第十章船舶舵机的电力拖动与控制案例.ppt

船舶电机与电气控制系统;主要内容： 10.1 舵机电力拖动与控制系统的基本要求 10.2 操舵方式及其工作原理 10.3 自动舵的基本类型及其调节规律 10.4 自动操舵系统工作原理 思考题; 1. 掌握舵机电力拖动的控制性要求 2. 了解操舵方式 3. 掌握自动舵的调节规律 4. 了解各操舵系统的工作 ; 主要内容： 舵机控制装置 主要掌握：舵机装置及分类 对舵机电力拖动的要求 主要掌握：对舵机电动机的要求 对舵机控制系统要求 主要掌握：对舵机控制系统的要求; 　舵机是船舶上最重要的机械设备之一，它可以用来改变船舶的方向，保证船舶按预订航向航行、是船舶机动性和生命力的主要设备。舵机装置主要由舵叶、舵机动力装置、传动机构和操舵控制装置等组成。 舵又称为舵叶，安装于推进螺旋桨后侧，承受水流作用而产生转船力矩。 舵机提供转舵的动力，都配备驱动电动机，其直接经传动机构或液压设备带动转舵机构，以转动舵叶。 传动机构将舵机发出的功率传递给舵柱的设备。;航向; 舵叶处于船舶首尾线上时，水流方向与舵面一致，不产 生转船力矩，船舶保持直线航行。当舵叶离开首尾线，向某一 舷侧偏转一个β角时，因舵叶两面水流流速不同，两面的压力 不平衡，在舵面上产生与其垂直的压力R。将R分解为相互垂直 的两个分力T和P。其纵向分力T对船舶的航行起制动作用，使 船速减低，而横向分力P会产生一个使船舶转向的转船力矩M。; 按《规定》要求，电动机堵转时间应能持续1分钟以上，仍不致将电动机烧毁。要求电动机具有软的机械特性和足够大的过载能力。故采用差复励的重复短时工作的直流电动机（电动机械装置）以及连续运行的交流电机（电动液压装置）。;三、对舵机拖动控制系统的技术要求; 4．至少设有驾驶室和舵机舱两个控制站，并设有转换装置，防止两地同时操纵。 ; 7．舵角指示器指示舵角的误差应不大于土10。;三、舵机拖动控制系统的维护;　（3）用各种操舵方式在各操作台进行操试，检查应急舵操纵是否有效，观察两套机组工作是否正常，自动切换是否可靠，控制系统工作是否正常??舵机的机械传动部分是否灵活可靠； ; （5）复查舵从一舷35０转至另一舷30０所需时间是否符合规定。检查舵叶偏转速度是否均匀，转舵时有无异常声音、异常现象等。 ;10.2 操舵方式及其基本工作原理;进行单动操舵，操舵人员必须经常观察罗径上航向指示及舵角指示器，再根据操舵要求扳动操舵手柄，发出操舵信号。每转舵一次，扳动操舵手柄两次（一次发出信号使舵偏转，一次消除信号使舵停转）。因此，这种操舵系统虽简单，但操舵人员劳动强度大。;二、随动操舵工作方式;　　　　随动操舵是舵叶转动的角度能自动跟踪手轮发出的操舵角度，即舵角能自动停止在指令角度上。随动操舵是典型的位置(Position)随动系统，实质上也是自动调节舵叶角位移的反馈系统。舵叶的偏转角，模仿复制了操舵手轮的偏转角，按被调节量(舵角)与手轮给定值的偏差进行调节。系统中主要有检测和转换装置、比较装置(误差检测)、放大装置(Magnify equipment)、执行机构及调节对象(舵叶)等五个部分。;三、自动操舵工作原理;反馈机构：航向反馈和舵角反馈机构。;10.3 自动舵的基本类型及其调节规律; 加入微分环节后使得系统具有“超前”的校正控制作用。提高系统的灵敏度。; 积分环节的作用在于消除船舶由于船型不对称、螺旋浆不对称或船舶单侧风、水流的影响使偏航角在不灵敏区所引起的横向移动距离。（不灵敏区是在△φ较小时，自动舵是不调节的）;天气调节（灵敏度调节）：能使自动舵开始动作的偏航角称为灵敏度，天气条件不同灵敏度要求不同。;稳舵角调节（又称反舵角调节）：船舶在舵的作用下返回给定航向时,由于船舶的惯性可能向另一方向偏转,为了使船舶恰好回到给定航向而不超过,就需要船接近回到给定航向时，舵能向另一舷转过一个小角度，以抵消船的惯性，这个舵角叫稳舵角、反舵角或回舵角。惯性不同的船要求稳舵角不同，因此稳舵角应是可调的。;思考题 1.舵是如何使船舶转动的？ 2.对舵机电机有何要求？ 3.对舵机控制线路有何要求？ 4.舵机的操舵方式有几种？ 5.自动舵是如何保持船舶航向不变的？ 6.自动舵通常有哪些类型？ 7.什么是压舵调节、天气调节、反舵角调节？