TRANG bị điện tàu 53000 tấn đi sâu NGHIêN cứu hệ THỐNG lái

………… o0o………… ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG BỊ ĐIỆN TÀU 53000 TẤN - ĐI SÂU NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG LÁI MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU PHẦN I: TỔNG QUAN TRANG THIẾT BỊ ĐIỆN TÀU 53.000 TẤN Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TÀU 53.000 TẤN 1.1 GIỚI THIỆU VỀ CÁC THÔNG SỐ CỦA TÀU 1.1.1 Kích thước 1.1.2 Tải trọng mớn nước tàu 1.1.3 Dung tích: Các khoang hàng (tính miệng khoang) 1.1.4 Tốc độ công suất tàu 1.1.5 Tiêu hao nhiên liệu tầm hoạt động 1.2 GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN TRÊN TÀU 1.2.1.Bảng điện 1.2.2.Trạm phát 1.2.3 Trạm phát điện cố 1.3 GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC 1.3.1 Máy thiết bị động lực tàu 1.3.2 hệ động lưc khác Chương : TRẠM PHÁT ĐIỆN CHÍNH TÀU 53000T 2.1 TỔNG QUAN CHUNG VỀ TRẠM PHÁT ĐIỆN CHÍNH 2.1.1 Khái niệm 2.1.2 Phân loại 2.1.3 Yêu cầu 2.2 ĐẶC ĐIỂM KỶ THUẬT CỦA TRẠM PHÁT ĐIỆN CHÍNH TÀU 53000T 2.2.1 Giới thiệu chung 2.2.2 Cấu tạo bảng điện 10 2.3 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA BẢNG ĐIỆN CHÍNH TÀU 53000T 14 2.3.1 Cấu tạo sơ đồ 1Error! Bookmark not defined 2.2.2 Mạch động lực máy phát số 1Error! Bookmark not defined 2.2.3 Hệ thống tự động điều chỉnh điện áp(AVR) 15 2.2.4 Mạch điều khiển aptomat máy phát 16 2.2.5 Mạch hoà đồng cho máy phát số 18 2.2.6 Tự động phân chia tải vô công cho máy phát công tác song song 20 2.2.7 Mạch điều chỉnh tần số phân chia tải tác dụng cho máy phát 21 2.2.8 Các mạch đo bảo vệ cho máy phát 22 2.2.9 Nhận xét đánh giá 25 Chương 3: CÁC HỆ THỐNG ĐIỆN-TỰ ĐỘNG ĐIỂN HÌNH BUỒNG MÁY 26 3.1 HỆ THỐNG NỒI HƠI 26 3.1.1 Định nghĩa, chức năng, yêu cầu, phân loại nồi 26 3.1.2 Giới thiệu phần tử 27 3.1.3 Nguyên lý hoạt động hệ thống 30 a Chức cấp nước cho nồi 30 b Chức tự động hâm dầu 31 c Chức đốt lò 32 d Chức điều chỉnh áp suất 33 e Chức tự động báo động bảo vệ 33 3.2 MẠCH ĐIỀU KHIỂN BƠM BALLAST 3Error! Bookmark not defined 3.2.1 Giới thiệu chung hệ thống 3Error! Bookmark not defined 3.2.2 Giới thiệu phần tử mạch 35 3.2.3 Nguyên lý hoạt động mạch điều khiển 3Error! Bookmark not defined 3.2.4 Hoạt động mạch sấy 38 3.2.5 Các mạch báo động bảo vệ cho hệ thống 39 Chương 4: HỆ THỐNG ĐIỆN-TỰ ĐỘNG ĐIỂN HÌNH TRÊN BOONG 40 4.1 HỆ THỐNG NEO_TỜI QUẤN DÂY 40 4.1.1 Chức năng, yêu cầu phân loại hệ thống neo_tời quấn dây 40 4.1.2 Giới thiệu hệ thống neo_tời quấn dây tàu 53000T 41 a Nguyên lý điều khiển thủy lực tời quấn dây 41 b Mạch khởi động động lai bơm thuỷ lực 42 c Mạch điều khiển quạt gió làm mát dầu thuỷ lực 44 c Mạch điều khiển động servo 44 PHẦN II: ĐI SÂU NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG LÁI CỦA TÀU 53000T 46 Chương 5: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG LÁI 4Error! Bookmark not defined 5.1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI 4Error! Bookmark not defined 5.1.1 Chức năng, yêu cầu phân loại hệ thống lái 4Error! Bookmark not defined 5.1.2 Các chế độ hoạt động hệ thống lái 50 a Chế độ lái đơn giản 50 b Chế độ lái lặp 51 c Chế độ lái tự động 52 Vai trò khâu tỷ lệ, tích phân,vi phân hệ thống lái tự động 53 5.2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG LÁI CỦA TÀU 53000T 55 5.2.1 Hệ thống lái PT70 55 5.2.2 Hệ thống máy lái Rolls − Royce 55 Chương 6: ĐI SÂU NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN LÁI TÀU 53000T 58 6.1 HỆ THỐNG THỦY LỰC VÀ MÁY LÁI THỦY LỰC 58 6.1.1 Hoạt động sơ đồ điều khiển thỷ lực 58 6.1.2 Mạch khởi động động lai bơm thuỷ lực 60  Mạch khởi động động lai bơm số 60  Mạch khởi động động lai bơm số 62 6.2 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN LÁI 65 6.2.1 Giới thiệu hệ thống lái PT70 65 6.2.2 Cấu tạo hệ thống 65 6.2.3 Nguyên lý hoạt động 67  Chuẩn bị hệ thống 67 a.Chế độ lái lặp HAND 67 b Chế độ lái tự động AUTO 6Error! Bookmark not defined c Chế độ lái đơn giản NON FOLLOW-UP 69 d Chế độ lái NFU OVERRIDE 69 6.2.4 Nhận xét, đánh giá 69 6.3 KHAI THÁC VÀ VẬN HÀNH CỦA HỆ THỐNG LÁI 71 6.3.1 Quy trình vận hành an toàn, sữ chữa, kiểm tra bảo dưỡng hệ thống lái 71 6.3.2 Cài đặt thông số hệ thống lái PT70 75 6.3.3 Các chức lái tự động hệ thống PT70 78 KẾT LUẬN 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO 82 LỜI NÓI ĐẦU Việt Nam quốc gia nằm ven biển, có bờ biển dài 3260 Km Từ xa xưa nhân dân ta biết sử dụng bờ biển để vận chuyển hàng hoá Ngày vận tải biển đóng vai trò quan trọng giao thông vận tải Nó chiếm ưu khối lượng hàng hoá khoảng cách vận chuyển, mà ngày công đổi mới, hội nhập mở cửa vận tải đường biển đóng vai trò quan trọng việc phát triển kinh tế quốc dân, động lực thúc đẩy kinh tế phát triển theo hướng hội nhập Để đáp ứng khai thác triệt để lợi trên, cần có công nghiệp tàu thuỷ đại với công nghệ đóng mới, sửa chữa tàu thuỷ bắt kịp với trình độ phát triển giới, cần phải đào tạo đội ngũ kỹ sư, thuyền viên có trình độ kiến thức phù hợp với phát triển khoa học công nghệ Là sinh viên học tập khoa điện - điện tử tàu biển trường đại học Hàng Hải Việt Nam Sau năm học tập rèn luyện, em trang bị tương đối đầy đủ kiến thức hệ thống điện tàu thuỷ tiếp cận với trang thiết bị, công nghệ điều khiển đại áp dụng nhiều tàu vận tải giới Việt Nam Sau thực tập công ty đóng tàu Nam Triệu, em tìm hiểu thu thập tài liệu tàu White Diamond thuộc series tàu chở hàng 53000 Được trí ban chủ nhiệm khoa, em giao đề tài thiết kế tốt nghiệp: “Trang bị điện tàu 53000 tấn, sâu nghiên cứu hệ thống lái” Qua trình tổng hợp, nghiên cứu tài liệu thu thập với nỗ lực phấn đấu thân giúp đỡ bạn, thầy giáo khoa Điện - Điện Tử Tàu Biển trường đại học Hàng Hải Việt Nam, đặc biệt hướng dẫn nhiệt tình thầy giáo hướng dẫn Lê Văn Ba, em hoàn thành đồ án tốt nghiệp cách tốt Tuy nhiên trình độ hạn chế, nên đồ án tốt nghiệp em tránh khỏi thiếu sót Em mong được bảo thầy để đồ án em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Lê Văn Ba, thầy cô bạn giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn! Hải Phòng, ngày 25 tháng 01 năm 2010 Sinh viên thực Phan Thọ PHẦN I TỔNG QUAN TRANG THIẾT BỊ ĐIỆN TÀU 53.000 TẤN Chương GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TÀU 53.000 TẤN Tàu 53.000T tàu có trọng tải lớn đóng Việt Nam Theo đơn đặt hàng Vương Quốc Anh tiến hành từ năm 2003 với tập đoàn công nghiệp tàu thuỷ Việt NamVINASHIN , cụ thể Công ty đóng tàu Hạ Long Tổng công ty công nhiệp tàu thuỷ Nam Triệu trực tiếp thi công 1.1 GIỚI THIỆU VỀ CÁC THÔNG SỐ CỦA TÀU 1.1.1 Kích thước - Chiều dài toàn tàu (Max) : - Chiều dài đường vuông góc 190 m : 183.25 m - Chiều rộng thiết kế : 32.26 m - Cao mạn đến boong : 10.90 m - Mớn nước mô hình : - Từ boong – boong dâng lái 12.6m : - Từ boong dâng lái – boong dâng lái 3.00 m : - Từ boong dâng lái - đỉnh ca bin (buồng lái) : - Các boong : 2.80m/1boong 3.00 m 2.60m - Độ cong ngang boong tính từ mạn tới 5,6 mm đường chuẩn: 0.6m - Trên boong khác độ cong ngang dọc boong 1.1.2 Tải trọng mớn nước tàu Toàn thông số tải trọng đo đơn vị (theo hệ mét) nước biển với trọng lượng riêng 1.025 t/m3 - Mớn nước mẫu thử, lý thuyết : - Tải trọng tương ứng : - Mớn nước hàng nhẹ : 12.6 m 53000 10.9 m - Tải trọng tương ứng : 44000 1.1.3 Dung tích: Các khoang hàng (tính miệng khoang) - Hầm hàng số : 1200 m3 - Hầm hàng số : 1300 m3 - Hầm hàng số : 1300 m3 - Hầm hàng số : - Hầm hàng số 1300 m3 : 1300 m3 1.1.4 Tốc độ công suất tàu - Tốc độ khai thác theo mớn nước mẫu thử 12.6 m trạng thái ky bằng, có tính đến 15 % dung sai khai thác (Trạng thái dự phòng) 14.0 hải lý - Tốc độ khai thác mớn nước chở hàng nhẹ 10.9 m trạng thái ky có tính đến 15% dung sai khai thác (trạng thái dự phòng) 14.2 hải lý - Công suất máy tương ứng 82 % MCR- vòng tua tối đa liên tục tốc độ chân vịt 118 vòng / phút  7780KW 1.1.5 Tiêu hao nhiên liệu tầm hoạt động - Lượng dầu nặng F.O tiêu hao hàng ngày máy 82% vòng quay tối đa liên tục, công suất máy 7780 KW chân vịt đạt 118 vòng/phút 31.2 - Lượng tiêu hao dầu nặng FO tính dựa điều kiện ISO - Tiêu hao nhiên liệu hàng ngày máy móc phụ  2.4 - Tổng lượng HFO tiêu hao hàng ngày 33.6 - Lượng tiêu hao tính dựa điều kiện chạy dầu HFO, độ nhớt 380 CST 500 C giá trị hâm 42.700 kj/ kg, mớn nước mẫu thử 15% dung sai khai thác - Thông số xác nhận sau thử két mô hình - Tầm hoạt động  18,000 N dặm - Dựa điều kiện 82% MCR (vòng tua tối đa liên tục) 199% dung tích két HFO - Mớn nước mẫu thử, tốc độ 14 hải lý ngày dự trữ - Tương đương  55 ngày chạy HFO, ngày 336 dặm (hải lý) - F1, F2: Các phần tử nhiệt rơle nhiệt bảo vệ tải cho bơm - F3, F4, F5: Các cầu chì - S2: Công tắc cấp nguồn cho phần tử sấy - T1: Biến áp cấp nguồn cho mạch điều khiển - S1(11-12): Nút ấn dừng bơm - S1(13-14): Nút ấn khởi động bơm - H1: Đèn báo nguồn - S1(X1, X2): Đèn báo bơm hoạt động - P2: Đồng hồ đo thời gian hoạt động hệ thống - K4, K5: Các rơle phụ - M1: Động dị pha xoay chiều 43 ● Nguyên lý hoạt động  Chế độ điều khiển chỗ - Trước cho bơm hoạt động ta phải bật công tắc Q1 cấp nguồn cho động mạch điều khiển, sau bật công tắc S2 cấp nguồn cho phần tử gia nhiệt để sấy động lúc đèn S2(X1, X2) sáng báo động sấy Đồng thời đèn H1 sáng báo mạch điều khiển có nguồn, sau chọn chế độ điều khiển tốc độ động mức cao mức thấp - Giả sử động hoạt động tốc độ thấp công tắc LIMIT SWITH (5, 6) mở Ta ấn nút khởi động S1 làm cho K4 có điện, đóng tiếp điểm trì K4(03, 04) làm cho đèn S1(X1, X2) sáng báo động hoạt động đồng hồ P2 bắt đầu tính thời gian hoạt động Khi K4 có điện, đóng tiếp điểm K4(53-54) làm cho contactor K2 có điện, đóng tiếp điểm làm cho động hoạt động tốc độ thấp, mở tiếp điểm K2(21-22) khống chế không cho động hoạt động tốc độ cao làm việc tốc độ thấp - Muốn động hoạt động tốc độ cao ta bật công tắc LIMIT SWITH(5-6) K5 có điện, mở tiếp điểm K5(21-22) làm cho Contactor K2 điện, mở tiếp điểm Đồng thời K5(13-14) đóng làm cho K1 có điện, đóng tiếp điểm cấp nguồn cho động đóng tiếp điểm K1(53-54) làm cho Contactor K3 có điện, đóng tiếp điểm động hoạt động tốc độ cao - Muốn dừng động ta ấn nút S1 làm cho K4 điện làm cho K1, K2, K3 điện động dừng hoạt động  Chế độ điều khiển từ xa - Muốn khởi động động chế độ từ xa sau đóng Q1 ta ấn nút REMOTE START làm cho rơle K4 có điện Rơle K4 có điện đóng tiếp điểm K4(03-04) tự trì, đóng tiếp điểm K4(13, 14) cấp nguồn cho đèn báo động hoạt động: RUN IND K4(21-22) K4(31-32) mở cắt điện cấp cho điện trở sấy K4(53-54) đóng cấp điện cho K2 K4(63-64) đóng đưa tín hiệu điều khiển đến quạt gió làm mát dầu thuỷ lực K2 có điện đóng tiếp điểm mạch động lực Động làm việc tốc độ thấp - Muốn động làm việc tốc độ cao ta bật công tắc LIM SWITCH(05-06) K5 có điện trình xảy chế độ chỗ - Muốn dừng động ta ấn nút REMOTE STOP làm cho K4 điện làm cho K1, K2, K3 