第10章 船舶舵機的電力拖動與控制

1、船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-4-21輪機工程學院船電系輪機工程學院船電系第十章第十章 船舶舵機的電力拖動與控制船舶舵機的電力拖動與控制 本章概述本章概述舵機設(shè)備主要由下列幾個部分組成：舵機設(shè)備主要由下列幾個部分組成： 1主操舵裝置主操舵裝置 2輔助操舵裝置輔助操舵裝置 3舵機裝置動力設(shè)備舵機裝置動力設(shè)備 4動力轉(zhuǎn)舵系統(tǒng)：動力轉(zhuǎn)舵系統(tǒng)： 5轉(zhuǎn)舵機構(gòu)轉(zhuǎn)舵機構(gòu) 6操舵裝置控制系統(tǒng)操舵裝置控制系統(tǒng) 目前，遠洋船舶上裝備的都是遠距離控制自動操舵目前，遠洋船舶上裝備的都是遠距離控制自動操舵儀，簡稱自動舵，幾乎全部是電動液壓舵機。儀，簡稱自動舵，幾乎全部是電動液壓舵機。船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件20

2、22-4-21輪機工程學院船電系輪機工程學院船電系第十章第十章 船舶舵機的電力拖動與控制船舶舵機的電力拖動與控制本章主要講解內(nèi)容本章主要講解內(nèi)容第一節(jié)第一節(jié) 舵機電力拖動與控制的基本要求舵機電力拖動與控制的基本要求第二節(jié)第二節(jié) 單動舵單動舵第三節(jié)第三節(jié) 隨動舵隨動舵第四節(jié)第四節(jié) 自動舵自動舵第五節(jié)第五節(jié) 船舶艏側(cè)推裝置船舶艏側(cè)推裝置船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-4-21輪機工程學院船電系輪機工程學院船電系第一節(jié)第一節(jié) 舵機電力拖動與控制的基本要求舵機電力拖動與控制的基本要求 我國我國鋼質(zhì)海船入級與建造規(guī)范鋼質(zhì)海船入級與建造規(guī)范根據(jù)根據(jù)國際海上人國際海上人 命安全公約命安全公約（SOLAS

3、公約）的規(guī)定，對于從事于公約）的規(guī)定，對于從事于 國際航行的大于國際航行的大于500 總噸的貨船或僅從事于非國際總噸的貨船或僅從事于非國際 沿海航行的大于沿海航行的大于1600總噸的貨船的舵機提出了明確總噸的貨船的舵機提出了明確 的要求，基本技術(shù)要求如下：的要求，基本技術(shù)要求如下： 1每艘船舶均應設(shè)置每艘船舶均應設(shè)置1 套主操舵裝置和套主操舵裝置和1 套輔助操套輔助操 舵裝置。主操舵裝置和輔助操舵裝置的布置，應滿足舵裝置。主操舵裝置和輔助操舵裝置的布置，應滿足 當其中一套發(fā)生故障時不致引起另一套也失效；如主當其中一套發(fā)生故障時不致引起另一套也失效；如主 操舵裝置具有操舵裝置具有2臺或臺或2臺以

4、上相同的動力設(shè)備則在下臺以上相同的動力設(shè)備則在下 列條件下可不設(shè)置輔助操舵裝置：列條件下可不設(shè)置輔助操舵裝置：船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-4-21輪機工程學院船電系輪機工程學院船電系 對于客船，當任一臺動力設(shè)備不工作時，主操舵裝置對于客船，當任一臺動力設(shè)備不工作時，主操舵裝置 仍能按本規(guī)定進行操舵；仍能按本規(guī)定進行操舵； 對于貨船，當所有動力設(shè)備都工作時，主操舵裝置能對于貨船，當所有動力設(shè)備都工作時，主操舵裝置能 按本規(guī)定進行操舵；按本規(guī)定進行操舵； 主操舵裝置應布置成當其管系或一臺動力設(shè)備發(fā)生單主操舵裝置應布置成當其管系或一臺動力設(shè)備發(fā)生單 項故障時此缺陷能被隔離，使操舵能力能夠保持

