SU1183418A1 - Device for controlling ship turbine unit with variable-pitch propeller - Google Patents
Device for controlling ship turbine unit with variable-pitch propeller Download PDFInfo
- Publication number
- SU1183418A1 SU1183418A1 SU843747256A SU3747256A SU1183418A1 SU 1183418 A1 SU1183418 A1 SU 1183418A1 SU 843747256 A SU843747256 A SU 843747256A SU 3747256 A SU3747256 A SU 3747256A SU 1183418 A1 SU1183418 A1 SU 1183418A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- inputs
- input
- outputs
- output
- multiplier
- Prior art date
Links
Abstract
1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СУДОВЫМ ТУРБОАГРЕГАТОМ С ВИНТОМ РЕГУЛИРУЕМОГО ШАГА, содержащее св занный входами с датчиком частоты вращени турбины и с задатчиком режима через один из нелинейных преобразователей регул тор частоты вращени турбины , блок управлени шагом винта, св занный одним входом с задатчиком режимов через другой нелинейный преобразователь , а другим - с выходом блока коррекции шага, один из входов которого соединен с датчиком частоты вращени турбины , отличающеес тем, что, с целью повыщени экономичности турбоагрегата, оно снабжено блоком формировани сигналов коррекции режимов, подключенными к одному и другому его выходам одними входами двум сумматорами, датчиками крут щего момента гребного вала, щага винта и скорости судна, подключенными соответственно к первому, второму и третьему входам блока формировани сигналов коррекции режима, четвертый, п тый и шестой входы которого подключены соответственно к датчику частоты вращени турбины и выi ходам одного и другого нелинейных преобразователей , соединенных с другими входасл ми сумматоров.1. A DEVICE FOR CONTROLLING A SHIP TURBO-AGGREGATE WITH A SCREW OF A REGULATED PITCH, containing a turbine speed control unit connected to the turbine speed sensor and a mode setpoint device through one of the non-linear converters via another input nonlinear converter, and the other with the output of the pitch correction unit, one of the inputs of which is connected to a turbine speed sensor, characterized in that, in order to increase the efficiency of the turbo Gregat, it is equipped with a unit for generating mode correction signals, connected to one and the other of its outputs by one input by two adders, torque sensors of the propeller shaft, screw pitch and vessel speed, connected respectively to the first, second and third inputs of the mode correction signal generating unit, the fourth, fifth and sixth inputs of which are connected respectively to the turbine speed sensor and the outputs of one and the other non-linear converters connected to other inputs of the total oops.
Description
00 оо00 oo
4four
2. Устройство по п. 1. отличающеес тем, что блок формировани сигналов коррекции режимов содер.жит делители, умножители, нелинейные преобразователн, элемент извлечени квадратного корн и выполненные на операционных усилител х элементы замедлени , выходы которых вл ютс выходами блока, одни из входов - его п тым и шестым входами, а другие входы подключены к выходам одного и другого умножителей, одни и другие входы которых соединены соответственно с выходом третьего умножител и выходами одного и другого нелинейных преобразователей, входы которых вл ютс т.рвым и третьим входами блока и объединены с одними входами четвертого умножител и первого, второго и третьего делителей , другой вход последнего из которых соединен с выходом элемента извлечени квадратного корн , . подключенного входом к выходу третьего умножител , св занного одним и другим входами с выходами четвертого и п того умножителей, входы последнего из которых соединены соответственно с выходами третьего нелинейного преобразовател и шестого умножител , один вход которого вл етс вторым входом блока, а другой - через четвертый нелинейный преобразователь соединен с седьмым умножителем, входы которого объединены соответственно с выходом второго делител , другой вход которого вл етс четвертым входом блока, н через п тый нелинейный преобразователь с выходом третьего делите ,л .2. The device according to claim 1. characterized in that the block for generating mode correction signals contains dividers, multipliers, non-linear transducers, a square root extractor and deceleration elements performed on operational amplifiers whose outputs are outputs of the block, one of the inputs - its fifth and sixth inputs, and the other inputs are connected to the outputs of one and the other multipliers, one and the other inputs of which are connected respectively to the output of the third multiplier and the outputs of the one and the other non-linear converters, i rows which are t.rvym and the third input block and merged with one input of the fourth multiplier and the first, second and third dividers, the other input of which the latter is connected to the output of the element square root,. connected by the input to the output of the third multiplier connected by one and other inputs to the outputs of the fourth and fifth multipliers, the inputs of the last of which are connected respectively to the outputs of the third nonlinear converter and the sixth multiplier, one input of which is the second input of the block and the other through the fourth the non-linear converter is connected to the seventh multiplier, the inputs of which are combined respectively with the output of the second divider, the other input of which is the fourth input of the block, through the fifth non-linear Converter with the output of the third divide, l.
