Система автоматического управления элементом СЭУ

Основными задачами управления СЭУ являются пуск и остановка главных двигателей; остановка, изменение направления (реверс) и частоты вращения движителя. [16]

На судне применяется установка, в которой управление частотой вращения и реверсом движителя производится через двигатель (с реверсивными двигателями, непосредственной передачей).

Если требуемая последовательность выполнения операций по осуществлению заданного на посту управления режима работы реверсивного двигателя производится автоматически, то такая система дистанционного управления называется автоматизированной (ДАУ).

В систему ДАУ входят: посты управления, оборудованные органами управления и контрольно-измерительными, приборами; ряд элементов, которые по роду выполняемой ими функции могут быть подразделены на задающие, чувствительные, управляющие, исполнительные, регулирующие, усилительные и др.; цепи управления, связывающие посты управления с двигателем. Элементами систем ДАУ являются различного рода клапаны, реостаты, пневмозадатчики, реле, серво - электродвигатели [19].

К системе ДАУ предъявляются следующие требования [32]:

Технические показатели должны соответствовать ГОСТам и отвечать требованиям Регистра.

Посты должны быть расположены в ходовой рубке, а при ширине судна более 10 м - на крыльях мостика. Непосредственно на двигателях необходимо в качестве резервных предусматривать ручные органы управления. Управление реверсивным двигателем должно производиться с помощью одной рукоятки (маховика). Для нереверсивных двигателей допускается установка на посту ДАУ двух органов управления: одного для управления двигателем и другого - для управления реверсирующим устройством.

Переключение с одного поста на другой следует осуществлять на посту управления в машинном помещении. Переключение оно не должно превышать 10 сек. Рукоятки постов должны перемещаться синхронно. Усилие на рукоятке (маховике) управления не должно превышать 0,05 кН, для систем с механической связью - 0,1 кН. Для предотвращения самопроизвольного смещения рукоятки (маховика) нужно устанавливать специальные фиксаторы.

На случай выхода из строя должны быть обеспечены возможность остановки двигателя с любого поста и переход на ручное управление с поста, расположенного непосредственно на двигателе.

На судне используется пневматическая система ДАУ с механическим тормозом. Система ДАУ состоит из: поста управления в ходовой рубке, коробки клапанов блокировки, реле направления, реле скорости, ускорителя пуска, тормозных цилиндров, мембранных сервоклапанов типа НЗ (логический элемент «ДА») и типа НО (логический элемент «НЕ»), перекидных клапанов (логический элемент «ИЛИ») и местного поста управления. Она обеспечивает управление главными дизелями из ходовой рубки с помощью одной рукоятки для каждого дизеля, поворачиваемой в одной плоскости параллельной ДП. Перемещение рукоятки управления в заданное положение производится без выдержки времени в промежуточных состояниях и ограничения ее по скорости перемещения. При этом все операции по реверсу, пуску и изменению частоты вращения вала дизеля осуществляются автоматически в необходимой последовательности [19].

В систему ДАУ управляющий воздух при открытых пусковых баллонах поступает через редукционный клапан, где он редуцируется до давления (12±2)10² кПа, влагоотделитель, обратный клапан, баллон ДАУ вместимостью 0,04 м³ и стабилизатор давления. Давление воздуха на выходе из стабилизатора равно 310²кПа. Далее воздух на посту управления в рубке проходит через

задатчик частоты вращения к клапанам управления «Вперед» и «Назад», а затем к

механизмам ДАУ, расположенным на местном посту управления.

В зависимости от того какой клапан управления открыт воздух пройдет к сервоклапанам или типа «Воздух открывает» через перекидной клапан к сервоклапану типа «Воздух закрывает». Исполнительная часть ДАУ питается воздухом давлением (12±2)10² кПа от пусковых баллонов через редукционный клапан, влагоотделитель, клапан блокировки при аварийной остановке дизеля, клапаны переключения постов управления и сервоклапан или. Воздух также подводится к сервоклапану остановки типа «Воздух закрывает» [8].

Действие системы ДАУ проследим на примере перемещения рукоятки дистанционного поста управления из положения «Полный назад» (ЗХ) в положение «Полный вперед» (ПХ). При этом клапан управления открывается. Воздух от задатчика частоты вращения через открытый клапан поступит под мембрану сервоклапана и в надмембранную полость сервоклапана, при этом надмембранная полость сервоклапана и подмембранная полость сервоклапана разгрузятся через разгрузочное отверстие клапана поста управления, вследствие чего клапан закроется. Воздух из линии питания ДАУ через клапаны и переключателя поста, сервоклапан, перекидной клапан, клапан реле направления пройдет в подмембранную полость сервоклапана и закроет его. Одновременно воздух поступит в надмембранную полость сервоклапана и также его закроет. Воздух из сильфона пружинных весов регулятора дизеля стравится, масло из сервомотора регулятора пойдет на слив и рейки топливных насосов выйдут на нулевую подачу, частота вращения вала дизеля начнет снижаться. Воздух поступит также через клапан быстрой разгрузки и открытый сервоклапан к тормозным цилиндрам, тормозные колодки которых зажмут маховик дизеля, что ускорит снижение частоты вращения его вала.Одновременно воздух пройдет через открытый клапан коробки клапанов блокировки и перекидной клапан к надмембранной полости сервоклапана и закроет его, предотвратив открытие главного пускового клапана, а также воздух пройдет в баллон гидросистемы реверса и будет вытеснять масло. Под давлением воздуха масло, поступая в полость переднего хода сервомотора реверса начнет перемещать его поршень и шток. В начале движения штока сервомотора реверса откроется клапан коробки клапанов блокировки. Когда распределительный вал займет положение переднего хода - клапан коробки клапанов блокировки закроется. Воздух из надмембранной полости сервоклапана стравится, клапан откроется, а баллон гидросистемы реверса разгрузится, так как под действием разности давлений срабатывает клапан быстрой разгрузки баллона, расположенный в его верхней части.

При снижении частоты вращения вала дизеля до установленной (150-160 мин-¹) для I ступени реле скорости (регулировка реле скорости должна производиться с учетом типа судна и маневренных качеств энергетической установки) она срабатывает и открывает свой клапан. Воздух от перекидного клапана проходит через клапан I ступени реле скорости, перекидной клапан, открытый сервоклапан и перекидной клапан к нагрузочному поршеньку главного пускового клапана. Последний открывается, и воздух из пусковых баллонов направляется в пусковую.

ВЫВОД

Главные и аварийные дизель-генераторы приняты по прототипу. Разработанная электростанция отвечает всем требованием обеспечения потребителей судна установленными видами электроэнергии в режимах эксплуатации судна и в аварийных ситуациях осуществляет подачу электроэнергии на аварийные потребители без перебоев.