Система управления судовым главным двигателем и винтом регулируемого шага

Система управления судовым главным двигателем и винтом регулируемого шага

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (»I 575268 . (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27 1С 75 (21) 2184271/27-1 1 с присоединением заявки № (23) Приоритет

2 (51) M. Кл.

В 63 Н 21/22

В 63 Н 3/10

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано05.10.77. Бюллетень №37 (53) УДК 629.12.84 (088. 8) (45) Дата опубликования описания 27.10.77

A. В. Защеринский, В. Q. Михалев, В. Е. Павлов и E. И. Скворцов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СУДОВЫМ ГЛАВНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

И БИНТОМ РЕГУЛИРУЕМОГО ШАГА

Изобретение касается автоматизации управления судовыми силовыми установками.

Известна система управления судовой энергетической установкой, содержащая задатчик оборотов двигателя, задатчик шага винта, следящий блок управления шагом винта, регулятор оборотов, а также корректор шага винта (1).

В известной системе при сильном волнении на режиме полного хода имеет место взаимодействие регулятора оборотов и корректора шага, что обеспечивает оптимальный режим работы двигателя.

Однако система обладает малым быстродействием из-за наличия в ней инерционных узлов.

l5

Известна также система управления судовым главным двигателем и винтом регулируемого шага, содержащая блок задания режимов работы, связанный через программый блок, регулятар нагрузки, коммутатор, соединенный одним из входов непосредственно с выходом 2п блока задания режимов, и исполнительный механизм винта регулируемого шага с механизмом изменения шага винта с датчиком шага и через исполнительный механизм двигателя— с регулятором оборотов двигателя. снабженного датчиком нагрузки, выход которого сое- 25 динен с одним из входов регулятора нагрузки (2) .

Недостатками известной системы являются отсутствие автономных цепей воздействия на исполнительный механизм винта и наличие обратной связи по защите от перегрузки через главный двигатель, которые приводят к недостаточному быстродействию и надежности системы.

Цель изобретения — повышение надежности системы.

Эта цель достигается тем, что система снабжена блоком сравнения заданного и истинного значений шага винта и блоком памяти, причем выход блока сравнения связан с одним из входов блока памяти, другой вход которого соединен с выходом элемента сравнения регулятора нагрузки, а выход — с одним из входов регулятора нагрузки и одним из входов коммутатора.

На чертеже изображена функциональная схема системы.

Система содержит блок 1 задания режимов работы, связанный одним из своих выходов с одним из входов коммутатора 2, выход котордго через исполнительный механизм 3 связан с механизмом 4 изменения шага винта 5.

Другой выход блока 1 связан через исполнительный меха»из.", 6 г оегулятсром 7 оборотов двигателя 8, снабжен»ого датчиком 9 нагрузки, напримео, по крутяшему моменту, выход которого подключен к одному из входов регулятора 10 нагрузки, подключенного своим вы-, ходом к одному из входов коммутатора 2, а другими своими входами — соответственно к выходу программного блока 11, вход которого подключен к выходу блока 1 задания режимов работы, к другому выходу блока 1 и к выхо ду блока 12 памяти, один из входов которог подключен к выходу элемента сравнения регу,лятора 10 нагрузки, а другой — к выходу блока 13 сравнения заданного и истинного значений шага винта 5, один из входов которого подключен к датчику 14 шага винта 5.

Система работает следующим образом.

При воздействии оператора на органы управления блок 1 вырабатывает задающую величину частоты вращения двигателя на программный блок 11, исполнительный механизм 6 и блок сравнения 13, а через коммутатор 2 на исполнительный механизм 3 винта 5. Исполнительный механизм 6 двигателя при изменении задающей величины воздействует на регулятор 7 оборотов, который устанавливает и поддерживает частоту вращения двигателя 8.

Двигатель соединен с винтом 5 регулируемого шага и развивает необходимый крутящий момент. Крутящий момент измеряется датчиком 9 нагрузки. Результат измерения в виде истинного значения несущей величины момента поступает в регулятор 10 нагрузки. Программный блок 11 по задающей величине частоты вращения двигателя формирует предписанное значение момента двигателя, учитывая его ограничительную характеристику для заданной частоты вращения. Этот сигнал поступает в регулятор 10 нагрузки. Исполнительный механизм 3 винта 5 при изменении входного сигнала изменяет управляющее воздействие на механизм 4 изменения шага, который, в свою очередь, устанавливает и поддерживает требуемую величину шага винта 5. Датчик 14 шага измеряет положение лопастей винта 5 и вырабатывает сигнал истинного значения величины шага на вход блока 13 сравнения.

В случае отсутствия перегрузки двигателя на выходе блока 12 памяти сигнал отсутствует, а через коммутатор 2 задающая величина шага от блока 1 задания проходит на вход исполнительного механизма 3 винта 5.

Происходит управление шагом винта непосредственно от блока задания 1.

При перегрузке двигателя в элементе сравнения регулятора 0 нагрузки вырабатывается дискретный сигнал о перегрузке и вводится в блок 12 памяти. По этому сигналу блок 12 вырабатывает дискретный сигнал, который по575268 ступает в регулятор 10 нагрузки и коммутатор 2. В результате коммутатор 2 подключает на выход вместо задающей величины шага винта от блока 1 задания задающую величину шага винта, выработанную регулятором 10 нагрузки, которая изменит в исполнительном механизме 3 винта 5 управляющее воздействие на механизм 4 изменения шага до такой величины, когда шаг винта установится таким, чтобы уменьшить нагрузку на двигатель до предписанного значения крутяшего момента, соответствующего ограничительной нагрузке двигателя при даньой частоте вращения.

Обратный переход на управление шагом винта от блока задания 1 происходит автоматически, когда истинное значение величины шага от датчика 14 превысит задающую величину шага от блока 1 задания. При этом блок 13 сравнения выработает дискретный сигнал в блок 12 памяти на «стирание> памяти, в результате чего снимается сигнал, поступающий от блока 12 памяти в регулятор 10 на20 грузки и коммутатор 2. При этом коммутатор 2 пропустит на исполнительный механизм 3 задаюшую величину шага от блока 1 задания.

Форлула изобретения

Система управления судовым главным двигателем и винтом регулируемого шага, содержащая блок задания режимов работы, связанный через программный блок, регулятор нагрузки, коммутатор, соединенный одним из входов непосредственно с выходом блока задания режимов работы, и исполнительный механизм винта регулируемого шага с механизмом изÇ5 менения шага винта с датчиком шага и через исполнительный механизм двигателя — с регулятором оборотов двигателя, снабженного датчиком нагрузки, выход которого соединен с одним из входов регулятора нагрузки, от40 личаюи1аяся тем, что, с целью повышения надежности, она снабжена блоком сравнения заданного и истинного значений шага винта и блоком памяти, причем выход блока сравнения связан с одним из входов блока памяти, другой вход которого соединен с выходом элемента сравнения регулятора нагрузки, а выход — с одним из входов регулятора нагрузки и одним из входов коммутатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 383651, 55 кл. B 63 Н 21/22, 07.09.70.

2. Авторское свидетельство СССР ¹ 379452, кл. В 63 Н 21/22, 1971.

575268

Составитель Г. Корнева

Техред М. Левицкая Корректор Д.Мельниценко

Редактор В. Другова

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 3977/13 Тираж 563 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР. по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4!5