Устройство управления судовым комплексом турбоагрегат-винт регулируемого шага-валогенератор

 

Изобретение относится к судостроению, в частности к устройствам управления комплексами турбоагрегат - винт регулируемого шага - валогенератор. Цель изобретения - повышение качества управления. Устройство содержит задатчик 1 шага винта 7, подключенный к входу блока управления шагом, выход которого соединен с механизмом 6 изменения шага, задатчик частоты вращения, подключенный к блоку управления частотой вращения, выход которого через регулятор частоты вращения соединен с маневровым клапаном 20, датчик частоты вращения, подключенный к регулятору частоты вращения

корректор 13 частоты вращения, вход которого соединен с задатчиком 1 шага винта, а выход через инерционный блок 14 - с блоком управления частотой вращения, интегральный задатчик 15, подключенный к блоку управления частотой вращения, и корректор шага, вход которого соединен с валогенератором, а выход - с входом блока управления шагом винта. Корректор 13 частоты вращения совместно с инерционным блоком 14 определяют добротность системы по скорости регулирования частоты вращения турбоагрегата 22, интегральный задатчик 15 корректирует задание регулятора частоты вращения до исключения отклонения частоты электрического тока валогенератора. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU „„1562234 (51) 5 В 63 Н 21/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4405656/27-11 (22) 06.01.88 (46) 07.05.90. Бюл. № 17 (71) Новороссийское высшее инженерное морское училище (72) Е. В. Кузнецов и В. И. Королев (53) 621.3.028 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 383651, кл. В 63 Н 23/00, 1970. (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ СУДОВЫМ КОМПЛЕКСОМ ТУРБОАГРЕГАТ—

ВИНТ РЕГУЛИРУЕМОГО ШАГА — ВАЛОГЕ НЕ PA TOP (57) Изобретение относится к судостроению, в частности к устройствам управления комплексами турбоагрегат — винт регулируемого шага — валогенератор. Цель изобретения — повышение качества управления.

Устройство содержит задатчик 1 шага винта

7, подключенный к входу блока управления шагом, выход которого соединен с механизмом 6 изменения шага, задатчик частоты вращения, подключенный к блоку управления частотой вращения, выход которого через регулятор частоты вра щения соединен с маневровым клапаном 20, даткик частоты вращения, подключенный к регулятору частоты вращения, корректор 13 частоты вращения, вход которого соединен с задатчиком 1 шага винта, а выход через инерционный блок 14 — с блоком управления частотой вращения, интегральный задатчнк 15, подключенный к блоку управления частотой вращения, и корректор шага, вход которого соединен с валогенератором, а выход — с .входом блока управления шагом винта. Корректор 13 частоты вращения совместно с инерционным блоком 14 определяют добротность системы по скорости регулирования частоты вращения турбоагрегата 22, интегральный задатчик 15 корректирует задание регулятора частоты вращения до исключения отклонения частоты электрического тока валогенератора. 1 ил.

1562234 з

Изобретение относится к судостроению, в частности к устройствам управления комплексами турбоа грегат — винт регулируемого шага — валогенератор.

Цель изобретения — повышение качества управления.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства.

Схема содержит систему управления частотой вращения, систему дистанционного автоматического управления винтом регулируемого шага, регулятор частоты вращения турбоагрегата и корректор шага винта.

Система дистанционного автоматического управления винтом регулируемого шага содержит задатчик 1 шага винта, который через усилитель 2, электрогидравлический преобразователь 3, призод 4 золотника механизма изменения шага, золотник 5 механизма изменения шага, механизм 6 изменения шага управляет лопастями винта 7, датчик 8 сигнала обратной связи, вход которого соединен с приводом 4 золотника механизма изменения шага, а выход — со входом усилителя 2.

Система управления частотой вращения содержит усилитель 9, который через электрогидравлический преобразователь 10 соединен с входом привода 11 задатчика частоты вращения, датчик 12 сигнала обратной связи, вход которого соединен с выходом привода 11 задатчика частоты вращения, а выход с входом усилителя 9; корректор 13 частоты вращения, вход которого соединен с выходом задатчика 1 шага винта, а выход через инерционный блок 14 с входом усилителя 9; интегральный задатчик 15, вход которого подключен к измерителю 16 частоты, а выход к входу усилителя 9.

Регулятор частоты вращения содержит управляющий золотник 17, вход которого соединен с выходом привода 11 задатчика частоты вращения, а выход через регулирующий золотник !8, привод 19 маневрового клапана с маневровым клапаном 20, импульсный масляный насос 21, вход которого соединен с турбоагрегатом 22, а выход с регулирующим золотником 18.

Корректор шага винта содержит измеритель 16 частоты электрического тока валогенератора 23, выход которого через регулирующее устройство 24 соединен с усилителем 2.

Управление режимами работы комплекса осуществляется воздействием на задатчик 1.

