一种船用柴油机转速微调系统及其调整方法技术方案

一种船用柴油机转速微调系统及其调整方法，系统包括主推进控制系统、转速控制器、船舶电站和柴油机，转速控制器上还设置有“电站转速微调模式”按钮开关，转速控制器上的“电站转速微调模式”信号端口与主推进控制系统的信号输入端口相连接，船舶电站的“加速”或者“减速”转速微调开关量信号输出端口分别与主推进控制系统的信号输入端口相连接；柴调整方法为当轴带发电机需要投入运行时，主推进控制系统首先发送一路恒定的模拟量转速指令给柴油机，当需要进行转速微调时，主推进控制系统对该恒定的模拟量转速指令进行加运算或者减运算，直到轴带发电机发出的电力特性符合电站要求，即仅通过调节模拟量转速指令来调节柴油机转速。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种转速调整装置和方法，更具体的说涉及，属于柴油机转速控制
。
技术介绍
现有的以柴油机做为主动力的船舶，为减小船舶电站容量，通常以柴油机驱动螺旋桨轴和轴带发电机做为一种重要的配置型式应用于各种海洋工程船舶。在船舶正常航行过程中，柴油机仅驱动螺旋桨轴推动船舶航行；当大型用电设备需要投入工作、且船舶电站容量不足以支持该设备运行时，柴油机需同时驱动轴带发电机发电，以满足该大型用电设备的用电需要。但轴带发电机工作时，需要将柴油机的转速置于恒定转速状态下，且该转速需满足轴带发电机的工作需要；而柴油机工作时，其转速会受到负载的影响，当负载不同时，其转速会出现很小的波动，但是这种波动会影响轴带发电机输出电力的稳定性，并影响整个船舶的稳定性，进而影响用电设备的正常工作，因此需要对柴油机转速进行调节。现有的船用柴油机转速调节装置主要包括主推进控制系统、转速控制器、船舶电站和柴油机，具体参见图1，柴油机要求具备一路模拟量调速信号接口和两路开关量调速信号接口来实现其转速调节，此处的两路开关量调速信号接口分别为加速开关量调速信号接口和减速开关量调速信号接口。转速控制器上设置有“恒转速模式”按钮开关，转速控制器输出恒转速信号到主推进控制系统，主推进控制系统的信号输出端口通过电缆导线与柴油机的模拟量调速信号接口相连接，并将模拟量调速信号发送至柴油机；船舶电站的“加速”或者“减速”转速微调开关量信号输出端口通过电缆导线分别与加速开关量调速信号接口和减速开关量调速信号接口相连接，并将加速或者减速开关量调速信号发送至柴油机。当轴带发电机需要投入运行时，要求柴油机工作在恒定的转速状态下，主推进控制系统发送一路固定的模拟量调速信号至柴油机，从而柴油机驱动轴带发电机运行；该固定的模拟量调速信号大小根据轴带发电机特性设定，通常为4-20mA或者0-10V信号。因实际工作过程中，轴带发电机输出的电力会受到柴油机转速的影响，柴油机转速高时，轴带发电机发出的电压也会变高，柴油机转速低时，轴带发电机发出的电压也会变低；而柴油机转速又会受到负载的影响，即使柴油机接收到的模拟量调速信号不变，负载出现波动时，柴油机转速也会微小波动，因此影响轴带发电机的输出电力。当船舶电站检测到轴带发电机发出的电压不满足整个船舶电站要求时，船舶电站会发出加速开关量调速信号或减速开关量调速信号至柴油机，从而调节柴油机转速直到轴带发电机发出的电力特性满足船舶电站要求；此加速开关量调速信号和减速开关量调速信号根据轴带发电机实际输出电力特性判断后发出。但是，上述柴油机转速调节装置和方法存在以下问题:一、柴油机上需设置有一路模拟量调速接口和两路开关量调速信号接口，使得柴油机上的调速信号接口过多，船舶动力推进系统的接口设计更加复杂；二、现有柴油机上的开关量调速信号接口一般仅用于柴油机设备自身调试及本地调速，不对外开放，如遇到这种况，则该柴油机无法适用于上述船舶作业工况需要；三、由于柴油机工作在恒转速状态时，其转速仅会根据负载的变化进行微小波动，不需要进行大范围转速调节，而柴油机接收到船舶电站发出的加速或者减速开关量调速信号后，会一直进行加速或者减速动作，不利于船舶航行安全。