Đồ án tốt nghiệp: Trang bị điện tàu ô tô 4900 đi sâu tìm hiểu về quá trình kiểm tra cài đặt thông số và chạy thử nồi hơi
Trang 1………… o0o…………
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TRANG BỊ ĐIỆN TÀU Ô TÔ 4900 ĐI SÂU TÌM HIỂU VỀ QUÁ TRÌNH KIỂM TRA CÀI ĐẶT THÔNG SỐ VÀ CHẠY THỬ NỒI HƠI
Trang 2
LỜI NÓI ĐẦU
Giao thông vận tải là một nghành quan trọng trong nền kinh tế quốc dân Đặc biệt trong công cuộc đổi mới đất nước hiện nay, chúng ta đã thiết lập quan hệ ngoại giao và buôn bán với nhiều nước trên thế giới, do đó yêu cầu chuyển hàng hoá giữa nước ta với các nước trên thế giới và giữa các vùng trong nước càng được đòi hỏi lớn Để thực hiện nhiệm vụ nặng nề
đó, nghành Hàng Hải Việt Nam không ngừng phải đổi mới, không ngừng phải nâng cao trình
độ chuyên môn của cán bộ thuyền viên mà còn từng bước hiện đại hoá đội tàu và tự động hoá toàn bộ các hệ thống trên tàu để nâng cao độ tin cậy, an toàn cho con tàu, giảm bớt thời gian hành trình, giảm bớt số người phục vụ đồng thời cải thiện điều kiện làm việc của thuyền viên nhằm đem lại hiệu quả kính tế cao
Trong suốt quá trình học tập ở trường Hàng Hải Việt Nam và được sự dìu dắt, dạy bảo của các thầy cô giáo trong trường và trong khoa Điện - Điện Tử Tàu Biển, cùng với sự giúp đỡ của các bạn trong lớp Qua thời gian thực tập tốt nghiệp được khoa và nhà trường giao cho đề tài:
“Trang bị điện tàu ô tô 4900.đi sâu tìm hiểu về quá trình kiểm tra,cài đặt thông số và chạy thử nồi hơi "
Được sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo trong khoa Điện - Điện Tử Tàu Biển Đặc
biệt là sự giúp đỡ của thầy giáo hướng dẫn: ThS Tống Lâm Tùng
Cùng sự giúp đỡ của bạn bè và sự nỗ lực cố gắng của bản thân, đến nay em đã hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp
Đây là lần đầu tiên làm quen với nghiên cứu đề tài cho nên bản đồ án tốt nghiệp còn nhiều thiếu sót Em rất mong được đóng góp của các thầy cô giáo trong khoa Điện - Điện Tử Tàu Biển và các bạn để đồ án tốt nghiệp của em hoàn thiện hơn
Em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiện
Trần Xuân Hùng
PHẦN MỞ ĐẦU : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TÀU Ô TÔ
1.Giới thiệu chung về tàu ô tô :
Trang 3Tàu ô tô là một trong những con tàu đóng mới hiện đại nhất của nước ta hiện nay.tàu được đóng mới tại nhà máy đóng tàu HẠ LONG.Tàu ô tô VICTORY LEADER là con tàu đóng mới đầu tiên trong seri 6 chiếc của nhà máy.Nó thuộc quyền sở hữu của hãng NYK của Nhật
Mô tả khái quát về con tàu :
Tàu được thiết kế là loại tàu chở ô tô, loại chân vịt đơn, lái bằng độngcơ diesel, phù hợp cho việc chuyển ô tô có chứa nhiên liệu trong két (và ăc qui được kết nối) gồm các loại ôtô buýt mini, xe con, xe rơ moóc, và các loại xe khác thuộc phạm vi đặc tính độ bền và kết cấu hình học của khu vực chở hàng và phục vụ cho việc buôn bán mậu dịch trên toàn thế giới
Tàu sẽ có sống mũi nghiêng, mũi quả lê, đuôi vuông (đuôi mặt vát); hệ lực đẩy (máy chính) sẽ được bố trí tại phía đuôi tàu, một boong khu buồng ở dài sẽ được bố trí trên đỉnh gara ô tô Tàu được thiết kế với 8 boong cố định (gồm các boong 1, 2, 3, 4, 5, 7, 9 và 10) và 2 boong nâng hạ (gồm boong 6 và 8)
Các thông số chính của tàu :
- Chiều dài toàn bộ khoảng :185,60m
- Chiều dài giữa hai đường vuông góc : 174,00m
- Chiều rộng theo lý thuyết : 32,26m
- Cao mạn tới boong 5 ( boong dâng mũi) :14,10m
- Cao mạn tới boong 1(mặt đáy đôi) :3,50m
- Cao mạn tới boong 2 :5,84m
- Cao mạn tới boong 3 :8,18m
- Cao mạn tới boong 4 :10,87m
- Cao mạn tới boong 6 (boong nâng hạ) :17,33m
(Vị trí thay đổi tối thiểu là 17,83m)
- Cao mạn tới boong 7 :20,36m
- Cao mạn tới boong 8 (boong nâng hạ) :23,34m
(Vị trí thay đổi tối thiểu là 23,74m)
- Cao mạn tới boong 9 :26,14m
- Cao mạn tới boong 10 :26,60m
- Cao mạn tới boong 11(boong liên tục trên cùng): 30,96m
(31,06m –C.L)
- Cao mạn tới boong 12 (đỉnh nhà boong) :33,81m
- Cao mạn tới boong 13 (buồng lái) : 36,56m
- Mớn nước theo thiết kế : 8,40m
Trang 4- Trọng tải toàn phần tương ứng với mớn nước thiết kế khoảng 10300m tấn
- Mớn nước mô hình : 9,35m
- Trọng tải toàn phần tương ứng với mớn nước mô hình khoảng 14700m tấn
- Công suất liên tục tối đa (MCR)/rpm : 13560 kw/105
- Tốc độ chạy thử tại mớn nước thiết kế với 90% công suất liên tục tối đa:
- Công suất liên tục tối đa (MCR)/rpm : 13560 kw/105
