由于轉速和螺距之間的函數關(guān)系在設計工況下才能保證最佳匹配。所以,當主機運行狀態(tài)改變后就很難保證最佳匹配,如負載增加或者由于螺距增加,就有可能使主機過(guò)載。如果不采用負載限制器,就得需要由主機操作人員不斷地監視機器負載。因此,為了避免主機過(guò)載以及減輕操作人員的勞動(dòng)強度,在運行自動(dòng)遙控系統中,應當設置自動(dòng)負載限制器。

外文名

load limiter

領(lǐng)域

船舶

簡(jiǎn)介

主機轉速控制不能只考慮給定目標,還須兼顧其控制效果。因為,在大幅度操縱主機或變工況的情況下,如只考慮其控制目標就可能在動(dòng)態(tài)過(guò)程中使主機短時(shí)超負載。因此,為了保障主機的運行安全,控制中一旦觸及負載限制曲線(xiàn),控制程序必須放棄某些控制指標,進(jìn)行負載限制。

限制類(lèi)型

負載限制的類(lèi)型及控制方法如下:

(1)螺旋槳特性限制:根據調距槳槳角,按照負載限制曲線(xiàn),限定最大供油量。

(2)扭矩限制:根據主機轉速,按照扭矩限制曲線(xiàn),限定最大供油量。

(3)增壓空氣壓力限制:根據增壓空氣壓力,按照冒煙限制曲線(xiàn),限定最大供油量。

(4)最大負載限制:限定最大供油量。

(5)負載控制:根據車(chē)令給定信號而不是轉速偏差,確定主機供油量,此控制方法適用于大風(fēng)浪海況。

原理

車(chē)鐘發(fā)出的設定信號首先送到加速負載程序限制環(huán)節,實(shí)現加速度限制與熱負載程序限制,使車(chē)令設定轉速按預先給定的變化規律變化,避免主機在加速過(guò)程中出現的加速過(guò)快及高負載時(shí)出現的熱負載波動(dòng)過(guò)大。然后,將其送到臨界轉速自動(dòng)避讓環(huán)節與最小、最大轉速限制環(huán)節,以保證主機不在臨界轉速區域內運行,并在設定轉速低于最低穩定轉速時(shí),將其限制在最低穩定轉速上,而在設定轉速大于最大允許轉速時(shí)將其限制在最大轉速上。

通過(guò)上述各環(huán)節限制后的設定信號被引到調速部分的比較環(huán)節,由轉速檢測環(huán)節檢測到主機實(shí)際轉速也被引到比較環(huán)節,比較環(huán)節將兩者比較后,所得偏差按PID調節規律運算,再經(jīng)負載限制環(huán)節及執行環(huán)節去控制主機的油門(mén)開(kāi)度,將主機轉速調節到設定轉速上。

在調速過(guò)程中,若調節規律運算環(huán)節輸出的控制量大于增壓空氣壓力限制環(huán)節給出的最大允許供油量,或者大于轉矩限制環(huán)節給出的最大允許供油量,或者大于最大負載值,控制系統將選擇其中最小的一個(gè)作為輸出,以限制主機的供油量。在這種情況下,調速系統的快速性與準確性指標有所下降,但主機的運行安全有了保障。在一些電子調速器中,為了能使調速特性逼近螺旋槳理想推進(jìn)特性,通常在PID調節規律運算后增加一個(gè)螺旋槳特性限制環(huán)節,或者采用非線(xiàn)性變增益運算環(huán)節。