控制装置及具备该控制装置的船舶、以及统一控制方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410608686.2

申请日:

2014.11.03

公开号:

CN104627344A

公开日:

2015.05.20

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):B63H 21/20申请日:20141103|||公开

IPC分类号:

B63H21/20

主分类号:

B63H21/20

申请人:

三菱重工业株式会社

发明人:

斋藤英司

地址:

日本东京

优先权:

2013-235265 2013.11.13 JP

专利代理机构:

中科专利商标代理有限责任公司11021

代理人:

雒运朴

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内容摘要

提供一种对动力源不同的多个推进装置的主机控制装置进行统一控制的控制装置及具备其的船舶、以及统一控制方法。统一控制装置(80)对控制推进用蒸汽透平(10)的第一主机控制装置(61)以及控制输出变化的时间常数小于推进用蒸汽透平(10)的推进用电动马达(20)的第二主机控制装置(62)进行统一控制,其中第一主机控制装置(61)在远洋航行中,具备以推进用电动马达(20)的控制信息作为目标值而控制推进用蒸汽透平(10)的远洋航行模式。

权利要求书

权利要求书1.  一种控制装置,其对第一主机控制装置和第二主机控制装置进行统 一控制,所述第一主机控制装置控制第一动力源,所述第二主机控制装置 控制输出变化的时间常数小于所述第一动力源的第二动力源, 所述第一主机控制装置在远洋航行中,具备以所述第二动力源的控制 信息作为目标值而控制所述第一动力源的远洋航行模式。 2.  如权利要求1所述的控制装置,其中, 所述第二主机控制装置在港口航行中,具备以所述第一动力源的控制 信息作为目标值而控制所述第二动力源的港口航行模式。 3.  如权利要求2所述的控制装置,其中, 所述控制装置具备进行所述远洋航行模式以及所述港口航行模式的 模式切换的模式切换部。 4.  如权利要求1至3中任一项所述的控制装置,其中, 使用蒸汽透平作为所述第一动力源,使用电动马达作为所述第二动力 源。 5.  一种具备权利要求1至4中任一项所述的控制装置的船舶。 6.  一种统一控制方法,其具有: 控制第一动力源的第一主机控制步骤;及 控制输出变化的时间常数小于所述第一动力源的第二动力源的第二 主机控制步骤, 其中,所述第一主机控制步骤在远洋航行中,具备以所述第二动力源 的控制信息作为目标值而控制所述第一动力源的远洋航行模式执行步骤, 所述第二主机控制步骤在港口航行中,具备以所述第一动力源的控制 信息作为目标值而控制所述第二动力源的港口航行模式执行步骤, 所述统一控制方法具备进行所述远洋航行模式执行步骤以及所述港 口航行模式执行步骤的模式切换的模式切换步骤。