1one
Изобретение относитс к средствам автоматизации судовых паровых турбин, привод щих во вращение винт регулируемого шага.This invention relates to automation of ship steam turbines, which drive a variable pitch propeller.
Цель изобретени - повышение экономичности турбоагрегата с винтом регулируемого шага за счет автоматической коррекции программы «Частота вращени - шаг при изменении условий плавани .На фиг. 1 представлена функциональна схема устройства; на фиг. 2 - функциональна схема блока формировани сигналов коррекции режимов.The purpose of the invention is to increase the efficiency of a turbine unit with an adjustable pitch propeller by automatically correcting the program Rotation Frequency — Pitch as the floating conditions change. FIG. 1 shows a functional diagram of the device; in fig. 2 is a functional block diagram of the formation of mode correction signals.
Устройство (фиг. 1) содержит задатчик 1 режима, св занный через нелинейные преобразователи 2 и 3 с одними входами сумматоров 4 и 5, другие входы которых подключены к одному и другому выходам блока 6 формировани сигналов коррекции режимов, первый и второй входы которого соединены с датчиками 7 и 8 крут щего момента гребного вала и шага винта соответственно . Третий и четвертый входы блока 6 соединены с датчиками 9 и 10 частоты вращени турбины и скорости судна соответственно, а п тый и шестой входы блока 6 подключены к выходам преобразователей 2 и 3.The device (Fig. 1) contains a mode setpoint 1, connected through nonlinear converters 2 and 3 to one inputs of adders 4 and 5, the other inputs of which are connected to one and the other outputs of the unit 6 for generating mode correction signals, the first and second inputs of which are connected to torque sensors 7 and 8 of the propeller shaft and screw pitch, respectively. The third and fourth inputs of block 6 are connected to sensors 9 and 10 of the turbine speed and speed of the vessel, respectively, and the fifth and sixth inputs of block 6 are connected to the outputs of converters 2 and 3.
Выход сумматора 4 подключен к одним входам регул тора 11 частоты, вращени турбины и блока 12 коррекции щага винта регулируемого шага (без позиции) с механизмом 13 изменени шага, подключенным к выходу блока 14 управлени шг1гом, один и другой входы которого соединены с выходами блока 12 и сумматора 5.The output of the adder 4 is connected to the same inputs of the frequency controller 11, the turbine rotation and the screw pitch correction unit 12 of the adjustable pitch (without position) with the pitch changing mechanism 13 connected to the output of the ct1g control unit 14, one and the other inputs of which are connected to the outputs of the block 12 and adder 5.
На выходе регул тора 11 подключен маневровый клапан 15..At the outlet of the regulator 11 a shunting valve 15 is connected ..
Блок 6 (фиг. 2) содержит элементы 16 и 17 замедлени , выполненные на операционных усилител х, делители 18-20, умножитеjliH 21-27, нелинейные преобразователи 28- Й2 и элемент 33 извлечени квадратного корн .Block 6 (Fig. 2) contains the deceleration elements 16 and 17 performed on the operational amplifiers, dividers 18-20, multiply jHl 21-27, non-linear converters 28-X2 and square extraction element 33.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
Дл изменени хода судна оператор перемещает руко тку управлени ходом, воздействующую на задатчик 1 режима, сигнал которого передаетс нелинейным преобразовател м 2 и 3.To change the ship's travel, the operator moves the travel control knob, which acts on the mode setpoint 1, the signal of which is transmitted by non-linear transducers 2 and 3.