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有的柴油机上的调速信号接口过多、无法有效对普通柴油机进行转速微调等问题，提供。为实现上述目的，本专利技术的技术解决方案是:一种船用柴油机转速微调系统，包括主推进控制系统、转速控制器、船舶电站和柴油机，所述的转速控制器上设置有“恒转速模式”按钮开关，转速控制器的恒转速信号输出端口与主推进控制系统的信号输入端口相连接，所述主推进控制系统的信号输出端口与柴油机的模拟量调速信号接口相连接，所述的转速控制器上还设置有“电站转速微调模式”按钮开关，转速控制器上的“电站转速微调模式”信号端口与主推进控制系统的信号输入端口相连接，所述船舶电站的“加速”或者“减速”转速微调开关量信号输出端口与分别与主推进控制系统的信号输入端口相连接。所述的转速控制器上还设置有“手动转速微调模式”、“加速”和“减速”按钮开关，转速控制器上的“手动转速微调模式”信号端口、“加速”信号端口和“减速”信号端口分别与主推进控制系统相应的信号输入端口相连接。—种船用柴油机转速微调系统的调整方法，当轴带发电机需要投入运行时，主推进控制系统首先发送一路恒定的模拟量转速指令给柴油机，当需要进行转速微调时，主推进控制系统对该恒定的模拟量转速指令进行加运算或者减运算，直到轴带发电机发出的电力特性符合电站要求，即仅通过调节模拟量转速指令来调节柴油机转速，具体包括以下步骤:步骤一，主推进控制系统对将发送至柴油机的恒转速模拟量转速指令进行百分比线性化设定，使0%对应柴油机系统怠速状态，100%对应柴油机额定转速，并将百分比线性化后的值记为Y ;步骤二，对主推进控制系统进行设定，使轴带发电机工作时主推进控制系统发送至柴油机的模拟量调速指令公式为:Z=Y+X，其中，Z为发送至柴油机的模拟量调速指令，Y为步骤一中的恒转速模拟量转速指令经过百分比线性化后的值，X为转速微调量；步骤三，当轴带发电机工作时，按下转速控制器上的“恒转速模式”按钮开关进入“恒转速模式”，此时转速控制器即发送一路“恒转速模式”信号给主推进控制系统，主推进控制系统接收到转速控制器发送的一路“恒转速模式”信号后，即可判断进入“恒转速模式”，然后主推进控制系统发出一路恒定的模拟量转速调节信号给柴油机，从而柴油机驱动轴带发电机发电，此时将Y的值取为90，X的值置为O ;步骤四，当操作人员通过自身判断或者船舶电站检测到轴带发电机发出的电力特性不符合船舶电站要求、柴油机需要进行转速微调时，则进入“转速微调状态”，操作人员可根据实际需要选择转速控制器上的“电站转速微调模式”按钮开关或者“手动转速微调模式”按钮开关，当采用“电站转速微调模式”按钮开关时，船舶电站发送“加速”或者“减速”转速微调开关量指令给主推进控制系统，当采用“手动转速微调模式”按钮开关时，操作人员通过转速控制器上的“加速”或者“减速”按钮开关，向主推进控制系统发送“加速”或者“减速”转速微调开关量指令；步骤五，当主推进控制系统接收到“加速”或者“减速”转速微调开关量指令后，即对恒转速模拟量指令Y进行“加大”或者“减小”运算，从而“加大”或者“减小”发送至柴油机的模拟量调速指令Ζ，调节柴油机转速，实现方法如下:Α、加速微调过程:当主推进控制系统判断需进行“加速”微调动作后，启动主推进控制系统程序中的计时器t，当计时器t计时达到0.5秒时，如X大于5，则X=5，如X不大于5，则对转速微调量X按X