说明书

说明书控制装置及具备该控制装置的船舶、以及统一控制方法
技术领域
本发明涉及一种控制装置及具备该控制装置的船舶、以及统一控制方 法,更具体地说,涉及一种具有多个基于不同动力源的推进装置的控制装 置及具备该控制装置的船舶、以及统一控制方法。
背景技术
在具有多个推进轴的船舶中,例如在具有双轴推进轴的蒸汽透平船 中,推进装置在各轴是相互独立的。在此,对于使双机双轴的蒸汽透平的 独立的各轴的转速同步的控制,在专利文献1公开有自动进行转速的同步 的发明。
另外,还考虑各推进装置的动力源不同的情况。在专利文献2中公开 了一种涉及组合不同种类的动力源的混合动力推进系统的发明。
先行技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-37300号公报
专利文献2:日本特开2012-87750号公报
但是,在上述专利文献1公开的发明中,由于前提是各推进装置是相 同结构,因此,如果对不同结构的推进装置适用共通的控制信号,则由于 机械特性以及控制特性不同,所以存在着难以实现同步的问题。
另外,在上述专利文献2公开的发明中,由于旋转速度的时间常数大 的动力源,即匹配于针对控制指示的响应速度快的动力源的时间常数而使 时间常数小的动力源、即针对控制指示的响应速度慢的动力源的旋转速度 变动,因此,在进行速度的变动少且控制频率低的航行、例如远洋航行的 情况下,存在着对时间常数小的动力源频繁输出没必要的控制信号的问 题。
发明内容
本发明是鉴于这种情况而提出的,其目的在于,提供一种对动力源不 同的多个推进装置的主机控制装置进行统一控制的控制装置以及具备该 控制装置的船舶、以及统一控制方法。
为了解决上述问题,本发明的控制装置以及具备该控制装置的船舶、 以及统一控制方法采用以下手段。
本发明的第一方式是一种控制装置,其对第一主机控制装置和第二主 机控制装置进行统一控制,所述第一主机控制装置控制第一动力源,所述 第二主机控制装置控制输出变化的时间常数小于所述第一动力源的第二 动力源,所述第一主机控制装置在远洋航行中,具备以所述第二动力源的 控制信息作为目标值而控制所述第一动力源的远洋航行模式。
根据上述方式,对动力源不同的多个推进装置的主机控制装置进行统 一控制的控制装置具备远洋航行模式,以远洋航行中输出变化的时间常数 小的动力源、即相对于控制指示的产生输出以及变化的响应速度慢的第二 动力源的控制信息作为目标值,控制另一方的动力源。远洋航行是其他的 船舶的往来少的、在港弯以外的区域中的航行,大致以额定输出以及额定 船速进行航行,航行时的船速的增减的变动少且停船或转舵等驾船的频率 低。在该远洋航行中具备远洋航行模式,由此,以输出指示几乎不变、针 对指示能够持续供给一定输出的第二动力源的第二推进轴的轴转速作为 目标值,控制响应性平缓的第一动力源的第一推进轴的轴转速,可实现两 推进轴的轴转速的同步。由此,驾船者没必要手动实现同步,所以可以减 轻负担,能够提高船舶的推进效率。另外,由于从控制装置向各主机控制 装置发送控制各动力源的运转的信号,因此可对各个动力源进行控制。进 而,由于将输出变化的时间常数小于第一动力源的第二动力源的控制信息 作为目标值,所以与将一方的动力源设为目标值而控制时间常数小的动力 源的情况相比,能够抑制没必要的控制信号的输出。
在上述方式中,可以构成为,所述第二主机控制装置具备在港口航行 中,以所述第一动力源的控制信息作为目标值而控制所述第二动力源的港 口航行模式。