điện động dừng hoạt động ● Các bảo vệ cho máy - Bảo vệ tải cho động hai rơle nhiệt F1, F2 hai tốc độ khác Khi bơm bị tải tốc độ thấp LOW phần tử nhiệt tác động mở tiếp điểm F2(95, 96) làm cho K4 điện làm cho K2 điện bơm dừng hoạt động - Khi bơm bị tải tốc độ cao HIGH phần tử nhiệt F1 tác động mở tiếp điểm F1(95-96) làm cho K4 điện làm cho K1 điện bơm dừng hoạt động 44 - Bảo vệ ngắn mạch cho mạch điều khiển cầu chì F3, F4, F5 c Mạch điều khiển quạt gió làm mát dầu thuỷ lực(sơ đồ 407-470) ● Giới thiệu phần tử - K1: Contactor khống chế nguồn cấp cho động - F1: Rơle nhiệt bảo vệ tải cho động - M1: Động thực - T1: Biến áp cấp nguồn cho mạch điều khiển - F2, F3: Các cầu chì bảo vệ mạch điều khiển - S1(1, 2): Nút ấn Stop - S1(3, 4): Nút ấn Start - S1(run): Đèn báo động hoạt động - S2: Nút ấn chuyển chế độ (MAN/AUTO) - K4(63, 64): Tín hiệu khởi động động lai bơm số số Dùng chế độ tự động ● Nguyên lý hoạt động  Chế độ tay - Khởi động động cơ: Đóng công tắc S2 sang vị trí số 2, ấn nút S1(3-4) contactor K1 có điện Contactor K1 có điện đóng tiếp điểm mạch động lực, động cấp điện hoạt động Đèn S1 sáng báo động hoạt động, đồng thời tiếp điểm K1(13-14) đóng lại tự trì - Dừng động cơ: Khi động hoạt động muốn dừng động ta ấn nút S1(1-2) làm cho contactor K1 điện đèn S1 tắt Khi K1 điện mở tiếp đểm mạch động lực, động dừng hoạt động Đồng thời mở tiếp điểm tự trì mạch điều khiển  Chế độ tự động - Đóng công tắc S2 vị trí số - Khi hai bơm thuỷ lực hoạt động tiếp điểm K4(63-64) đóng lại cấp nguồn cho contactor K1 đèn S1 - Khi động khởi động ấn nút S1(3-4) chế độ hoạt động tay Khi bơm hoạt động hai tiếp điểm K4(63-64) mở động không làm việc ● Các bảo vệ - Bảo vệ cho mạch động lực: Khi mạch động lực bị tải phần tử nhiệt F1 tác động làm mở tiếp điểm F1(95-96) làm cho contactor K1 điện  động dừng - Bảo vệ cho mạch điều khiển: Bảo vệ ngắn mạch cầu chì F3, bảo vệ ngắn mạch cho biến áp T1 cầu chì F2 c Mạch điều khiển động servo(sơ đồ 407-471) ● Giới thiệu phần tử - K1: Contactor khống chế nguồn cấp cho động 45 - F1: Rơle nhiệt bảo vệ tải cho động - M1: Động servo - F2, F3: cầu chì bảo vệ mạch điều khiển - T1: Biến áp cấp nguồn cho mạch điều khiển - S1(1-2): Nút ấn stop - S1(3-4): Nút ấn start - S1(Run): Đèn báo động hoạt động ● Nguyên lý hoạt động - Khởi động động cơ: Ấn nút S1(3-4) contactor K1 có điện đóng tiếp điểm mạch động lực cấp điện cho động hoạt động Đèn S1 sáng báo động hoạt động, đồng thời tiếp điểm K1(13-14) đóng lại tự trì - Dừng động cơ: Ấn nút S1(1-2) contactor K1 điện mở tiếp điểm mạch động lực, động dừng hoạt động Đồng thời mở tiếp điểm tự trì đèn S1 tắt ● Các bảo vệ - Bảo vệ cho mạch động lực: Khi mạch động lực bị tải phần tử nhiệt rơle nhiệt F1 tác động làm mở tiếp điểm F1(95-96) contactor K1 bị điện, động dừng hoạt động - Bảo vệ cho mạch điều khiển: bảo vệ ngắn mạch cầu chì F3 Bảo vệ biến áp T1 cầu chì F2 46 PHẦN II ĐI SÂU NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG LÁI CỦA TÀU 53000T 47 Chương GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG LÁI 5.1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI 5.1.1 Chức năng, yêu cầu phân loại hệ thống lái a Chức Trên tàu thuỷ hệ thống lái hệ thống đặc biệt quan trọng Nó đảm nhiệm chức ổn định tàu theo hướng cho trước, nhanh chóng thay đổi hướng tàu theo hướng đặt, điều động tàu vào cảng, luồng lạch,… Với tải trọng định mức, hệ thống lái phải làm việc an toàn, tin cậy điều kiện thời tiết khí hậu Ngoài việc giữ cho tàu hướng, hệ thống lái phải đảm bảo cho tàu theo đường gần thời gian hành trình rút ngắn Nếu hệ thống lái thực tốt chức hiệu kinh tế vận chuyển hàng hoá tăng cao, người thiết bị tàu đảm bảo an toàn Ngược lại hệ thống không đáp ứng đầy đủ chức gây hậu nghiêm trọng làm thiệt hại đến hàng hoá tàu tính mạng thuyền viên Hiện nhờ việc ứng dụng thành tựu khoa học công nghệ đại, hãng sản xuất liên tục cải tiến hệ thống lái để thích ứng với yêu cầu cao đặt Những hệ thống lái hoạt động dài ngày biển với độ tin cậy lớn điều kiện khắc nghiệt môi trường Nó có kết cấu gọn nhẹ, điều khiển đơn giản tính kinh tế cao b Yêu cầu ● Điều kiện làm việc hệ thống lái Môi trường hoạt động tàu biển nên hệ thống nói chung hệ thống lái nói riêng hoạt động điều kiện khắc nghiệt: - Sự thay đổi nhiệt độ môi trường lớn, có vùng lạnh -30OC, có vùng nóng 45OC Điều ảnh hưởng lớn đến điều kiện toả nhiệt khả công tác hệ thống - Độ ẩm môi trường dao động lớn: 80%  90% - Độ ăn mòn thiết bị lớn môi trường biển có nồng độ muối cao - Các thiết bị tàu chịu rung lắc lớn, biên độ lắc ngang 22O với chu kỳ  22s, biên độ lắc dọc đến 10O với chu kỳ dao động  10s  Với điều kiện để đảm bảo hiệu kinh tế, độ an toàn cho tàu người vận hành hệ thống lái phải chế tạo chắn, kết cấu gọn nhẹ, dễ lắp đặt, hoạt động cách tin cậy, dễ dàng sửa chữa, bảo dưỡng thay thế, vận hành khai thác đơn giản, an toàn 48 ● Yêu cầu khai thác - Phải giữ cho tàu theo hướng đặt với độ xác 1O điều kiện vận tốc tàu thấp hải lý/giờ, không phụ thuộc trọng tải trạng thái mặt biển - Hệ thống điều khiển cho phép chỉnh định thông số điều kiện khai thác tàu thay đổi để đáp ứng yêu cầu chất lượng an toàn hệ thống - Hệ thống điều khiển đảm bảo thuận tiện khai thác người Có đèn báo cấp nguồn, báo vị trí bánh lái, có đèn còi báo máy lái bị tải, báo góc bẻ độ lệch hướng giới hạn cho phép - Hệ thống hoạt động an toàn, hoàn thành chức quy định tàu lắc ngang 22O chu kỳ  22s chúi dọc 10O chu kỳ  10s, chịu rung có tần số  30 Hz, biên độ 0,3  3,5 mm Hệ thống đảm bảo độ xác cho trước nhiệt độ môi trường thay đổi khoảng -10  +50O - Các mạch điện hệ thống điều khiển phải có bảo vệ ngắn mạch ● Yêu cầu cấu trúc - Hệ thống phải đảm bảo có chế độ điều khiển: lái đơn giản, lái lặp, lái tự động Việc chuyển đổi chế độ không vượt thời gian hai phút - Cấu trúc khí cụ, phần tử cấu hệ thống phải đơn giản, thuận tiện an toàn cho việc sửa chữa khai thác bảo dưỡng có khả làm việc tin cậy thời gian 10 năm, phải chịu tác động học thời tiết - Các thiết bị thị, chỉnh định tay điều khiển bố trí nơi thuận tiện cho việc khai thác Bảng chia độ trụ điều khiển phải có đèn chiếu sáng riêng, cường độ sáng điều chỉnh Có biện pháp đề phòng điện giật người sử dụng tháo, mở, quan sát thiết bị Các nắp đậy, cánh cửa khí cụ phải mở dễ dàng cần bảo quản sửa chữa Vỏ máy phải nối đất với vỏ tàu Các cấu nút ấn có định vị Không dùng nhôm hay hợp kim nhôm vật liệu dễ nóng chảy để chế tạo linh kiện dẫn điện Các phần tử có độ dự trữ cao có khả lắp lẫn c Phân loại ● Phân loại theo hình dạng bánh lái - Hệ thống có bánh lái hình có phân bù - Hệ thống có bánh lái hình phần bù - Hệ thống có bánh lái dạng Propin có phần bù - Hệ thống có bánh lái dạng Propin phần bù ● Phân loại theo chế độ công tác hệ thống - Hệ thống lái đơn giản: Là hệ thống mà vị trí bánh lái không phụ thuộc vào vị trí tay điều khiển, bánh lái di chuyển tay điều khiển nằm vị trí “0” Nó dừng di chuyển tay điều khiển đưa vị trí “0”, người điều khiển phải thường xuyên 49 theo dõi hệ thống báo góc lái để xác định vị trí thực bánh lái - Hệ thống lái lặp: Là hệ thống vị trí thực bánh lái luôn trùng với vị trí thực tay điều khiển Hệ thống báo góc