船舶電氣系統(tǒng)全套課程課件一三

第十章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§10-2.操舵方式及其基本工作原理§10-3.自動舵的基本類型及其調(diào)節(jié)規(guī)律§10-4.自動舵系統(tǒng)基本工作原理學習第十章應該注意的點第十章學習應注意的幾個問題：1.對船舶舵機有什么基本要求？2.有幾種操舵方式？3.各種操舵方式有什么特點？4.自動舵是怎樣工作的？5.自動舵有幾種調(diào)節(jié)規(guī)律？各種調(diào)節(jié)規(guī)律分別起什么作用？相對比較難的點：1.各種操舵方式的工作原理；2.自動舵各種調(diào)節(jié)規(guī)律的特點。§10-1.

舵機的電力拖動與控制的基本要求本節(jié)主要內(nèi)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(tǒng)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(jié)帶動蝸桿蝸輪轉(zhuǎn)動，并通過主動齒輪帶動扇形齒輪，再經(jīng)過緩沖彈簧轉(zhuǎn)動舵柄（在扇形齒輪下面，通過彈簧推動），從而使舵柱和舵葉偏轉(zhuǎn)。系統(tǒng)組成：——一般采用G-M系統(tǒng)。作用：蝸桿蝸輪傳動，大變比減速，能夠鎖定舵柱和舵葉。

緩沖彈簧，減輕船舶在航行中波浪對舵葉的沖擊力，防止傳動裝置受到損傷。電動—液壓舵機裝置系統(tǒng)組成：恒速電動機（可用普通異步機）拖動雙向變量油泵，提供雙向的高壓油驅(qū)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，推動撞桿（活塞）移動，從而帶動舵柄，舵柱和舵葉偏轉(zhuǎn)。基本要求：——三可靠。1.供電；2.電動機運行；3.控制系統(tǒng)——都要可靠。供電：采用雙路供電，兩路分離較遠的饋電線，其中一路經(jīng)應急配電板。電動機：機械特性軟（抗沖擊），轉(zhuǎn)矩大（35°-30°，28秒），能承受1分鐘的堵轉(zhuǎn)。控制系統(tǒng)：至少兩個操作站（由轉(zhuǎn)換開關(guān)切換，防止同時操作），有三種操舵方式（手動、隨動、自動）。[第一節(jié)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(jié)主要內(nèi)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叫（香葉蕉柄言）操圈舵：根——籌在主海船冶上就代是應急仆操舵籌。方法愉：手扳宮舵轉(zhuǎn)揮，復笨零舵河停；旦左舵慶左扳犁，回嗽舵右險扳；辮右舵拿右扳仔，回機舵左阻扳。兩——然人佩看分鞏羅經(jīng)貸和舵默角指拐示器嚷操舵戰(zhàn)。原理冠：轉(zhuǎn)換巨開關(guān)炸改變奮發(fā)電晚機勵弟磁方懇向，術(shù)從而站使電浸動機捕反轉(zhuǎn)玻。單動分操舵烘工作花原理電動捐機勵距磁不臟變。隨動操舵隸，又傷叫“潤舵輪固操舵那”。隨動繁—接—舵葉斥隨著墻舵輪辣轉(zhuǎn)動。方法仰：左偏餃航操姥右舵還，舵甘輪操軌右?guī)资娑?，怨舵葉輔右偏游幾度強（右苗偏也連相似聯(lián)）。原理藍：是負乓反饋燥調(diào)節(jié)今系統(tǒng)暴。以薪舵角溪和舵尾輪的驢偏差濁控制載電動疤機。操舵河過程勉：舵輪向右兄轉(zhuǎn)過黨一個撥角度α，電位零器R1的滑田動點肯移動弓，電殖橋失霜去平就衡，強放大春器輸幫入信稼號>0，發(fā)電曉機輸金出電拉壓使鍵電動促機順蹲時針捏方向綢轉(zhuǎn)動霧，使派舵葉批向右慣偏轉(zhuǎn)劣。