根据上述结构,对动力源不同的多个推进装置的主机控制装置进行统 一控制的控制装置由于具备在港口航行中将第一动力源的控制信息作为 目标值,并控制输出变化的时间常数小的第二动力源的港口航行模式,因 此,在港口内等通航船舶数多且航行时船速的增减、转舵等驾船的频率高 的港口航行中,指示转速频繁变化,将相对地针对状况变化平缓响应的第 一动力源的第一推进轴的轴转速作为目标值,控制响应性高的第二动力源 的第二推进轴的轴转速。由此,可实现两推进轴的轴转速的同步,能够进 行稳定的驾船。因此,驾船者没必要手动实现同步,所以可以减轻负担, 能够提高船舶的推进效率。另外,由于即便控制频率高也能够迅速响应而 同步,因此能够防止船舶蜿蜒航行。
在上述方式中,可以构成为,所述控制装置具备进行所述远洋航行模 式以及所述港口航行模式的模式切换的模式切换部。
根据上述结构,由于具备进行远洋航行模式以及港口航行模式的模式 切换的模式切换部,所以能够在与各个航行的特征匹配的模式下进行航 行。因此,即便具备动力源不同的多个推进装置,也能够进行与航行形态 相应的航行。
在上述方式中,可以构成为,使用蒸汽透平作为所述第一动力源,使 用电动马达作为所述第二动力源。
根据上述结构,由于使用蒸汽透平作为第一动力源,使用电动马达作 为第二动力源,所以可发挥作为各个动力源的优点,减小对环境的负荷, 可以实现燃费的改善。
另外,本发明的第二方式涉及的船舶具备上述任一个所述的控制装 置。
根据上述方式,即使在具备具有不同动力源的多个推进装置的主机控 制装置的情况下,也可以使两推进轴的轴转速同步,因此可以实现驾船者 的负担的减轻,能够提高船舶的推进效率。
本发明的第三方式的控制装置以及具备其的船舶、以及统一控制方法 具有:控制第一动力源的第一主机控制步骤;及控制输出变化的时间常数 小于所述第一动力源的第二动力源的第二主机控制步骤,其中,所述第一 主机控制步骤在远洋航行中,具备以所述第二动力源的控制信息作为目标 值而控制所述第一动力源的远洋航行模式执行步骤,所述第二主机控制步 骤在港口航行中,具备以所述第一动力源的控制信息作为目标值而控制所 述第二动力源的港口航行模式执行步骤,所述统一控制方法具备进行所述 远洋航行模式执行步骤以及所述港口航行模式执行步骤的模式切换的模 式切换步骤。
根据上述方式,对动力源不同的多个推进装置的主机控制装置进行统 一控制的控制装置,由于在远洋航行中具备将输出变化的时间常数小的动 力源的控制信息作为目标值、控制另一方的动力源的远洋航行模式,在港 口航行中具备将第一动力源的控制信息作为目标值、控制输出变化的时间 常数小的第二动力源的港口航行模式,进行远洋航行模式和港口航行模式 的模式切换,因此,在航行时的船速的增减变动少且船速控制的频率低的 远洋航行中,将输出指示几乎不变、能够针对指示持续供给一定输出的第 二动力源的第二推进轴的轴转速作为目标值,控制响应性平缓的第一动力 源的第一推进轴的轴转速,可实现两推进轴的轴转速的同步。另外,由于 从控制装置向各主机控制装置发送控制各动力源运转的信号,因此能够对 各个动力源进行控制。进而,与将一方动力源作为目标值而控制时间常数 小的动力源的情况相比,能够抑制没必要的控制信号的输出。
另外,在港口内等通航船舶数多、航行时的船速的增减、转舵等驾船 频率高的港口航行中,指示转速频繁变化,将相对地针对状况变化平缓响 应的第一动力源的第一推进轴的轴转速作为目标值,控制响应性高的第二 动力源的第二推进轴的轴转速。由此可实现两推进轴的轴转速的同步,能 够进行稳定的驾船。因此,驾船者没必要手动实现同步,所以可以减轻负 担,能够提高船舶的推进效率。另外,由于即使控制频率高也能够迅速响 应而同步,因此能够防止船舶蜿蜒航行。
进而,能够在与各个航行的特征匹配的模式下进行航行,即便具备动 力源不同的多个推进装置的主机控制装置,也能够进行与航行形态相应的 航行。