lái nhằm giúp người điều khiển kiểm tra tính xác hoạt động hệ thống - Hệ thống lái tự động: Là hệ thống có khả giữ cho tàu theo hướng đặt trước không cần có tác động người ● Phân loại theo dạng lượng truyền động  Máy lái điện cơ: Bánh lái truyền động động điện qua cấu truyền khí - Máy lái điện có cấu truyền dạng dẻ quạt: + Ưu điểm: có hiệu suất cao máy lái điện cơ, kết cấu đơn giản + Nhược điểm: Có kích thước lớn, cồng kềnh khó lắp đặt tàu trọng tải lớn - Máy lái điện có cấu dạng trục vít: + Ưu điểm: Kích thước gọn nhẹ + Nhược điểm: Hiệu suất thấp - Máy lái điện có cấu truyền dạng xích dây: + Ưu điểm: Kết cấu đơn giản + Nhược điểm: Điều khiển nặng nề, quay trở kém, khó lắp đặt  Máy lái Điện - Thuỷ lực: Máy lái Điện - Thuỷ lực tạo mômen quay bánh lái thực nhờ áp lực dầu tác động lên piston xylanh Loại thường dùng cho tàu trọng tải lớn, khả quay trở lớn, công suất truyền động lớn - Máy lái điện thuỷ lực với bơm lưu lượng không đổi: Bơm thuỷ lực tạo lưu lượng định mức, việc thực bẻ lái cách điều khiển van điện từ đóng mở đường dầu cấp vào xylanh thuỷ lực + Ưu điểm: Cho phép thay đổi đột biến lượng cấp cho máy lái, tận dụng công suất thiết bị, tốc độ bẻ lái nhanh + Nhược điểm: Có phần tử rơle làm tính tuyến tính hệ thống, dễ dao động - Máy lái điện thuỷ lực với bơm lưu lượng thay đổi: Với loại này, tín hiệu điều khiển lưu lượng bơm không Điều khiển bánh lái cách điều khiển động điện dịch tâm bơm biến lượng hình tạo lưu lượng thay đổi tuỳ theo tín hiệu bẻ lái để tác động lên hệ thống piston-xylanh làm quay bánh lái + Ưu điểm: hệ thống chứa phần tử liên tục, ổn định, độ điều chỉnh láng, xác cao + Nhược điểm: Không sử dụng hết công suất phần tử, có tín hiệu điều khiển bẻ thực tác động bẻ lái chậm 50 ● Phân loại theo cấu tạo thiết bị điều khiển  Hệ thống lái dùng phần tử điện - Thiết bị điều khiển có cấu tạo từ máy điện đặc biệt công suất nhỏ: Sensin, biến áp quay, máy phát tốc, động dị pha, khuếch đại từ + Ưu điểm: độ tin cậy cao, chắn, chịu tải tốt + Nhược điểm: Kích thước, trọng lượng lớn, khó xác  Hệ thống lái dùng phần tử bán dẫn vi mạch - Thiết bị điều khiển có cấu tạo từ linh kiện bán dẫn: Transistor, IC + Ưu điểm: Kích thước nhỏ, trọng lượng bé, công suất tiêu hao ít, độ tin cậy cao, xác, dễ chế tạo thay + Nhược điểm: Đặc tính công tác phụ thuộc nhiều vào điều kiện môi trường  Hệ thống lái dùng vi xử lý - Trong hệ thống dùng vi xử lý máy tính vào làm nhiệm vụ tạo PID số, điều chỉnh thời tiết, hiển thị thông số cần kiểm tra, thay đổi thông số cần thiết có ưu điểm: Chính xác, tiện lợi cho phép nối với máy tính để tạo mạng điều khiển từ xa tập trung ● Phân loại theo nguyên tắc hoạt động thiết bị điều khiển  Hệ thống hoạt động theo nguyên tắc liên tục - Các phần tử hệ thống hoạt động liên tục + Ưu điểm: Đảm bảo độ láng, độ xác cao + Nhược điểm: Khi có nhiều tác động vào làm tín hiệu bị méo, không gây đột biến làm chất lượng hệ thống không cao  Hệ thống hoạt động theo nguyên tắc không liên tục - Hệ thống có nhiều phần tử hoạt động không liên tục + Ưu điểm: Tận dụng tốt công suất phần tử thực hiện, kết cấu đơn giản, tác động nhanh + Nhược điểm: Làm tuyến tính, gây tác động đột biến cho phần tử 5.1.2 Các chế độ hoạt động hệ thống lái - Trên tàu thuỷ hệ thống lái thực chế độ lái sau + Chế độ lái tự động + Chế độ lái lặp + Chế độ lái đơn giản + Chế độ lái cố a Chế độ lái đơn giản - Chế độ lái đơn giản dùng tàu có cố chế độ lái lặp, lái tự động - Ở chế độ vị trí bánh lái không phụ thuộc vào vị trí tay điều khiển Khi người 51 điều khiển tác động vào hệ thống bánh lái quay người