同平時舵董角反寨饋同雖步傳鴿遞機撤構(gòu)帶勤動反家饋電播位器R2的滑秧動點盟不斷輕向a’點移大動。房誠當電赤橋重嗎新處議于新央的平輕衡狀嬌態(tài)時耕，放省大器算輸入=0斥，電動賴機停兩轉(zhuǎn)，傅舵葉青處于圓右舵潔與舵瀉輪轉(zhuǎn)墻動相旬對應蠟的角不度上姓?；囟骀@過程且相似艦，只巾是放圣大器廣輸入腦變反戒，電托動機慚反轉(zhuǎn)壩，舵遷葉回屢偏。隨動納操舵歸工作叢原理自動刻操舵詠：實際陪上是值自動崇航向負保持成儀。組成騰原理漠：利用重電羅藥經(jīng)檢予測船己舶實泳際航碗向α陶，然后竄與給斯定航拌向K°進行揮比較福，其紋差值羅作為覺操舵絮裝置豬的輸委入信疤號，芬使操烤舵裝的置動健作，檔改變晝偏舵察角β。在舵剪角的券作用冤下，淡船舶貌逐漸峽回到幸正航慕向上宵。船義舶回辱到正岔航向藝后，暖舵葉貍不再闖偏轉(zhuǎn)云。線路創(chuàng)分析店：最簡域單的啊電動何操舵春線路易的工上作過光程見睜。操舵暖過程腸：見下圖自動笑操舵穿工作憤原理[第驗二節(jié)哈要點庸]：化操舵魂方式事(種紗類、捏原理篩)；籠自動璃操舵梳儀組寫成原烘理?！?0云-3.自動遭舵的頸基本徑類型草及其續(xù)調(diào)節(jié)旗規(guī)律本節(jié)姓主要廉內(nèi)容倉有1.浪自動肚舵的兼基本鳥類型拐：—擺—眼三種比例鉛、比肆例-按微分恰、比巨例-腰微分其-積趙分2.銀三種荷自動寄類型肚的作塑用和哨特點自動舵方框圖自動呀操舵基本蛛類型定義劑：自動貧舵的分基本銳類型奔是指爭按操鍋舵的峰規(guī)律扛分類辮的（覽也就趙是舵雀的偏腫轉(zhuǎn)規(guī)糧律）曾類型貍，而閣不是綠舵機證裝置望的類懸型。三種哪基本殊類型承：⑴.寒比例太舵；眨⑵.安比例策-零微應分舵記；⑶糕.比巧例展-國微分渡-燙積桐分舵急。說明棟：不同謠基本多類型訊的自翼動舵晚，對等舵葉嘩的調(diào)答節(jié)規(guī)堪律是踩不同洪的。偏航建與操路舵比例則舵比例鉛舵操手舵的偵規(guī)律縱是：偏舵漁角β的大小衛(wèi)與偏掘航角φ的大什小成勵比例庸關(guān)系披，即交：β=輸-及K1φ其中狹：K1為比扣例系其數(shù)，堤負號湊表示嬸與偏曠航方蚊向相眨反。特點高：機構(gòu)半簡單枯，航紛行保跌持精友度較鳳差，情船舶秩營運鋼經(jīng)濟禽性較鹿差（英會出涼現(xiàn)S形航捷跡）允。比例陸舵的樂不足膠：偏航裳初期徐偏舵譯角較供小，握不能導很快滋阻止升船舶攔繼續(xù)死偏航譜；回苗航過婆程中摧船舶鏈具有礦慣性渴，偏邊舵角遮不能多及時名減小翠，容暫易反之向偏夫航。比例明-微僻分舵彼操舵旋的規(guī)糧律是婦：偏舵兄角β的大小激與偏素航角φ的大環(huán)小成趙比例省-微廉分關(guān)旱系，脂即：β轎=戒-（虹K1φ+K2dφ/dt）其中氣：K1為比別例系棕數(shù)，K2為微計分系黎數(shù)。說明：偏佩航初霜期，訂偏航武角變衛(wèi)化率棟大，團比例摸-灶微它分舵藝能及駝時給宮出大且偏舵碧，有邁效地捷阻止搭船舶衣偏航層（最鈔大偏靠航角鈴較小跌）；雅回航幟時，憶偏航水角變雜化率喚變?yōu)閰⒇撝迪?，能烘適時恒給出歉反舵等角，山阻止粒船舶騾反向債偏航碼，即抓能有皮效阻畫止反仿向偏板航。主要及特點遇：具有匪“超記前校傾正”扒的控妖制作沃用，紋減小福船舶召航向悉的振仆蕩，管減輕贊舵機倚負擔宵，增金加航偏速，潔提高到系統(tǒng)船靈敏鹿度和學船舶賄的營客運效謹益。比例熟-微毅分舵比例冠-微建分-喘積分訊舵組成喘：是在辰比例捧-食微通分舵移基礎(chǔ)褲上增跡加積團分環(huán)漿節(jié)。積分近環(huán)節(jié)毫作用蠢是嫌——克服偽不對筑稱偏匪航。K3是積縣分系察數(shù)。不對剝稱偏插航的紋產(chǎn)生羽：不對哀稱偏犁航是厘某舷行（側(cè)其）的夠偏航廟角持飲續(xù)時磁間比鑒另一編舷（姜側(cè)）箭偏航閘角持陡續(xù)時正間長送。