- Tốc độ chạy thử tại mớn nước thiết kế với 90% công suất liên tục tối đa: khoảng 20,5 hải lý
-Máy chính của hãng MAN-BXW loại 6s60ME-C côngsuất liên tục tối đa 13560 kw ở vòng quay 105rpm
- Công suất thông thường của máy (tại 90% công suất liêu tục tối đa) là khoảng 12204
kw tại vòng quay 101.4rpm
-Tàu được bố trí một chân vịt mũi và một chân vịt lái
- Máy chính là loại máy diesel tốc độ thấp, được kết nối trựctiếp chân vịt bước cố định
-Chế độ tự động của tàu cho phép vận hành buồng máy ở chế độ không có người trực
2.Giới thiệu về hệ thống điện tàu ô tô :
Cụm máy phát chính :
a) Trang bị ba máy phát chính Động cơ phụ ăn khớp trực tiếp với cụm phát
b) Loại đồng bộ không chổi than tự kích từ, tự làm mát qua bầu lọc độ cách điện I823, cấp cách điện >“B” có bộ điều chỉnh điện áp tự động
c) Bộ điều chỉnh điện áp tự động và rơle cài đặt điện áp để điều chỉnh bằng tay lắp trong bảng điện chính
d) Ba máy phát chính lai bằng máy diezel 1750KVA mỗi chiếc, 3 pa, 450v, 60H2 hệ số nguồn định mức 0,8
e) Máy phát cho phép hoạt động song song
Trang 5c) Bộ tự động khởi động máy phát sự cố sẽ hoạt động khi mất điện áp trên thanh cái bảng sự cố cấp 440v
d) Việc cấp nguồn khởi động từ các ắc quy độc lập
Trang 6
PHẦN I : TRANG THIẾT BỊ ĐIỆN TÀU Ô TÔ Chương 1 : Bảng điện chính tàu ô tô :
1 Cấu tạo chung của bảng điện chính tàu ô tô :
a) Bảng điện chính bố trí trong buồng điều khiển máy (ECR)
b) Bảng điện là loại kết cấu thép 2 tấm trước và bên cạnh là loại treo bằng bản lề hoặc
có thiết kế kiểu môđun tiêu chuẩn (theo tiêu chuẩn nhà chế tạo) đứng độc lập, tự làm mát, cấp bảo vệ Ip22 cáp đấu vào bảng luồn từ dưới lên phía trước và 2 bên không lắp tay vịn
c) Khu vực trước và 2 bên bảng điện chính trải thảm cách điện (trải thảm trực tiếp lên mặt boong đã đổ semtec)
d) Cơ cấu ngắt lắp dùng cho các bộ phận ít sử dụng, nhóm ít hoặc 1 trong 2 máy phát đang chạy song song bị hỏng, việc ngắt nguồn sẽ được khôi phục đóng lại nguồn chỉ thực hiện bằng tay
e) Bảng điện chính bao gồm các bảng điện nhỏ sau
- 3 bảng máy phát
- 1 bảng hoà đồng bộ
- 1 bảng chân vịt mũi – 1 bảng chân vịt lái
- Các bảng cấp nguồn 440v theo yêu cầu
- bảng nhóm khởi động cần thiết
- 2 bảng cấp nguồn 230v
f) các bảng máy phát và hoà đồng bộ bố trí trong pjhần chính của bảng điện chính, các
hệ tiêu thụ được cấp nguồn trở từ thanh cái 440v và bố trí đối xứng đảm bảo phù hợp
g) Phía trước bảng điện chính được phủ quang bằng các sợi phát sóng từ phía trên nóc xuống
2 Bảng điện máy phát :
Mỗi bảng máy phát bê ntrong gồm
- 1 cầu dao mạch chính loại thò tay nắm ra ngoài, hệ bảo vệ điện áp thấp, công suất ngược quá tải và đoản mạch
- 1 ampekế có công tắc chọn pha
- 1 vônkế có công tắc chọn pha
Trang 72.1 Bảng hòa đồng bộ :
Bảng hoà đồng bộ có bộ hoà đồng bộ bằngtay và bộ phân tải trang bị kèm gồm
- 3 cầu dao mạch chính kèm công tắc sóng/ngắt
- 3 hộp rơle điều khiển điều tốt máy phụ
- 1 bộ hoà có rơle điều khiển
- 3 đèn hoà (hoà khi không có chiếu sáng) kèm rơle điều khiển
- 1 công tắc chuyển chế độ manual/pms
- 1 đồng hồ đo tần số kép cho thanh cái và máy phát kèm công tắc chọn
- 3 đèn báo (máy phát đang chạy)
- 3 đèn báo cầu dao máy phát đang ngắt
- 3 đèn báo cầu dao máy phát đang đóng
- 3 đèn báo máy phụ tự động/dự phòng
- 1 đèn báo máy phát sự cố đang chạy
- 1 đèn báo đang đấu điện bờ
- 1 đèn báo máy phát sự cố đang chế độ chờ
- 1 đồng hồ đo cách điện kèm báo động tiếp đất cho thiết bị chính 440v
2.2 Bảng bộ cấp nguồn 440v và máy phát sự cố :
- Số lượng cần thiết các MCCB
- Công tắc từ tại các vị trí yêu cầu
- 1 bộ cấp dự phòng ở mỗi phía bảng điện chính MSB
- Ampekế (chỉ 1 pha) trong hệ cấp nguồn phụ và chính các bộ cấp khác chỉ có đèn báo đang hoạt đọng, bảng báo động có các chi tiết báo động cần thiết
- 1 đèn báo máy phát dạng chung
- 1 rơ le đóng/ngắt cầu dao máy phát
- 1 đèn báo cầu dao máy phát đang đóng
- Đèn báo cầu dao máy phát đang ngắt
- Công tắc bộ hâm đang chế độ chờ đóng/ngắt kèm đèn báo đang hâm sấy
Trang 8- Số lượng cần thiết MCCB kèm bộ cấp tự động
- Đồng hồ đo cách điện cĩ báo động điện trở thấp (trong AMCS) chỉ hoạt động khi bảng
sự cố khơng được cấp ngườn từ bảng điện chính Các hệ tiêu thụ sau được cấp nguồn từ bảng
sự cố 440v
- Biến áp sự cố
- Quạt giĩ buồng máy phát sự cố
- 1 máy nén khí chính
- 1 quạthút buồng máy
