船舶舵机的电力拖动与控制课件.ppt

船舶舵機的電力拖動與控制§10-1.舵機的電力拖動與控制的基本要求本節主要內容有兩個部分1.舵機裝置：主要掌握舵機的分類特點。2.電力拖動與控制的基本要求：——三個方面供電、電動機、控制系統一、舵機裝置舵機裝置分為兩類：⑴.電動-機械；⑵.電動-液壓。電動-機械舵機裝置：工作過程：電動機通過連軸節帶動蝸杆蝸輪轉動，並通過主動齒輪帶動扇形齒輪，再經過緩衝彈簧轉動舵柄（在扇形齒輪下麵，通過彈簧推動），從而使舵柱和舵葉偏轉。系統組成：——一般採用G-M系統。作用：蝸杆蝸輪傳動，大變比減速，能夠鎖定舵柱和舵葉。緩衝彈簧，減輕船舶在航行中波浪對舵葉的衝擊力，防止傳動裝置受到損傷。電動—液壓舵機裝置系統組成：恒速電動機（可用普通非同步機）拖動雙向變數油泵，提供雙向的高壓油驅動液壓油缸。工作過程：當一油缸注入高壓油而另一油缸排出低壓油時，推動撞杆（活塞）移動，從而帶動舵柄，舵柱和舵葉偏轉。基本要求：——三可靠。1.供電；2.電動機運行；3.控制系統——都要可靠。供電：採用雙路供電，兩路分離較遠的饋電線，其中一路經應急配電板。電動機：機械特性軟（抗衝擊），轉矩大（35°-30°，28秒），能承受1分鐘的堵轉。控制系統：至少兩個操作站（由轉換開關切換，防止同時操作），有三種操舵方式（手動、隨動、自動）。[第一節要點]：舵機的分類、特點；基本要求。對舵機裝置的要求§10-2.操舵方式及其基本工作原理

本節主要內容有三個部分——即三種操舵方式的工作原理，主要掌握它們的作用、特點和工作原理。1.單動操舵工作原理2.隨動操舵工作原理3.自動操舵工作原理單動（香蕉柄）操舵：——在海船上就是應急操舵。方法：手扳舵轉，複零舵停；左舵左扳，回舵右扳；右舵右扳，回舵左扳。——人看分羅經和舵角指示器操舵。原理：轉換開關改變發電機勵磁方向，從而使電動機反轉。單動操舵工作原理電動機勵磁不變。隨動操舵，又叫“舵輪操舵”。隨動——舵葉隨著舵輪轉動。方法：左偏航操右舵，舵輪操右幾度，舵葉右偏幾度（右偏也相似）。原理：是負回饋調節系統。以舵角和舵輪的偏差控制電動機。操舵過程：舵輪向右轉過一個角度α，電位器R1的滑動點移動，電橋失去平衡，放大器輸入信號0，發電機輸出電壓使電動機順時針方向轉動，使舵葉向右偏轉。同時舵角回饋同步傳遞機構帶動回饋電位器R2的滑動點不斷向a’點移動。當電橋重新處於新的平衡狀態時，放大器輸入=0，電動機停轉，舵葉處於右舵與舵輪轉動相對應的角度上。回舵過程相似，只是放大器輸入變反，電動機反轉，舵葉回偏。隨動操舵工作原理自動操舵：實際上是自動航向保持儀。組成原理：利用電羅經檢測船舶實際航向α，然後與給定航向K°進行比較，其差值作為操舵裝置的輸入信號，使操舵裝置動作，改變偏舵角β。在舵角的作用下，船舶逐漸回到正航向上。船舶回到正航向後，舵葉不再偏轉。線路分析：最簡單的電動操舵線路的工作過程見。操舵過程：見下圖自動操舵工作原理[第二節要點]：操舵方式(種類、原理)；自動操舵儀組成原理。§10-3.自動舵的基本類型及其調節規律本節主要內容有1.自動舵的基本類型：——三種比例、比例-微分、比例-微分-積分2.三種自動類型的作用和特點自動舵方框圖自動操舵基本類型定義：自動舵的基本類型是指按操舵的規律分類的（也就是舵的偏轉規律）類型，而不是舵機裝置的類型。三種基本類型：⑴.比例舵；⑵.比例-微分舵；⑶.比例-微分-積分舵。說明：不同基本類型的自動舵，對舵葉的調節規律是不同的。偏航與操舵比例舵比例舵操舵的規律是：偏舵角β的大小與偏航角φ的大小成比例關係，即：β=-K1φ其中：K1為比例係數，負號表示與偏航方向相反。特點：機構簡單，航行保持精度較差，船舶營運經濟性較差（會出現S形航跡）。比例舵的不足：偏航初期偏舵角較小，不能很快阻止船舶繼續偏航；回航過程中船舶具有慣性，偏舵角不能及時減小，容易反向偏航。比例-微分舵操舵的規律是：偏舵角β的大小與偏航角φ的大小成比例-微分關係，即：β=-（K1φ+K2dφ/dt）其中：K1為比例係數，