电机转速测量系统的设计和改进

电机转速测量系统是电力推进控制系统中的重要组成部分,目前采用的转速测量系统普遍存在测量精度和抗干扰性差的问题。本文研究了基于1784板卡和增量式光电编码器的精确转速测量系统,通过硬件和软件上的改进有效提高了测量系统的精度和抗干扰能力,实现了转速和转子角的精确测量,为之后电机转速测量系统的设计提供了借鉴。     

船用天然气发动机空燃比和转速协调控制

对船用天然气发动机空燃比和转速协调控制进行了研究,根据船用天然气发动机的控制需求设计了相应的软件和硬件,并在控制策略中引入了扭矩量,提出了三闭环双前馈的控制架构。基于玉柴6K型天然气发动机进行了配机试验,在固定负载突变转速的工况下,发动机能在3 s内能达到目标转速并趋于稳定,最大超调量在4%以内,稳态时转速波动率在0.8%左右。在固定转速突加突卸负荷时,转速能在8s内趋于稳定,瞬态调速率为在6%以内,稳态时的转速波动率在0.9%左右,验证了所提出控制策略的可行性。     

基于差异演化算法和残差修正的涡轮增压机组防喘振控制

某型船用涡轮增压机组在低负荷运行时压气机容易发生喘振的问题。在涡轮增压机组喘振机理分析的基础上,采用差异演化算法辨识机组的理论喘振边界线,并利用机组出厂试验数据和理论计算结果的残差进行修正,避免采用经验值或理想状态下的实验数据作为辨识依据所造成的误差。在辨识得到的喘振边界线和已有涡轮增压机组模型的基础上,研究某型船用增压锅炉涡轮增压机组在低负荷运行时的喘振特性,并通过仿真实验得到压气机转速、增压比、空气流量与防止喘振的旁通阀最小开度与空气旁通流量之间的关系。结果表明:当压气机转速低于额定转速的8.35%时,必须紧急停机后重新启动;当转速高于额定转速的20.37%时,正常情况下不会出现喘振现象;当转速介于额定转速的8.35%~20.37%时,应保持对应的旁通挡板安全开度。     

电源电压和频率变化对船舶电气设备的影响

船舶电气设备绝大多数是由感应电动机驱动泵和风机系统,其余是照明和航海设备。作者研究了电压和频率变化对这些设备特性的影响,指出如果测出额定电压和频率下的常数 K_m/K_o,就可以计算出变电压和变频下的转速。此常数 K_m/K_o 是与转速平方与负载转矩之比值成正比。所以测出这一常数,可以计算出变电压和变频下泵和风机的转速变化、流量、压头或全压以及输出功率,还介绍了变电压和变频下舵机和照明设备的性能。     

喷水推进泵选型设计时工作参数和几何参数计算

作为推进装置中的一个主要部件,喷水推进泵在选型设计上与传统的泵差别很大,其工作参数的确定必须建立在推进系统分析的基础上,由设计航速下系统的最高喷射效率决定最佳喷速比,由额定转速和驼峰阻力处航速对应的工况点的抗空化性能来设定泵设计转速,并且要满足主机功率的要求。在已知设计航速和船体阻力曲线的条件下,引入8个假定参数后,计算得到了泵的5个工作参数值;由比转速和吸口比转速建立工作参数和几何参数之间的联系,进而求得转子进、出口直径和喷口直径等主要设计参数。     

某船机带油泵和转速控制故障实例

<正>齿轮泵作为一种常见的回转式容积式泵,因其具有良好的自吸能力、体积小、故障率低等优点,被广泛应用于船舶中。调速器是一种自动调节装置,是柴油机系统中不可或缺的部分,其根据柴油机负荷的变化自动增减喷油泵的供油量,确保柴油机能以稳定的转速运行。调速器根据工作原理的不同分为机械式、气动式、液压式和电子式调速器,根据控制转速范围的不同分为单制式、双值式和全程式调速器。本文针对船舶主机齿轮箱机带油泵油封故障引起主机异常停机和主机转速控制系统模块通     