điều khiển phải kiểm tra vị trí bánh lái thông qua thiết bị báo góc bánh lái - Nếu lái điện tay điều khiển trực tiếp đưa nguồn tới phần tử thực để quay bánh lái - Nếu lái điện thuỷ lực tay điều khiển trực tiếp cấp nguồn điện vào phân phối thuỷ lực, cấp dầu vào xilanh lực tác động cấp nguồn trực tiếp cho động secvô làm dịch tâm bơm biến lượng Hệ thống bẻ lái sang trái, phải phụ thuộc vào chiều cấp dầu tới động thuỷ lực hay chiều dịch tâm bơm Đối với chế độ lái đơn giản, tín hiệu bẻ lái không qua khâu khuếch đại b Chế độ lái lặp ● Sơ đồ khối - Đối tượng điều khiển bánh lái - Cơ cấu điều khiển bánh lái - Tham số cho trước góc quay vô lăng  Với:  Góc quay vô lăng lái : Góc quay bánh lái K1: Khối biến đổi tín hiệu đặt K4 : Khối khuyếch đại tín hiệu phản hồi góc bẻ lái KĐ : Khối khuếch đại TH: Khối thực trung gian ML,BL : Máy lái,bánh lái CT : Con tàu y : Tín hiệu điều khiển  : Hướng thật tàu - Ta có phương trình thuật toán điều khiển y = K1 - K4 - Ở chế độ vị trí bánh lái định vị trí tay điều khiển Khi tay điều khiển quay góc mạn bánh lái quay đến góc tương ứng 52 - Khi  tín hiệu điều khiển không có, bánh lái nằm vị trí phù hợp với vị trí tay điều khiển Khi quay vô lăng lái góc  tín hiệu điều khiển qua phần tử khuếch đại trung gian gửi đến máy lái làm cho bánh lái quay Khi góc quay bánh lái   tín hiệu y = bánh lái ngừng quay - Chế độ thường sử dụng tàu hành trình biển với sóng gió to chế độ điều động c Chế độ lái tự động - Cấu trúc hệ thống lái tự động ● Sơ đồ cấu trúc đầy đủ hệ thống lái tự động : - Đối tượng điều khiển tàu - Cơ cấu điều khiển bánh lái Với: đ : Hướng đặt trước  : Hướng thực tàu  Độ lệch hướng K2d/dt : Khối tạo tín hiệu vi phân độ lệch hướng K3dt : Khối tạo tín hiệu tích phân độ lệch hướng K1 : Khối tạo tín hiệu tỷ lệ độ lệch hướng KĐ : Khối khuếch đại TH: Khối thực trung gian ML: Máy lái LB : La bàn BL,CT: Bánh lái, tàu  Góc quay bánh lái K4 Khối tạo tín hiệu tỷ lệ góc quay bánh lái K5d/dt :Khối tạo tín hiệu vi phân góc quay bánh lái 53 f : Tác động nhiễu y : Tín hiệu điều khiển hệ thống ● Thuật toán điều khiển hệ thống lái có đầy đủ tín hiệu y = K1 + K2d/dt + K3dt - K4- K5d/dt ● Hình vẽ minh họa : - Khi hướng tàu trùng với hướng đặt trước (đ = T ) thì: = 0, 0 - Giả sử nhiễu tác động làm lệch tàu khỏi hướng cho trước đ  ) thực tế  tàu phản ánh qua la bàn so sánh với góc đặt hướng  [...]... dòng 32A 2.3.3 Hệ thống tự động đi u chỉnh đi n áp(AVR): (trang 091) - Hệ thống tự động đi u chỉnh đi n áp được lắp đặt trên tàu 53000 tấn áp dụng nguyên lý đi u chỉnh đi n áp theo nguyên tắc kết hợp giữa phức hợp pha song song và đi u chỉnh theo độ lệch Trong đó phần phức hợp pha có nhiệm vụ đưa đi n áp lên bằng 110% Uđm sau đó phần đi u chỉnh theo độ lệch sẽ kéo đi n áp trở về Uđm và giữ đi n áp của... nguồn đi n bờ khi tàu nằm trong cảng là tốt nhất, và nên chia nhóm phụ tải ra những nhóm khác nhau 2.2 ĐẶC ĐI M KỶ THUẬT CỦA TRẠM PHÁT ĐI N CHÍNH TÀU 53000T 2.2.1 Giới thiệu chung - Trạm phát đi n là tổ hợp các thiết bị biến đổi từ năng lượng không đi n thành năng lượng đi n và phân phối năng lượng đi n cho tất cả các phụ tải sử dụng đi n - Trạm phát đi n tàu 53000 tấn được trang bị gồm có 4 tổ hợp... cho rơle trung gian K87.4 có đi n K87.4 có đi n đóng tiếp đi m K87.4(43-44) trang 087 vào làm cho K87.2 có đi n - Rơle trung gian K87.4 và K87.2 có đi n đóng các tiếp đi m của chúng lại đưa đi n áp từ thanh cái và từ máy phát số 1 vào các đồng hồ đo, hệ thống đèn và hệ thống đồng bộ kế - Tiếp đi m K87.2 trang 084 đóng sẵn sàng cấp cho mạch đi u khiển đóng mở aptomat chính - Đi n áp từ thanh cái và từ... hồ đo đi n trở cách đi n - CCR4 : áptômát cấp nguồn cho cần cẩu số 4 - A : Đồng hồ đo dòng - V : Đồng hồ đo đi n áp 2.3 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA BẢNG ĐI N CHÍNH TÀU 53000T 2.3.1 Cấu tạo của sơ đồ - Trạm phát đi n tàu 53000 tấn bao gồm có 4 máy phát, trong đó có 3 máy phát chính là D-G1, D-G2 và D-G3 có công suất như nhau 680KW phát ra đi n áp 450V tần số 60Hz và 1 máy phát sự cố có công suất 320KW đi n. .. K85.23 có đi n làm cho - Tiếp đi m của K85.23 trang 231 đảo trạng thái làm cho đèn ở nút ấn đóng aptomat sáng và đèn ở nút ấn mở aptomat tắt - Tiếp đi m của K85.23 (4-12) trang 223 mở ra cắt đi n cho cuộn giữa của aptomat lấy đi n bờ - Tiếp đi m của K85.23 (1-9) trang 170 mở ra làm cho các role trung gian K170.21, K170.22, K170.23 mất đi n, các tiếp đi m của K170.21 ở trang 171 đóng vào sẵn sàng cấp đi n. .. mất đi n Tiếp đi m của chúng làm cho đèn báo aptomat chính đóng tắt và đèn báo áptomat chính mở sáng 18 - Tiếp đi m của K85.21 trang 091 đóng vào ngắn mạch chân 3-4 của bộ AVR máy phát số1 - Tiếp đi m của K85.22 trang 090 đóng vào sẵn sàng cấp nguồn cho đi n trở sấy hoạt động - Tiếp đi m của K85.23 trang 223 đóng vào sẵn sàng cấp đi n cho cuộn hút của aptomat cấp đi n từ bờ - Tiếp đi m của K85.23 trang. ..1.2 GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG ĐI N TRÊN TÀU 1.2.1.Bảng đi n chính Gồm 11 panel có các kích thước như sau - Chiều dài toàn bộ bảng đi n chính : 5600 mm - Chiều rộng : 765 mm - Chiều cao : 2100 mm 1.2.2.Trạm phát chính Gồm có 3 máy phát đi n chính, các thông số kĩ thuật của mỗi máy phát đi n chính là: - Đi n áp định mức : 450V - Dòng đi n định mức : 1091A - Công suất định mức :... máy phát (trang 082) - Khi máy phát bị quá tải thì bộ RMC-122D (Over/sc current relay) hoạt động làm cho rơle K82.3 có đi n - Nếu máy phát bị quá tải nhỏ thì sau 20 giây tiếp đi m của K82.3 ở trang 182 sẽ đóng vào làm cho rơle K182.2 có đi n K182.2 có đi n đóng các tiếp đi m của nó vào - Tiếp đi m của K182.2 ở trang 185 đóng vào cấp đi n cho cuộn nhả của các aptomat cấp đi n cho một số phụ tải, làm cắt... TRẠM PHÁT ĐI N CHÍNH TÀU 53000T 2 TỔNG QUAN CHUNG VỀ TRẠM PHÁT ĐI N CHÍNH 2.1.1 Khái niệm - Trạm phát đi n là nơi biến đổi các dạng năng lượng khác thành năng lượng đi n và từ đó phân phối đến các phụ tải 2.1.2 Phân loại - Trạm phát đi n một chiều ( MF 1 chiều kích từ hỗn hợp ) - Trạm phát đi n xoay chiều ( MF ĐB 3 pha chưa bão hào ) 2.1.3 Yêu cầu Trạm phát chính phải có các yêu cầu sau: - Bảng đi n chính... ở trang 093 đóng vào đưa tín hiệu vào khối đi u khiển báo máy phát bị công suất ngược - Tiếp đi m của K85.5 ở trang 242 đóng vào đưa tín hiệu vào máy tính đi u khiển đèn báo và chuông báo máy phát bị công suất ngược - Tiếp đi m của K85.7 ở trang 085 đóng vào để duy trì K85.7 có đi n - Tiếp đi m của K85.7 ở trang 084 mở ra làm cho cuộn giữ MN mất đi n làm cho aptomat chính của máy phát mở ra - Tiếp đi m ... CHUNG VỀ HỆ THỐNG LÁI CỦA TÀU 53000T 55 5.2.1 Hệ thống lái PT70 55 5.2.2 Hệ thống máy lái Rolls − Royce 55 Chương 6: ĐI SÂU NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐI U KHIỂN LÁI TÀU 53000T... nghiệp: Trang bị đi n tàu 53000 tấn, sâu nghiên cứu hệ thống lái Qua trình tổng hợp, nghiên cứu tài liệu thu thập với nỗ lực phấn đấu thân giúp đỡ bạn, thầy giáo khoa Đi n - Đi n Tử Tàu Biển... với trị số dòng 32A 2.3.3 Hệ thống tự động đi u chỉnh đi n áp(AVR): (trang 091) - Hệ thống tự động đi u chỉnh đi n áp lắp đặt tàu 53000 áp dụng nguyên lý đi u chỉnh đi n áp theo nguyên tắc kết