Система дистанционного автоматизированного управления режимами работы комплекса "главный" судовой турбоагрегат-винт регулируемого шага- навешенный генератор Советский патент 1980 года по МПК B63H23/00 B63H21/22 

Помимо снижения точности .поддержания оборотов гребного винта имеет место вероятность, обесточивания элек роэнё ргётйческой установки при отклю чении валотурбогенератора от главней турбины. При переводе установки в ре жим с пониженным значением оборотов винта, используемом при прохождении судном узкостей и швартовных операциях, производится включение валотур богенератора на параллельную работу с автономным турбогенератором . В соответствии с инструкцией по обслуживанию электроэнергетической установки параллельная работа валотурбогенератора с любым из генераторов элек ростанции возможна только при. враще,НИИва.лотурбогенератора от автономной турбины..При этом процедура пере вода валотурбогенератора на параллельную работу с автономным.турбогенератором заключается в откт)аочении валотурбогенератора .от главной турби ны, вырав ивании напряжений и частот генераторов и распределении вручную активных нагрузок с помощью системы управления серводвигателями регуляторов скорости первичных двигателей генераторов. В процессе эксплуатации судов с установками этого типа происходит ббесточиваниё электроэнергетической установки при отключении валотурбогенератора от главной турбины из-за отказов гидравлических элементов Системы управления автономным турбоприводом валогенератора, расположеннЕлм в районе значительной вибраци Эти .отказы приводят к несвоевременному срабатываншо регулирующего клапана турбопривода, провалу электросети и последующему срабатыванию аварийной защиты валотурбогенератора по данному параметру. Принципиально возможен скачкообу разный перевод нагрузки с валогенера тора на автономный турбогенератор бе отключения от главной турбины, однакр это связано с разрывом под боль . шим током генераторных автоматов, провалом частоты сети в процессе при ема: нагрузки автономным турбогенератором и не предусматривается инструкцией по обслуживанию электроэнергетической установки. Постепенный пе рёдод активной нагрузки с валогейератрра на автономный турбогенератор 6ek отключения валогенератора от гла ной турбины при имеющейся схеме управления энергетическим комплексом и электроэнергетической установкой н Твозмржён вследствие жесткой характеристики главной турбины, работающей при постоянном значении оборотов Целью предлагаемого изобретения является увеличение надежности системы на всех эксплуатационных режимах работы и сокращение времени нала ки системы при работающей уста779179новке в процессе согласования динамических характеристик основного оборудования. Цель достигается тем, что сист.ёма снабжена блоком выбора уставки оборотов и подключенным к его выходу через, элемент рассогласования интегральным корректором оборотов, выход которого соединен со,входом блока управления задатчиком оборотов. На чертеже представлена функциональная схема предлагаемой системы. Система содержит блок управления винтом регулируемого шага, управления задатчиком оборотов главного судового турбоагрегата, корректор шага винта и регулятор оборотовтурбоагрегата. Блок управления винтом регулируемого шага включает в себя задатчик 1 шага в.инта, усилитель 2, электрогидравлический механизм 3 управления, привод 4 золотника механизма изменения шага, датчик 5 сигнала обратной связи по положению привода золотника, золотника 6 механизма изменения шага, механизма 7 изменения шага с выходом на виит 8. Блоу управления задатчиком оборотов главного судового турбоагрегата включает в себя усилитель 9, исполнительн ый механизм 10, привод II задатчика 12 оборотов, корректор 13 г оборотов по фактическому шагу, интегральный корректор 14 оборотов и блрк 15 выбора уставки оборотов. Регулятор рбррртрв турбоагрегата состоит из задатчика 12 оборотов, регулирующего зслртника 16 и приводу 17 маневррврго клапана 18. Корректор шага винта содержит тахргенератрр 19, ограничитель 20 сигнала отклонения фактических оборотов гребнрго винта от заданных и интегрирующий блок 21. Привод 11 снабжен датчиком 22 обратной связи. Управление режимами работы энергетического комплекса осуществляется от рукоятки 23 машиннрго телеграфа пульта рулевой рубки, воздействующей на задачтик 1. К входу эрлРтника 16 подключен масляньй насос 24, к навешенному генератору 25 подключен автономный турбргенератрр 26. Электрический сигнал, пропорциональный углу поворота задатчика 1/ поступает на вхрд усилителя 2, где суммируется с сигналрм противопрложнрй фазы датчика 5. Разность сигналрв, усиленная усилителем 2, поступает на механизм 3, где преобразуется в перепад давле-ний, управляющий сервомотором привода 4. Привод перемещается, повррачивая жестко связанный с ним датчик 5. При равенстве нулю разности сигналов задатчика 1 и датчика 5 приврд 4 рстанавливается в положении, соответствующем заданному. Переметение привода 4 вызывает

изменение пололсения золотника 6 механизма 7 изменения шага. Поддержание .оборотов винта осуществляется с помощью регулятора оОоротов главного судового турбоагрегата и.корректора шага винта, причем настройка системы выполняется следующим образом: на промежуточных нагрузках комплекса поддержание оборотов гребного винта осуществляется гидродинамическим регулятором оборотов; на режимах, связанных с передачей на винт полной мощности установки, когда маневровый клапан полностью открыт, функции поддержания оборотов выполняет корректор шага винта.

