Управление основными дизель-генераторами

ДАУ основных ДГА выполняют индивидуальным (для дизе­лей определенного типа) и унифицированным (для дизелей не­скольких типоразмеров). Для дизелей малой мощности приме­няют электростартерный пуск, а для дизелей большой мощности – воздушный. Получают распространение унифицированные системы ДАУ с использованием логических модулей и микро­модулей. К ним относится унифицированная система типа ДАУ СДГ-Т, предназначенная для управления ДГА постоянного и переменного тока мощностью 100-1000 кВт, обеспечивающая автоматизацию прокрутки дизеля; поддержания дизеля в про­гретом состоянии с готовностью к немедленному пуску; пуска из прогретого и непрогретого состояния; нормальной и экстрен­ной остановки; повторных пусков при несостоявшемся предыду­щем пуске; защиты путем остановки ДГА по падению давления масла, перегреву масла и воды, падению давления воды и топ­лива, разносу дизеля или по импульсу от внешних защит, а также централизованное отключение защит с основного пульта управления (кроме защиты по разносу или разносу и давлению масла); ручную остановку; ограничение времени пуска и прокачки масла перед пуском; включение аварийного стоп-устройства при затянувшейся остановке; выдачу сигнала на прием и распределение нагрузки после установления вели­чин давления масла, температуры масла и воды и частоты вра­щения; оперативную, предупредительную и аварийную сигнали­зацию.

Система ДАУ СДГ-Т обеспечивает пять вариантов техно­логической последовательности выполнения операций техниче­ского использования дизеля с учетом наличия: 1) гидроупора (ограничителя хода) топливной рейки; 2) серводвигателя и ко­нечного выключателя топливной рейки на минимальной устой­чивой скорости прогрева; 3) конечных выключателей на мини­мально устойчивой и промежуточной скорости прогрева; 4) от­сечки топлива в крайнем положении рейки; 5) автономно управляемого серводвигателя и топливной рейки, без гидроупора.

ДАУ имеет четыре конструктивных блока (рис. 4.1): основной ПУОи выносной ПУВпульты управления, блок управле­ния БУи блок питания БП. В ПУО сосредоточены органы уп­равления и сигнальное табло, в ПУВ– то же в меньшем объ­еме. В БУ входит девять сменных функциональных блоков: ста­билизированного питания, БСП (два), контроля времени БКВ, пуска БП, остановки Б0, аварийных защит БАЗ, неотключае­мых элементов БЭН, усилителей БУ(два) и выходных реле БРВ.

Рис. 4.1. Структурная схема ДАУ СДГ-Т

Блок питания снабжает систему нестабилизированным напряжением 24 В от судовой сети переменного тока или от АБ при исчезновении напряжения сети, защищает ее от ТКЗ и сигнализирует о наличии напряжения.

Элементная база блоков – логические модули на дискрет­ных элементах (диодно-транзисторная логика).

Блок стабилизированного напряжения обеспечивает стабиль­ное входное напряжение (12,5 ±0,5) В при колебаниях вход­ного напряжения в пределах 18-30 В, защиту от ТКЗ и пере­грузок. Блок контроля времени (рис. 4.2) выдает временную про­грамму операций управления дизелем и состоит из усилителя DА2, мультивибратора на элементах DL1и DL2 (ИЛИ-НЕ), двоичного счетчика на триггерах DT1-DT6с инверторами
DL3-DL8(НЕ) на выходах и сумматора на диодах VD2-VD9 и резисторах R3-R10. Онреализует функцию И.

Рис. 4.2. Схема блока контроля времени ДАУ СДГ-Т

При от­сутствии сигналов на входах 1 и 2 БКВ с выхода усилителя

DA2отрицательный сигнал «1» поступает на вход 1 элемента DL1, удерживая его запертым (мультивибратор заторможен), и на входы R сброса счета триггеров и устанавливает их в со­стояние «1» на инверсных входах Q. После инвертирования эле­ментами DLЗ-DL8сигналы «0» поступают на входы сумма­тора. Диоды VD2-VD19открыты и на резисторах R3-R10 наблюдаются падения напряжения, т. е. на выходах сумматора сигналы отсутствуют.

Сигнал входа БКВинвертируется в сиг­нал «0» на выходе DА2, имультивибратор начнет генерировать отрицательные прямоугольные импульсы «0»/«1» с длительно­стью 1 с и периодом следования 2 с, управляющие счетчиком. Триггер DT1перебрасывается после каждого импульса мультивибратора DT2 –после двух, DT3– после четырех импульсов и т, д. На инверсных выходах счетчика формируются прямо­угольные импульсы «1»/«0» длительностью 2ⁿ с, где n – поряд­ковый номер триггера (длительность первого импульса у всех триггеров на 1 с меньше). Суммируя длительности импульсов в соответствующих комбинациях, получают временную про­грамму, указанную на выходах БКВ (рис. 5.2). Например, через диоды, VD3 VD4и резистор R3суммируются импульсы DT2и DT1. После подачи сигнала на вход БКВ в течение 3 с будет заперт диод VD3, а затем в течение 2 с – диод VD4сиг­налами, поступающими с триггеров DT2и DT1через инвер­торы DL4и DL3. Из-за отсутствия падения напряжения на ре­зисторе R3на выходе БКВв течение 5 с действует сигнал «1» (-12 В).

Блок пуска осуществляет прокрутку и прокачку маслом, пуск, прогрев, вывод на подсинхронную скорость и прием на­грузки, сигнализацию о ходе управляемого процесса, готовно­сти к приему и о приеме нагрузки. Процесс пуска начинается нажатием кнопки SB_ON «Пуск» или по сигналу устройства типа УВР и запрограммирован для пяти вариантов конструкции ди­зелей .

Блок остановки (рис. 4.3) обеспечивает отключение на­грузки, снижение частоты и вращения до оборотов XX и охлаж­дение дизеля на XX, отключение системы охлаждения, оста­новку дизеля и необходимую сигнализацию. В его состав входят элементы: дизъюнкторы DL1-1-DL1-4(ИЛИ), элементы Пирса DL3–DL18(ИЛИ-НЕ), усилители DA2-1-DA2-9(ИЛИ-НЕ). К выходу блока подключен БУ с усилителями мощности DA7–DA-5(НЕ) и реле K8–R13. При нажатии кнопки SB_OFFили срабатывании датчика В_OFFостановки включается питание БО, и через элемент DL1-1сигнал «1» поступает на вход 7 ячейки памяти остановки DA2-1–DA2-2, а с выхода DA2-2через усилители DA2-8и DA9включает реле К4 отклю­чения генераторного автомата QF, снимающего нагрузку СГ и блок-контактом отключающего насос охлаждения наддувоч­ного воздуха и табло «Нагрузка включена» (в схеме блока пуска).

Рассмотрим работу схемы применительно к вариантам тех­нического использования дизелей.

Вариант 5 – при охлаждении воды в системе охлаждения до температуры нормальной остановки датчик BKWвключает реле К12 рабочего стоп-устройства по цепи: DL6–DL16–DA2-9–DA10.

Вариант 1 – включается реле К8 электромагнита гидро­упора по цепи памяти остановки: DA2-1–DA2-2–DL13–DA2-5–DA-7. После снижения частоты вращения и охлаждения действие схемы аналогично варианту 5.

Рис. 4.3. Схема блока остановки ДАУ СДГ-Т

Варианты 2–4 – срабатывает реле К9 переключения пита­ния по цепи DL13–DA2-6–DA8и переключает серводвигатель топливной рейки на ДАУ. На входах DL15собираются сигналы, включающие реле K10уменьшения частоты вращения по цепи DA2-7–DA15. Частота вращения дизеля уменьшается до уставки конечного выключателя SQ_min (вариант 2)или про­межуточного выключателя SQ (варианты 3, 4). После охлаж­дения дизеля датчик BKW(варианты 2, 3) включает реле К12 рабочего стоп-устройства по цепи DL6–DL16–DA2-9–DA-10. При варианте 4 включается реле K10уменьшения частоты вра­щения по цепи DL6–перемычка–XT10–DL10–DL15–DA2-7–DA-15.

Серводвигатель выводит топливную рейку в положение отсечки топлива (до уставки SQ_min).

Схемой предусмотрено включение реле К12 рабочего стоп-устройства непосредственно по сигналу остановки по цепи SA_OFF (выключатель остановки)–перемычка–ХТ12–DL1-4–DL1-16–DA2-9–DA-10. Реле К12 дает сигнал на включение БКВ. Если за определенное время дизель не остановится (SQ – замкнут), то на входах DA2-4собираются сигналы с DL3и DL1-3, включающие реле К13 аварийного стоп-устройства по цепи: DA2-4–DL1-4–DA-11.

При снижении частоты вращения дизеля ниже уставки дат­чика SQ1отключается насос забортной воды, а при варианте 3 подключается серводвигатель и перемещает топливную рейку (положение минимальной устойчивой скорости (до установки SQ_min).

При остановке дизеля на входах DL2собираются сигналы, вызывающие на входе сигнал разблокировки памяти остановки (через элемент DL1-3) и отключения питания БО.

Блок неотключаемых элементов обеспечивает поддержание неработающего дизеля во включаемом резерве, автоматическое управление подогревом воды и масла в системах охлаждения и смазки дизеля и сигнализацию по температуре воды и масла (выше и ниже уставок датчиков температуры), уменьшение уровня масла и топлива ниже уставок датчиков уровня и ава­рийного перегрева воды и масла.

Блок аварийных защит обеспечивает защиту дизеля путем остановки при перегреве пресной воды в системе охлаждения, перегреве масла в системе смазки, падения давления или уровня охлаждающей воды и разносе дизеля.

Функциональный контроль обеспечивает проверку исправно­сти БУ перед пуском, во время длительного бездействия и ПТО путем контрольного теста в виде технологической последова­тельности операций управления. В систему контроля входит генератор тактовых импульсов, коммутатор контролируемых блоков, шифратор и информационный экран для определения и замены неисправного блока.