船舶推进柴油机双重负荷的保护方法技术

本发明专利技术公开了一种船舶推进柴油机双重负荷的保护方法，包括如下步骤：确定负荷限制点数量及每个点的转速和负荷限制功率；调整柴油机的油门位置与主控电流、反馈电流的关系，使之线性可控；稳态测量并记录柴油机负荷限制点的油门位置、主控电流、反馈电流；将所测量的各负荷限制点上的数据设定到柴油机控制系统中，相邻两点间的负荷限制参数按照线性插值方法获得。通过标定推进柴油机的负荷限制，能够对柴油机进行有效的超负荷保护，降低了单一参数漂移对柴油机负荷保护失效的概率，保证了动力系统的安全运行。

Protection method for double load of marine propulsion diesel engine

The invention discloses a protection method for dual load of marine propulsion diesel engine, which includes the following steps: determining the number of load limiting points and the speed and load limiting power of each point; adjusting the relationship between the throttle position of diesel engine and main control current and feedback current to make it linear and controllable; and measuring and recording the load of diesel engine in steady state. The throttle position, main control current and feedback current of the limiting point are set in the diesel engine control system, and the load limiting parameters between the two adjacent points are obtained by linear interpolation method. By calibrating the load limitation of the propulsion diesel engine, it can effectively protect the diesel engine from overload, reduce the probability of failure of the single parameter drift to the diesel engine load protection, and ensure the safe operation of the power system.

