由于轉(zhuǎn)速和螺距之間的函數(shù)關(guān)系在設(shè)計(jì)工況下才能保證最佳匹配。所以，當(dāng)主機(jī)運(yùn)行狀態(tài)改變后就很難保證最佳匹配，如負(fù)載增加或者由于螺距增加，就有可能使主機(jī)過載。如果不采用負(fù)載限制器，就得需要由主機(jī)操作人員不斷地監(jiān)視機(jī)器負(fù)載。因此，為了避免主機(jī)過載以及減輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，在運(yùn)行自動(dòng)遙控系統(tǒng)中，應(yīng)當(dāng)設(shè)置自動(dòng)負(fù)載限制器。

外文名

load limiter

領(lǐng)域

船舶

簡(jiǎn)介

主機(jī)轉(zhuǎn)速控制不能只考慮給定目標(biāo)，還須兼顧其控制效果。因?yàn)?，在大幅度操縱主機(jī)或變工況的情況下，如只考慮其控制目標(biāo)就可能在動(dòng)態(tài)過程中使主機(jī)短時(shí)超負(fù)載。因此，為了保障主機(jī)的運(yùn)行安全，控制中一旦觸及負(fù)載限制曲線，控制程序必須放棄某些控制指標(biāo)，進(jìn)行負(fù)載限制。

限制類型

負(fù)載限制的類型及控制方法如下：

（1）螺旋槳特性限制：根據(jù)調(diào)距槳槳角，按照負(fù)載限制曲線，限定最大供油量。

（2）扭矩限制：根據(jù)主機(jī)轉(zhuǎn)速，按照扭矩限制曲線，限定最大供油量。

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

（4）最大負(fù)載限制：限定最大供油量。

（5）負(fù)載控制：根據(jù)車令給定信號(hào)而不是轉(zhuǎn)速偏差，確定主機(jī)供油量，此控制方法適用于大風(fēng)浪海況。

原理

車鐘發(fā)出的設(shè)定信號(hào)首先送到加速負(fù)載程序限制環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)加速度限制與熱負(fù)載程序限制，使車令設(shè)定轉(zhuǎn)速按預(yù)先給定的變化規(guī)律變化，避免主機(jī)在加速過程中出現(xiàn)的加速過快及高負(fù)載時(shí)出現(xiàn)的熱負(fù)載波動(dòng)過大。然后，將其送到臨界轉(zhuǎn)速自動(dòng)避讓環(huán)節(jié)與最小、最大轉(zhuǎn)速限制環(huán)節(jié)，以保證主機(jī)不在臨界轉(zhuǎn)速區(qū)域內(nèi)運(yùn)行，并在設(shè)定轉(zhuǎn)速低于最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速時(shí)，將其限制在最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速上，而在設(shè)定轉(zhuǎn)速大于最大允許轉(zhuǎn)速時(shí)將其限制在最大轉(zhuǎn)速上。

通過上述各環(huán)節(jié)限制后的設(shè)定信號(hào)被引到調(diào)速部分的比較環(huán)節(jié)，由轉(zhuǎn)速檢測(cè)環(huán)節(jié)檢測(cè)到主機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速也被引到比較環(huán)節(jié)，比較環(huán)節(jié)將兩者比較后，所得偏差按PID調(diào)節(jié)規(guī)律運(yùn)算，再經(jīng)負(fù)載限制環(huán)節(jié)及執(zhí)行環(huán)節(jié)去控制主機(jī)的油門開度，將主機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)到設(shè)定轉(zhuǎn)速上。

在調(diào)速過程中，若調(diào)節(jié)規(guī)律運(yùn)算環(huán)節(jié)輸出的控制量大于增壓空氣壓力限制環(huán)節(jié)給出的最大允許供油量，或者大于轉(zhuǎn)矩限制環(huán)節(jié)給出的最大允許供油量，或者大于最大負(fù)載值，控制系統(tǒng)將選擇其中最小的一個(gè)作為輸出，以限制主機(jī)的供油量。在這種情況下，調(diào)速系統(tǒng)的快速性與準(zhǔn)確性指標(biāo)有所下降，但主機(jī)的運(yùn)行安全有了保障。在一些電子調(diào)速器中，為了能使調(diào)速特性逼近螺旋槳理想推進(jìn)特性，通常在PID調(diào)節(jié)規(guī)律運(yùn)算后增加一個(gè)螺旋槳特性限制環(huán)節(jié)，或者采用非線性變?cè)鲆孢\(yùn)算環(huán)節(jié)。