- Hệ nâng xuồng cứu sinh cơng tác
- 1 bộ nguồn máy lái
- Bơm bơi trơn & bộ các máy phụ
- Bơm cứu hoả sự cố
- Ổ cắm đầu ra máy nén khí thở
- Bơm nước ngọt chính làm mát tự cản
- 1 bơm nước biển làm mát chính
- 1 máy cò áp xuất thấp
- Đồng hồ đo cách điện cĩ báo động điện trở thấp (trong AMCS)
- Các hệ tiêu thụ sau được cấp nguồn từ ESB 220v
- bàn điều khiển buồng điều khiển máy
- Bàn điều khiển buồng lái(BC)
Trang 9- Bộ cấp nguồn liên tục (UPS)
- Điều khiển còi hơi (qua bảng buồng lái)
- Tủ nạp ắc quy khởi động
- Hệ dừng sự cố từ xa
3 Bảo vệ cho trạm phát điện tàu thủy :
3.1 Khái niệm chung :
Trong quá trình khai thác hệ thống điện năng trên tàu thủy,luôn cố khả năng xảy ra sự
cố hoặc hư hỏng ở mỗi chế độ công tác khác nhau.Vì vậy các hệ thống này phải có các thiết bị bảo vệ đặc biệt.Mỗi phần tử trong hệ thống điện năng tàu thủy như máy phát,máy biến áp,động cơ điện,đường cáp phải có một hoặc nhiều thiết bị bảo vệ riêng biệt.Việc bảo vệ mang ý nghĩa rất quan trọng sau:
- Tự động ngắt mạch những phần tử có sự cố,tách chúng ra khác đna hoạt động bình thường.Hình thức bảo vệ nayfcos tác dụng ngăn ngừa hậu quả tiếp theo có thể đưa đến ngắt mạch các phần tử khác
- Tự ngắt mạch một số phần tử thuộc hệ thống điện năng ( phần tử đó chưa cố sự cố )
VD : Khi máy phát bị quá tải, tự động ngắt bớt phụ tairddeer giảm dòng cho máy phát.Hoặc
có những tín hiệu dự báo những chế độ công tác khác với chế độ định mức
3.2 Yêu cầu của các phần tử bảo vệ :
Xuất phát từ tầm quan trọng và ý nghĩa của việc bảo vệ hệ thống, phần tử bảo vệ cần
thoả mãn những yêu cầu sau :
- Bảo vệ phải có tính chất chọn lọc :
Nghĩa là thiết bị bảo vệ chỉ ngắt mạch các phần tử hư hỏng, có sự cố thật, tính chất này sẽ đảm bảo độ tin cậy hoạt động liên tục của các phụ tải khác
+ Bảo vệ phải có tính tác động nhanh :
Nhờ tác dụng nhanh mà có thể hạn chế ảnh hưởng xấu đến các phần tử khác hoặc các máy phát đang công tác song song, nâng cao tính ổn định động của máy phát và hệ thống năng lượng Muốn vậy việc chỉnh định thời gian tác động của thiết bị bảo vệ phải phù hợp, thời gian đó không vượt quá 0,1 0,5 giây
Tuy nhiên không phải lúc nào thời gian tác động cũng được phép nhanh, ví dụ như : quá tải một thiết bị quan trọng chỉ được dự báo chứ không được ngắt mạch
- Bảo vệ phải có độ tin cậy :
Các thiết bị bảo vệ rất ít khi hoạt động vì ít khi xảy ra sự cố , song có khi lại xẩy ra sự cố liên tục cách nhau một vài giây , vài giờ , vài tháng , vài năm , v.v… Tuy nhiên một khi xảy ra
sự cố thì các thiết bị bảo vệ phải hoạt động được và đúng Do đó cấu tạo chúng phải hết sức đơn giản, tin cậy và dễ tháo lắp
Trang 10- Bảo vệ phải có độ nhạy :
Đây là tính chất quan trọng để đảm bảo thiết bị phản ứng ngay với những hiện tượng hư hỏng, sự cố Độ nhạy của thiết bị bảo vệ được biểu thị bằng hệ số nhạy cảm Kn Ví dụ : thiết
Ingmin : Dòng ngắn mạch nhỏ nhất mà thiết bị bảo vệ hoạt động
Ihd : Dòng hoạt động đã dược ghi trước trên bảng thông số của nó
Những phần tử bảo vệ chính thường là rơle, cầu chì và Aptômát
3.3 Bảo vệ cho máy phát điện :
Máy phát điện là thiết bị cần bảo vệ quan trọng nhất trong hệ thống trạm phát điện Chính vị vậy việc bảo vệ máy phát là vấn đề rất quan trọng Máy phát điện bị hư hỏng thường
do các nguyên nhân sau: Chất cách điện của cuộn dây Stato, Roto bị hỏng gây ra ngắn mạch giữa các vòng dây trong cùng pha Ngắn mạch giữa cuộn dây với vỏ máy, giữa các pha với nhau Ngắn mạch kiểu này gần như không có cách bảo vệ
Ngoài sự cố ngắn mạch còn có các sự cố khác như: dòng quá tải, công suất ngược, thấp áp, tần số thấp … Vì vậy máy phát điện trên tàu thuỷ cần có các thiết bị bảo vệ sau đây:
- Bảo vệ ngắn mạch cho máy phát
- Bảo vệ quá tải cho máy phát
- Bảo vệ công suất ngược cho máy phát
- Bảo vệ thấp áp cho máy phát
- Bảo vệ điện áp cao cho máy phát
Ngoài những bảo vệ trên còn có những loại bảo vệ khác như: Bảo vệ mất pha, bảo vệ tần số thấp, điện trở cách điện thấp, nhiệt độ công tác quá cao… Trên tàu Tây Sơn người ta lắp đặt hai thiết bị bảo vệ riêng biệt đó là:
- Bảo vệ quá tải
- Bảo vệ công suất ngược
4 Bố trí của panel bảng điện chính :
4.1 PANEL 1: Nhóm PANEL khởi động số 1-1 (GROUP STARTER PANEL 1-1) bao gồm các phần tử sau:
1A1: Bơm nước ngọt làm mát máy chính số 1(No1 ME COOLING S.W PUMP) + H4: Đèn màu xanh báo điện trở sấy đang hoạt động