=X+e进行运算，同时，复位计时器t，此处e为转速微调因子，B、减速微调过程:当主推进控制系统判断需进行“减速”微调动作后，启动主推进控制系统程序中的计时器t，当计时器t计时达到0.5秒时,如X小于-5,则X=-5,如X不小于_5，则对转速微调量X按X=X_e进行运算，同时，复位计时器t，此处e为转速微调因子，C、经过上述调整后，对发送至柴油机的模拟量转速指令按Z=Y+X进行运算并发送至柴油机，从而实现仅通过调节模拟量转速指令来调节柴油机转速；步骤六，当主推进控制系统欲退出恒转速状态模式时，再次本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船用柴油机转速微调系统，包括主推进控制系统、转速控制器、船舶电站和柴油机，所述的转速控制器上设置有“恒转速模式” 按钮开关，转速控制器的恒转速信号输出端口与主推进控制系统的信号输入端口相连接，所述主推进控制系统的信号输出端口与柴油机的模拟量调速信号接口相连接，其特征在于：所述的转速控制器上还设置有“电站转速微调模式” 按钮开关，转速控制器上的“电站转速微调模式”信号端口与主推进控制系统的信号输入端口相连接，所述船舶电站的“加速”或者“减速”转速微调开关量信号输出端口与分别与主推进控制系统的信号输入端口相连接。

【技术特征摘要】
1.一种船用柴油机转速微调系统，包括主推进控制系统、转速控制器、船舶电站和柴油机，所述的转速控制器上设置有“恒转速模式”按钮开关，转速控制器的恒转速信号输出端口与主推进控制系统的信号输入端口相连接，所述主推进控制系统的信号输出端口与柴油机的模拟量调速信号接口相连接，其特征在于:所述的转速控制器上还设置有“电站转速微调模式”按钮开关，转速控制器上的“电站转速微调模式”信号端口与主推进控制系统的信号输入端口相连接，所述船舶电站的“加速”或者“减速”转速微调开关量信号输出端口与分别与主推进控制系统的信号输入端口相连接。2.根据权利要求1所述的一种船用柴油机转速微调系统，其特征在于:所述的转速控制器上还设置有“手动转速微调模式”、“加速”和“减速”按钮开关，转速控制器上的“手动转速微调模式”信号端口、“加速”信号端口和“减速”信号端口分别与主推进控制系统相应的信号输入端口相连接。3.根据权利要求2所述的一种船用柴油机转速微调系统的调整方法，其特征在于，当轴带发电机需要投入运行时，主推进控制系统首先发送一路恒定的模拟量转速指令给柴油机，当需要进行转速微调时，主推进控制系统对该恒定的模拟量转速指令进行加运算或者减运算，直到轴带发电机发出的电力特性符合电站要求，即仅通过调节模拟量转速指令来调节柴油机转速，具体包括以下步骤: 步骤一，主推进控制系统对将发送至柴油机的恒转速模拟量转速指令进行百分比线性化设定，使0%对应柴油机系统怠速状态，100%对应柴油机额定转速，并将百分比线性化后的值记为Y ； 步骤二，对主推进控制系统进行设定，使轴带发电机工作时主推进控制系统发送至柴油机的模拟量调速指令公式为:Z=Y+X，其中，Z为发送至柴油机的模拟量调速指令，Y为步骤一中的恒转速模拟量转速指令经过百分比线性化后的值，X为转速微调量； 步骤三，当轴带发电机工作时，按下转速控制器上的“恒转速模式”按钮开关进入“恒转速模式”，此时转速控制器即发送一路“恒转速模式”信号给主推进控制系统，主推进控制系统接收到转速控...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵丽雄，胡军，杨超三，池飞飞，陈利鹏，
申请(专利权)人：武汉船用机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42