Преобразователь 2 формирует сигнал задани частоты вращени турбоагрегата (пз) в зависимости от заданного хода судна. Этот сигнал через первый сумматор 4 поступает на настроечный вход регул тора 11 частоты вращени , который, получа сигнал обратной св зи от датчика 9 и воздейству на маневровый клапан 15, поддерживает заданную частоту вращени турбоагрегата и св занного с ним винта.The converter 2 generates a signal for setting the rotational speed of the turbine unit (pz) depending on the ship’s predetermined travel. This signal through the first adder 4 is fed to the tuning input of the rotational frequency controller 11, which, receiving a feedback signal from the sensor 9 and acting on the shunting valve 15, supports the predetermined rotational speed of the turbine unit and the associated screw.
Второй преобразователь 3 формирует сигнал задани шага винта (Нз) в зависимости от заданного хода судна. Этот сигнал через второй сумматор 5 поступает на вход блока 14 управлени шагом, который, воздейству на механизм 13 изменени шага, разворачивает лопасти винта в положение заданного щага.The second transducer 3 generates a signal for setting the pitch of the propeller (Hz) depending on the given course of the vessel. This signal through the second adder 5 is fed to the input of the pitch control unit 14, which, acting on the pitch changing mechanism 13, rotates the propeller blades to the position of the predetermined gate.
Таким образом, осуществл етс программна св зь «Частота вращени - шаг дл различных скоростей хода судна при расчетных услови х плавани .In this way, a software link is implemented. The rotational speed is a step for different speeds of the vessel in the calculated conditions of navigation.
При проведении маневров возможна перегрузка турбоагрегата по моменту сопротивлени , вызванный ею «провал частоты вращени и ухудшение приемистости судна. Дл уменьшени этих влений служит блок 12, на выходе которого вырабатываетс сигнал, пропорциональный отклонению фактическои частоты вращени от заданной при большем значении последней, в случае превышени этим отклонением величины неравномерности регул тора 11.During the maneuvers, it is possible to overload the turbine unit with respect to the moment of resistance, caused by it the “failure of the rotation frequency and the deterioration in the pick-up capacity of the vessel. To reduce these occurrences, a block 12 is used, the output of which produces a signal proportional to the deviation of the actual rotational frequency from the one set at a higher value of the latter, if this deviation exceeds the amount of irregularity of the regulator 11.
Выходной сигнал с блока 12 поступает на второй вход блока 14, осуществл сдвиг заданного шага в сторону его уменьшени по модулю. Тем самым осуществл етс уменьшение перегрузки турбоагрегата и улучшение приемистости судна.The output signal from block 12 is fed to the second input of block 14, carried out a shift of a given step in the direction of its reduction modulo. This reduces the turbulent overload and improves the responsiveness of the vessel.
В предлагаемой системе программа «Частота вращени - шаг, обеспечивающа экономичную работу турбоагрегата при расчетных услови х плавани , зафиксирована в нелинейных преобразовател х 2 и 3. При плавании в услови х, отличающихс от расчетных, например, при встречном ветр«, волнении, измененной осадке, «обросшем корпусе, когда сопротивление движению корпуса отличаетс от расчетного, указанна программа перестает быть оптимальной и требует корректировки дл повышени экономичности турбоагрегата. Последн вырабатываетс блоком 6 и подключаетс через вторые входы сумматоров 4 и 5.In the proposed system, the program Rotation Frequency - Step, which ensures economical operation of the turbine unit under the estimated navigation conditions, is fixed in nonlinear converters 2 and 3. When sailing in conditions different from those calculated, for example, with headwind, waves, modified draft "Overgrown housing, when the resistance to movement of the housing is different from the calculated one, this program ceases to be optimal and requires adjustment to improve the efficiency of the turbine unit. The latter is generated by block 6 and is connected via the second inputs of adders 4 and 5.
Блок 6 получает информацию от датчика 9, от датчика 7 крут щего момента гребного вала, от датчика 8 шага винта, от датчика 10 скорости судна и сигналы (пз) и Н.З - от нелинейных преобразователей 2 и 3, соответственно.Unit 6 receives information from sensor 9, from the torque sensor 7 of the propeller shaft, from the screw pitch sensor 8, from the ship's speed sensor 10, and signals (pz) and N.Z from the nonlinear transducers 2 and 3, respectively.