+ H0: Đèn màu trắng báo nguồn đã được cấp
+ H5: Đèn màu đỏ báo bơm đang gặp sự cố
+ S4: Công tắc bật hay tắt điện trở sấy
Trang 11+ S1: Nút ấn dừng hay khởi động bơm
+ S3: Công tắc chọn vị trí khởi động LOCAL-REMOTE
+ HR: Đồng hồ đo thời gian hoạt động của bơm
+ Đồng hồ ampe kế đo dòng điện
1A2: Dự phòng SPARE
+ H0: Đèn màu trắng báo có nguồn
+ H5: Đèn màu đỏ báo bơm đang gặp sự cố
+ S1: Nút ấn dừng hay khởi động bơm
+ S3: Công tắc chọn vị trí khởi động LOCAL-REMOTE
1A3: Bơm nước biển làm mát số 1 (No1 CENTRAL COOLING S W PUMP) + H6: Đèn màu vàng báo bơm đang ở trạng thái chờ sẵn sàng hoạt động (STANDBY) + H4: Đèn màu xanh báo điện trở sấy đang hoạt động
+ H0: Đèn màu trắng báo nguồn đã được cấp
+ H5: Đèn màu đỏ báo bơm đang gặp sự cố
+ S4: Công tắc bật hay tắt điện trở sấy
+ S1: Nút ấn dừng hay khởi động bơm
+ S3: Công tắc chọn vị trí khởi động LOCAL-REMOTE
+ HR: Đồng hồ đo thời gian hoạt động của bơm
+ Đồng hồ ampe kế đo dòng điện
1A4: Bơm dầu nhờn máy chính số 1 (No1 ME L.O PUMP)
+ H6: Đèn màu vàng báo bơm đang ở trạng thái chờ sẵn sàng hoạt động (STANDBY) + H4: Đèn màu xanh báo điện trở sấy đang hoạt động
+ H0: Đèn màu trắng báo nguồn đã được cấp
+ H5: Đèn màu đỏ báo bơm đang gặp sự cố
+ S4: Công tắc bật hay tắt điện trở sấy
+ S1: Nút ấn dừng hay khởi động bơm
+ S3: Công tắc chọn vị trí khởi động LOCAL-REMOTE
+ HR: Đồng hồ đo thời gian hoạt động của bơm
+ Đồng hồ ampe kế đo dòng điện
1A5: Bơm cứu hỏa dùng chung số 1 (No1 MAIN BILGE/FIRE PUMP)
+ H4: Đèn màu xanh báo điện trở sấy đang hoạt động
+ H0: Đèn màu trắng báo nguồn đã được cấp
+ H5: Đèn màu đỏ báo bơm đang gặp sự cố
+ S4: Công tắc bật hay tắt điện trở sấy
+ S1: Nút ấn dừng hay khởi động bơm
Trang 12+ S3: Công tắc chọn vị trí khởi động LOCAL-REMOTE
+ HR: Đồng hồ đo thời gian hoạt động của bơm
4.2 PANEL 2: Nhóm PANEL khởi động số 1-2 (GROUP STARTER PANEL 1-2) gồm các phần tử:
2A1: Bơm nước ngọt làm mát điều hòa số 1 (No1 AC & PROV STORE COOL F.W PUMP)
+ Đồng hồ ampe kế đo dòng điện
+ HR: Đồng hồ đo thời gian hoạt động của bơm
+ H6: Đèn màu vàng báo bơm đang ở trạng thái chờ sẵn sàng hoạt động (STANDBY) + H4: Đèn màu xanh báo điện trở sấy đang hoạt động
+ H0: Đèn màu trắng báo nguồn đã được cấp
+ H5: Đèn màu đỏ báo bơm đang gặp sự cố
+ S4: Công tắc bật hay tắt điện trở sấy
+ S1: Nút ấn dừng hay khởi động bơm
+ S3: Công tắc chọn vị trí khởi động LOCAL-REMOTE
2A2: Dự phòng SPARE
+ H0: Đèn màu trắng báo có nguồn
+ H5: Đèn màu đỏ báo bơm đang gặp sự cố
+ S1: Nút ấn dừng hay khởi động bơm
+ S3: Công tắc chọn vị trí khởi động LOCAL-REMOTE
+ HR: Đồng hồ đo thời gian hoạt động của bơm
+ Đồng hồ ampe kế đo dòng điện
2A3: Bơm nước ngọt làm mát số 1 (No1 CENTRAL COOLING F.W PUMP) + Đồng hồ ampe kế đo dòng điện
+ HR: Đồng hồ đo thời gian hoạt động của bơm
+ H6: Đèn màu vàng báo bơm đang ở trạng thái chờ sẵn sàng hoạt động (STANDBY) + H4: Đèn màu xanh báo điện trở sấy đang hoạt động
+ H0: Đèn màu trắng báo nguồn đã được cấp
+ H5: Đèn màu đỏ báo bơm đang gặp sự cố
+ S4: Công tắc bật hay tắt điện trở sấy
+ S1: Nút ấn dừng hay khởi động bơm
+ S3: Công tắc chọn vị trí khởi động LOCAL-REMOTE
2A4: Bơm ballast số 1 (No1 BALLAST PUMP)
+ Đồng hồ ampe kế đo dòng điện
+ HR: Đồng hồ đo thời gian hoạt động của bơm
Trang 13+ S6: AUTO SHUTDOWN
+ H4: Đèn màu xanh báo điện trở sấy đang hoạt động
+ H0: Đèn màu trắng báo nguồn đã được cấp
+ H5: Đèn màu đỏ báo bơm đang gặp sự cố
+ S4: Công tắc bật hay tắt điện trở sấy
+ S1: Nút ấn dừng hay khởi động bơm
+ S3: Công tắc chọn vị trí khởi động LOCAL-REMOTE
2A5: Dự phòng SPARE
4.3 PANEL 3: PANEL cung cấp điện áp 440V (440V FEEDER PANEL 1-1), gồm các phần tử:
+ Đồng hồ đo cách điện MΩ
+ Nút ấn thử cách điện (INSULATION TEST)
+ 3Q1: Aptomat khống chế nhóm panel khởi động số 8 (ENGINE ROOM AUXILIARES GSP8)
+ 3Q2: Aptomat khống chế nhóm panel khởi động quạt thông gió buồng máy số 10 (ENGINE ROOM VENTILATION GSP10)
+ 3Q3: Aptomat khống chế khối cấp dầu máy chính (FUEL.COND.MODULE ME) + 3Q4: Aptomat khống chế tua bin tăng áp máy chính số 1 (No1 ME AUX BLOWER) + 3Q5: Aptomat khống chế bơm dầu nhờn máy phát số 1 (No1 AE PRE LUBRICATING PUMP)
+3Q10: Aptomat khống chế hệ thống đốt rác (INCINERATOR)
+ 3Q11: Aptomat khống chế panel điều khiển nồi hơi (BOILER CONTROL PANEL) + 3Q12: Aptomat khống chế hệ thống sấy sơ bộ nước làm mát máy phát (AE JACK WATER PREHEATER UNIT)