原因煌：裝載竹不對握稱，恥斜向容風的子持續(xù)導影響亡，斜悔向海億潮的河持續(xù)咐影響捧。—爸—典對于筆具有派雙螺敵旋槳建推進療的船傍舶，即螺旋膠槳推蘭進的煮不平杠衡也豬會產(chǎn)捏生不帽對稱奔偏航罵。積分頁環(huán)節(jié)暑工作巖原理腿：積分姿環(huán)節(jié)視可以定對偏編航持株續(xù)時奴間進就行累簽積，鋒當某豪舷（堡側(cè)）吳偏航阻持續(xù)狡的時紫間比忠另一娘舷（冤側(cè)）島持續(xù)擔時間指長時剛，通壓過環(huán)匙節(jié)輸膏出的炊信號窮（偏萍舵角葛）將默繼續(xù)盤保持消，這冠個信挑號將職通過慈執(zhí)行召機構(gòu)路使舵掛葉維正持在窩一定幻玉的偏拌轉(zhuǎn)角獻度上客，從浙而使勿船舶辱具有凈克服脹單向?qū)Ｆ綉z的能盆力。比例絲式舵：愧可以笨克服置偏航源，但鄉(xiāng)豐容易耽形成S形航腳跡，臣航程疏較長朵。比例毛-近微坊分舵訴：可魚以減弄小最板大偏閉航角賺，克拒服回炕航時越的反忍向偏宴航。并但微乏分系耐數(shù)不丟能太插大，旬否則沿容易暑造成豬不穩(wěn)勒定。比例潔-陸微遣分悔-皇積分冶舵：康能夠矩產(chǎn)生舉“自廁動壓尚舵”洗調(diào)節(jié)急，克映服不脈對稱筒偏航隔。[第粘三節(jié)被要點麗]：駝自動輪舵的?；九灶愋投?；各首種調(diào)既節(jié)規(guī)路律的物性能牙、特備點。操舵柏定律獵特點回比較§10逗-4.自動耕舵系枕統(tǒng)基竹本工顯作原雜理本節(jié)搖主要派內(nèi)容差有兩瞞部分1.PI園D自動非舵系貍統(tǒng)的槳工作蔽原理2.奴適應栗舵的院基本斯概念喬和調(diào)干節(jié)原旨理這兩旺部分臨的主宰要要復求是佩了解插各自膝的有質(zhì)關(guān)概推念概述凳：具有她比例驅(qū)、微適分和食積分遇調(diào)節(jié)坦作用反的自廟動舵錢稱為PI汽D自動弱舵。遷這種PI胖D舵實鼻際上攤是航窩向保戲持儀硬，不感能實塑現(xiàn)航并跡的朽自動圍跟蹤腳。而麥且，程在不繩同的以海況專下，暗比例冶、微挎分、粒積分酷等參桃數(shù)需唇要人并為地醉進行墊調(diào)節(jié)渡，才屋能達賤到比晶較滿后意的帽調(diào)節(jié)帽效果獨。PI遮D自動足舵原緒理：電羅佳經(jīng)和粒自整肚角機甩將船么舶的噸實際裂航向?qū)懞徒o盒定航琴向比睜較，私得到墓偏航咸信號侮經(jīng)發(fā)諒訊器雁2和走相敏匆整流串器整伙流后篩送到孤靈敏查度調(diào)畫節(jié)器心，再新經(jīng)過類比例拌、微骨分和娃積分搖環(huán)節(jié)挽（5配、6彎和1尤3）售調(diào)節(jié)凱后，扣由放職大器紙8和組功率裂放大愈器9騎進行鋤放大腫，送忌給執(zhí)漿行機登構(gòu)1閑0對雕舵機堵進行宵調(diào)節(jié)涂控制怒。一、PI堡D自動落舵系沫統(tǒng)工架作原否理二、自適凱應舵董的基侍本概沾念和幕調(diào)節(jié)手原理定義損：通過鈔計算坑機將望所有踢檢測策信號恢進行化處理欺，使感舵機拍按照甜給定紡航線癢進行副操舵咐的自爭動舵供稱為士自適胡應舵蠶。自則適應示舵可扎以自租動對闊航線令進行映判別殖，可相以自筐動修換正內(nèi)造部參唉數(shù)（群例如悠比例租系數(shù)市等）立以適邊應船踐舶的葬各種飄狀態(tài)浩或海其況。分類鴨：——東可分暮為兩賽類自校家正自適奧應控推制系蘋統(tǒng)和模型描參考自適賭應控弱制系悄統(tǒng)。自校救正控頑制系沿統(tǒng)：自動到校正捕系統(tǒng)董的控笨制參導數(shù)，債使性驢能指饒標接炊近最學優(yōu)。模型帥參考首控制原系統(tǒng)治：設(shè)計皇一個欣理想瀉（最論優(yōu)）捕的參蒸考模掌型，景計算孟機根墊據(jù)實眠際檢親測，息實現(xiàn)游接近全該理盼想模礦型的招控制毀規(guī)律撲。說明摔：具