根据本发明,起到如下效果:由于具备远洋航行模式,在远洋航行模 式中,匹配于输出变化的时间常数小的动力源,进行另一方的动力源的控 制且使其同步,因此,能够容易对具有不同动力源的多个推进装置的主机 控制装置进行统一控制。
附图说明
图1是表示具备本发明的一实施方式的控制装置的推进装置的概略构 成图。
图2是表示船舶的远洋航行中的图1所示的控制装置的控制的框图。
图3是表示船舶的远洋航行中基于图1所示的控制装置的控制的第一 推进轴以及第二推进轴的轴转速的推移的图表。
图4是表示单轴情况下的输出与轴转速的特性的图表。
图5是表示船舶的港口航行中的图1所示的控制装置的控制的框图。
图6是表示船舶的港口航行中基于图1所示的控制装置的控制的第一 推进轴以及第二推进轴的轴转速的推移的图表。
符号说明
1  第一推进装置
2  第二推进装置
4  前进用低压透平
5  后退用透平
6  前进用高压透平
7  前进用中压透平
8  低压透平侧第一减速器
9  高压透平侧第一减速器
10 推进用蒸汽透平(第一动力源)
12 主锅炉
13 再热器
14 蒸汽产生装置
18,19 透平轴
20 推进用电动马达(第二动力源)
22 发电机
23 发动机
31,32 螺旋桨
41 第一推进轴
42 第二推进轴
51,52 第二减速器
61 第一主机控制装置
62 第二主机控制装置
80 统一控制装置(控制装置)
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的控制装置以及具备该控制装置的船舶、 以及统一控制方法的一实施方式。
图1示出了本实施方式的控制装置以及具备该控制装置的船舶、以及 统一控制方法的概略构成。
本实施方式的船舶具备:两个(右舷用、左舷用)推进装置即第一推 进装置1以及第二推进装置2;一个统一控制装置(控制装置)80。在本 实施方式中,设成第一推进装置1为右舷用,第二推进装置2为左舷用的 推进装置。
第一推进装置1以及第二推进装置2设置于甲板下的设备室(未图示) 内。第一推进装置1主要具备:推进用蒸汽透平(第一动力源)10、蒸汽 产生装置14、第一推进轴41、第一主机控制装置61。另外,第二推进装 置2主要具备:推进用电动马达(第二动力源)20、多个(图1中为三个) 发电机22、多个(图1中为三个)发动机23第二推进轴42第二主机控制 装置62。
推进用蒸汽透平10是再热透平式,并具备前进用低压透平4、前进用 高压透平6、作为再热透平的前进用中压透平7、后退用透平5。前进用低 压透平4、前进用高压透平6、前进用中压透平7构成单机的主机。主机 中,前进用低压透平4与后退用透平5借助一根透平轴18连结。前进用 高压透平6与前进用中压透平7借助一根透平轴19连结。
在推进用蒸汽透平10设有对供给的蒸汽量进行调整的喷嘴阀(未图 示),在喷嘴阀上具备对升速/减速进行探测的升程传感器(lift censor) (未图示)。
在前进用中压透平7连接高压透平侧第一减速器9。在前进用低压透 平4连接低压透平侧第一减速器8。在高压透平侧第一减速器9以及低压 透平侧第一减速器8的输出侧的另一端连接第二减速器51。高压透平侧第 一减速器9、低压透平侧第一减速器8以及第二减速器51被配置于推进用 蒸汽透平10的船尾侧。
第一推进轴41连接于第二减速器51。另外在第一推进轴41的另一端 设有可变距螺旋桨即螺旋桨31。
蒸汽产生装置14具备主锅炉12和再热器13。来自主锅炉12的高压 蒸汽被导向后退用透平5以及前进用高压透平6。在前进用高压透平6完 成做功的蒸汽被导向再热器13,被再过热。在再热器13被再过热的中压 蒸汽被导向再热透平即前进用中压透平7。
利用在由发动机23驱动的发电机22中产生的电力,驱动推进用电动 马达20,使动力传递给螺旋桨32。在推进用电动马达20连接第二减速器 52。
第二推进轴42连接于第二减速器52的输出侧。另外,在第二推进轴 42的输出侧即另一端,设有可变距螺旋桨即螺旋桨32。
在第一推进轴41以及第二推进轴42分别具备各自的转速发送器(未 图示)以及输出检测器(未图示)。
第一主机控制装置61被配置在设于设备室内的设备控制室(未图示)。 通过设于第一推进轴41的转速发送器以及输出检测器,向第一主机控制 装置61输入第一推进轴41的转速(以下称为“实轴转速”)以及轴输出 (以下称为“实轴输出”)的信号、及来自统一控制装置80的驾船指示信 号(运转信息)。
第一主机控制装置61通过控制设于推进用蒸汽透平10的喷嘴阀的阀 升程(valve lift),进行推进用蒸汽透平10的启动、停止、前进后退、 增减速的控制。另外,第一主机控制装置61具有中央运算处理装置(未 图示),其用来算出与指示转速或指示输出相应的推进用蒸汽透平10的喷 嘴阀的指示阀升程。
第一主机控制装置61通过中央运算处理装置算出与驾船者发送的驾 船指示信号对应的第一推进轴41的指示转速。进而,中央运算处理装置 算出与指示转速以及指示输出对应的推进用蒸汽透平10的喷嘴阀的指示 阀升程。另外,中央运算处理装置算出与驾船者发送的驾船指示信号相应 的推进用蒸汽透平10的指示输出。
第二主机控制装置62配置于控制室(未图示)。通过设于第二推进轴 42的转速发送器以及输出检测器,向第二主机控制装置62输入第二推进 轴42的实轴转速以及实轴输出的信号、及来自统一控制装置80的驾船指 示信号。
第二主机控制装置62通过控制向与第二推进轴42连接的推进用电动 马达20供给的供给电力(即输出),从而进行推进用电动马达20的启动、 停止、前进后退、增减速的控制。另外,第二主机控制装置62具有中央 运算处理装置(未图示),其用来算出与指示转速或指示输出相应的向推 进用电动马达20供给的供给电力。
第二主机控制装置62通过中央运算处理装置算出与驾船者发送的驾 船指示信号对应的第二推进轴42的指示转速。进而,中央运算处理装置 算出与指示转速以及指示输出对应的向推进用电动马达20供给的供给电 力。另外,中央运算处理装置算出与驾船者发送的驾船指示信号相应的推 进用电动马达20的指示输出。
统一控制装置80被设置在设于设备控制室的中央控制盘(未图示) 内。向统一控制装置80输入:从设于第一推进轴41以及第二推进轴42 的转速发送器以及输出检测器得到的实轴转速以及实轴输出的信号、第一 推进装置1以及第二推进装置2的运转信息。
下面,对图1所示的统一控制装置80的航行时的控制进行说明。
例如,在右舷以及左舷的推进装置相同的情况下,接收来自驾船者的 控制指示,各自由共通的控制信号进行调整,可实现同步。但是,在如本 实施方式那样是动力源不同的结构的推进装置的情况下,难以如前述那样 采用共通控制信号进行控制而实现两轴同步。
因此,在本实施方式中,设一方的轴转速为目标值,使另一方的轴转 速同步。在此,船舶航行的航行形态在港口内和港口外是不同的。因此, 需要与各个航行形态相应的控制。
基于图2,对图1所示的统一控制装置80的远洋航行时的控制进行说 明。
港口外的远洋航行时,航行时的船速增减的频率低于港口航行时,在 保持额定附近的状态下运用,或者在保持配合于装卸日程而调整了的船速 (输出)的状态下运用。
在双轴透平船的远洋航行中,控制指示是阀升程控制(即输出控制), 控制主轴,以成为与指示的阀升程相当的输出。但是,即便是相同的输出, 也设想由于水文情况等而在右舷以及左舷、即在第一推进轴41以及第二 推进轴42的主轴转速上产生差异的情况,因此,驾船者发送的驾船指示 信号是基于电报机(未图示)的输出,但希望实际的控制信号是作为其指 示输出的结果而得到的转速。
