船舶电力推进装置 - 图文(4)

2019-01-27 19:17

全回转式电力推进装置———KINGYU

其大致功能有:

(1)发电机组根据负载需要,自动层启动、投入运行和自

动放弃。

(2)发电机和电网母线自动同步和自动并车。 (3)实现电网电压和频率的自动恒定。

(4)并联运行机组间自动实现负载(有功和无功)的分配和转移。

(5)按电站负载情况能自动卸除或投入次要负载。 (6)重载问询控制。

(7)发电机组运行程序的选择,以符合规定检查方案给出的总运行时间。

(8)故障的自行报警、自动保护与按一定程序自动投入相应的完好机组,并解除故障机组。

(9)自动巡回检测、报警和打印记录。

2.6.2监控系统

全回转的推进系统是一个对控制系统要求比较高的复杂系统,一般采用现场总线网络监控系统。监控系统由推进器控制中心、推进器操纵单元、舵角控制单元、以及报警和监视单元组成。部分电力推进监控系统采用光纤总线传输各种信号,它的特点是传输的信息量大,速度快,抗干扰能力强。而59K采用的是现场总线网络监控系统。

(1)推进器操纵单元

推进器操纵单元主要功能是:起动、停止推进装置;控制推进装置的转速;360

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°的全方位旋转;CPP(可变螺距),以及DP(动力定位)。

59K有两种遥控方式,分为本地遥控(local)和远程遥控(remote)。 本地遥控:在机舱推进器本地控制箱上有一个选择开关(S34),当打到local位置时,操作者只能通过本地控制箱上的触摸屏操作面板来控制推进装置的启动、停止以及设定转速和螺距的参数值对推进器操纵单元进行操纵。同时面板上有顺时针和逆时针两个模拟的旋转方向指示按钮,来选择进行推进器的全回转操作。本地遥控这种方式主要为新造船时供调试人员调试推进装置以及应急解除故障的情况下供相关维修人员现场维修使用。其余正常情况下都是在驾驶室进行的远程遥控。

远程遥控:当把本地操控面板上的选择开关打到remote时,这时候就可以在驾驶室的驾控台的操控面板上进行操作。驾驶室总共有3个控制面板,驾控台一个主控制面板,左右两翼台子上各有一个辅控制面板。在控制面板上可以遥控进行侧推器的起、停,螺距的控制,操纵地点的转换等功能。主控制面板上有驱动电机起停控制开关、操纵地点转换开关、螺距指示器、螺距遥控手柄、应急控制开关等元件。辅助控制面板上则只有地点转换开关、遥控手柄和应急停止开关。操纵地点转换开关,可以将控制权在开关之间转换,主控制面板上有操纵地点指示灯可以指示推进器是由哪个面板在控制。

在驾控台的一个操作台上用手柄进行控制。操作台有一个螺距和方位的数值显示面板及一个操纵手柄,手柄可以前后运行改变螺距以及左右旋转螺旋桨方位。

数值显示面板 联合操纵杆

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(2)推进器控制中心

推进器控制中心主要由推进器控制系统、功率和转速控制单元以及扭矩控制单元组成。

推进器控制系统位于驾驶台,其就是由电源、PLC、系统调试装置、执行继电器等组成的一个电子控制箱。 其主要功能:

1) 接受来自操纵单元的指令和反馈信号,在内部经过计算放大,处理后传送到功率和转速控制单元,功率和转速控制单元则将推进控制系统传送过来的转速信号转变为电流(扭矩)信号,并传送到扭矩控制单元,扭矩控制单元则根据收到的电流信号反馈给变频器,使得变频器输出电源频率、电压发生变化,从而控制推进电机的转速,达到推进器转速的改变。

2)同时对推进系统的辅助装置(如淡水冷却单元、变压器、液压装置,滑油装置等)进行监控;对系统总线进行监控;对温度、油液位和压力进行实时监控,如有异常就会及时发出声光报警,实现控制和监视功能。