遗传算法和PID控制相结合的船舶水轮机调速系统设计

船舶水轮机发电装置的功率与轮机转速等因素有关,为了满足水轮机的发电质量,调节发电机输出功率与负载之间的动态平衡,必须要对水轮机的转速进行调节。本文分析PID控制算法和遗传算法的原理,基于2个控制方法设计一种船舶水轮机的调速控制器。该控制器结合了PID和遗传算法的优点,有利于提高舰船水轮机的发电效率。     

“深江丸”差动轴带发电机和电动机系统

1 前言以船舶电源设备节能和省力为主要目的的轴带发电装置系统,从1980年起,以可控硅变频器系统的形式进入实用阶段,以后使用过差动式齿轮,还采用过机械驱动转速为恒速的恒速系统等。在强烈要求进一步提高可靠性、经济性及实现高效率的背景条件下,为满足上述要求,还开发了具有双转子结构的差动式发电装置,并已成批生产。该新式轴带发电机装置完全是按照新概念设计的,即在轴带发电机内侧转子(励磁绕组)的转速根据螺旋桨轴转速的变化而发生变化时,则要控制轴带发电机外侧转子(电枢绕组)的转速及转动方向,来校对其变化部分,使电枢与励磁绕组间的相对速度不变,这样就会使     

基于DSP+FPGA的船用推进电机转速检测方法

采用M/T法转速测量原理,提出了一种基于DSP+FPGA的转速测量方法。FPGA检测光电编码器输出脉冲,根据正交编码特性判断旋转方向,同时对信号四倍频处理,提高了转速检测精度。FPGA在设定的控制周期内完成转速检测,产生DSP数据读取中断,DSP通过地址线和数据线读取FPGA存储的转速信息并进行转速计算。仿真和试验验证了FPGA转速检测程序的准确性。该检测程序测速精度高,低速检测性能好,适用于低速大功率的船用电力推进转速检测,并可直接作为转速检测模块应用于控制系统。     

船舶燃气轮机转速自适应模糊控制

船舶燃气轮机对转速的要求较高,需在瞬间完成响应并保持稳定。然而,由于燃气轮机具有惯性和时间延迟等特性,导致转速的调整可能存在响应滞后或者波动问题。为此,提出基于状态观测的船舶燃气轮机转速自适应模糊控制方法。应用船舶燃气轮机转速状态观测器,结合船舶燃气轮机转速与燃油量之间的映射关系,根据当下燃油量状态,观测实际船舶燃气轮机转速,通过基于模糊自适应PID控制器的转速控制模型,计算实际转速与给定转速的转速偏差、偏差率,由模糊自适应PID控制器自适应调节船舶燃气轮机转速。实验结果证明：此方法应用下,船舶燃气轮机转速能够得以准确控制。     

监测信号迟滞对燃气轮机转速控制的影响

为了获得传感器迟滞所引起的燃气轮机监测信号迟滞现象对燃气轮机转速控制的影响规律,首先建立监测信号迟滞模型,并将其与燃气轮机模型和控制系统进行耦合,进行转速迟滞、压力迟滞和温度迟滞对燃气轮机转速控制的影响研究。最后,进行PID控制参数与监测信号迟滞耦合对燃气轮机转速控制的影响研究。本文研究主要从燃料量、燃料量调节输出、燃气发生器转速、调节时间的角度进行分析。结果表明,转速迟滞和压力迟滞是燃气轮机转速控制的主要影响因素;温度迟滞对燃气轮机转速控制无影响;改变PID控制参数有利于提升监测信号迟滞时的燃气轮机转速控制性能。     

基于LabVIEW的交流伺服电机转速测试方法研究和设计

本文介绍了基于LabVIEW的交流伺服电机转速测试方法。提出了通过工控机控制NI数据采集卡PCI-6251的AO输出信号，通过驱动放大单元后驱动交流伺服电机；同时使用数据采集卡PCI-6251的AI测量红外对管脉冲，从而达到测量电机转速。最后给出了部分程序。     

永磁交流伺服电动机的控制系统

交流伺服电动机控制系统包括：控制交流伺服电动机转速和输出转矩的逆变器，控制逆变器与变换器之间接点处直流电压的变换器和一个控制器。当转速低于额定转速时，该直流电压被控制为恒定电压；而当转速超过额定转速时，该直流电压被控制成与转速成比例的一个增加电压，以便使伺服电动机的输出转矩保持一个恒定转矩。     