在本实施方式中,远洋航行的情况是比较稳定驾船的状态,负荷或转 速调整的频率也低,因此,将持续供给一定输出(即电力)的电气推进设 备即左舷侧的推进用电动马达20的第二推进轴42的轴转速R P M-P设 为目标值,同步控制对象是响应性平缓的透平推进设备即右舷侧的推进用 蒸汽透平10的第一推进轴41的轴转速R P M-S。
这是因为,在远洋航行中,如前述那样,船速增减的频率低于港口航 行时,在保持船速的状态下运用,所以,即便例如因天候或外部扰乱因素 等而使得转速受到变动,其影响也少,因此,即便船速多少发生变化,也 几乎没必要改变输出。因此,优选供给一定的输出,此时,针对第二推进 装置2的推进用电动马达20,第二主机控制装置62供给一定的输出即电 力。将此时的推进用电动马达20的轴转速R P M-P设为目标值,对针 对变动响应低的第一推进装置1的推进用蒸汽透平10的轴转速R P M- S进行控制。
驾船者利用在设于船桥(未图示)的控制盘(未图示)上设置的电报 机,发送船速度指示的驾船指示信号。发送的驾船指示信号被发送向设于 中央控制盘内的统一控制装置80(参照图1)。统一控制装置80发送信号, 以便从驾船者向第二主机控制装置62发送的驾船指示信号算出推进用电 动马达20的指示输出,利用算出的推进用电动马达20的指示输出,进行 控制推进用电动马达20的增减速的输出控制,然后,通过转速控制来控 制推进用电动马达20。
第二主机控制装置62对推进用电动马达20供电,并将与该电力相应 的轴转速R P M-P提供给第二推进轴42。第二推进轴42的实轴转速R P M-P(t)被反馈给第二主机控制装置62,通过该反馈控制进行调整, 以成为指示转速。
另外,第二推进轴42的实轴转速R P M-P(t)是对第一推进装 置1的第一主机控制装置61的P I控制的输入数据。通过P I控制而传 给第一主机控制装置61的轴转速R P M-S′(t)是第一推进轴41的 目标轴转速,并被提供给第一推进轴41。第一推进轴41的实轴转速R P  M-S(t)被反馈给第一主机控制装置61,并且作为P I控制的输入数 据。
在此,对于P I控制的各反馈增益,在设定前进行试验,并一起设定 其结果。
需要说明的是,第一推进轴41的实轴转速达到目标轴转速后,也逐 次监视第一推进轴41的实轴转速以及实轴输出,在目标轴转速和实轴转 速之间产生偏差的情况下,进行使第一推进轴41的实轴转速增减速的转 速控制,以与目标轴转速一致。
如此,利用推进用蒸汽透平10的响应性低、即时间常数长这一性质, 以推进用电动马达20的轴转速R P M-P为目标,使推进用蒸汽透平10 的轴转速R P M-S平缓地追随。由此,在船速的变动不频繁、输出几乎 控制为一定的远洋航行中,可容易进行两舷的轴转速的同步。
图3示出远洋航行时的驾船指示信号和针对其的第二推进轴42以及 第一推进轴41的轴转速的推移。在该图中,横轴表示远洋航行时的时间 推移,纵轴表示各推进轴的轴转速。
在远洋航行时,由于进行阀升程控制,所以驾船指示信号指示输出, 但在本图表中,示出与该输出相当的转速。
在远洋航行时,驾船指示信号在高的值的范围内变动少。针对于此, 首先,控制第二推进轴42的轴转速R P M-P,以第二推进轴42的轴转 速R P M-P作为目标值,第一推进轴41的轴转速R P M-S平缓地响 应。
图4示出设为单轴的情况的轴转速相对于输出的特性的图表。在该图 中,横轴表示推进轴的轴转速,纵轴表示输出。