Электрический сигнал, пропорциональный уг лу поворота задатчика, поступает на вход усилителя 2 и корректора 13 частоты вращения. Этот сигнал суммируется с сигналом противоположной фазы датчика 8 и их разность, усиленная усилителе м 2, поступает на электрогидравлический преобразователь

3, преобразуется в перепад давлений, управляющий сервомотором привода 4. Привод, перемещаясь, поворачивает жестко связан5

55 ный с ним датчик 8. При равенстве нулю разности сигналов задатчика 1 и датчика 8 привод 4 останавливается в положении, соответствующем заданному. Перемещение привода 4 вызывает изменение положения золотника 5 механизма изменения шага, входящего в состав гидравлического блока управления шагом, состоящего из золотника 5 и механизма 6, перекладывающего лопасти винта 7. Таким образом, каждому положению привода 4, а следовательно, и задатчика 1, соответствует вполне определенное положение лопастей винта 7.

Поддержание частоты вращения винта 7 осуществляется с помощью регулятора частоты вращения, корректора 13 частоты вращения с инерционным блоком 14 и интегрального задатчика 15. Уставка регулятора частоты вращения формируется положением привода задатчика частоты вращения. При фиксированном положении привода задатчика частоты вращения регулятор поддерживает значение частоты вращения турбоагрегата, соответствующее данному положению. Отклонение частоты вращения преобразуется в отклонение импульсного давления импульсного насоса 21, жестко связанного с турбоагрегатом. Изменение импульсного давления через регулирующий золотник 18 вызывает перемещение привода 19 и маневрового клапана 20 в направлении изменения расхода пара, препятствующего отклонению частоты вращения турбоагрегата. Для исключения статической ошибки регулирования вводится импульс по положению задатчика шага (заданное значение шага винта) . Интегральный задатчик 15 исключает статическую ошибку регулирования частоты вращения, которая может возникнуть от изменения статических характеристик элементов устройства, а также при отклонении условий плавания (осадки судна, направлейия и сила ветра и т.д.), для которых была выполнена настройка корректора

13 частоты. На входе корректора 13 частоты вращения появляется электрический сигнал, пропорциональный заданному шагу винта, а на выходе формируется квадрат входного сигнала и масштабируется таким образом, чтобы при полном (100Я) шаге винта статическая ошибка была равна нулю.

Этот сигнал поступает на вход усилителя 9, где суммируется с сигналом противоположной фазы датчика 12 сигнала обратной связи по положению привода задатчика частоты вращения. Усиленный усилителем 9 сигнал поступает на электрогидра влически и прео бра зователь 1О, где преобразуется в перепад давлений, управляющий сервомотором привода 11 задатчика частоты вращения. Положение привода 11 задатчика частоты вращения меняется и происходит механическое перемещение управляющего золотник" 17, которое преобразуется в сигнал давления, которое через ре15622

Формула изобретения

5 гулирующий золотник 18 воздействует на привод 19 маневрового клапана 20. Последний изменяет подвод пара к турбоагрегату до восстановления прежней частоты вращения (до поворота задатчика шага). Корректор частоты. вращения при изменении режима работы комплекса создает дополнительный импульс, исключающий статическую ошибку.

Форсирующие действия корректора 13 частоты вращения, уменьшающие динамическую ошибку управления частотой вращения, обеспечиваются за счет ввода инерционного блока 14. Очевидно, что при изменении сигнала задатчика 1 шага винта, разворот лопастей винта 7 осуществляется с запаздыванием, что объясняется главным образом временем сервомоторов привода 4 и механизма 6 изменения шага, и лишь после того, как они начнут изменять свое положение, отклоняется частота вращения турбоагрегата. Тогда регулятор 19 частоты вращения воздействует на маневровый клапан

20. Запаздывание при прохождении сигнала по системе управления оборотами всегда меньше. Это позволяет форсировать действия регулятора частоты вращения сигналом корректора частоты вращения, изменяя его по определенному закону во времени. Эту функцию выполняет инерционный блок 14, у которого постоянная времени выбирается так, чтобы сигнал корректора частоты вращения начинал воздействовать на маневровый клапан несколько раньше, чем меня- 30 ется нагрузка турбоагрегата (разворот ло34 б пастей винта). При э-ом постоянная време ни инерционного блока в случае увел» чения нагрузки должна быть больше, чем при ее снижении.

Таким образом, при изменении режима работы комплекса корректор частоты вращения воздействует на регулятор в сторону, противоположную ожидаемому измене.* ив, раньше чем происходит это изменение, и тем самым исключает динамическую ошибку управления частотой вра щения ту рбоа грегата.

Устройство управления судовым комплексом турбоа гре гат — винт регулируемого шага — валогенератор, содержа щее задатчик шага винта, блок управления шагом винта, задатчик частоты вращения, блок управле(сия частотой вращения, статический регулятор частоты вращения, датчик частоты вра щения, корректор частоты зращения и корректор шага винта, отличающееся. тем, что, с целью повышения качества управления, устройство снабжено инерционным блоком и интегральным задатчиком частоты вращения, причем вход корректора частоты вращения соединен с задатчиком шага винта, а выход через инерционный блок подключен к блоку управления частотой вращения, к которому подключен интегральный задатчик частоты врашения.

Составитель В. Горелов

Редактор С. Патрушева Техред И. Верес Корректор С. Шевкун

Заказ 1031 Тираж 359 ПОдписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при КИТ (.(.(.Р

113035 Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4(5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. У кгород, ул. Гагар на. 1(11