+ 3Q13: Aptomat khống chế máy lái số 1 (No1 STEERING GEAR)
+ 3Q14: Dự phòng SPARE
+ 3Q15: Aptomat khống chế biến áp số 1 (No1 MAIN TRANSFOMER 440V/220V T1) + 3Q16: Aptomat khống chế tời neo phải (FWD WINDLASS/MOOR WINCH SB)
Trang 14+ 3Q17: Aptomat khống chế tời cô dây giữa sau lái (AFT MOORING WINCH CENTER)
+ 3Q18: Aptomat khống chế tời cô dây sau lái phải (AFT MOORING WINCH STBD) + 3Q19: Aptomat khống điều hòa trung tâm (ACCOMMODATION AC 01 SWITCHBOARD)
+ 3Q20: Dự phòng SPARE
+ 3Q21: Aptomat khống chế máy lạnh thực phẩm (PROVISION REFRIGER PLANT) + 3Q22: Aptomat khống chế thiết bị nhà bếp P5 (440V GALLEY DISTR PANEL P5) + 3Q23: Aptomat khống chế bảng sấy P1 (HEATER DISTRSBUTION PANEL P1) + 3Q24: Aptomat khống chế bảng sấy P9 (HEATER DISTRSBUTION PANEL P9) 4.4 PANEL 4: PANEL cung cấp điện áp 440V (440V FEEDER PANEL 1-2), bao gồm: + 4Q1: Aptomat khống chế hệ thống cứu hỏa phun sương (SEM SAFE WATERMIST SYSTEM)
+ 4Q2: Aptomat khống chế nhóm khởi động quạt thông gió hầm hàng 2 (CARGO HOLD VENTILATION GSP2)
+ 4Q3: Aptomat khống chế nhóm khởi động quạt thông gió hầm hàng 4 (CARGO HOLD VENTILATION GSP4)
+ 4Q4: Aptomat khống chế nhóm khởi động quạt thông gió hầm hàng 12 (FORE COMPARMENT VENTILATION GSP12)
+ 4Q10: Aptomat khống chế hệ TTS (RAMP DOOR PUMP UNIT)
4.5 PANEL 5: PANEL phục vụ máy phát số 1 (No1 DIESEL GENERATOR PANEL), bao gồm:
+ Đồng hồ đo điện áp các pha
+ Đồng hồ đo dòng điện các pha
+ Đồng hồ đo tần số
+ 5S1: Công tắc chọn đo điện áp giữa các pha (VOLTAGE MEASURE )
+ 5S3: Công tắc chọn đo dòng điện giữa các pha (CURRENT MEASURE)
Trang 15+ Màn hình LCD hiển thị thông số máy phát, chỉnh định máy phát
+ 5H14: Đèn màu xanh báo điện trở sấy máy phát đang hoạt động
+ 5S14: Công tắc bật/tắt điện trở sấy
+ HR: Đồng hồ đo thời gian hoạt động của máy phát
+ 5S8 : Công tắc chọn vị trí điều khiển có hai vị trí là tại chỗ và tự động xa: AUTO)
(LOCAL-+ 5H10: Đèn màu xanh báo máy phát số 1 đang hoạt động (No1 GERENATOR RUNNING)
+ 5S11: Nút ấn mở aptomat của máy phát số 1 (DG1 ACB OFF)
+ 5S12 : Nút ấn đóng aptomat của máy phát số 1 (DG1 ACB ON)
4.6 PANEL SỐ 6: PANEL hòa đồng bộ các máy phát (ST & SYN PANEL).bao gồm: + Đồng hồ chỉ báo điện áp của máy phát 1 và 2
+ KW: Đồng hồ đo công suất của máy phát
+ SYN : Đồng bộ kế để kiểm tra điều kiện hoà đồng bộ
+ Hệ thống đèn quay để kiểm tra điều kiện hà đồng bộ
+ 6S3 : Công tắc chọn đo điện áp giữa các pha gồm các vị trí R-S, S-T, T-R, OFF (VOLT
& FREQ MEASURING FOR SYNCHRONIZATION GERENATOR)
+ 6S6:
4.7 PANEL 7: (BOW THRUSTER & BUS-TIE PANEL)
+ 7Q1: EM’CY SWITCHBOARD
+ 7S11: RL - BOW THRUSTER ACB OFF
BL - BOW THRUSTER ACB ON
4.8 PANEL 8: PANEL phục vụ máy phát số 2 (No2 DIESEL GENERATOR PANEL) GIỐNG PANEL SỐ 5
4.9 PANEL 9: PANEL phục vụ máy phát số 3 (No3 DIESEL GENERATOR PANEL) GIỐNG PANEL SỐ 5
4.10 PANEL 10: PANEL cung cấp điện áp 440V (440V FEEDER PANEL 2-1)
+ 10Q1: Aptomat khống chế nhóm khởi động 1 (ACCOMM VENTILATION GSP1) + 10Q2: Aptomat khống chế nhóm khởi động quạt thông gió hầm hàng 3 (CARGO HOLD VENTILATION GSP3)
+ 10Q3: Aptomat khống chế nhóm khởi động quạt thông gió hầm hàng 5 (CARGO HOLD VENTILATION GSP5)
+ 10Q4: Aptomat khống chế bảng cấp nguồn P6 (DECK EQUIP DISTR PANEL 6)
Trang 16+ 10Q5: Aptomat khống chế bảng cấp nguồn P7 (FORE COMPARTIMENT DISTR PANEL 6)
+ 10Q6: Aptomat khống chế hệ CO2 áp lực thấp số 2 (CO2 LOW PRES SYSTEM 2) + 10Q7: Dự phòng SPARE
+ 10Q8: Aptomat khống chế nhóm khởi động quạt thông gió hầm hàng 7 (CARGO HOLD VENTILATION GSP7)
+ 10Q9: Aptomat khống chế biến áp chiếu sáng T4 số 2 (No2 440V/230V LIGHT TRANS – T4)
+ 10Q10: Aptomat khống chế cấp nguồn hệ TTS (RAMP DOOR PUMP UNIT)
4.11 PANEL 11: PANEL cung cấp điện áp 440V (440V FEEDER PANEL 2-2)
+ 11Q1: Aptomat khống chế nhóm khởi động quạt thông gió buồng máy 9 (ENGINIE ROOM AUX GSP9)
+ 11Q2: Aptomat khống chế nhóm khởi động quạt thông gió buồng máy 11 (ENGINIE ROOM VENTILATION GSP11)
+ 11Q3: Aptomat khống chế khối cấp dầu (FUEL SUPPLY UNIT)
+ 11Q4: Aptomat khống chế tuabin tăng áp máy chính số 2 (No2 ME AUX BLOWER) + 11Q5: Aptomat khống chế khối cấp dầu máy phụ (FUEL COND MODULE AE) + 11Q6: Aptomat khống chế bơm dầu nhờn máy phát số 3 (No3 AE PRELUBRICATING PUMP)
+ 11Q7: Aptomat khống chế khối lọc dầu DO – HFO số 2 (No2 MDO/HFO SEPARATOR MODULE)
