船舶电机与拖动 第11章 船舶舵机控制系统

三、液压舵机的结构型式
泵控型液压舵机 泵控型液压舵机的液压泵通常为双向变量泵，通过泵控
制杆改变变量泵的偏心距(径向柱塞泵)或斜盘倾角（轴向柱 塞泵）的方向和大小来改变液压油流动的方向和排量大小， 从而改变液压舵机的转动方向和转动速度。
索引
三、液压舵机的结构型式
泵控制杆液压调节器 系统为双位置闭环控制系统，内环为液压伺服调节器先
操舵装置控制系统的基本技术要求
9．电动或电动液压主操舵装置中的每一动力设备，应由主 配电板设一路独立馈电线直接供电，上述馈电线中的一路可 以由应急配电板供电。
10．小于1600总吨的船舶，属动力操作的辅助操舵装置如果 它不是电动的或由主要用于其他用途的电动机来驱动的则主 操舵装置可由主配电板以一路馈电线供电； 11．在驾驶室操纵的每一主操舵装置及辅助操舵装置的电控 制系统，应由位于舵机室内某处且与相应的操舵装置动力线 路联用的独立线路供电。
液压泵为双向变量系泵。其原理与前述的变向变量泵不同， 该液压泵的吸排油方向和排量由变频电机的转向和转速决定。
索引
第二节 舵机的操纵方式
舵机的操纵方式 无论是电动还是液压舵机，其操舵方式一般分为应急操
舵，随动操舵和自动操舵三种。 自动操舵方式是设备自动检测，并根据事先人为设定的
航向和规律进行的自动方式； 随动操舵方式则是根据人的实时指令进行的操作，是手
第十一章 船舶舵机控制系统
主要内容
1 船舶舵机控制系统的基本要求 2 舵机的操纵方式 3 舵机控制系统的结构组成 4 舵机控制系统的工作原理
第一节 舵机电力拖动与控制的基本要求
舵机的组成与分类： 舵机装置由操舵装置、舵机拖动与控制系统、机械传动
机构和舵叶等四大部分组成。 操舵装置是由安装在驾驶室的发送装置和位于舵机房的
接收装置组成，远洋船舶上装备的都是远距离控制自动操舵 仪，简称自动舵。
控制系统和机械传动机构两部合称舵机，是根据操舵装 置发出的操舵信号，使舵柱带动舵叶偏转的装置。根据拖动 方式的不同，舵机主要分为电动机械传动舵机（简称电动舵 机）和电动液压传动舵机（简称电动液压舵机）
索引
舵机装置及对其基本要求
电动舵机：
当一油缸注入高 压油而另一油缸排出 低压油时，推动撞杆 (类似于活塞)向低压 端移动，从而带动舵 柄、舵柱和舵叶偏转。
To：对舵机的要求
查看结构图
返回
操舵装置控制系统的基本技术要求
1．主操舵装置应在驾驶室和舵机室两处都设有控制器； 2．主操舵装置应按《钢质海船入级规范》的规定，设置两 套独立的控制系统，且每套系统均应能在驾驶室控制。 3．对于辅助操舵装置应在舵机室进行控制，若辅助操舵装 置是用动力操纵，则也应能在驾驶室进行控制，并应独立于 主操舵装置的控制系统。 4．在舵机舱应设有能将驾驶室操纵的任何控制系统从正在 运转的操舵装置上断开的设施，且此控制系统应能在驾驶室 某一位置被投入工作；
电动舵机通过机械传动机构，以很高减速比把电机高速 转动直接传送到舵柱的低速偏转。为适应舵机承受冲击负 荷的要求，电动 舵机的电力拖动 系统常采用直流 G-M控制系统。
为减小波浪 冲击影响，设有 缓冲弹簧。
舵机装置及对其基本要求
电动液压舵机：
目前远洋船舶的舵机几乎全部都采用电动液压舵机，电 动液压舵机采用双向变量油泵，由恒速电动机拖动，提供可 求
5．若主操舵装置为动力操舵，则舵角位置应在驾驶室进行 显示。舵角的显示装置应独立于操舵装置的控制系统，且在 舵机室内能看到舵角的指示； 6．驾驶室和舵机室应固定展示带有原理框图的适当操作说 明。此说明应表明操舵装置控制系统和动力转舵系统的转换 程序； 7．对于电动和电力液压操舵装置，应在驾驶室和合适的主 要机械控制位置装设指示其电动机正在运转的设备； 8．由一台或几台动力设备组成的每一电动或电动液压操舵 装置至少应由主配电板设两 路独立馈电线直接供电。但其 中的一路可以由应急配电板供电；
动操作方式； 单动操舵方式则是应急时的操作，是更为简易的手动操
作方式。
索引
舵机的操纵方式
1.应急操舵
单动操舵又称为香蕉柄操舵，其实质是一个香蕉形手柄 与一个转换开关，通过机械联动机构连接的手动控制开关。 香蕉柄右转，1-3接通时，舵叶右偏；香蕉柄左转，2-3接通 时，舵叶左偏；香蕉柄在中间位置，0-3接通，舵叶保持不 动。
舵机的操纵方式
电动舵机原理图：
在电动舵机原理框图中，单动操舵也仅仅是一个接通GM机组中直流发电机励磁回路的转换开关SA。SA左扳，发 电 机励磁绕组左正右 负，其电枢电压上 正下负，G-M机组中 直流电动机带动舵叶 左偏。反之，SA右 扳，电动机则带动舵 叶右偏。
舵机的操纵方式
导阀阀芯位移闭环控制，反馈元件为差动位移传感器。
索引
三、液压舵机的结构型式
2、阀控型液压舵机 阀控型液压舵机的液压泵通常为单向定量泵。定量泵的
排油方向和排量是不变的，通过三位四通阀控制液压舵机的 转向。
索引
三、液压舵机的结构型式
3、变频调速泵控型转叶舵机 变频调速泵控型转叶舵机液压原理如11-5图所示。图中，
操作特点可归纳为：手 扳舵转，复零舵停；左舵左 扳，回舵右扳；右舵右扳， 回舵左板。
舵机的操纵方式
电动液压舵机原理图
在电动液压舵机原理框图中，单动操舵仅仅是一个接通 电磁阀DCF1、DCF2的转换开关3WH。
电磁液压 阀DCF1、DCF2 分别用来接通 液压舵机的油 路，实现对舵 叶的偏转。该 图还表示随动 和自动操舵。
操舵装置控制系统的基本技术要求
12．操舵装置发生故障时，应在驾驶室内进行报警并应符合 报警系统的相应规定； 13．主操舵装置须具有足够的强度并能在船舶最大航海吃水 和最大营运前进航速时进行操舵，使舵自任一舷的35°，转 至另一舷的35°，并且于相同条件下自一舷的350转至另一 舷的30°所需时间不超过28 s。 14．辅助操舵装置应能在应急情况下迅速投入工作，且应能 在船舶最大航海吃水和以最大营运前进航速的一半但不小于 7 kn时进行操舵，使舵自一舷的15°，转至另一舷的15°， 且所需时间不超过60 s。