Уставка регулятора оборотов (nj формируется с помощью блока управления задатчиком оборотов. Электрический сигнал, пропорциональный поступает на вход усилителя 9, где суммируется с сигналом противоположной фазы датчика 22 сигнала обратной связи по положению привода задатчика оборотов. Усиленный усилителем 9 сигнал поступает на механизм 10, где преобразуется в перепад давлений, управляющий сервомотором привода 11 задатчика оборотов. С приводом 11 хсестко связан задатчик 12, маханическое перемещение которого преобразуется в сигнал давления, который через регулирующий золотник 16 воздействует на.привод 7 маневрового клапана 18. Последний открыт при это в соответствии с и нагрузкой на винте 8.

Уставка регулятора оборотов п обеспечивает полное Открытие маневрового клапана 18 на режиме полного хода, что исключает дросселирование пара.

Для улучшение динамических характеристик гидродинамический регулятор оборотов выполнен статическим, чтО .приводит при изменении нагрузки на гребном винте (при изменении шага вита) к появлению статической ошибки, которая компенсируется с помощью сигнала жесткой коррекции по фактическому шагу винта, формируемым корректором 13, связанным с механизмом 7,. сигнал с которого поступает на вход усилителя 9. Этим достигается определенная зона поддержания оборотов гребного винта в пределах ±0,05 номинального.-значения оборотов.

Устранение указанной зоны и обеспечение требуемой линии статических режимов работы комплекса на промежуточных нагрузках обеспечивается введением в блок управления задатчиком оборотов главного судового турбоаг- , регата интегрального корректора 14, вход которого подключен к измерителю рассогласования заданных и фактических оборотов винта, а выход - к усилителю 9. Выбор необходимой уставки

..заданных оборотов производится блоком 15.

На всех эксплуатационных режимах работы установки блок 15 н аходится в положении, при котором формируется уставка. В этом случае сигнал интегрального корректора no3BOjniT достичь точно заданную линию оборотов главной турбины и, соответственно, постоянного значения ч астсты электросети валотурбогенератора. Интегратор

0 пропорционально-интегрального корректора шага винта, йастроенный на число оборотов Ри этом находится на упоре и выключен из действия. Такая схема управления и регулирова

5 ния позволяет снизить требования к точности подгонки Профиля куЛачка корректора 9 и сократись процесс наладки системы при работаю1цей установке в процессе согласований динами0ческих характеристик основного оборудования.

При необходимости изменить режим работы комплекса (а, следовательно, ход судна) с помощью блока управления

5 винтом регулируемого шага изменяется положение лопастей винта 8 и соответственно, упор и момент винта, что вызывает отклонение числа оборотов от заданного. Отклонение оборотов

0 преобразуется в отклонение давления . масла импульсного масляного насоса 24, приводимого от турбоагрегата. Изменение импульсного давления через регулирующий золотник 16 вызывает

5 перемещение привода 17 и маневрового клапана 18, регулирующего подвод пара к главному судовому турбоагрегату. При некотором положении лопастей винта нагрузка на винт и валопровод достигает номинального значения. Ма0невровый клапан 18 открывается полностью и выходит на упор. Дальнейшая перегрузка вызывает снижение числа оборотов винта, что недопустимо как с точки зрения перегрузки враЩаю51ЦИХСЯ частей турбины и винта регулируемого шага, так и с точки зрения работы навешенного генератора 25. При снижении оборотов ниже , Разность сигналов тахогенератора 19 и

0 п-1адг поступает ограничитель 20 на вход усилителя 2 системы управления винтом регулируемого шага. Тем самым корректор шага уменьшает заданное от задатчика 1 шага значение ша5га, что приводит к уменьшению момента сопротивления на винте и восстановлению числа оборотов. .

Корректор шага выполнен пропорционально-интегральным. Сигнал рассогла0сования поступает на вход интегрирующего блока 21, который на стационарных режимах сводит сгатическую ошибку корректора к нулю. Таким образом, выполнение корректора пропор5 ционально-интегральным повыишет.точ