+ 11Q8: Aptomat khống chế panel điều khiển nồi hơi (BOILER CONTROL PANEL) + 11Q9: Dự phòng SPARE
+ 11Q10: Aptomat khống chế thiết bị xưởng P3 (WORKSHOP DISTR PANEL 3) + 11Q11: Aptomat khống chế khối cấp nước sinh hoạt (FRESH WATER UNIT)
+ 11Q12: Aptomat khống chế khối sản xuất nước ngọt (FRESH WATER GERENATOR CONTROL BOARD)
+ 11Q13: Aptomat khống chế bơm dầu nhờn máy phát số 2 (No2 AE PRELUBRICATING PUMP)
Trang 17+ 11Q18: Aptomat khống chế tời cô dây mũi (AFT MOORING WINCH)
+ 11Q19: Aptomat khống chế điều hòa trung tâm (ACO2 ACCOMM ACO2 SWITCHBOARD)
+ 11Q20, 11Q21: Dự phòng SPARE
+ 11Q22: Aptomat khống chế bảng cấp nguồn P4 (440V LAUNRY DISTR PANEL 4) + 11Q23: Aptomat khống chế nguồn sấy P2 (HEARTER DISTR PANEL P2)
+ 11Q24: Aptomat khống chế nguồn sấy P8 (HEARTER DISTR PANEL P8)
4.12 PANEL 12: Nhóm PANEL khởi động 2-1 (GROUP STARTER PANEL 2-1)
12A1: Bơm nước ngọt làm mát máy chính số 2 (No2 ME JACKET COOLING F.W PUMP)
+ H6: Đèn màu vàng báo bơm đang ở trạng thái chờ sẵn sàng hoạt động (STANDBY) + H4: Đèn màu xanh báo điện trở sấy đang hoạt động
+ H0: Đèn màu trắng báo nguồn đã được cấp
+ H5: Đèn màu đỏ báo bơm đang gặp sự cố
+ S4: Công tắc bật hay tắt điện trở sấy
+ S1: Nút ấn dừng hay khởi động bơm
+ S3: Công tắc chọn vị trí khởi động LOCAL-REMOTE
+ HR: Đồng hồ đo thời gian hoạt động của bơm
+ Đồng hồ ampe kế đo dòng điện
12A2: Dự phòng SPARE
+ H0: Đèn màu trắng báo có nguồn
+ H5: Đèn màu đỏ báo bơm đang gặp sự cố
+ S1: Nút ấn dừng hay khởi động bơm
+ S3: Công tắc chọn vị trí khởi động LOCAL-REMOTE
+ HR: Đồng hồ đo thời gian hoạt động của bơm
+ Đồng hồ ampe kế đo dòng điện
12A3: Bơm nước biển làm mát máy chính số 2 (No2 ME JACKET COOLING S.W PUMP)
+ H6: Đèn màu vàng báo bơm đang ở trạng thái chờ sẵn sàng hoạt động (STANDBY) + H4: Đèn màu xanh báo điện trở sấy đang hoạt động
+ H0: Đèn màu trắng báo nguồn đã được cấp
+ H5: Đèn màu đỏ báo bơm đang gặp sự cố
+ S4: Công tắc bật hay tắt điện trở sấy
+ S1: Nút ấn dừng hay khởi động bơm
Trang 18+ S3: Công tắc chọn vị trí khởi động LOCAL-REMOTE
+ HR: Đồng hồ đo thời gian hoạt động của bơm
+ Đồng hồ ampe kế đo dòng điện
12A4: Bơm dầu nhờn máy chính số 2 (No2 ME ME L.O PUMP)
+ H6: Đèn màu vàng báo bơm đang ở trạng thái chờ sẵn sàng hoạt động (STANDBY) + H4: Đèn màu xanh báo điện trở sấy đang hoạt động
+ H0: Đèn màu trắng báo nguồn đã được cấp
+ H5: Đèn màu đỏ báo bơm đang gặp sự cố
+ S4: Công tắc bật hay tắt điện trở sấy
+ S1: Nút ấn dừng hay khởi động bơm
+ S3: Công tắc chọn vị trí khởi động LOCAL-REMOTE
+ HR: Đồng hồ đo thời gian hoạt động của bơm
+ Đồng hồ ampe kế đo dòng điện
12A5: Bơm cứu hỏa dùng chung số 2 (No2 ME ME L.O PUMP)
+ H4: Đèn màu xanh báo điện trở sấy đang hoạt động
+ H0: Đèn màu trắng báo nguồn đã được cấp
+ H5: Đèn màu đỏ báo bơm đang gặp sự cố
+ S4: Công tắc bật hay tắt điện trở sấy
+ S1: Nút ấn dừng hay khởi động bơm
+ S3: Công tắc chọn vị trí khởi động LOCAL-REMOTE
+ HR: Đồng hồ đo thời gian hoạt động của bơm
+ Đồng hồ ampe kế đo dòng điện
4.13 PANEL 13: Nhóm PANEL khởi động số 2-2 (GROUP STARTER PANEL 2-2)
13A1: Bơm vận chuyển dầu FO (F.O TRANSFER PUMP)
+ H6: Đèn màu vàng báo bơm đang ở trạng thái chờ sẵn sàng hoạt động (STANDBY) + H4: Đèn màu xanh báo điện trở sấy đang hoạt động
+ H0: Đèn màu trắng báo nguồn đã được cấp
+ H5: Đèn màu đỏ báo bơm đang gặp sự cố
+ S4: Công tắc bật hay tắt điện trở sấy
+ S1: Nút ấn dừng hay khởi động bơm
+ S3: Công tắc chọn vị trí khởi động LOCAL-REMOTE
+ HR: Đồng hồ đo thời gian hoạt động của bơm
+ Đồng hồ ampe kế đo dòng điện
13A2: Dự phòng SPARE
+ H0: Đèn màu trắng báo nguồn đã được cấp
Trang 19+ H5: Đèn màu đỏ báo bơm đang gặp sự cố
+ S1: Nút ấn dừng hay khởi động bơm
+ S3: Công tắc chọn vị trí khởi động LOCAL-REMOTE
+ HR: Đồng hồ đo thời gian hoạt động của bơm
+ Đồng hồ ampe kế đo dòng điện
13A3: Bơm nước ngọt nhiệt độ thấp số 2 (No2 CENTRAL COOLING F.W PUMP) + H6: Đèn màu vàng báo bơm đang ở trạng thái chờ sẵn sàng hoạt động (STANDBY) + H4: Đèn màu xanh báo điện trở sấy đang hoạt động
+ H0: Đèn màu trắng báo nguồn đã được cấp
+ H5: Đèn màu đỏ báo bơm đang gặp sự cố
+ S4: Công tắc bật hay tắt điện trở sấy
+ S1: Nút ấn dừng hay khởi động bơm
+ S3: Công tắc chọn vị trí khởi động LOCAL-REMOTE
+ HR: Đồng hồ đo thời gian hoạt động của bơm