【技术实现步骤摘要】
船舶推进柴油机双重负荷的保护方法
本专利技术涉及船舶推进用柴油机技术，尤其涉及船舶推进柴油机双重负荷的保护方法。
技术介绍
船舶用推进柴油机的特性曲线规定了柴油机的运行区域，如果在使用时超出了运行区域，柴油机将超负荷运行，会引起柴油机排气温度过高、增压器喘振甚至出现拉缸等严重故障。为保证柴油机在各运行工况不出现超负荷现象，需要设置负荷限制线。负荷限制线是在柴油机的运行区域边界上取数个点，连成一条曲线。负荷限制线规定了每个转速下柴油机允许发出的最大功率。船舶推进柴油机的负荷保护是指通过机械、电子等手段对柴油机在不同转速条件下的最大输出功率进行限制，避免柴油机超负荷运行。机械手段是指柴油机台架试验完成后通过机械限位的方式将柴油机最大功率时的油门进行固定，该方式只能对额定转速下的柴油机负荷进行保护，对其他部分转速下的柴油机负荷起不到保护作用，因此全转速范围内的柴油机负荷保护只能依靠电子手段进行保护。依靠电子手段进行的柴油机负荷保护可分为两类，被动保护和主动保护，目前应用较多的是被动保护，即通过预先准确测定柴油机各转速条件下的负荷限制反馈油门并设定到柴油机的控制程序中，由此形成反馈油门的限制，当控制装置接收到反馈油门超出设定值的信号后，会持续减小主控油门，最终使柴油机逐渐脱离超负荷状态。被动型的负荷保护设定一般低于所需的负荷保护点，以保证柴油机在油门调整过程中也不超出负荷限制。主动保护即通过预先准确测定柴油机各转速条件下允许发出最大功率的主控油门并设定在控制装置中，控制装置将调速器的闭环控制(PID运算)计算结果与事先设定的负荷限制主控油门进行比较并取小后给到柴油机，，从而保证柴油机不超负荷。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足提供一种可降低单一参数漂移后对柴油机负荷保护失效的概率的船舶推进柴油机双重负荷的保护方法。本专利技术所采用的技术方案为：船舶推进柴油机双重负荷的保护方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一、确定负荷限制点数量及每个点的转速和负荷限制功率；具体为：取柴油机的外特性曲线和轴系扭振计算得到的扭振限制线各转速下的负荷限制功率，选择限制功率小者为其工况的负荷限制功率；步骤二、在柴油机控制系统中，调整柴油机的油门位置与主控电流、反馈电流的关系，使之线性可控；步骤三、稳态测量并记录柴油机负荷限制点的油门位置、主控电流、反馈电流；步骤四、将所测量的各负荷限制点上的数据(主控电流、反馈电流)设定到柴油机控制系统中，相邻两点间的负荷限制参数(主控电流、反馈电流)按照线性插值方法获得。按上述技术方案，步骤一中，负荷限制点的转速从最低稳定转速开始，每隔设定时间取一个检测点，并查出其转速对应的负荷限制功率。按上述技术方案，步骤一中，每隔60～100r/min取一个检测点。按上述技术方案，所述检测点包含了限制曲线的拐点、车令工况的转速点。按上述技术方案，步骤三中，负荷限制参数的获得在车间台架相对稳定的情况下获得。按上述技术方案，扭振限制线包括曲轴顺时针扭振限制线和曲轴逆时针扭振限制线。按上述技术方案，柴油机的外特性曲线为柴油机的负荷限制线。本专利技术所取得的有益效果为：通过标定推进柴油机的负荷限制，能够对柴油机进行有效的超负荷保护，降低了单一参数漂移对柴油机负荷保护失效的概率，保证了动力系统的安全运行。附图说明图1为本实施例提供的考虑轴系扭振限制的某型船舶推进柴油机特性曲线。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。本实施例的某型船舶采用双机并车、双轴推进动力方式，每轴单机运行工况螺旋桨运行在两倍特性曲线上，推进柴油机更容易超负荷。为保证推进柴油机的正常运行，推进柴油机采用了本专利技术的双重负荷保护方法，包括如下步骤：步骤一，确定负荷限制点数量及每个点的转速和功率取柴油机的外特性曲线和轴系扭振计算得到的扭振限制线各转速下的限制，其中，柴油机的外特性曲线为柴油机的负荷限制线，扭振限制线包括曲轴顺时针扭振限制线和曲轴逆时针扭振限制线，选择功率小者为其工况的负荷限制功率，负荷限制点的转速从最低稳定转速开始，每隔60～100r/min取一个检测点，并查出其转速对应的负荷限制功率，实际试验过程中在选取负荷限制线上的10个点进行，选取点包括限制曲线的各拐点、车令工况的转速点等，以便在控制装置的负荷限制设置时相邻两点间能通过线性插值法获得。选取点如下表所示：nd(r/min)4004665506407007608208809251050Nd(kW)1154181422662745314832943457402845725504步骤二，在柴油机控制系统中，通过台架动车检查柴油机的油门位置与主控电流、反馈电流的关系是否呈线性，否则应进行调整，使之线性可控；步骤三，在车间台架相对稳态的情况下，台架动车按步骤一表中数据转速、输出功率调整到要求值，测量并记录油门位置、主控电流、反馈电流。步骤四，将所测量的各负荷限制点上的数据(主控电流、反馈电流)设定到柴油机控制系统中，相邻两点间的负荷限制参数(主控电流、反馈电流)按线性插值方法获得。在运行过程中不管是主控电流出现负荷限制还是反馈电流出现负荷限制均可对柴油机实现负荷限制保护。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.船舶推进柴油机双重负荷的保护方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一、确定负荷限制点数量及每个点的转速和负荷限制功率；具体为：取柴油机的外特性曲线和轴系扭振计算得到的扭振限制线各转速下的负荷限制功率，选择限制功率小者为其工况的负荷限制功率；步骤二、在柴油机控制系统中，调整柴油机的油门位置与主控电流、反馈电流的关系，使之线性可控；步骤三、稳态测量并记录柴油机负荷限制点的油门位置、主控电流、反馈电流；步骤四、将所测量的各负荷限制点上的数据设定到柴油机控制系统中，相邻两点间的负荷限制参数按照线性插值方法获得。

【技术特征摘要】
1.船舶推进柴油机双重负荷的保护方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一、确定负荷限制点数量及每个点的转速和负荷限制功率；具体为：取柴油机的外特性曲线和轴系扭振计算得到的扭振限制线各转速下的负荷限制功率，选择限制功率小者为其工况的负荷限制功率；步骤二、在柴油机控制系统中，调整柴油机的油门位置与主控电流、反馈电流的关系，使之线性可控；步骤三、稳态测量并记录柴油机负荷限制点的油门位置、主控电流、反馈电流；步骤四、将所测量的各负荷限制点上的数据设定到柴油机控制系统中，相邻两点间的负荷限制参数按照线性插值方法获得。2.根据权利要求1所述的船舶推进柴油机双重负荷的保护方法，其特征在于：步骤一中，负荷限制点的转速从最低稳定转速开始，每隔设定时间取一个检测点，并查...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐青，杨义顺，吕俊杰，赵辉，
申请(专利权)人：中国舰船研究设计中心，
类型：发明
国别省市：湖北,42