第10章船舶舵机的电力拖动与控制.ppt

第十章 船舶舵机的电力拖动与控制 本章概述 舵机设备主要由下列几个部分组成： 1．主操舵装置 2．辅助操舵装置 3．舵机装置动力设备 4．动力转舵系统： 5．转舵机构 6．操舵装置控制系统 目前，远洋船舶上装备的都是远距离控制自动操舵 仪，简称自动舵，几乎全部是电动液压舵机。 第十章 船舶舵机的电力拖动与控制 本章主要讲解内容 第一节 舵机电力拖动与控制的基本要求 第二节 单动舵 第三节 随动舵 第四节 自动舵 第五节 船舶艏侧推装置 第一节 舵机电力拖动与控制的基本要求 我国《钢质海船入级与建造规范》根据《国际海上人 命安全公约》（SOLAS公约）的规定，对于从事于 国际航行的大于500 总吨的货船或仅从事于非国际 沿海航行的大于1600总吨的货船的舵机提出了明确 的要求，基本技术要求如下： 1．每艘船舶均应设置1 套主操舵装置和1 套辅助操 舵装置。主操舵装置和辅助操舵装置的布置，应满足 当其中一套发生故障时不致引起另一套也失效；如主 操舵装置具有2台或2台以上相同的动力设备则在下 列条件下可不设置辅助操舵装置： ①对于客船，当任一台动力设备不工作时，主操舵装置 仍能按本规定进行操舵； ②对于货船，当所有动力设备都工作时，主操舵装置能 按本规定进行操舵； ③主操舵装置应布置成当其管系或一台动力设备发生单 项故障时此缺陷能被隔离，使操舵能力能够保持或迅 速恢复。 2．主操舵装置和舵杆：具有足够的强度并能在船舶最大 航海吃水和最大营运前进航速时进行操舵，使舵自任 一舷的35°，转至另一舷的35°，且于相同条件下自 一舷的35°转至另一舷的300所需时间不超过28s。 3．辅助操舵装置： ①具有足够的强度和足以在可驾驶的航速下操纵船 舶，并能在应急情况下迅速投入工作； ②应能在船舶最大航海吃水和以最大营运前进航速 的一半但不小于7kn 时进行操舵，使舵自一舷 15°，转至另一舷的15°，且所需时间不超过 60s。 4．主、辅操舵装置动力设备： ①当动力源发生故障失效后又恢复输送时能自动再起 动； ②能从驾驶室控制使其投入工作； ③任一台操舵装置动力设备的动力源发生故障时，应在 驾驶室发出声、光警报； ④驾驶室与舵机室之间，应设有通信设施； ⑤操舵装置应设有有效的舵角限位器。以动力转舵的操 舵装置，应装设限位开关或类似设备，使舵在到达舵 角限位器前停住。装设的限位开关或类似设备，应该 与转舵机构本身同步而不应与舵机的控制相同步； ⑥舵装置应有保持舵位不动的制动装置。 第二节 单动舵 单动舵也叫应急舵或非随动舵。它是在自动舵及随动 操舵都不能用的情况下，作为应急操舵。单动舵控制线 路比较简单。图10-1为DS1型应急舵装置简图。 单动操舵控制可用图10-2所示的方框图来表示。在操舵 控制信号较弱时，不足以直接推动执行机构工作，或即 使能推动工作，但其灵敏度太低，故必须加放大环节。 第三节 随动舵 随动舵控制系统只要操作人员给出某一操舵指令，系统就 能自动地按指令把舵叶转到所要求的舵角上，并且自动使 舵叶停转。 图10-3为随动舵系统方框图。它是按偏差原则进行调节 的。 图10-4为DD2型电子式随动操舵仪系统简图。 第四节 自动舵 自动舵是根据电罗经送来的船舶实际航向与给定航向信 号的偏差进行控制的。在舵机投入自动工作时，如果船 舶偏离了航向，不用人的干预，自动舵就能自动投入运 行，转动舵叶，使船舶回到给定航向上来。 一、自动舵的基本类型 船舶应用的自动舵类型众多，究其调节规律，有三种基本 类型：以船舶偏航角的大小和方向进行调节的比例舵，以 船舶偏航角和偏航角速度的大小和方向调节的比例一微分 舵和以船舶偏航角、偏航角速度及偏航角积分的大小和方 向来调节的比例一微分一积分舵。 1．比例舵 比例舵调节中偏舵角B与偏航角Φ 成比例关系变化，即 B = - K1Ψ 式中，K1为比例系数；负号“－”表示偏舵的方向