5、或迅項故障時此缺陷能被隔離，使操舵能力能夠保持或迅 速恢復。速恢復。船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-4-21輪機工程學院船電系輪機工程學院船電系2 2主操舵裝置和舵桿：具有足夠的強度并能在船舶最大主操舵裝置和舵桿：具有足夠的強度并能在船舶最大 航海吃水和最大營運前進航速時進行操舵，使舵自任航海吃水和最大營運前進航速時進行操舵，使舵自任 一舷的一舷的3535，轉(zhuǎn)至另一舷的，轉(zhuǎn)至另一舷的3535，且于相同條件下自，且于相同條件下自 一舷的一舷的3535轉(zhuǎn)至另一舷的轉(zhuǎn)至另一舷的300300所需時間不超過所需時間不超過28s28s。船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-4-21輪機工程學院船電系輪機

6、工程學院船電系3輔助操舵裝置：輔助操舵裝置： 具有足夠的強度和足以在可駕駛的航速下操縱船具有足夠的強度和足以在可駕駛的航速下操縱船 舶，并能在應急情況下迅速投入工作；舶，并能在應急情況下迅速投入工作； 應能在船舶最大航海吃水和以最大營運前進航速應能在船舶最大航海吃水和以最大營運前進航速 的一半但不小于的一半但不小于7kn 時進行操舵，使舵自一舷時進行操舵，使舵自一舷 15，轉(zhuǎn)至另一舷的，轉(zhuǎn)至另一舷的15，且所需時間不超過，且所需時間不超過 60s。船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-4-21輪機工程學院船電系輪機工程學院船電系4主、輔操舵裝置動力設(shè)備：主、輔操舵裝置動力設(shè)備： 當動力源發(fā)生故障

7、失效后又恢復輸送時能自動再起當動力源發(fā)生故障失效后又恢復輸送時能自動再起 動；動； 能從駕駛室控制使其投入工作；能從駕駛室控制使其投入工作； 任一臺操舵裝置動力設(shè)備的動力源發(fā)生故障時，應在任一臺操舵裝置動力設(shè)備的動力源發(fā)生故障時，應在 駕駛室發(fā)出聲、光警報；駕駛室發(fā)出聲、光警報； 駕駛室與舵機室之間，應設(shè)有通信設(shè)施；駕駛室與舵機室之間，應設(shè)有通信設(shè)施； 操舵裝置應設(shè)有有效的舵角限位器。以動力轉(zhuǎn)舵的操操舵裝置應設(shè)有有效的舵角限位器。以動力轉(zhuǎn)舵的操 舵裝置，應裝設(shè)限位開關(guān)或類似設(shè)備，使舵在到達舵舵裝置，應裝設(shè)限位開關(guān)或類似設(shè)備，使舵在到達舵 角限位器前停住。裝設(shè)的限位開關(guān)或類似設(shè)備，應該角限位器前

8、停住。裝設(shè)的限位開關(guān)或類似設(shè)備，應該 與轉(zhuǎn)舵機構(gòu)本身同步而不應與舵機的控制相同步；與轉(zhuǎn)舵機構(gòu)本身同步而不應與舵機的控制相同步； 舵裝置應有保持舵位不動的制動裝置。舵裝置應有保持舵位不動的制動裝置。 船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-4-21輪機工程學院船電系輪機工程學院船電系第二節(jié)第二節(jié) 單動舵單動舵 單動舵也叫應急舵或非隨動舵。它是在自動舵及隨動單動舵也叫應急舵或非隨動舵。它是在自動舵及隨動操舵都不能用的情況下，作為應急操舵。單動舵控制線操舵都不能用的情況下，作為應急操舵。單動舵控制線路比較簡單。路比較簡單。圖圖10-1為為DS1型應急舵裝置簡圖。型應急舵裝置簡圖。單動操舵控制可用圖單動操

9、舵控制可用圖10-2所示的方框圖來表示。在操舵所示的方框圖來表示。在操舵控制信號較弱時，不足以直接推動執(zhí)行機構(gòu)工作，或即控制信號較弱時，不足以直接推動執(zhí)行機構(gòu)工作，或即使能推動工作，但其靈敏度太低，故必須加放大環(huán)節(jié)。使能推動工作，但其靈敏度太低，故必須加放大環(huán)節(jié)。船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-4-21輪機工程學院船電系輪機工程學院船電系圖圖10-1 DSI型應急操舵裝置簡圖型應急操舵裝置簡圖船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-4-21輪機工程學院船電系輪機工程學院船電系圖圖10-210-2單動操舵方框圖單動操舵方框圖船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-4-21輪機工程學院船電系輪機工程學

