张亚东， 杨宝龙

（1. 中海油田服务股份有限公司，北京101149; 2. 武汉船用电力推进装置研究所，武汉 430064）

0 引言

随着我国国力日渐强盛，船舶行业也随之蓬勃发展。但目前我国仍只是造船大国而非强国。因此必须提高船舶的设计能力，深入研究各项控制技术，以适应快速发展的各种需求。

深水油田工程支持船推进变频器是电力推进系统的关键设备，由发电机组产生的电力能量经电能分配后提供给推进变频器，继而由推进变频器驱动推进电机带动螺旋桨旋转，实现舰船的不同航速，航向控制，保障舰船的安全、平稳运行。其中控制器是推进变频器的“心脏”，负责变频器的控制。

本文详细阐述了用于深水油田工程支持船推进变频控制器的研究设计。

1 总体设计

变频控制器负责控制系统的核心控制算法实现，IGBT功率模块驱动脉冲的产生，变频器参数设定与管理，位置、转速检测，故障处理与保护，人机信息交互，与PLC及底层管理模块的通讯等。

变频控制器采用3U标准控制机箱（高度为4 U，带24 V散热风扇），基本配置由CPU板组件、调理板组件、IO板组件和光纤板组件组成。同时，根据实际需求，可配置温度巡检板组件、FPGA扩展板组件、光纤扩展板组件等。控制示意图如图1所示。

图1中，电源组件将外部输入的+24 VDC经DC/DC变换为各电路板所需的+15 VDC、-15 VDC、+5 VDC电源。扩展组件中温度巡检板完成对温度信号的采集，FPGA扩展板完成驱动信号扩展以及与SSI型绝对式编码器的数据交互，光纤扩展组件完成FPGA扩展板驱动信号的光电转换、IGBT反馈信号的检测与判断等功能。……