Способ регулирования судовой паротурбиннойустановки

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I85 225

Союз Советскик

Соцналистическив

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 21 V.1965 (№ 1008973/24-6) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 30.Ч!!.1966. Бюллетень ¹ 16

Дата опубликования описания 26.IX.1966

Кл. 65f, 2

14с, 8/05

МПК В 63h

F Old

УДК 621.125-546(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете тлинистров

СССР

Автор изобретения

И. Ш. Фишгал

Заявитель

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ СУДОВОЙ ПАРОТУРБИННОЙ

УСТАНОВКИ

Известны способы регулирования судовых установок, заключающиеся в том, что для стабилизации скорости хода судна предусматривается быстродействующий всережимный регулятор числа оборотов главной турбины. Управление положением задающего органа регулятора осуществляется дистанционно из центрального поста с помощью следящей системы от рукоятки управления, связанной со шкалой задаваемых оборотов.

Однако вследствие погрешности следящей системы, отклонения характеристики задатчика от расчетной, проявления неравномерности регулятора при изменении внешних условий (нагрузки на винте, вакуума в главном конденсаторе, сопротивления корпуса и т. п.) фактические обороты турбины могут значительно (до + 6% номинального значения) отличаться от заданных с центрального поста.

При этом для поддержания определенных оборотов оператору придется изменять положение рукоятки управления, ориентируясь на показания тахометра.

Кроме того, обороты гребного вала сами по себе еще не характеризуют однозначно скорость хода корабля. Последняя при постоянных оборотах может различаться в зависимости от состояния корпуса, обрастания его, отсутствия или наличия трала, осадки, глубины погружения (для подводных кораблей), состояния водной поверхности и т. и. Так, для надводных кораблей (эсминцев, крейсеров) ехкемесячный прирост расхода топлива, необходимый для поддержания заданной скорости

5 хода корабля при плавании в умеренных водах, составляет вследствие оорастания около

6 — 8,5%, а для тропических вод — вдвое больше.

Особенностью предлагаемого способа явля10 ется то, что измеряют разность между фактической скоростью хода судна и заданной и подают на задающий орган регулятора числа оборотов корректирующий импульс, пропорциональный величине рассогласования.

На чертеже приведена принципиальная схема регулятора скорости хода судна по предлагаемому способу.

Регулятор состоит из трех основных блоков:

20 А — следящей системы управления положением задатчика оборотов;

Б — быстродействующего статического всережимного регулятора числа оборотов главной турбины;

25  — медленно действующего астатического регулятора скорости хода корабля, корректирующего положение задатчика оборотов.

Блоки А и Б типовые, используемые в существующих системах управления и регули30 рования главных корабельных турбин.

185225

60 б5

Блок В в известных системах регулирования турбин отсутствует и введен в состав предлагаемого регулятора для обеспеченп» заданной скорости хода корабля независимо от точности следящей системы, погрешности в характеристике задатчика оборотоь, точности регулятора оборотов, изменения внешних условий (нагрузки на винте, вакуума в главном конденсаторе), обрастания корпуса корабля, состояния водной поверхности, осадки, глубины погружения и т. п.

Ручка 1 задания оборотов турбины и скорости хода корабля связана механически через функциональный блок 2 с задатчиком следящей системы 8 и задатчиком скорости хода корабля 4, в качестве которых могут использоваться стандартные вращающиеся трансформаторы на 400 гц, включенные по схеме

ЛВТ (линейные вращающиеся трансформаторы).

Сигнал от задатчика 8 сравнивается с сигналом вращающегося трансформатора обратной связи 5 по положению задатчика б регулятора оборотов турбины.

Сигнал разбаланса (если он имеет место) усиливается в фазочувствительном магнитном усилителе 7 и воздействует на электрогидравлический преобразователь 8 со струйным усилительным реле и далее поступает на гидравлический сервомотор 9 в направлении ликвидации имеющегося разбаланса в пределах точности следящей системы, составляющей около + 2 /О полного перемещения задающего органа.

