1. Требования к САР частоты вращения судовых дизельных установок
Судовые двигатели обычно эксплуатируют на заданных скоростных режимах. Так, если судно совершает переход из одного порта в другой, то ГД длительное время работает при номинальной частоте вращения вала, обеспечивая движение судна с заданной скоростью. Однако изменение условий движения судна приводит к изменению нагрузки и скоростного режима работы двигателя. При этом усилие встречного ветра и волнение моря могут привести к снижению скорости судна по сравнению с заданной или недопустимым для нормальной эксплуатации динамическим напряжениям в деталях ГД. Поэтому важно обеспечить поддержание заданной и ограничение максимальной частот вращения вала двигателя. Вместе с тем, при манёврах или в других случаях возникает необходимость перевода ГД на другие скоростные режимы с последующей их стабилизацией для обеспечения движения судна при пониженной или повышенной скорости.
Наличие САР повышает качество поддержания заданного скоростного режима двигателя по сравнению с ручным регулированием и обслуживающий персонал освобождается от выполнения этой функции.
В процессе регулирования регулятор частоты вращения должен обеспечивать:
- требуемую точность поддержания заданного скоростного режима;
- безопасную и устойчивую работу двигателя;
- эксплуатацию двигателя без перегрузок по крутящему моменту, тепловому и скоростному режимам;
- высокое качество переходных процессов;
- эффективное использование мощности двигателя;
- простое управление двигателем;
- возможность совместной работы с системой ДАУ.
Кроме того, к самим регуляторам предъявляют ряд требований в отношении надёжности работы, простоты конструкции, габаритных размеров, стоимости, срока службы и т.д.ругие тем, при манёврах или в других случаях возникает необходимость перевода ГД на яжениям в деталях ГД.
Частота вращения коленчатых валов в дизельных установках является важнейшим качественным параметром, характеризующим энергию, вырабатываемую двигателем. Численное значение частоты вращения n в установившихся режимах задают исходя из нужд потребителя(обеспечение требуемой величины упора движителя, требуемой частоты тока генератора и т.д.); в неустановившихся режимах(пуск, остановка, изменение скоростного режима, реверсирование) частоту вращения задают и изменяют исходя из соображений обеспечения безаварийной работы установки.
Все дизельные установки снабжают регуляторами скорости (частоты вращения), выполняющими функцию стабилизации частоты вращения n.
Требования к средствам автоматизации и качеству переходного процесса регулирования n в дизельных установках регламентированы ГОСТ 10511-83 и Правилами Регистра России. Они накладывают определённые ограничения на характер изменения регулируемого параметра при переходе двигателя с одного установившегося режима на другой.
При разработке и анализе свойств системы регулирования нижеследующие величины не должны выходить за указанные пределы.
Степень нечувствительности е не должна превышать для систем: дизель-генераторов ± 0,2 %; главных двигателей ±1 %.
Средняя степень неравномерности д, характеризующая наклон статической характеристики в относительных координатах, должна настраиваться в пределах для систем:
a) регулирования дизелей, предназначенных для параллельной работы (главные дизели в многомашинных одновальных установках либо имеющие валогенераторы, которые работают параллельно с дизель-генераторами; вспомогательные дизели судовых электростанций ), от 2 до 5%;
b) главных двигателей, работающих на винт, от 0 до 8%.
Продолжительность или время переходного процесса „Ѓ при мгновенном полном сбросе (набросе) нагрузки для систем: дизель-генераторов ? 5 с; главных двигателей ? 10 с.
Заброс регулируемого параметра Дцз для систем: дизель-генераторов при скачке нагрузки от полной до нуля ? 5% ; главных двигателей, работающих в условиях эксплуатации, ? 10% ; при мгновенном сбросе нагрузки ? 15%.