10、院船電系第三節(jié)第三節(jié) 隨動舵隨動舵 隨動舵控制系統(tǒng)只要操作人員給出某一操舵指令，系統(tǒng)就隨動舵控制系統(tǒng)只要操作人員給出某一操舵指令，系統(tǒng)就能自動地按指令把舵葉轉(zhuǎn)到所要求的舵角上，并且自動使能自動地按指令把舵葉轉(zhuǎn)到所要求的舵角上，并且自動使舵葉停轉(zhuǎn)。舵葉停轉(zhuǎn)。 圖圖10-3為隨動舵系統(tǒng)方框圖。它是按偏差原則進行調(diào)節(jié)為隨動舵系統(tǒng)方框圖。它是按偏差原則進行調(diào)節(jié)的。的。圖圖10-4為為DD2型電子式隨動操舵儀系統(tǒng)簡圖。型電子式隨動操舵儀系統(tǒng)簡圖。船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-4-21輪機工程學院船電系輪機工程學院船電系回舵K舵輪人力放大器執(zhí)行機構(gòu)傳動機構(gòu)舵葉舵角反饋分羅經(jīng)(指示航向)舵角指示器(指

11、示偏舵角)電源U0U1-+n圖圖10-3 隨動操舵系統(tǒng)方框圖隨動操舵系統(tǒng)方框圖船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-4-21輪機工程學院船電系輪機工程學院船電系船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-4-21輪機工程學院船電系輪機工程學院船電系第四節(jié)第四節(jié) 自動舵自動舵 自動舵是根據(jù)電羅經(jīng)送來的船舶實際航向與給定航向信自動舵是根據(jù)電羅經(jīng)送來的船舶實際航向與給定航向信號的偏差進行控制的。在舵機投入自動工作時，如果船號的偏差進行控制的。在舵機投入自動工作時，如果船舶偏離了航向，不用人的干預，自動舵就能自動投入運舶偏離了航向，不用人的干預，自動舵就能自動投入運行，轉(zhuǎn)動舵葉，使船舶回到給定航向上來。行，轉(zhuǎn)動

12、舵葉，使船舶回到給定航向上來。船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-4-21輪機工程學院船電系輪機工程學院船電系一、自動舵的基本類型一、自動舵的基本類型 船舶應用的自動舵類型眾多，究其調(diào)節(jié)規(guī)律，有三種基本船舶應用的自動舵類型眾多，究其調(diào)節(jié)規(guī)律，有三種基本類型：以船舶偏航角的大小和方向進行調(diào)節(jié)的比例舵，以類型：以船舶偏航角的大小和方向進行調(diào)節(jié)的比例舵，以船舶偏航角和偏航角速度的大小和方向調(diào)節(jié)的比例一微分船舶偏航角和偏航角速度的大小和方向調(diào)節(jié)的比例一微分舵和以船舶偏航角、偏航角速度及偏航角積分的大小和方舵和以船舶偏航角、偏航角速度及偏航角積分的大小和方向來調(diào)節(jié)的比例一微分一積分舵。向來調(diào)節(jié)的比例一微

13、分一積分舵。 船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-4-21輪機工程學院船電系輪機工程學院船電系1 1比例舵比例舵 比例舵調(diào)節(jié)中偏舵角比例舵調(diào)節(jié)中偏舵角B B與偏航角與偏航角 成比例關(guān)系變化，即成比例關(guān)系變化，即 B = - KB = - K1 1式中，式中，K K1 1為比例系數(shù)；負號為比例系數(shù)；負號“”表示偏舵的方向是消除表示偏舵的方向是消除偏航。偏航。船舶因風浪等影響引起偏航時，采用比例舵操舵有糾正偏船舶因風浪等影響引起偏航時，采用比例舵操舵有糾正偏航的能力。但是它使船舶周而復始地圍繞正航向左右搖航的能力。但是它使船舶周而復始地圍繞正航向左右搖擺，船舶的航跡呈擺，船舶的航跡呈“S”S”形振

