[發(fā)明專利]一種船舶推進系統(tǒng)以及航行控制方法無效
| 申請?zhí)枺?/td> | 200810034634.3 | 申請日: | 2008-03-14 |
| 公開(公告)號: | CN101342937A | 公開(公告)日: | 2009-01-14 |
| 發(fā)明(設計)人: | 褚建新;薛圻蒙;高迪駒;王建華;張松勇;漸開旺 | 申請(專利權(quán))人: | 上海海事大學 |
| 主分類號: | B63H5/125 | 分類號: | B63H5/125;B63H21/00;H02P5/00;G05B19/418 |
| 代理公司: | 上海天翔知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 | 代理人: | 任蓮瑤 |
| 地址: | 200135上海*** | 國省代碼: | 上海;31 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 一種 船舶 推進 系統(tǒng) 以及 航行 控制 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種船舶推進系統(tǒng)以及與其配套使用的一種航行控制方法,特別涉及一種可回轉(zhuǎn)雙槳電力推進的船舶推進裝置以及與其配套使用的航行操縱方法。?
背景技術(shù):
船舶推進系統(tǒng)是船舶在水上航行的主動力。長期以來,船舶推進系統(tǒng)主要分為兩種:螺旋漿式和噴射式。螺旋漿式推進系統(tǒng)一般由機械動力(內(nèi)燃機、電動機等)通過固定艉軸帶動螺旋漿,螺旋漿轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的推進力作用于船舶,使船舶實現(xiàn)航行運動。噴射式推進系統(tǒng)通過吸水裝置在船前端吸入大量的水,將水加壓后從船的后端噴出,由此而產(chǎn)生作用于船舶的推進力。這二種推進系統(tǒng)長期以來一直在使用,但前者功率大、造價低,更適宜于普通商船。人們對船舶推進系統(tǒng)所做的改進都是在螺旋漿式和噴射式推進系統(tǒng)的基礎上做出的,努力使它們的推進效率和推進控制得到提高。?
但無論是艉軸螺旋漿式還是噴射式推進系統(tǒng),都須安裝舵機及其操舵系統(tǒng)以滿足船舶的操縱性要求。一些船舶,如大型戰(zhàn)艦、海洋工程船、科學考察船、大型郵輪等,還需具備相當大的側(cè)推力,以充分滿足其易于船舶航行操縱的特性。通常的做法是在船舶的船艏或船艉使用大型導流側(cè)推器(tunnel?thruster);有的大型船舶也使用側(cè)推電動機組,以提供較好的操縱性。但是考慮到可靠性,有些船主認為使用側(cè)推電動機組并不是一個很好的辦法;至于導流側(cè)推器,在空間上存在一些問題,比如,很難在船艉安裝足夠大的導流側(cè)推器。?
為了提高船舶操縱性能,人們提出了一種吊艙式全回轉(zhuǎn)螺旋槳推進系統(tǒng),推進動力(電動機)在水下吊艙內(nèi)直接帶動全回轉(zhuǎn)螺旋槳。這省去了常規(guī)舵機及其操舵系統(tǒng),控制螺旋槳轉(zhuǎn)速產(chǎn)生推力,控制螺旋槳水平回轉(zhuǎn)角產(chǎn)生舵效。但是吊艙式全回轉(zhuǎn)螺旋槳推進系統(tǒng)技術(shù)復雜、造價昂貴,至今難以在普通商船上推廣應用。因而,尋找一種技術(shù)上易實現(xiàn)、操縱性好、造價低廉、可靠性高?的新型船舶推進系統(tǒng),一直是人們長期追求的目標。?
發(fā)明內(nèi)容:
本發(fā)明針對上述現(xiàn)有船舶推進系統(tǒng)所存在的不足,而提供一種舵槳合一,能夠?qū)崿F(xiàn)船舶推進與航向操縱控制智能化的船舶推進系統(tǒng)以及航行控制方法。?
為了達到上述目的,本發(fā)明所提供的一種船舶推進系統(tǒng),該系統(tǒng)主要由船舶電力推進動力裝置和電力推進控制裝置組成;所述船舶電力推進動力裝置由兩套呈左、右對稱安裝在船艉的推進電動機和左、右回轉(zhuǎn)機構(gòu)以及液壓系統(tǒng)組成,所述兩套推進電動機分別安裝在左、右回轉(zhuǎn)機構(gòu)上;所述電力推進控制裝置由推進控制器、回轉(zhuǎn)控制器以及駕駛操縱臺組成;所述推進控制器通過左、右變頻器連接并分別控制兩套推進電動機;所述回轉(zhuǎn)控制器通過液壓系統(tǒng)連接并控制回轉(zhuǎn)機構(gòu);所述駕駛操縱臺控制推進控制器和回轉(zhuǎn)控制器。?
所述推進電動機是變頻調(diào)速電動機。?
所述回轉(zhuǎn)機構(gòu)采用全回轉(zhuǎn)螺旋槳式的回轉(zhuǎn)機構(gòu)。?
所述液壓系統(tǒng)包括一液壓系統(tǒng)的回轉(zhuǎn)角設定端口。?
在所述左、右推進電動機上設置有轉(zhuǎn)速檢測傳感器和溫度傳感器。?
在所述左、右回轉(zhuǎn)機構(gòu)上設置有回轉(zhuǎn)角檢測傳感器和回轉(zhuǎn)角限位開關(guān)。?
所述推進控制器為嵌入式控制器,采用可剪裁的實時操作系統(tǒng);所述推進控制器的主板上設有輸入/輸出模塊和通信控制模塊;所述輸入/輸出模塊上的兩個模擬量輸出端口分別連接左、右變頻器的轉(zhuǎn)速值設定端口,用于設置于推進電動機輸出軸上的螺旋槳轉(zhuǎn)速控制;兩個模擬量輸入端口分別連接左、右推進電動機的轉(zhuǎn)速檢測傳感器,獲取推進電機的實際轉(zhuǎn)速值;另外兩個模擬量輸入端口分別連接左右推進電機的溫度檢測傳感器獲取推進電動機的溫升值;所述通信控制模塊上CAN總線通信接口通過CAN總線與推進控制器、回轉(zhuǎn)控制器和駕駛操縱臺進行實時數(shù)據(jù)交換;RS-232/485調(diào)試端口連接編程調(diào)試工具。?
所述回轉(zhuǎn)控制器為嵌入式控制器,采用可剪裁的實時操作系統(tǒng);所述回轉(zhuǎn)控制器的主板上設有輸入/輸出模塊和通信控制模塊;所述輸入/輸出模塊上的兩個模擬量輸出端口分別連接液壓系統(tǒng)的回轉(zhuǎn)角設定端口,用于控制推進電動機上的螺旋槳回轉(zhuǎn)角控制;兩個模擬量輸入端口分別連接左、右回轉(zhuǎn)機構(gòu)的回?轉(zhuǎn)角檢測傳感器,分別獲取左、右回轉(zhuǎn)機構(gòu)的實際回轉(zhuǎn)角;兩個開關(guān)量輸入端口分別連接左、右回轉(zhuǎn)機構(gòu)的回轉(zhuǎn)角限位開關(guān),獲取回轉(zhuǎn)機構(gòu)的回轉(zhuǎn)角限位信號;所述通信控制模塊上CAN總線通信接口通過CAN總線與推進控制器、回轉(zhuǎn)控制器和駕駛操縱臺進行實時數(shù)據(jù)交換;RS-232/485調(diào)試端口連接編程調(diào)試工具。?
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