Положением задатчика оборотов б, жестко связанного со штоком сервомотора 9, определяются (с точностью до величины нечувствительности регулятора оборотов .и погрешности в характеристике задатчика) задаваемые обороты. Последние сравниваются с сигналом поступающим от датчика числа QGopo7 тов 10, в качестве которого может оыть использован шестеренчатый масляный насос.

Сигнал разбаланса (еслп oki имеет место) поступает на измерительный орган 11, усилитель (струйное реле 12) и сервомотор 18, охваченные жесткой обратной связью 14, определяющей неравномерность регулятора оборотов, и далее через второй каскад усиления, представляющий собой гидравлическую следящую систему (отсечной золотник 15), сервомотор 16, подвижная букса 17 в обратной связи, воздействует в направлении уменьшения разбаланса на ходовой клапан 18, регулирующий впуск пара в турбину 19. Оставшийся разбаланс определяется неравномерностью и нечувствительностью регулятора оборотов.

Турбина 19, включающая турбины переднего и заднего ходов связана через редуктор 20 с гребным винтом фиксированного шага 21.

Подача пара с турбины переднего хода на турбину заднего хода переключается клапаном 22 при прохождении задающего органа через среднее (нулевое) положение.

i0

15 гю

Зо

Сигнал заданной скорости хода корабля, поступающий с задатчика скорости 4, сравнивается с сигналом, поступающим с датчика скорости хода корабля 28, в качестве которого может быть использован штатный лаг или ипе1мц альпая система.

Сигнал разба".à»ñà (если он имеет место) подается через ограничитель 24, не пропускающий напряжений, ббльших некоторого установленного значения U,„,„ (U„„-„ =0,2+

+ 0,3 в) на вход интегрирующей тахометрической системы. Последняя состоит из фазочувствительного магнитного усилителя 25 (коэффициент усиления. К = 400 + б00) и электродвигателя 26, охваченных цепочкой обратной св»зи, состоящей из тахогенератора 27, и стандартного масштабного вращающегося трансфор м атор а 28.

Электродвигатель 26 через кинематический редуктор 29 и предохранительную муфту Ю связан с вращающимся трансформатором.

Сигнал от него поступает на вход усилителя 7, где суммируется с сигналом заданных оборотов и сигналом обратной связи, вызывая тем самым через элементы 8, 9, 5 следящей системы «А» некоторое дополнительное перемещение задатчика 6, направленное на ликвидацию разбаланса.

Наличие астатического корректора (блок

В) позволяет значительно повысить динамические качества существующих регуляторов оборотов путем увеличения нх неравномерности без опасения увеличить при этом отклонения скорости хода корабля при изменении внешних условий.

Kposre того, наличие астатического корректора B позволяет значительно снизить требования к точности следящей системы задания оборотов (блок Л), к точности воспроизведен;я расчетной характеристики управления на задатчике 6 и к точности самого регулятора оборотов (блок Б), а также к стабильности характеристик этих элементов в процессе эксплуатации на корабле. Это позволит расширить поле допу скаемых отклонений и значительно облегчить изготовление регуляторов оборотов.

При неисправности корректор B может быть легко выключен, при этом сохраняется полная работоспособность регулятора оборотов Б и следящей системы А. Автоматическое отключение корректора В может быть предусмотрено при переходе на задний ход, если датчик скорости 28 на заднем ходу не работает, Предмет изобретения

Способ регулирования судовой паротурбинпой уст; íîâêè, оборудованной датчиком скорости хода судна и всережимным регулятором числа оборотов турбины, путем автоматического воздействия на положение задающего органа регулятора по импульсу заданной ско-, рости хода, от ггитои ийся тем, что, с целью обеспечения заданной скорости хода судна

18à225 оз

IÞ

1 изб 3/ ! !

Составитель И. Лисянский

Редактор H. Джарагетти Техред Г. Е. Петровская Корректоры: В. В. Крылова и Т. Н. Костикова

Заказ 2721/18 Тираж 1120 Формат бум. 60><90 /з Объем 0,27 изд. л. Подписное

ЦН11ИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2 при изменении внешних условий и повышения точности регулирования, измеряют разность между фактической скоростью хода судна (v,.) и заданной (о„„) и подают на задающий орган регулятора числа оборотов дополнительный корректирующий импульс, пропорциональный величине рассогласования (о — ..-)