14、蕩，衰減很慢。形振蕩，衰減很慢。船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-4-21輪機工程學院船電系輪機工程學院船電系2 2比例一微分舵比例一微分舵 按比例操舵的偏舵角僅考慮了偏航角的大小，沒有考慮按比例操舵的偏舵角僅考慮了偏航角的大小，沒有考慮 偏航角速度。其實，偏航速度高時，應當加大偏舵角，偏航角速度。其實，偏航速度高時，應當加大偏舵角， 以有效地抑制船舶繼續(xù)偏航；另外，該船舶回到正航向以有效地抑制船舶繼續(xù)偏航；另外，該船舶回到正航向 后，雖然偏航角等于零，但由于慣性，船舶仍然有一個后，雖然偏航角等于零，但由于慣性，船舶仍然有一個 偏航角速度，使船舶又繼續(xù)朝另一側(cè)偏航。因此比例操偏航角速度，使船

15、舶又繼續(xù)朝另一側(cè)偏航。因此比例操 舵會造成船舶沿航向作舵會造成船舶沿航向作S S形航行。比例一微分舵就是為形航行。比例一微分舵就是為 解決這個問題而產(chǎn)生的。它的調(diào)節(jié)規(guī)律符合關(guān)系式：解決這個問題而產(chǎn)生的。它的調(diào)節(jié)規(guī)律符合關(guān)系式：dtdkk21船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-4-21輪機工程學院船電系輪機工程學院船電系3比例一微分一積分舵比例一微分一積分舵為提此以提高航向調(diào)節(jié)的精度，減少、甚至消除靜態(tài)誤為提此以提高航向調(diào)節(jié)的精度，減少、甚至消除靜態(tài)誤差，在比例一微分舵的基礎(chǔ)上，設(shè)置積分調(diào)節(jié)，亦即比差，在比例一微分舵的基礎(chǔ)上，設(shè)置積分調(diào)節(jié)，亦即比例一微分一積分舵。它滿足下面的關(guān)系式。例一微分一積

16、分舵。它滿足下面的關(guān)系式。dtkdtdKK321船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-4-21輪機工程學院船電系輪機工程學院船電系二、自動操舵系統(tǒng)基本要求二、自動操舵系統(tǒng)基本要求 1 1自動操舵性能良好自動操舵性能良好 2 2具有必要的調(diào)節(jié)裝置具有必要的調(diào)節(jié)裝置 （l l） 靈敏度調(diào)節(jié)（俗稱天氣調(diào)節(jié)）靈敏度調(diào)節(jié)（俗稱天氣調(diào)節(jié)） （2 2）舵角比例調(diào)節(jié)）舵角比例調(diào)節(jié) （3 3）反舵角調(diào)節(jié)）反舵角調(diào)節(jié) （4 4）壓舵調(diào)節(jié)）壓舵調(diào)節(jié) （5 5）航向調(diào)節(jié)）航向調(diào)節(jié) 3 3應設(shè)有隨動、單動等操舵設(shè)備應設(shè)有隨動、單動等操舵設(shè)備 此外，自動舵還應設(shè)有雙電源，雙機組等換轉(zhuǎn)裝置。此外，自動舵還應設(shè)有雙電源，雙機組

17、等換轉(zhuǎn)裝置。船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-4-21輪機工程學院船電系輪機工程學院船電系三、自動舵的工作原理三、自動舵的工作原理 1電動電動機械自動舵機械自動舵 圖圖10-5為電動為電動機械自動操舵系統(tǒng)的原理簡圖。機械自動操舵系統(tǒng)的原理簡圖。 下面分下面分5個階段（其實是連續(xù)的）說明船舶因外界干擾個階段（其實是連續(xù)的）說明船舶因外界干擾 而偏轉(zhuǎn)離正航向而偏轉(zhuǎn)離正航向K后是如何通過自動舵的作用又重返正后是如何通過自動舵的作用又重返正 航向的。航向的。船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-4-21輪機工程學院船電系輪機工程學院船電系圖圖10-5 G-M系統(tǒng)自動操舵的原理圖系統(tǒng)自動操舵的原理圖船舶

18、電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-4-21輪機工程學院船電系輪機工程學院船電系第一階段（第一階段（）：）：船舶沿正航向船舶沿正航向K航行，滾輪航行，滾輪1恰好與恰好與絕緣塊絕緣塊4接觸，電動機不轉(zhuǎn)動，舵葉在艏艉線上，艏艉線接觸，電動機不轉(zhuǎn)動，舵葉在艏艉線上，艏艉線與正航向重合，偏航角與正航向重合，偏航角、偏舵角、偏舵角都為零。都為零。 第二階段（第二階段（）：）：假設(shè)由于受到風、流等外界影響，船假設(shè)由于受到風、流等外界影響，船舶向右偏航，首先航向發(fā)送器使自動操舵儀上的航向接舶向右偏航，首先航向發(fā)送器使自動操舵儀上的航向接受器（即羅經(jīng)復示器）同步轉(zhuǎn)動某一角度，并帶動滾輪受器（即羅經(jīng)復示器）同步轉(zhuǎn)動

