Система управления судовым турбоагрегатом с винтом регулируемого шага

Система управления судовым турбоагрегатом с винтом регулируемого шага

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 10.03.80 (21) 2926706/24-06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

F 01 D 17/20

В 63 Н 21/22

Гасударственный комитет

СССР (53) УДК 621.125-5

Опубликовано 07.02.82. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 07.02.82 лв делам изобретений и открытий (088.8) М. Э. Гольдберг, В. Н. Городушенко, В. М. Деря

О. П. Корсаков и Н. A. Смирнова (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СУДОВЫМ ТУРБОАГРЕГАТОМ

С ВИНТОМ РЕГУЛИРУЕМОГО ШАГА

Изобретение относится к средствам автоматизации судовых паровых турбин, приводяших во вращение винт регулируемого шага.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является система управления судовым турбоагрегатом с винтом регулируемого шага, содержащая задатчик шага винта, подключенный ко входу блока управления шагом, выход которого соединен с механизмом изменения шага, задатчик частоты вращения, подключенный ко входу блока управления частотой вращения, выход которого через регулятор частоты вращения соединен с маневровым клапаном, датчик частоты врашения, подключенный к регулятору, корректор частоты вращения, вход которого соединен с механизмом изменения шага, и корректор шага, вход которого соединен с датчиком частоты вращения, а выход — со входом блока управ- о ления шагом. Управление трубоагрегатом осуществляется воздействием на задатчик шага винта, сигнал которого через соответствуюший блок управления передается на механизм изменения шага. Заданная частота вращения поддерживается регулятором частоты вращения с датчиком и задатчиком путем воздействия на маневровый клапан. При изменении шага винта возникает отклонение частоты вращения, которое компенсируется коллектором частоты вращения. При полностью открытом маневровом клапане увеличение нагрузки может вызвать снижение частоты вращения, которое компенсируется корректором шагаИ3Однако известная система характеризуется пониженной экономичностью, так как в ней не всегда реализуется оптимальная зависимость между шагом винта и частотой вращения.

Цель изобретения —. повышение экономичности.

Для достижения цели в систему введены нелинейное функциональное звено и масштабирующий элемент, включенные последовательно, и задатчик частоты вращения кинематически связан со входом нелинейного звена, выход корректора частоты вращения — со входом масштабируюшего элемента, а выход последне903573 винт регулируемого шага осуществляется от одной рукоятки управления, воздействующей на задатчик 1 шага в полном диапазоне располагаемых нагрузок, но при новом заданном постоянном значении частоты вращения гребного винта.

Посредством масштабирующего элемента 14 осуществляется изменение наклона характеристики корректора 12, а функциональное звено 13 обеспечивает корректирую щее воздействие для достижения точно

S0 го — со вхс:и блока управления частотой вращенйя.

На чертеже |оказана схема предлагаемой системы.

Система включает задатчик 1 шага винта, блок 2 управления шагом, механизм

3 изменения шага, винт 4 регулируемого шага, главный судовой турбоагрегат 5, датчик 6 частоты вращения, корректор 7 шага винта, задатчик 8 частоты вращения, блок 9 управления частотой враще- . ния, регулятор 10 частоты вращения, ма- 10 невровый клапан 11, корректор 12 частоты вращения по фактическому шагу винта, нелинейное функциональное звено 13 и масштабирующий э,.емент 14.

Принцип действия системы заключает1S ся в следующем.

Режим работы установки задается рукояткой машинного телеграфа, воздействующей на задатчик 1 шага винта. Сигнал зада чика 1 через блок 2 управления шагом передается на механизм 3 изменения 20 шага, осуществляющий изменение положения, лопастей винта 4. Поддержание заданного значения частоты вращения винта осуществляется статическим регулятором 10, воздействующим на маневровый клапан 11 турбоагрегата 5. Компенсация статизма регулятора 10 при работе установки на частичных нагрузках осуществляется корректором 12 частоты вращения по фактическому шагу винта. Сигнал корректора 12 поступает через масштабирующий элемент

14 на вход блока 9 управления частотой вращения, корректируя сигнал управления положением маневрового клапана 11. В результате управление шагом винта осуществляется при постоянном значении частоты вращения винта, заданной от рукоят- И ки управления, воздействующей на задатчик 8 частоты вращения.

При необходимости изменить значение частоты вращения винта в зависимости от условий плавания судна воздействуют 40 на задатчик 8 и далее на блок 9 управления, регулятор 10 и маневровый клапан

11 турбоагрегата 5. Одновременно изменяется величина сигнала корректора 12 посредством корректирующего воздействия нелинейного функционального звена 13 и масштабирующего элемента 14. В дальнейшем управляющее воздействие режимами работы комплекса турбоагрегата заданного значения частоты вращения винта. В качестве,масштабирующего элемента 14 могут быть использованы известные типы вращающихся трансформаторов, а нелинейное функциональное звено 13 может быть выполнено в виде кулачка изменяемого профиля, либо электрического звена, состоящего из унифицированных функциональных электронных устройств, реализующих типовые нелинейные зависимости.

При номинальном значении частоты вращения гребного винта в случае проведения глубоких маневров возможны перегрузки комплекса турбина — винт по моменту сопротивления. Для ограничения перегрузок предусмотрен корректор 7 шага винта, формирующий сигнал коррекции в блок 2 управления шагом. При снижении частоты вращения винта относительно номинального значения в случае значительных перегрузок корректирующий сигнал корректора 7 уменьшает заданное от задатчика 1 значение шага винта.

Предлагаемая система обеспечивает повышение экономичности установки на частичных нагрузках, так как за счет выбора рационального соотноШения частоты вращения и шага винта обеспечиваются минимально возможные. расходы пара в турбоагрегат для заданного режима работы установки.

Формула изобретения

Система управления судовым турбоагрегатом с винтом регулируемого шага, содержащая задатчик шага винта, подключенный ко входу блока управления шагом, выход которого .соединен с механизмом изменения шага, задатчик частоты вращения, подключенный ко входу блока управления частотой вращения, выход которого через регулятор частоты вращения соединен с маневровым клапаном, датчик частоты вращения, подключенный к регулятору, корректор частоты вращения, вход которого соединен с механизмом изменения шага, и корректор шага, вход которого соединен с датчиком частоты вращения, а выход — со входом блока управления шагом, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности, в систему введены нелинейное функциональное звено и масштабирующий элемент, включенные последовательно, и задатчик частоты вращения кинематически связан со входом нелинейного звена, выход корректора частоты вращения — со входом масштабирующего элемента, а выход последнего — со входом блока управления частотой вращения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 383651, кл. В 63 Н 21/22, 1970.

903573

Редактор М. Келемеш

Заказ 66/16

Составитель А. Калашников

Техред А. Бойкас Корректор А. Гриценко

Тираж 536 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская иаб., д. 4/5

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