小，会导致变频电机的输出转矩(负载转矩)过小，使得升降系统的实际输出力矩不足以支撑海洋平台或桩腿的重量，带来安全隐患。同时，当个别升降单元的齿轮箱故障导致爬升小齿轮无法转动时，会被其它升降单元强行拖动，导致齿轮箱损坏。

发明内容

本发明实施例提供了一种升降系统的保护方法，可以避免主机的转矩过小造成变频电机的输出转矩不够支撑桩腿或海洋平台重量的问题，同时可检测出现故障的升降单元，实现了对升降系统及海洋平台的保护。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种升降系统的保护方法，所述升降系统包括多个升降单元，所述多个升降单元设置在同一桩腿上，每个所述升降单元均包括变频电机，所述保护方法包括：

在所述升降系统工作前，设置每个变频电机的最高转速值和最低转矩值；

在所述升降系统工作后，检测每个变频电机的实时转速值；

根据每个变频电机的实时转速值，确定所述多个变频电机之间的最大转速差；

当所述多个变频电机之间的最大转速差超过设定值时，控制所述升降系统停止工作。

进一步地，所述设置每个变频电机的最高转速值，包括：

根据以下公式计算每个变频电机的最高转速值：

其中，表示所述变频电机的最高转速值，V表示所述变频电机对应的桩腿的预设升降速度，f表示所述变频电机对应的齿轮箱的传动比，π表示常数，D表示所述变频电机对应的爬升小齿轮的分度圆直径。

进一步地，每个变频电机对应的齿轮箱的传动比均相同。

进一步地，每个变频电机对应的爬升小齿轮的分度圆直径均相同。

进一步地，所述设置每个变频电机的最低转矩值，包括：