19、某一角度，并帶動滾輪1向左偏轉(zhuǎn)，與左邊導電半圓環(huán)向左偏轉(zhuǎn)，與左邊導電半圓環(huán)2接觸，電動機轉(zhuǎn)動，舵葉接觸，電動機轉(zhuǎn)動，舵葉向左弦偏轉(zhuǎn)，通過舵角反饋同步傳遞結(jié)構(gòu)，使兩個導電向左弦偏轉(zhuǎn)，通過舵角反饋同步傳遞結(jié)構(gòu)，使兩個導電環(huán)以相同的方向向左作追隨滾輪的運動。這一階段由于環(huán)以相同的方向向左作追隨滾輪的運動。這一階段由于外界干擾的持續(xù)存在，開始偏舵時偏舵角很小，舵效不外界干擾的持續(xù)存在，開始偏舵時偏舵角很小，舵效不明顯，所以船舶繼續(xù)向右偏航（明顯，所以船舶繼續(xù)向右偏航（增加），導電環(huán)繼續(xù)增加），導電環(huán)繼續(xù)作追隨滾輪的運動。作追隨滾輪的運動。船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-4-21輪機工程學院船電系輪

20、機工程學院船電系第三階段（第三階段（）：）：由于較強的舵效，使船舶偏航到某一最由于較強的舵效，使船舶偏航到某一最大偏航角大偏航角 而停止偏航，導電環(huán)追上滾輪，絕緣塊與滾而停止偏航，導電環(huán)追上滾輪，絕緣塊與滾輪接觸，電動機停轉(zhuǎn)，偏舵角也達到最大值輪接觸，電動機停轉(zhuǎn)，偏舵角也達到最大值 。 第四階段（第四階段（）：）：船舶在左舵作用下，向正航向船舶在左舵作用下，向正航向K回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)，偏航角從偏航角從 逐漸減小，又通過航向發(fā)送器作用，使?jié)L輪逐漸減小，又通過航向發(fā)送器作用，使?jié)L輪開始與右邊導電環(huán)開始與右邊導電環(huán)3接觸，電動機向右轉(zhuǎn)，舵葉朝著艏艉接觸，電動機向右轉(zhuǎn)，舵葉朝著艏艉方向偏轉(zhuǎn)（方向偏轉(zhuǎn)（減?。?/p>

21、，導電環(huán)向右作追隨滾輪的運動。減小），導電環(huán)向右作追隨滾輪的運動。 第五階段（第五階段（）：）：船舶回到正航向船舶回到正航向K上，導電環(huán)正好追上上，導電環(huán)正好追上滾輪，使?jié)L輪處于絕緣塊上，電動機停轉(zhuǎn)，舵葉位于艏艉滾輪，使?jié)L輪處于絕緣塊上，電動機停轉(zhuǎn)，舵葉位于艏艉線上。線上。 maxmaxmax船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-4-21輪機工程學院船電系輪機工程學院船電系上述連續(xù)的上述連續(xù)的5個階段船舶偏離正航向又重返正航向的航跡個階段船舶偏離正航向又重返正航向的航跡如如圖圖10-6所示?？梢姴捎眠@一系統(tǒng)進行操舵，能夠使船所示?？梢姴捎眠@一系統(tǒng)進行操舵，能夠使船舶在偏航后有自動恢復正航向的能力

22、。這就是電動舶在偏航后有自動恢復正航向的能力。這就是電動機械機械自動操舵系統(tǒng)的基本原理。自動操舵系統(tǒng)的基本原理。船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-4-21輪機工程學院船電系輪機工程學院船電系圖圖10-6 自動舵校正航向的工作過程自動舵校正航向的工作過程船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-4-21輪機工程學院船電系輪機工程學院船電系2電動電動液壓式自動舵液壓式自動舵 國產(chǎn)國產(chǎn)“HD5L型自動舵應用半導體無觸點控制的比例型自動舵應用半導體無觸點控制的比例-微微分分-積分控制系統(tǒng)。駕駛室具有自動、隨動及應急操作三種積分控制系統(tǒng)。駕駛室具有自動、隨動及應急操作三種操舵方式。兩套參數(shù)相同的放大器互為備

