Устройство для регулирования многовальной судовой энергетической установки

Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл.з В 63 Н 21/22 Государственный комитет СССР яо делам изооретеиий . и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ МНОГОВАЛЬНОЙ СУДОВОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ 1Изобретение относится к судостроению, в частности к многональным судо- выМ энергетическим установкам.Известно устройство для регулирования многовальной судовой энергети ческой установки, содержащее задатчики и датчики частоты вращения каждого из двигателей, подключенные к входам элементов сравнения, выходы которых связаны с исполнительными механизма- О ми изменения уставок всережимных регуляторон частоты вращения двигателей 1 .Однако такое устройство при маневре судна не исключает перегрузки дви гателей. Кроме того, при циркуляции с полного или среднего ходов в таком устройстве происходит снижение оборотов двигателей до одинаковой величины и ухудшается маневренность судна. 2 ОЦель изобретения - улучшение маневренности судна и исключение перегрузки двигателей при маневре судна,Для этого оно снабжено задатчиком маневра судна и релейными блоками 25 переключения, причем выходы элементов сравнения снязаны с исполнитель" ными механизмами изменения уставок всережимных регуляторов посредством релеййых блоков переключения, к вхо- ЗО дам которых подключен задатчик маневра.Кроме того, релейнь.й блок переключения состоит из логических блоков И и ИЛИ, причем логические блоки И снязаны своими входами с элементами сравнения и задатчиком маневра, а выходы логических блокон И посредством логических блоков ИЛИ подключены к исполнительным механизмам нсережимных регуляторов.На чертеже изображена общая схема устройства.В состав судовой энергетической установки входят двигатели правого 1 и левого 2 бортов, работающие на винты 3 и 4 фиксированного шага. Управление двигателями осуществляется посредством рукояток 5 и 6, воздействующих на органы задания 7 и 8 нсережимных регуляторов частоты вращения 9 и 10 и связанных с исполнительными механизмами 11 и 12. Задание скоростных режимов работы двигателей осуществляется с помощью задатчиков частоты вращения 13 и 14.Контроль за фактической частотой вращения производится с помощью датчиков 15 и 16.3 адатчики 13 и 14.и датчики частоты вращения 15 и 16 подключены к входам элементов сравнения 17 и 18, выходы которых связаны посредством релейных блоков переключения 19 и 20 с исполнительными механизмами 11 и 12 изменения уставок всережимных регуляторов 9 и 10.5Управление судном по курсу осуществляется рулем 21, привод 22 которого связан с выходом элементасравнения 23, к входам которого подключены задатчики 24 и датчик 25 курсового угла и с задатчиком маневра26 судна, например датчиком поворота пера руля.Эадатчик маневра 26 судна подключен к управляющим входам релейныхблоков переключения 19 и 20. Для инвертирования выходного сигнала задатчика маневра 26 служит логическийэлемент НЕ 27, выходы которого такжеподключены к управляющим входам релейных блоков 19 и 20. Блоки 19 и 20 состоят из логических элементов И 28и ИЛИ 29.Устройстно работает следующим образом.При ходе судна прямым курсом выходной сигнал элемента сравнения 23ЬР =Ф,- Ф , поступающий на рулевойпривод 22, ранен нулю и.перо руля 21находится в диаметральной плоскостисУдна. Выходной сигнал задатчика маневра 26 ранен нулю, Скоростной режим работы двигателей 1 и 2 энергетической установки судна определяетсяравенством заданной (Ы), снимаемойс задатчиком 13 и 14, и фактической(Иф), снимаемой с датчиков 15 и 16частот вращения двигателей. При необходимости изменения скоростногорежима работы установки увеличивают(уменьшают) сигнал задания(Ь с помощью задатчиков 13 и 14. Сигналы 4 Орассогласования Ь 3- Иф) О (И - ИФ ( О)с выходов элементов сравнейия 17 и 18поступают на входы логических элементов И, входящих н блоки переключения,Причем на вторых входах этих элементов уже присутствует управляющий сигнал, снятый с выхода логического элемента НЕ 27Выходы логических элементов И посредством логических элементов ИЛИ, каналами БОЛЬШЕ (МЕНЬШЕ) 5 Освязаны с исполнительными механизмами 11 и 12 изменения уставок всережимных регуляторов частоты вращения 9и 10 двигателей 1 и 2. Всережимныерегуляторы 9 и 10 увеличивают (уменьают) подачу рабочего тока в двигателе до тех пор, пока сигнал рассогласования ЬЭ - Я не станет равнымнулю, Двигатели переходят на работуна новом скоростном режиме,При выполнении маневра, например 60при руле 21, переложенном по сигналузадатчика.24 курсового угла, и выходе судна на циркуляцию выходной сигнал задатчика маненра 26 (датчика положения пера руля) уже не равен нулю. 65 и оба его винта 3 и 4 начинают работать в косых потоках, скорости которых различны. Винт, который находит, ся на борту, обращенном к центру циркуляции, будет работать в потоке меньшей скорости, так как окружность, по которой перемещается этот винт, имеет меньший радиус; кроме того, этот винт будет работать в более интенсивном попутном потоке, вызванном непрямолинейным перемещением корпуса судна. Винт противоположного борта будет работать в зоне. повышенных скоростей (на окружности большего радиуса и фактически вне попутного потока). Ввиду этого двигатель, работающий на винт, обращенный к центру циркуляции, будет нагружаться больше, чем двигатель противоположного борта, и вследстние имеющегося у всережимных регуляторов двигателей статизма будет снижать своючастоту вращения также больше (в частном случае, наружный по отношению к центру циркуляции двигатель может, как было отмечено ранее, повысить свою частоту вращения),Сигналы фактической частоты вращения Ыф, снимаемые с датчиков 15 и 16, поступают на входы элементов сравнения 17 и 18, выходные сигналы которых И -Иу( 0 или О)-ОЗф 7 0 подаются на входы логических элементов И 28, входящих в блоки переключения 19 и 20. Причем на вторых входах этих элементов уже присутствует управляющий сигнал, снятый с выхода задатчика маневра 26. Выходы логических элементов И 28 посредством логических элементов ИЛИ 29 каналами МЕНЬШЕ (БОЛЬШЕ) связаны с исполнительными механизмами 11 и 12 изменения уставок всережимных регуляторов частоты вращения 9 и 10 двигателей 1 и 2.Всережимные регуляторы 9 и 10 уменьшают (увеличивают) подачу рабо. - чего тела в двигатели до тех пор, пока сигнал рассогласования Ы- ЬЭ не станет равным нулю. Двигатели переходят на работу на новом скоростном режиме, причем частота вращения двигателя, обращенного к центру циркуляции, будет меньшей, чем двигателя противоположного борта, что будет способствовать выполнению заданногоманевра. Изобретение обеспечивает следующие преимущества:сокращение диаметра и времени выполнения маневра судна за счет действия дополнительного эффекта от получаемой разности частот вращения винтов, особенно на малых скоростях хода судна, где руль недостаточно эффективен;улучшение динамики. судового комлекса за счет оптимизации взаимодействия управляющих элементов - руля двигателей и винтов749731 формула изобретения ЦНИИПИ Заказ 4536/14 Тираж 497 . Подписное Филиал ППП Патент, г. Ужгород,ул,Проектная,4 повышение надежности двигателей и увеличение их моторесурса за счет ис ключения их работы по внешней характеристике и связанной с этим перегрузки;упрощение алгоритма функционирования систем автоматики управления и регулирования судового комплекса при выполнении маневра с любой предшетвующей скорости хода.10 1. Устройство для регулирования многовальной судовой энергетической установки, содержащее задатчики и датчики частоты вращения каждого из двигателей,подключенные ко входам элементов сравнения, выходы которых связаны с исполнительными механизмами изменения уставок всережимных регулято ров частоты вращения двигателей, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения маневренности судна и исключения перегрузки двигателей при маневре судна, оно снабжено задатчиком маневра судна и релейными блоками переключения, причем выходы элементов сравнения связаны с исполнительными механизмами изменения уставок всережимных регуляторов посредством релейных блоков переключения, к входам которых подключен задатчик маневра.2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем; что релейный блок переключения состоит из логических блоков И и ИЛИ, причем логические блоки И связаны своими входами с элементами сравнения и задатчиком маневра, а выходы логических блоков И посредством логических блоков ИЛИ подключены к исполнительным механизмам всережимных регуляторов. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Японии 9 47048,кл. 51 Е б, опублик. 1970.