+ Đồng hồ ampe kế đo dòng điện
13A4: Bơm ballast số 2 (No2 BALLAST PUMP)
+ H6: Đèn màu vàng báo bơm đang ở trạng thái chờ sẵn sàng hoạt động (STANDBY) + H4: Đèn màu xanh báo điện trở sấy đang hoạt động
+ H0: Đèn màu trắng báo nguồn đã được cấp
+ H5: Đèn màu đỏ báo bơm đang gặp sự cố
+ S4: Công tắc bật hay tắt điện trở sấy
+ S1: Nút ấn dừng hay khởi động bơm
+ S3: Công tắc chọn vị trí khởi động LOCAL-REMOTE
+ HR: Đồng hồ đo thời gian hoạt động của bơm
+ Đồng hồ ampe kế đo dòng điện
13A5: Dự phòng SPARE
+ H0: Đèn màu trắng báo nguồn đã được cấp
+ H5: Đèn màu đỏ báo bơm đang gặp sự cố
+ S1: Nút ấn dừng hay khởi động bơm
+ S3: Công tắc chọn vị trí khởi động LOCAL-REMOTE
+ HR: Đồng hồ đo thời gian hoạt động của bơm
+ Đồng hồ ampe kế đo dòng điện
4.14 PANEL 14: PANEL cung cấp điện áp 220V (220V FEEDER PANEL)
4.15 PANEL 15: PANEL chiếu sáng chính số 1 ( No1 MAIN LIGHTING )
Trang 202.16 PANEL 16: PANEL chiếu sáng chính số 2 ( No2 MAIN LIGHTING
5.Nguyên lí hoạt động của bảng điện chính
5.1.1.Sơ đồ một dây của trạm phát
Toàn bộ trạm phát gồm có 3 máy phát chính G1,G2,G3 và 1 máy phát sự cố EG các thông số đã cho ở bên trên.Phân phối điện năng từ các máy phát cho các phụ tải theo hình tia phức tạp thì bảng điện chính gồm có 16 panel tất cả.Trong đó có một số phụ tải có công suất lớn là 2 chân vịt trợ lái phía mũi và phía đuôi,2 biến áp chính để cấp nguồn cho mạng điện 220V,2 biến áp chiếu sáng phục vụ cho việc chiếu sáng khu vực buồng và các tầng để xe ôtô Điện năng từ 3 máy phát chính thông qua bảng điện chính sẽ phân phối cho các phụ tải như sau:
- Nhóm động cơ chủ yếu được bố trí khởi động tại bảng điện chính trên các panel 1,2,12
- Mạng điện 220V của bảng điện chính được lấy thông qua 2 biến áp chính T1 và T2.Nó
sẽ cấp cho hệ thống radio,hệ thống thông tin trung tâm và trả lời phản hồi,các thiết bị gia dụng
và hệ thống chiếu sáng buồng máy
- Hệ thống thanh cái chính theo kiểu phân đoạn giúp cho quá trình vận hành,bảo dưỡng
và sửa chữa trở lên thuận tiện hơn
5.1.2.Khởi động các động cơ trên bảng điện chính
Một số động cơ quan trọng được bố trí khởi động trực tiếp trên các panel của bảng điện chính đó là panel 1,2,12 và 13.Các động cơ này được khởi động trực tiếp vì công suất của nó nhỏ so với công suất của trạm phát.Do nguyên lí hoạt động gần giống nhau nên em sẽ trình bày nguyên lí của một động cơ tiêu biểu đó là bơm nước ngọt làm mát sơmi máy chính được
bố trí ở ngăn số 1 của panel số 1:
Các phần tử và chức năng phần tử đã được giới thiệu ở trên
- Đóng aptomat 1A1- Q1 cấp nguồn cho bơm nước ngọt làm mát sơmi máy chính.Khi
đó đèn màu trắng H0 sáng lên báo hệ thống đã có nguồn.Để có thể điều khiển được động cơ
Trang 21tại chỗ ta phải chuyển công tắc xoay S3 sang vị trí LOCAL.Tại chỗ ở đây là ở hai vị trí đó là tại bảng điện chính và bên cạnh động cơ
- Muốn khởi động động cơ thì ta ấn nút S1(có chữ I) trên bảng điện chính hoặc nút ON bên cạnh động cơ.Khi đó công tắc tơ K1 sẽ có điện,đóng tiếp điểm chính K1 ở mạch động lực cấp nguồn trực tiếp cho động cơ khởi động.Đồng thời tiếp điểm phụ của K1(9.4) sẽ đóng lại duy trì cấp điện cho công tắc tơ chính K1,tiếp điểm phụ K1(8.4) đóng lại làm đèn màu xanh S1 sáng lên báo động cơ chạy và đồng hồ đếm số giờ chạy của động cơ bắt đầu hoạt động, tiếp điểm phụ K1(9.8) đóng lại báo động cơ chạy và đếm số giờ hoạt động về hệ giám sát trung tâm.Cả đèn màu xanh RUNNING ở bên cạnh động cơ cũng sáng lên báo động cơ chạy
- Muốn dừng động cơ ta ấn nút S1 ( có chữ O) trên bảng điện chính hoặc nút OFF bên cạnh động cơ.Khi đó công tắc tơ chính K1 mất điện làm cho tiếp điểm chính K1 ở mạch động lực mở ra, động cơ sẽ bị mất điện và dừng lại.Các tiếp điểm phụ của K1 cũng mở ra là đèn S1 tắt và báo về hệ giám sát trung tâm là động cơ đã dừng lại
- Khi xoay công tắc S3 sang vị trí AUTOM thì việc điều khiển động cơ sẽ thông qua hệ giám sát và điều khiển trung tâm.Lúc này động cơ sẽ có chế độ stand-by, chế độ này giúp cho
hệ thống làm mát sơmi máy chính hoạt động liên tục khi 1 trong 2 bơm trong hệ này có sự cố
+ Bảo vệ quá tải thông qua rơle nhiệt F1
+ Bảo vệ không bằng tiếp điểm tự duy trì K1(9.4)
5.1.3.Mạch động lực và mạch đo của máy phát chính số 1
a,Giới thiệu phần tử và chức năng của phần tử
- 5T14 : Biến dòng pha S lấy tín hiệu dòng cho bộ AVR