23、用，通過轉(zhuǎn)換開操舵方式。兩套參數(shù)相同的放大器互為備用，通過轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇其中一套為自動、隨動操舵時使用。應急操舵為隨關(guān)選擇其中一套為自動、隨動操舵時使用。應急操舵為隨動控制方式，單獨使用一套放大器。該型自動舵有動控制方式，單獨使用一套放大器。該型自動舵有A、B、C、D四種型式。四種型式。A型為電液伺服閥變量泵系統(tǒng)；型為電液伺服閥變量泵系統(tǒng)；B型型為電磁換向閥、伺服油缸、變量泵系統(tǒng)；為電磁換向閥、伺服油缸、變量泵系統(tǒng)；C型為伺服馬達型為伺服馬達變量系統(tǒng)；變量系統(tǒng)；D型為地磁功率閥定量泵系統(tǒng)，它們的電氣系型為地磁功率閥定量泵系統(tǒng)，它們的電氣系統(tǒng)基本上是一致的。統(tǒng)基本上是一致的。船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課

24、 件2022-4-21輪機工程學院船電系輪機工程學院船電系HD-5LBD 型自動舵系統(tǒng)的組成見型自動舵系統(tǒng)的組成見圖圖10-7。主要包括：主要包括：（1）信號的檢測與發(fā)送，包括航向受訊器、偏航信號發(fā)）信號的檢測與發(fā)送，包括航向受訊器、偏航信號發(fā) 送器、舵角反饋信號發(fā)送器、隨動信號發(fā)送器送器、舵角反饋信號發(fā)送器、隨動信號發(fā)送器（2）相敏整流電路）相敏整流電路（3）運算放大器和比例微分、積分調(diào)節(jié)裝置）運算放大器和比例微分、積分調(diào)節(jié)裝置（4）積分裝置）積分裝置（5）左、右舵控制繼電器）左、右舵控制繼電器（6）執(zhí)行裝置）執(zhí)行裝置（7）天氣調(diào)節(jié)裝置）天氣調(diào)節(jié)裝置船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-4-2

25、1輪機工程學院船電系輪機工程學院船電系圖圖10-7 HD-5LBD 型自動舵系統(tǒng)方框圖型自動舵系統(tǒng)方框圖船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-4-21輪機工程學院船電系輪機工程學院船電系HD-5LBD型自動舵原理見型自動舵原理見圖圖10-8。將操縱部位選擇開。將操縱部位選擇開關(guān)關(guān)K9放在放在“操縱臺位置操縱臺位置”，機組選擇開關(guān)，機組選擇開關(guān)K8置于選定置于選定的的工作機組位置，再將操縱方式選擇開關(guān)工作機組位置，再將操縱方式選擇開關(guān)K1放在放在“自動自動”位位置，系統(tǒng)便進入自動工作狀態(tài)。置，系統(tǒng)便進入自動工作狀態(tài)。船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-4-21輪機工程學院船電系輪機工程學院船電系船

26、舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-4-21輪機工程學院船電系輪機工程學院船電系3PR-4 系列自動舵系列自動舵1）PR-4 系列自動舵簡介系列自動舵簡介2）PR-4 系列自動舵的工作原理系列自動舵的工作原理 見見圖圖10-9 PR-4 系列自動舵原理框圖。系列自動舵原理框圖。3）PR-4 系列自動舵的操作系列自動舵的操作 （1）速率調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)方法）速率調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)方法 （2）舵角調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)方法）舵角調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)方法 （3）天氣調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)方法）天氣調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)方法 （4）舵機偏差警報調(diào)節(jié)器）舵機偏差警報調(diào)節(jié)器 （5）舵角限位調(diào)節(jié)器）舵角限位調(diào)節(jié)器 船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-4-21輪機工程學

27、院船電系輪機工程學院船電系船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-4-21輪機工程學院船電系輪機工程學院船電系（1）速率調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)方法：）速率調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)方法： 安裝時的設(shè)定值是由廠方的隨船工程師根據(jù)船舶的安裝時的設(shè)定值是由廠方的隨船工程師根據(jù)船舶的 裝載情況（滿載、半載或空載）而設(shè)定的。裝載情況（滿載、半載或空載）而設(shè)定的。 速率調(diào)節(jié)：設(shè)定值為速率調(diào)節(jié)：設(shè)定值為4 天氣調(diào)節(jié)：設(shè)定值為天氣調(diào)節(jié)：設(shè)定值為0 以此為參考，根據(jù)下述的程序可以獲得一個最好的設(shè)定：以此為參考，根據(jù)下述的程序可以獲得一個最好的設(shè)定： 在下述每一種情況下船舶直線航行在下述每一種情況下船舶直線航行30分鐘，比較航分鐘，比較航 線記