在输出高的范围内,即使输出提高,轴转速的变动也少。例如,在输 出从80%上升向90%即上升10%的情况下,轴转速的变动是4%左右。 相反,在输出低的范围内,即使输出的上升少,轴转速也较大地变动。例 如,在输出从10%向20%上升即上升10%的情况下,轴转速的变动是12% 左右。在此,在远洋航行中,由于在船速快且输出高的范围内运用,所以 轴转速的变动少且对船的航行的影响少。相反,在港口航行中,由于在船 速慢且输出低的范围内运用,所以轴转速容易变动且容易受到外部扰乱因 素影响。因此,需要根据航行形态的不同,而区分使用远洋航行模式以及 港口航行模式。
下面,基于图5,对图1所示的统一控制装置80的港口航行时的控制 进行说明。
在港口内的港口航行时,通航船舶数量多于远洋航行时,航行时的船 速增减、转舵的频率变高。
因此,在双轴透平船的港口航行中,控制指示是轴转速控制,需要控 制各轴,以使其成为指示的轴转速。
在本实施方式中,在港口航行的情况下,与远洋航行时相比,航行量 多,负荷、转速调整的频率高,因此,将作为透平推进设备的右舷侧的推 进用蒸汽透平10的第一推进轴41的轴转速R P M-S设为目标值,同步 控制对象是响应性高的电气推进设备即左舷侧的推进用电动马达20的第 二推进轴42的轴转速R P M-P。
驾船者利用在设于船桥的控制盘设置的电报机,发送船速度指示的驾 船指示信号。发送的驾船指示信号被发送到在中央控制盘内设置的统一控 制装置80(参照图1)。统一控制装置80向第一主机控制装置61发送信 号,以通过转速控制来控制推进用蒸汽透平10。第一主机控制装置61进 行对供给到推进用蒸汽透平10的蒸汽量进行控制而使推进用蒸汽透平10 增减速的转速控制,使得推进用蒸汽透平10与根据驾船者发送的驾船指 示信号算出的指示转速一致。
第一主机控制装置61算出与驾船指示信号相应的指示转速,向推进 用蒸汽透平10的喷嘴阀发送转速的指示信号,将与该转速相应的轴转速 R P M-S提供给第一推进轴41。第一推进轴41的实轴转速R P M-S (t)被反馈给第一主机控制装置61,通过该反馈控制进行调整以成为指 示转速。
另外,第一推进轴41的实轴转速R P M-S(t)为针对第二推进 装置2的第二主机控制装置62的P I控制的输入数据。通过P I控制而 传给第二主机控制装置62的轴转速R P M-P′(t)设为第二推进轴 42的目标轴转速,并提供给第二推进轴42。第二推进轴42的实轴转速R  P M-P(t)被反馈给第二主机控制装置62,并且设为P I控制的输入 数据。
在此,对于P I控制的各反馈增益,在设定前进行试验,并一起设定 其结果。
需要说明的是,在第二推进轴42的实轴转速达到目标轴转速后,也 逐次监视第二推进轴42的实轴转速以及实轴输出,在目标轴转速和实轴 转速之间产生偏差的情况下,进行使第二推进轴42的实轴转速增减速的 转速控制,以目标轴转速一致与。
图6示出港口航行时的驾船指示信号(轴转速)和针对其的第一推进 轴41以及第二推进轴42的轴转速的推移。在该图中,横轴表示港口航行 时的时间推移,纵轴表示各推进轴的轴转速。
在港口航行时,驾船指示信号指示的轴转速在低的值的范围内频繁地 较大变动。针对于此,控制第一推进轴41的轴转速R P M-S,将第一 推进轴41的轴转速R P M-S设为目标值,第二推进轴42的轴转速R P M-P具有高的追随性而响应。
在船舶的航行中,如上所述,航行形态有远洋航行和港口航行。在航 行形态从远洋航行变为港口航行时,统一控制装置80通过模式切换部(未 图示)进行从远洋航行模式向港口航行模式的切换。另外在从港口航行向 远洋航行变更时,进行相反的切换。由此,可以实现效率好的航行,可以 减轻驾船者的负担。