По этой информации блок 6 определ ет действующее сопротивление движению судна R и на своих выходах вырабатывает сигналы коррекции режима. Эти сигналы поступают на вторые входы сумматоров 4 и 5.Using this information, block 6 determines the effective resistance to the movement of the vessel R and, at its outputs, produces mode correction signals. These signals arrive at the second inputs of adders 4 and 5.
Блок б работает следующим образом.Block b works as follows.
На его входы поступают сигналы Пз и Нз от нелинейных преобразователей 2 и 3, от датчика 10 скорости судна, от датчика 9 частоты вращени , от датчика 8 шага винта и от датчика / крут щего момента на греб: ном валу, а на первом и втором выходах, вырабатываютс сигналы коррекции режима An и АН соответственно.Its inputs receive signals Pz and Nz from nonlinear converters 2 and 3, from vessel speed sensor 10, from rotation speed sensor 9, from screw pitch sensor 8 and from torque sensor / torque on the row shaft, and on the first and second Outputs are produced by the mode correction signals An and AH, respectively.
Сигнал от датчика 10 поступает на входы нелинейнь1Х преобразователей 28 и 29,на выходах которых вырабатываютс соответственно сигналы 2 и f|, на вход делител 18 и вместе с сигналом п на входы делителей 19 и 20, на выходах которых вырабатываютс сигналы и соответственно .The signal from sensor 10 is fed to the inputs of nonlinear converters 28 and 29, the outputs of which produce signals 2 and f |, respectively, to the input of divider 18 and together with the signal n to the inputs of dividers 19 and 20, the outputs of which generate signals and, respectively.
Сигнал поступает на один вход умножител 25, на другой вход которого поступает сигнал от датчика 7. Его результирующий выходной сигнал поступает на вход умножител 24.The signal is fed to one input of the multiplier 25, to the other input of which a signal is received from the sensor 7. Its resulting output signal is fed to the input of the multiplier 24.
На другой вход делител 18 поступает сигнал УК из элемента 33 извлечени квадратного корн и масштабируетс в соответствии с коэффициентом Ki. В результате на выходе блока 18 вырабатываетс сигналThe other input of the divider 18 receives the signal of the criminal code from the square-root element 33 and is scaled in accordance with the coefficient Ki. As a result, the output of block 18 produces a signal
к„ К| V. to „K | V.
Этот сигнал поступает на входы нелинейных преобразователей 30 и 32, на выходах которых вырабатываютс сигналы f4 и fa соответственно.This signal is fed to the inputs of nonlinear converters 30 and 32, the outputs of which produce signals f4 and fa, respectively.
Сигналы f4 и поступают на входы умножител 21, на выходе которого вырабатываетс сигнал X. Этот сигнал поступает на вход преобразовател 30, на выходеThe signals f4 and go to the inputs of the multiplier 21, the output of which produces the signal X. This signal is fed to the input of the converter 30, the output
которого формируетс сигнал fs. Сигнал fs вместе с сигналом Н поступает на входы умножител 22, на выходе которого вырабатываетс сигнал .which is formed signal fs. The signal fs, together with the signal H, is fed to the inputs of multiplier 22, the output of which produces a signal.
Сигнал ць вместе с сигналом 1з поступают на входы умножител 23, на выходе которого образуетс сигнал , который, поступа на другой вход умножител 24, образует на его выходе сигнал R. Последний поступает на вход элемента 33, замыка тем самым обратную св зь.The signal, together with the signal 1h, goes to the inputs of the multiplier 23, the output of which produces a signal which, acting on another input of the multiplier 24, forms the output signal R at its output. The latter arrives at the input of the element 33, thereby closing the feedback.
После завершени внутриприборного переходного процесса на выходе умножител 24 устанавливаетс устойчивое значение сигнала R.Upon completion of the in-appliance transient, the output of multiplier 24 is set to a stable value of signal R.
Сигнал R поступает также на входы умножителей 26 и 27, на вторые входы которых поступают сигналы fi и f2 соответственно . В результате на их выходах образуютс сигналы п и HR соответственно.The signal R is also fed to the inputs of multipliers 26 and 27, to the second inputs of which signals fi and f2 are received, respectively. As a result, the signals n and HR are formed at their outputs, respectively.