28、錄儀的記錄并選擇最好的設(shè)定作為新的設(shè)定值。線記錄儀的記錄并選擇最好的設(shè)定作為新的設(shè)定值。 根據(jù)當時的貨載情況設(shè)定調(diào)節(jié)值（該調(diào)節(jié)值是由廠根據(jù)當時的貨載情況設(shè)定調(diào)節(jié)值（該調(diào)節(jié)值是由廠 方的隨船工程師推薦的）。方的隨船工程師推薦的）。 在上述的基礎(chǔ)上增加這個值。在上述的基礎(chǔ)上增加這個值。 在上述的基礎(chǔ)上減小這個值。在上述的基礎(chǔ)上減小這個值。 船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-4-21輪機工程學院船電系輪機工程學院船電系（2）舵角調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)方法：）舵角調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)方法： 在大多數(shù)情況下，舵角調(diào)節(jié)器可以設(shè)定在在大多數(shù)情況下，舵角調(diào)節(jié)器可以設(shè)定在4的位置，如的位置，如 果反映良好則不需要再作進一步的調(diào)整，

29、即：果反映良好則不需要再作進一步的調(diào)整，即： 舵角調(diào)節(jié)器：設(shè)定值為舵角調(diào)節(jié)器：設(shè)定值為4 天氣調(diào)節(jié)器：設(shè)定值為天氣調(diào)節(jié)器：設(shè)定值為0 在下述每一種情況下船舶直線航行在下述每一種情況下船舶直線航行30分鐘，比較航線分鐘，比較航線 記錄儀的記錄可以選擇最好的設(shè)定作為新的設(shè)定值。記錄儀的記錄可以選擇最好的設(shè)定作為新的設(shè)定值。 設(shè)定值：設(shè)定值：4 設(shè)定值：設(shè)定值：3 設(shè)定值：設(shè)定值：2 如果變化不大，應設(shè)定為如果變化不大，應設(shè)定為4。船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-4-21輪機工程學院船電系輪機工程學院船電系（3）天氣調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)方法：）天氣調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)方法： 手動天氣調(diào)節(jié)器手動天氣調(diào)節(jié)器 在良好天氣

30、條件下，設(shè)定為在良好天氣條件下，設(shè)定為0位置，高設(shè)定的目的位置，高設(shè)定的目的 是希望獲得最少的不必要的動舵；低設(shè)定的目的是希望獲得最少的不必要的動舵；低設(shè)定的目的 是希望保持航向的精確。對特殊的海況最好的設(shè)是希望保持航向的精確。對特殊的海況最好的設(shè) 定是：指針的設(shè)定值是等于自然偏航角的數(shù)值。定是：指針的設(shè)定值是等于自然偏航角的數(shù)值。 自動天氣調(diào)節(jié)器自動天氣調(diào)節(jié)器 轉(zhuǎn)動天氣調(diào)節(jié)器旋鈕到自動位置轉(zhuǎn)動天氣調(diào)節(jié)器旋鈕到自動位置. 船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-4-21輪機工程學院船電系輪機工程學院船電系（4）舵機偏差警報調(diào)節(jié)器）舵機偏差警報調(diào)節(jié)器 舵機偏差警報調(diào)節(jié)器控制旋鈕設(shè)定的目的是為了設(shè)舵機

31、偏差警報調(diào)節(jié)器控制旋鈕設(shè)定的目的是為了設(shè) 定一個偏航角的極限報警，當由于故障使自動羅盤定一個偏航角的極限報警，當由于故障使自動羅盤 或自動舵的讀數(shù)大于設(shè)定航向的方位角度時（角度或自動舵的讀數(shù)大于設(shè)定航向的方位角度時（角度 可以任意的設(shè)定為可以任意的設(shè)定為 ），偏航警報報警。一般），偏航警報報警。一般 情況下，偏航角度設(shè)定為情況下，偏航角度設(shè)定為 。（5）舵角限位調(diào)節(jié)器）舵角限位調(diào)節(jié)器 舵角限位調(diào)節(jié)器設(shè)定的目的是為了設(shè)定一個在自動舵角限位調(diào)節(jié)器設(shè)定的目的是為了設(shè)定一個在自動 舵操作時舵角移動位置的極限，舵操作時舵角移動位置的極限， 對于航向的保持對于航向的保持 和正常的改變航向是完全可以滿足需要