船舶发动机瞬时转速预测方法研究

由于传统发动机瞬时转速预测方法存在预测误差大的缺点,提出船舶发动机瞬时转速预测方法研究。根据燃气的流量模型和预测流程,构建船舶发动机流体力学函数模型,在分析船用发动机结构示意图的基础上,建立发动机瞬时转速微分方程,并依托船舶发动机瞬时转速预测误差的分析,实现船舶发动机瞬时转速的预测。结果表明,与2种传统预测方法相比,提出的预测方法具有较高的预测能力,瞬时转速的预测误差值分别降低了86%和77%,提高了船舶发动机瞬时转速预测的准确性。     

基于发动机模型和瞬态转速测量的气缺故障诊断方法

发动机气缸内的压力和扭矩输出的分配情况是诊断发动机工作状态的一个很重要的参数，但这一参数在发动机的运行过程中很难测量。本文讨论了基于发动机模型和瞬态转速测量的气缸故障诊断方法。在发动机瞬态转速波形和气压扭矩波形的基础上，定义几个诊断参数VI，API，TCI和PCI。利用这些诊断和简单的判断规则，可判断发动机各气缸的工作状态，并诊断出发动机气缸灭火和供油不足等故障。     

螺旋桨转速与直径对船机桨匹配的影响研究

为了研究螺旋桨转速和直径对船机桨匹配的影响,以某149.8 m近海散货船为研究对象,采用NAVCAD软件进行螺旋桨匹配设计。针对设计过程中存在的实际问题,分析了低转速大直径和高转速小直径螺旋桨对螺旋桨推进效率及船舶的动力性和经济性的影响。结果表明：在柴油机额定转速时,低转速大直径螺旋桨比高转速小直径螺旋桨的敞水效率高,船舶动力性和经济性更好。     

基于ANSYS的脉冲发电机转子运动分析

为了解电机转子在不同转速下的应力状况，本文通过ANSYS对电机转子进行了一系列有限元仿真。首先分析了的转子在给定转速下稳定运行时的应力分布，其次分析了转子在不同转速下的振动模态和临界转速。此外，还分析了电机在突然放电时转子的瞬态应力。分析结果表明转子能在各个工况下极限应力小于材料应力，给定转速远离临界转速，转子能够安全稳定运行。本文对优化和制作转子具有重要意义。     

应用PLC技术的舰船燃气轮机转速控制方法

研究应用PLC技术的舰船燃气轮机转速控制方法,提升转速控制稳定性。通过PLC与电液转换器、油动机、转速传感器等组成转速控制单元,处理脉冲信号并输出转速控制信号以调节汽阀开度,从而控制燃气轮机转速。同时,该方法采用PLC与触摸屏组成监视单元,实现对燃气轮机转速的监控和管理;采用PLC与安全阀、危急遮断器、报警装置组成运行保护单元,在出现转速故障时及时发出声光警报,并通过PLC传输停机信号以关闭主汽阀与调节汽阀,确保安全运行。实验证明：该方法可有效控制舰船燃气轮机转速;负载突降时,该方法依旧可有效控制燃气轮机转速,且超调量较小,控制速度较快。     

单片机在船舶主机转速测量中的应用研究

本文研究以单片机为核心,以磁电式转速传感器做探头的转速测量装置.介绍了主机转速测量装置的技术要求、系统组成及转速信号的获取原理.给出了转速信号处理电路及工作原理,有着广泛的应用场合和使用价值.     

云计算技术的舰船发电机组转速控制方法优化

舰船发电机组受到海上环境的影响,导致舰船发电机组的转速不稳定。为了稳定舰船发电机组的转速,降低舰船航行的风险,提出云计算技术的舰船发电机组转速控制方法优化。利用舰船发电机组的功能转换,建立了发电机组等效电路模型。通过设定发电机组等效电路模型参数,计算舰船发电机组输出功率和输入功率之间的关系。建立舰船发电机组的动力学模型,利用发电机组输出扭矩与喷油量和角速度之间的关系,建立优化目标函数。通过负载功率,选取了舰船发电机组的最佳运行转速。通过制定舰船发电机组转速控制策略,实现了舰船发电机组转速的控制。实验结果表明,云计算技术的舰船发电机组转速控制方法可以稳定舰船发电机组的转速,降低舰船航行的风险。