Сигнал Пз поступает на вход элемента 16, на другой вход которого поступает сигнал Пк, а на выходе формируетс сигналThe signal P3 is fed to the input of the element 16, to the other input of which the signal PC arrives, and at the output a signal is generated
II
(Пз - Пц),(Pz - Pts),
Ап An
ТР+ 1TR + 1
где Т - посто нна времени замедлител ;where T is the time constant of the retarder;
Р -7-гЛR -7-hL
Сигнал Нз поступает на вход элементаSignal NS is fed to the input element
17, на другой вход которого поступает сигнал HK, а на выходе формируетс сигнал17, the other input of which receives the HK signal, and the output signal is generated
II
{Яз-Я«).{Yaz-Ya ").
АЯ AND I
ТР+ 1TR + 1
Посто нные времени (Т) элементов 16 и 17 формируютс как за счет RC-цепей обратной св зи операционных усилителей, так и за счет количества последовательно включенных усилителей с RC-цеп ми в об . ратных св з х, чем обеспечиваетс необходимое врем замедлени сигналов Дп и ЛН,The time constants (T) of the elements 16 and 17 are formed both by the RC feedback circuits of the operational amplifiers and by the number of series-connected amplifiers with RC circuits in the vol. connection, which provides the necessary time delay signals Dp and LN,
5(15 (1
Таким образом, обеспечиваетс определекие и необходимое замедление сигналов автоматической коррекции режимов турбоагрегата с ВРШ при плавании судна в нерасчетных услови х.Thus, certain and necessary deceleration of the signals of automatic correction of the modes of the turbine unit with the CPP during sailing of the vessel under off-design conditions is provided.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843747256A SU1183418A1 (en) | 1984-04-10 | 1984-04-10 | Device for controlling ship turbine unit with variable-pitch propeller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843747256A SU1183418A1 (en) | 1984-04-10 | 1984-04-10 | Device for controlling ship turbine unit with variable-pitch propeller |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1183418A1 true SU1183418A1 (en) | 1985-10-07 |
Family
ID=21121505
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU843747256A SU1183418A1 (en) | 1984-04-10 | 1984-04-10 | Device for controlling ship turbine unit with variable-pitch propeller |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1183418A1 (en) |
-
1984
- 1984-04-10 SU SU843747256A patent/SU1183418A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1071778, кл. В 63 Н 21/22, 1983. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4577718A (en) | Apparatus for controlling the speed of a vehicle with internal combustion engine | |
US5023793A (en) | Apparatus and method for dynamic compensation of a propeller pitch speed control governor | |
US4693077A (en) | Closed-loop engine control with feedback torque error compensation | |
GB1506275A (en) | Control system for variable pitch fan propulsor | |
EP0755481B1 (en) | Automatic engine speed control system | |
JP2755713B2 (en) | Control device for gas turbine | |
JPS6347679B2 (en) | ||
US4772180A (en) | Aircraft thrust control | |
US4411595A (en) | Control system for gas turbine engine | |
US7229330B2 (en) | Watercraft speed control device | |
JPS59188073A (en) | Method and device for controlling pitch of blade of windmill | |
EP0221002B1 (en) | Improved propeller synchrophaser | |
US4206597A (en) | Fan R.P.M. control loop stabilization using high rotor speed | |
US4772179A (en) | Aircraft thrust control | |
US4436482A (en) | Constant ship speed control method | |
JPS61169392A (en) | Adaptible automatic steering method and device | |
SU1183418A1 (en) | Device for controlling ship turbine unit with variable-pitch propeller | |
US5029441A (en) | Dynamic compensation to n-dot schedules | |
US6698181B2 (en) | System for regulating the output of an engine of a helicopter | |
WO1982003831A1 (en) | A method of controlling the propulsion machinery in a ship having a variable-pitch propeller | |
JPS6076499A (en) | Method and device for controlling pitch of variable pitch propeller | |
SU1562234A1 (en) | Arrangement for controlling ship's complex - turbine unit-variable pitch propeller-shaft generator | |
SU779178A1 (en) | Arrangement for controlling multiengine power plant | |
SU1071778A1 (en) | System for controlling marine turbine-driven set having controllable-pitch propeller | |
SU780684A2 (en) | Automatic control system |