PLC是控制单元的核心,由UPS(不间断电源)模块、CPU处理器模块、程序存储卡、模拟量控制模块、独立输出模块、数字量输入输出模块组成。

UPS它是一种含有储能装置、以逆变器为主要元件、稳压稳频输出的电源保护设备。在计算机和网络系统应用中,主要起两个作用:一是消除电网上的电涌

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、瞬间高电压、瞬间低电压、暂态过电压、电线噪声和频率偏移等“电源污染”,改善电源质量;二是为PLC系统提供高质量的24V电源。应急使用,防止因电网突然断电而影响正常工作,给计算机P LC系统造成损害,数据流失。

程序存储内部存有推进系统控制和报警程序,模拟量控制模块即螺距控制模块在59K推进系统中是用来控制螺距的随动操作。 (3)舵角控制单元

舵角控制单元接到操纵单元传来的舵角指示后,会发出对应的控制信号,驱动液压马达使吊舱轴360°任意方位旋转,改变推进器推力的方向,从而改变船舶的舵角及航向。

(4)报警和监视单元

报警和监视单元与ICMS相连,可以在电脑显示屏上监视推进器系统的运行状态, 并在系统发生故障时及时通过报警灯柱发出声光报警,同时在电脑上给出故障与报警信号点,从而达到使工作人员及时有效的了解推进器系统的运行状态和方便故障排查的目的。

综合监测报警系统对电力驱动单元﹑液压伺服单元以及PLC内部都有监测报警功能,系统起动之后,检测系统会运行并参考设定参数,若有异常或超限等就会及时报警。

1)电力驱动单元警报:启动失败报警;过载警报(推进电机高温);故障停机警报,(a)由于高温使得电动机停止,( b) 由于电动机保护继电器动作而使电动机停止;应急停止报警。

2)液压伺服系统警报:重力油柜中油位低报警; 滑油温度高报警;伺服压力异常报警等。

3)PLC系统故障警报:用户程序出错;PLC硬件损坏;PLC电源电压异常;电池电量低;通讯线故障。

3、59K全回转侧推进的启动

3.1 启动条件

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59K驱动电机启动必须满足以下条件

(1)重在问询允许。由于电动机的额定功率为2100KW,启动推进器前必须向主配电板发出功率重载询问信号。只有当配电板待用负载大于2100KW时,主配电板才会允许推进器重载申请,合闸向推进器供电,否则就会立即启动备用机组,等备用机组启动并并入电网后,才允许重载申请向推进器合闸供电。 (2)螺旋桨螺距归零。由于59K驱动电机空载启动电流高达3000A左右,若螺距不为零,电动机带载启动时启动流电过大,会对电网有较大冲击,同时也不利于推进设备的长久使用,因此在启动电机前必须将螺距归回零位。

(3)伺服油压必须达标。在电动机启动前必须先启动伺服油泵,以建立足够的伺服油压,这样才可以控制螺距,使之准确地归于零位。

(4)电机启动装置无故障。由于推进电机是通过变压器进行降压启动的,所以只有启动装置状态良好、无故障,才可顺利顺利启动推进电机。

3.2 推进器的启动 主控制面板装配图(局部)

推进器的启动在驾驶台主控制面板将主开关闭合,伺服泵将启动,同时向机舱主配电板发出重载问询申请信号。此时以下的指示灯应该长亮:“MAIN SWITCH”,“STOP”,“CONTROL HERE”。当伺服泵启动液压系统压力满足要求,机舱允许重载申请,并且螺距指示为零时,“READY FOR START”才会亮起。按下标有“START DRIVE MOTER ”的按钮启动推进马达。随之启动器会启动,电机就会启动并加速。这样启动指示灯就会闪亮,螺距会被锁定为零位无法控制,直到电机达到额定转速启动指示灯变为长亮。这时“READY FOR START”和“STOP”指示灯会熄灭,启动结束。

3.3推进器的随动操作

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