Система управления судовым турбоагрегатом с винтом регулируемого шага

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Дополнительное к авт. свид-ву - 22) Заявлено 10.03,80 (21) 2926706/24-06 присоединением заявки-М, Кл.Г 01 Р 17/2В 63 Н 21/2 сударствеинык комите) Авторы изобрете ороду щенко и Н. А.(54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СУДОВЫМ ТУРБОАГРЕГАТОМ С ВИНТОМ РЕГУЛИРУЕМОГО ШАГАышение эконоизобретения -достижения цеинейное функцирующий элеательно, и задки нем атическиного звена,вращенияего элемента,Цель мичност Для ны нел масштаб последов щения нелиней частоты бирующли в систему введеиональное звено и мент, включенные атчик частоты врасвязан со входом выход корректора со входом масштаа выход последнеИзобретение относится к средствам аватизации судовых паровых турбин, приящих во вращение винт регулируемого шага.Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является система управления судовым турбоагрегатом с винтом регулируемого шага, содержащая задатчик шага винта, подключенный ко входу блока управления шагом, выход которого соединен с механизмом изменения шага, задатчик частоты вращения, подключенный ко входу блока управления частотой вращения, выход которого через регулятор частоты вращения соединен с маневровым клапаном, датчик частоты вращения, подключенный к регулятору, корректор частоты вращения, вход которого соединен с механизмом изменения шага, и корректор шага, вход которого соединен с датчиком частоты вращения, а выход - со входом блока управления шагом. Управление трубоагрегатом осуществляется воздействием на задатчик шага винта, сигнал которого через соответствующий блок управления передается на механизм изменения шага. Заданная частота вращения поддерживается регулятором частоты вращения с датчиком и задатчиком путем воздействия на маневровый клапан, При изменении шага винта возникает отклонение частоты вращения, которое компенсируется коллектором частоты вращения, При полностью открытом маневровом клапане увеличение нагрузки может вызвать снижение частоты вращения, которое компенсируется корректором шагаИ 3.Однако известная система характеризуется пониженной экономичностью, так как в ней не всегда реализуется оптимальная зависимость между шагом винта и частотой вращения.го - со вхс 1 м блока управления частотой вращенйя.На чертеже оказана схема предлагаемой системы.Система включает задатчик 1 шага винта, блок 2 управления шагом, механизм3 изменения шага, винт 4 регулируемогошага, главный судовой турбоагрегат 5,датчик 6 частоты вращения, корректор 7шага винта, задатчик 8 частоты вращения, блок 9 управления частотой вращения, регулятор 10 частоты вращения, ма оневровый клапан 11, корректор 12 частоты вращения по фактическому шагу винта,нелинейное функциональное звено 13 имасштабирующий э,.емент 14.Принцип действия системы заключает 5ся в следующем,Режим работы установки задается рукояткой машинного телеграфа, воздействующей на задатчик 1 шага винта. Сигналзадатчика 1 через блок 2 управления шагом передается на механизм 3 изменения щшага, осуществляющий изменение положения, лопастей винта 4. Поддержание заданного значения частоты вращения винта осуществляется статическим регулятором 10,воздействующим на маневровый клапан 11турбоагрегата 5. Компенсация статизмарегулятора 10 при работе установки начастичных нагрузках осуществляется корректором 12 частоты вращения по фактическому шагу винта, Сигнал корректора 12поступает через масштабирующий элемент14 на вход блока 9 управления частотойвращения, корректируя сигнал управленияположением маневрового клапана 11. Врезультате управление шагом винта осуществляется при постоянном значении частоты воащения винта, заданной от рукоят- Ики управления, воздействующей на задатчик 8 частоты вращения.При необходимости изменить значениечастоты вращения винта в зависимостиот условий плавания судна воздействуют 4на задатчик 8 и далее на блок 9 управления, регулятор 10 и маневровый клапан 11 турбоагрегата 5. Одновременно изменяется величина сигнала корректора 12 посредством корректирующего воздействия нелинейного функционального звена 13 и масштабирующего элемента 14. В дальнейшем управляющее воздействие режимами работы комплекса турбоагрегатавинт регулируемого шага осуществляется от одной рукоятки управления, воздействующей на задатчик 1 шага в полном диапазоне располагаемых нагрузок, но при новомзаданном постоянном значении частоты вращения гребного винта.Посредством масштабирующего элемента 14 осуществляется изменение наклона характеристики корректора 12, а функциональное звено 13 обеспечивает корректирую щее воздействие для достижения точно заданного значения частоты вращения винта. В качестве,масштабирующего элемента 14 могут быть использованы известные типы вращающихся трансформаторов, а нелинейное функциональное звено 13 может быть выполнено в виде кулачка изменяемого профиля, либо электрического звена, состоящего из унифицированных функциональных электронных устройств, реализующих типовые нелинейные зависимости,При номинальном значении частоты вращения гребного винта в случае проведения глубоких маневров возможны перегрузки комплекса турбина - винт по моменту сопротивления, Для ограничения перегрузок предусмотрен корректор 7 шага винта, формирующий сигнал коррекции в блок 2 управления шагом. При снижении частоты вращения винта относительно номинального значения в случае значительных перегрузок корректирующий сигнал корректора 7 уменьшает заданное от задатчика 1 значение шага винта.Предлагаемая система обеспечивает повышение экономичности установки на частичных нагрузках, так как за счет выбора рационального соотноШения частоты вращения и шага винта обеспечиваются минимально возможные расходы пара в турбоагрегат для заданного режима работы установки.Формула изобретенияСистема управления судовым турбоагрегатом с винтом регулируемого шага, содержащая задатчик шага винта, подключенный ко входу блока управления шагом, выход которого, соединен с механизмом изменения шага, задатчик частоты вращения, подключенный ко входу блока управления частотой вращения, выход которого через регулятор частоты вращения соединен с маневровым клапаном, датчик частоты вращения, подключенный к регулятору, корректор частоты вращения, вход которого соединен с механизмом изменения шага, и корректор шага, вход которого соединен с датчиком частоты вращения, а выход - со входом блока управления шагом, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности, в систему введены нелинейное функциональное звено и масштабирующий элемент, включенные последовательно, и задатчик частоты вращения кинематически связан со входом нелинейного звена, выход корректора частоты вращения - со входом масштабирующего элемента, а выход последнего - со входом блока управления частотой вращения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР383651, кл. В 63 Н 21/22, 1970.Редактор М. Келемеш Заказ 66/16 Составитель А. КалашниковТехред А. Бойкас Корректор А. ГриценкоТираж 536 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская иаб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4