船舶电力推进装置 - 图文(5)

2019-01-27 19:17

全回转式电力推进装置———KINGYU

当推进器已经准备好可以进行随动操作时。螺旋桨螺距由操纵杆控制,控制杆有一个明显的零位位置,螺距设定值跟随操纵杆改变,并且有可能在零位与满位之间任意位置。螺距指示器显示螺距的设定值。船舶会跟随控制杆的方向移动。当把操作杆扳到零位左侧,船就会转向左舷,反之转向右舷。

随动操作时如果系统出现故障,如变螺距时螺距指令无法执行或检测不到螺距偏差的减小等,PLC内部有自检功能,将会停止随动操作,将螺距锁定在当前值,此时只能停机或转为应急手动控制

3.4推进器的应急操作

“PITCH MANUAL”只有在控制系统出现故障时才能使用。当按下此键后就会切断随动系统,此时控制手柄无法对推进器进行操作。

当控制系统失效时,可将随动转为手动模式。在一个控制面板上按下“PITC MANUAL”按钮,即可通过“←”“→”两个开关对螺距进行应急控制。 同时主操作面板以及驾驶室左右两个辅助操作面板上都设有应急停止按钮,当推进器运行发生紧急故障时,按下应急停止按钮,会切断主电源,停止当前的所有操作。

3.5推进器的操纵地点的切换

59K全回转推进器可以在驾控台主控制面板和左右翼辅助控制面板,多地点实施控制。

控制面板操作屏上的“CONTROL HERE”开关可进行操纵地点的切换,但只有推进电机运转时才能将控制权转到驾驶台两翼的辅助控制面板上。

例如在推进电机运转后,要把推进器的控制权从主控制面板转换到左翼控制面板,只需按下左翼面板上的“CONTROL HERE”按钮,转换指示灯会一直闪,移动控制杆使杆的位置与当时螺距指示器的位置一致,转换指示灯变为长亮,右翼控制面板随即得到控制权,此时就可以对螺距进行控制。

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3.6推进器的停机

在驾驶台各个控制面板和推进器间的本地控制面板都可以进行停机操作。但是在停机前必须将螺旋桨螺距归到零位,然后按下“STOP”按钮停机,以此保证启动电路的断路器中的电流尽可能低。

四、螺距控制

59K的螺距控制调节方式有两种:一般情况下是在驾控台的主控制面板上进行调节;只有某些特殊情况,像推进装置的初调试以及推进装置的故障维修时,可以在机舱的本地控制面板内的液晶触摸屏上进行参数的设定调节。

1)当操作地点在驾驶室时:将驾控台主控制面板上的 “MAIN SWITCH”按钮按下,启动控制系统。此时PLC开始检测推进单元的启动条件,当四个条件都满足时发出指示待运行信号(READY FOR START指示灯亮了),启动驱动电机。在装置启动以后就可以运用手柄进行变螺距控制。

操控手柄操作杆连接电位器,手柄带动触点滑动,外部接有±15V直流电源。手柄位于零位时,触点在电阻的中点,输出电压为零。移动手柄,则会输出电压信号,输出电压值的大小反映指令值的大小,左舷0%到100%螺距对应输出0到﹣10V电压,右舷反之0%到100%对应输出0到10V的电压,这个指令信号经电路传给总控单元的PLC模拟量输入模块,在传递给液压伺服单元BOSCH模块。 若要设定一个右舷30%的螺距,将控制面板上的电位器式操控手柄手动调节到右舷30%的位置,则会发出一个+3V的直流电压信号,经过电路传到PLC的PCD4.W100输入端子(0、1)。同时,反馈单元的电位器式检测元件则将此时零位螺距值以+3V的电压反馈到PLC的(2﹑3)端子,送给PLC内部PID控制程序经过计算放大,之后PLC发出直流控制电压信号,由(9﹑10)端子送到液压伺服单元的BOSCH模块,该模块接到信号控制电磁比例换向阀右位通,开度增大,压力油驱动伺服活塞移动,带动叶片转向右舷30%的角度。反馈单元将螺距信号实时反馈给PLC,比较偏差不断地减小,PLC输出控制信号减小,比例换向阀的开度减小,直到螺距达到右舷30%时,偏差为零,PLC不再输出控制信号,换向阀关闭,将螺距锁定在该值。

2)当操作位置在机舱时:接通触摸屏电源(24V),进入触摸屏主界面,此时用手指轻压主界面的“MAIN SWITCH”,启动控制系统。此时PLC开始检测推进单元的启动条件,当四个条件都满足时指示待运行信号(READY FOR START指示灯亮了),启动驱动电机。此时用手指轻压“参数”,进入“参数设定界面”。 一般参数的设定都要保留小数点后两位数字。