以上,如说明的那样,根据本实施方式的控制装置以及具备该控制装 置的船舶以及统一控制方法,对动力源不同的多个推进装置的主机控制装 置进行统一控制的统一控制装置80具备远洋航行模式,在该模式中,将 远洋航行中输出变化的时间常数小的推进用电动马达20的控制信息设为 目标值,控制推进用蒸汽透平10,因此,在航行时船速的增减变动比港口 航行时少且船速控制的频率低的远洋航行中,将输出指示几乎不变、对于 指示能够持续供给一定输出的推进用电动马达20的第二推进轴42的轴转 速作为目标值,控制响应性平缓的推进用蒸汽透平10的第一推进轴41的 轴转速,可实现两推进轴的轴转速的同步。由此,驾船者没必要手动实现 同步,所以可以减轻负担,能够提高船舶的推进效率。另外,由于从统一 控制装置80向各主机控制装置61以及62发送控制各动力源10以及20 的运转的信号,因此,能够对各个动力源10以及20进行控制。进而,与 将一方动力源设为目标值而控制时间常数小的动力源的情况相比,能够抑 制没必要的控制信号的输出。
另外,由于具备港口航行模式,所以在通航船舶数量多于远洋航行时、 航行时船速的增减的频率高的港口航行中,指示转速频繁变化,将相对地 针对状况变化而平缓响应的推进用蒸汽透平10的第一推进轴41的轴转速 作为目标值,对响应性高的推进用电动马达20的第二推进轴42的轴转速 进行控制。由此,可实现两推进轴的轴转速的同步,可以进行稳定的驾船。 因此,驾船者没必要手动实现同步,所以可以减轻负担,能够提高船舶的 推进效率。另外,即便控制频率高,也能够迅速响应而同步,因此能够防 止船舶蜿蜒航行。
另外,由于具备进行远洋航行模式以及港口航行模式的模式切换的模 式切换部,所以,能够在与各个航行的特征匹配的模式下进行航行。因此, 即便具备动力源不同的多个推进装置的主机控制装置,也能够实现与航行 形态相应的航行。
另外,使用蒸汽透平作为第一动力源10,使用电动马达作为第二动力 源20,因此,发挥作为各个动力源的优点,能够减小对环境的负荷,实现 燃费的改善。
以上,参照附图详述了本发明的实施方式,但具体的结构不限于该实 施方式,在不脱离本发明要旨的范围内的设计变更等也包含于本发明。
例如,也可以使轴发电机连接于推进用蒸汽透平10的船首侧,将轴 发电机发出的电力作为推进用电动马达20的工作电力的一部分。
另外,在上述的实施方式中,动力源是再热透平以及电动马达,但也 可以是非再热透平、气体透平以及柴油设备等,只要是输出变化的时间常 数、即对于控制指示的产生输出以及变化的响应速度不同的动力源的组 合,无论何种组合,例如一方是柴油设备,另一方是蒸汽透平的组合,都 可以适用。另外,推进轴虽然是双轴,但也可以是3轴以上的推进轴。不 管哪种情况,以输出变化的时间常数为基准,在远洋航行以及港口航行中 通过切换航行模式,能够进行与航行形态相应的航行。
另外,在上述实施方式中,说明了在将一方的轴转速设为另一方的目 标轴转速的情况的控制中,采用P I控制,但也可以采用P I D控制。
另外,在上述实施方式中,未设置离合器,并设螺旋桨31以及32为 可变距螺旋桨,但本发明不限于此,也可以设置离合器并采用定距螺旋桨。

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提供一种对动力源不同的多个推进装置的主机控制装置进行统一控制的控制装置及具备其的船舶、以及统一控制方法。统一控制装置(80)对控制推进用蒸汽透平(10)的第一主机控制装置(61)以及控制输出变化的时间常数小于推进用蒸汽透平(10)的推进用电动马达(20)的第二主机控制装置(62)进行统一控制,其中第一主机控制装置(61)在远洋航行中,具备以推进用电动马达(20)的控制信息作为目标值而控制推进用蒸汽。

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