32、的，但如果和正常的改變航向是完全可以滿足需要的，但如果 有大角度的航向改變就必須設(shè)定為有大角度的航向改變就必須設(shè)定為 。00515001015015030船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-4-21輪機工程學院船電系輪機工程學院船電系第五節(jié)第五節(jié) 船舶艏側(cè)推裝置船舶艏側(cè)推裝置船舶艏側(cè)推（有些特種船還安裝艉惻推器）是一種橫船舶艏側(cè)推（有些特種船還安裝艉惻推器）是一種橫向推進裝置，被安裝在船艏的側(cè)面，利用推進裝置推向推進裝置，被安裝在船艏的側(cè)面，利用推進裝置推動水產(chǎn)生的作用力使船舶獲得一個側(cè)向力的作用，這動水產(chǎn)生的作用力使船舶獲得一個側(cè)向力的作用，這樣有助于船舶離開或橫靠碼頭，也有助于改善船舶在樣

33、有助于船舶離開或橫靠碼頭，也有助于改善船舶在低速或高速在狹水道行使時的機動性。目前，新造船低速或高速在狹水道行使時的機動性。目前，新造船舶大多安艏側(cè)推器。舶大多安艏側(cè)推器。 艏側(cè)推裝置由驅(qū)動部分（包括驅(qū)動電動機）、通用接艏側(cè)推裝置由驅(qū)動部分（包括驅(qū)動電動機）、通用接頭、推進器和推進器螺距控制裝置組成。頭、推進器和推進器螺距控制裝置組成。 艏側(cè)推裝置的主電動機軟起動電路的系統(tǒng)原理簡艏側(cè)推裝置的主電動機軟起動電路的系統(tǒng)原理簡 圖見圖見圖圖10-10所示。所示。船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-4-21輪機工程學院船電系輪機工程學院船電系船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-4-21輪機工程學院船電

34、系輪機工程學院船電系 船舶靠離碼頭時，船舶靠離碼頭時，G-M系統(tǒng)單獨向艏側(cè)推裝置的主電系統(tǒng)單獨向艏側(cè)推裝置的主電 動機供電，兩塊動機供電，兩塊AVR板（板（RT01Y與與RT02）共同投入）共同投入 工作來控制發(fā)電機的輸出電壓及輸出電流。其起動過工作來控制發(fā)電機的輸出電壓及輸出電流。其起動過 程如下：程如下： 1.G-M機組與船舶電力系統(tǒng)工作母線脫離，起動原動機組與船舶電力系統(tǒng)工作母線脫離，起動原動 機，發(fā)電機自勵起壓，輸出端電壓機，發(fā)電機自勵起壓，輸出端電壓380V。在滿足側(cè)。在滿足側(cè) 推翼角在零位、液壓系統(tǒng)油壓已建立、主開關(guān)與船舶推翼角在零位、液壓系統(tǒng)油壓已建立、主開關(guān)與船舶 電站工作母線

35、分離等相關(guān)起動條件后，才允許進行側(cè)電站工作母線分離等相關(guān)起動條件后，才允許進行側(cè) 推系統(tǒng)的起動。推系統(tǒng)的起動。船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-4-21輪機工程學院船電系輪機工程學院船電系2.當按下艏側(cè)推起動按鈕后，消磁接觸器的觸點當按下艏側(cè)推起動按鈕后，消磁接觸器的觸點E01閉合閉合 （此時（此時Q02常閉觸點是接通的），使發(fā)電機的勵磁電流常閉觸點是接通的），使發(fā)電機的勵磁電流 被短路掉，這時發(fā)電機的端電壓降為剩磁所能產(chǎn)生的電被短路掉，這時發(fā)電機的端電壓降為剩磁所能產(chǎn)生的電 壓。延時壓。延時5秒鐘后，開關(guān)秒鐘后，開關(guān)Q02閉合，將發(fā)電機與電動機閉合，將發(fā)電機與電動機 相連接，同時相連接，同