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参数设定区间为[-100 +100],左舷100%到0%螺距对应参数区间为[-100 0],右舷0%到100%螺距对应参数区间为[0 +100]。 这个指令信号经电路传给总控单元的PLC模拟量输入模块,在传递给液压伺服单元BOSCH模块。

若要设定一个左舷50%的螺距,用手轻压下参数界面上的“螺距设定”,则会显示一个软键盘,软键盘上有0~9十个阿拉伯数字、小数点、ENTER键以及±号两个键。此时用手指按顺序轻压对应的软件输出—50.00数值,在轻压下ENTER键确认,( PLC获得了信号,传递给液压伺服单元BOSCH模块,再由此模块控制电磁比例换向阀右位通的开度大小,具体执行方式跟上一情形相关描述相同)此时在轻压“监控”进入运行状态监控界面,监控界面会显示此时的工作状态。

在推进器运行过程中由于外在因素,例如船速,水流等,会使得螺旋桨负荷、系统压力发生异常变化,随之螺距也会改变。此时反馈器会检测到螺距的异常变化,将信号传送给控制单元,PLC会随之进行自检,确定偏差值,接着就会输出螺距调整信号,换向阀左位或右位随之打开一定的开度,液压伺服系统以一定的流量驱动叶片转动回到螺距设定值。

五、动力定位

动力定位系统的组成

动力定位系统主要包括三个系统:动力系统、推力器系统和动力定位控制系统。

推力器系统作为动力定位系统执行机构,在船舶进入动力定位运作模式时,由动力定位系统的控制器进行控制。为提高定位能力,59K穿梭油轮设计装备了两台全回转推进器以及一台管遂式推进器,其能在任何环境中产生横向推力、纵

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向推力及回转力矩,使船横向前进和倒退、纵向侧推以及原地回转。

而全回转推进器的动力定位自动控制系统,其一般采用计算机控制的方法。即由测量系统(包括位置参照系统、电罗经、风向风速仪、倾角仪等)测量船舶的船位、艏向、纵倾横倾角等船舶状态,以及风向、风力、流速等环境条件,通过接口输入到控制器中。接着控制器根据人工输入的船位和艏向,对测量系统提供的数据进行分析和运算,给出推力器的控制指令,由推进器根据指令自动地将船舶调整到期望的船位及艏向,并加以保持。 动力定位控制系统执行的功能可总结如下: (1) 给出推力器的控制指令

(2) 测量船舶的船位、艏向等船舶状态 (3) 测量风向、风力等环境条件 (4) 接收各种操纵指令的人工输入 (5) 动力定位系统的故障检测及报警

(6) 动力定位系统工作状态的显示 一般推进器进行动力定位的实验条件:

(1)模拟计算机的严重故障,计算机系统执行自检程序时,显示出故障点同时发出报警信号,并停止工作,随即通过自动方法或手动方法将转速/螺距回归零位。

(2)计算机系统要能够执行探知故障的自检程序。如果在线工作的计算机系统出现故障,要能够自动转换至备用计算机系统。随即在显示装置上应显示出正在实施控制的控制系统的标志。 (3)要设有一个自动备用系统,该备用系统的位置与主系统之间要采用A-60级分隔隔离。至少要与一个位置参照系统和一台罗经系统相连接,并独立于主控制系统之外。

备用系统应由操作者在动力定位主控制站或备用控制站启动,这种转换应确保任何单个障故都不能使主控制系统和备用系统同时处于瘫痪状态。 推力器控制方式的选择

(4)在动力定位控制站,要能够进行推力器不同控制方式的切换。

(5)当动力定位自动控制方式出现故障后,控制的方式要能够选择用操纵手柄来控制。

6、全回转电力推进的特点

一般全回转电力推进系统具有下列优点:

6.1维护方便

电力推进系统与全船综合监测系统以及报警系统结合,问题能够很快的在集控台的电脑上显示发出报警信号,并且机舱里报警灯柱发出声光报警,方便排

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除故障,可针对性的适情和适时维护与检查,既提高了适航性又减轻了工作量,提高了工作效率。

6.2性能优越

全回转型推进器系统操纵控制方便,起动、加速性能好,过渡过程间隔时间短,制动速度快,螺距角度切换快,可以全方位的旋转,极大地提升了船舶的操纵性,发挥出最佳的使用技术性能。 6.3实现自控

全回转推进器的操作单元与电站管理和综合监测报警系统相连接,有利于进行计算机网络管理,有助于实现系统的自动控制,实现了穿梭油轮的信息化、智能化、自动化水准。

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