Тема: Дистанционное автоматическое управление ( ДАУ) с винтом регулируемого шага (ВРШ). Построение структурной схемы комплексной защиты двигателя
Цель: освоить работу системы ДАУ. комплекса дизель- ВРШ.
Материальное обеспечение: _ учебный раздаточный материал, плакат.
Вводный контроль: Изменение шага винта позволяет:
— изменять упор винта (и мощность) при неизменной частоте вращения, т.е. обеспечивать работу дизеля по нагрузочной характеристике, что необходимо в случае работы валогенератора;
— улучшать маневренные качества судна, так как одновременное изменение частоты вращения и шага винта позволяет быстрее осуществить маневр; v
— оптимизировать подачу топлива во всем диапазоне скоростных режимов;
— реверсировать винт без наличия специальных реверсивных муфт или механизма реверса и сократить тормозной путь.
Управление винтом регулируемого шага осуществляется по законам программного или автоматического управления. Например, при маневровых режимах производится программное комбинированное управление шагом H/Dи частоты вращения винта п (диаграмма на рис. 106 [2]).
Рис. 106. Диаграмма комбинированного задания частоты вращения и шага винта: H/D- отношение шага винта к его диаметру; ПХ - передний ход; ТЛГ - положение телеграфа на мостике
С увеличением п шаг H/Dвозрастает, что позволяет более оперативно выполнить маневровый режим.
При дальнейшем увеличении нагрузки воздействие на шаг винта прекращается, и на режимах полного хода дизель работает на характеристике винта фиксированного шага (ВФШ), автоматическое управление ВРШ осуществляется, например, при волнении моря и работе валогенератора. В этом случае с увеличением нагрузки на винт фиксированного шага при попадании винта в гребень волны частота вращения дизеля и валогенератора снижаются, что ухудшает качество электрической энергии.
Схема управления ВРШ представлена на рис. 1
Рис. 1 Схема управления дизелем с ВРШ: 1 - комбинатор; 2 - регулятор шага; 3 регулятор нагрузки; 4 - датчик рейки топливных насосов; 5 - всережимный регулятор дизеля; 6 - датчик частоты вращения; 7, 8 - элементы МИШ; 9,10 - рукоятка управления ЦПУ и на ходовом мостике
В случае применения ВРШ датчик частоты вращения 6 посылает сигнал на регулятор нагрузки 3, и дальше на элементы МИШ 2, 8, 7, шаг винта уменьшается и частота вращения стабилизируется.
Объяснение механизма автоматического регулирования ВРШ в этом случае производится с помощью анализа системы дифференциальных уравнений.
Порядок выполнения работы (ход работы)
Задание 1 Объяснить схему взаимодействия между регулятором нагрузки и регулятором шага Дать краткое описание основных элементов системы управления ВРШ
Задание № 2 Вычертить харуктеристику работы ВРШ на швартовых операциях и при работе двигателя на маршевом режиме Дать объяснение всем элементам графика.
Содержание отчета
Отчет должен содержать:
1. Тему и цель лабораторной работ..
2. Ответы на вопросы вводного и заключительного контроля.
3. Выполненное задание.
4. Выводы по работе.
Заключительный контроль
1.Дать определение программного и автоматического управления
2.Дать определение внешней,винтовой и нагрузочной характеристикам 3. Дать определение элемента сравнения и задающего устройства в этой системе и их задача.
4. Дать определение,что в этой системе является исполнительным устройством.
5. Описать функциональнее назначения основных элементов системы.
Литература
9. Методические указания к выполнению лабораторных и практических работ по дисциплине «Судовые дизельные энергетические установки и их эксплуатация», 2014г..
10. Прохоренков А.М. Системы управления судовыми энергетическими процессами. Издательство Моркнига, 2017г. 442 с.