- 5T21,5T22,5T23 : Biến dòng các pha R,S,T lấy tín hiệu cho rơle 5DF
- 5DF : Rơle bảo vệ máy phát và cáp giữa máy phát và bảng điện chính khi có hiện tượng ngắn mạch bên trong,nó sẽ cắt máy phát ra khỏi lưới điện thông qua rơle 5KM khi xảy
ra hiện tượng ngắn mạch ,đồng thời không cấp nguồn cho bộ AVR để không tạo ra điện áp.Nguyên tắc để phát hiện của rơle là so sánh giá trị dòng điện trước và sau máy phát,bình thường thì 2 giá trị này bằng nhau,nhưng khi xảy ra hiện tượng ngắn mạch thì giá trị này khác không
Trang 22- 5A2 :Lấy tín hiệu dòng điện và điện áp của máy phát và thanh cái để bảo vệ và giám sát.Nó có các tác dụng sau
+ Bảo vệ quá dòng cho máy phát
+ Bảo vệ quá tải cho máy phát
+ Bảo vệ công suất ngược cho máy phát
+ Giám sát giá trị điện áp và tần số của máy phát
+ Đối với thanh cái thì nó bảo vệ và giám sát các sự cố như điện áp cao ,điện áp thấp,tần số cao và tần số thấp
- 5S3 :Bộ công tắc chọn pha để đo dòng điện máy phát 1
- 5S1 : Bộ công tắc chọn pha để đo điện áp máy phát 1
- 5P1 : Đồng hồ đo điện áp máy phát 1
- 5P2 : Đồng hồ đo tần số máy phát 1
- 5T21-23 và biến dòng nằm trong máy phát để cấp tín hiệu cho bộ 5A2,đây là bộ so sánh dòng điện và điện áp trước và sau máy phát để bảo vệ máy phát khi xảy ra các hiện tượng chạm mát,
5T21,5T22,5T23,5T11,5T12,5T13
5.1.4.Mạch tự động điều chỉnh điện áp
Hệ thống tự động điều chỉnh điện áp tàu chở 4900 ôtô áp dụng nguyên tắc điều chỉnh điện áp theo độ lệch.Do kết cấu của máy phát là loại không chổi than,có máy kích từ,việc điều chỉnh điện áp cho máy phát chính thông qua việc điều chỉnh dòng kích từ của máy phát kích
từ nên dòng từ bộ điều chỉnh điện áp có giá trị nhỏ.Ngoài ra còn có thêm một máy phát xoay chiều cấp nguồn kích từ ban đầu cho máy phát kích từ để đẩy nhanh quá trình tự kích cho máy phát
a)Giới thiệu phần tử trong sơ đồ :
- CB : Aptomat chính cấp điện lên thanh cái
- CT3 : Biến dòng một pha S cấp tín hiệu dòng cho bộ AVR
- VAD : Biến trở điều chỉnh điện áp máy phát
- GEN : Máy phát đồng bộ ba pha không chổi than :
Trang 23- RS1 : Điện trở bảo vệ cho cuộn kích từ của máy phát kích từ
- JK :Cuộn dây kích từ của máy phát kích từ
- AVR :Bộ tự động điều chỉnh điện áp của máy phát có các đầu vào ra như sau : + Chân 1,3 được nối với biến trở điều chỉnh điện áp máy phát là VAD
+ Chân C1,C2 lấy tín hiệu dòng tải pha S thực hiện phân bố tải vô công
+ Chân C3,C4 của bộ AVR này sẽ được nối song song với các chân C3,C4 của các bộ AVR khác và được khống chế bằng tiếp điểm thường đóng của aptomat chính.Chỉ khi nào đóng máy phát lên thanh cái thì chân C3,C4 mới được nối với nhau để thực hiện phân bố tải
vô công
+ Chân J,K là đầu ra đã được biến đổi thành dòng một chiều đưa tới cuộn kích từ của máy phát kích từ
+ Chân U1,V1,W1 cấp điện từ máy phát kích từ phụ đến AVR
+ Chân E tiếp mát bảo vệ
b)Nguyên lý hoạt động của hệ thống :
Việc ổn định điện áp cho máy phát được thực hiện thông qua khối tự động điều chỉnh điện áp,khối AVR loại VZKUP-4B(P1) do hãng NISHISHIBA chế tạo
+ Quá trình tự kích ban đầu :
- Do đặc điểm của hệ thống có một máy phát kích từ phụ nên quá trình tự kích ban đầu diễn ra rất dễ dàng.Khi Diezen lai máy phát hoạt động thì nó cũng lai máy phát kích từ phụ.Do rôto của máy kích từ phụ là một nam châm vĩnh cửu nên khi máy quay làm xuất hiện một sức điện động =>máy kích từ phụ này sẽ phát ra một điện áp đưa đến chân U1,V1,W1 của khối tự động điều chỉnh điện áp AVR và từ chân J,K đưa đến cuộn kích từ JK của máy kích từ.Như vậy điện áp của máy phát sẽ nhanh chóng đạt khoảng 60 70% Uđm Lúc này mạch ổn định điện áp sẽ hoạt động để đưa điện áp của máy phát bằng giá trị Uđm giống như khi điện áp bị giảm
+ Quá trình điều chỉnh :
- Cũng giống như các hệ thống AVR khác,AVR sẽ lấy tín hiệu áp của máy phát để so sánh với tín hiệu chuẩn.Giả sử khi ta đóng thêm tải thì điện áp của máy phát sẽ bị giảm,tín hiệu này sẽ được đưa đến khối AVR để so sánh và cuối cùng làm tăng giá trị dòng kích từ của máy phát kích từ điện áp của máy phát sẽ tăng lên đạt giá trị định mức.Khi điện áp đã đạt giá trị định mức thì tín hiệu sau khi so sánh sẽ bằng không Không có dòng kích từ vào máy phát kích từ và điện áp sẽ ổn định ở giá trị định mức
Trang 24- Còn nếu cắt tải thì điện áp máy phát sẽ tăng lên,cũng tương tự như trên nhưng chỉ khác một điều là lúc này tín hiệu dòng đưa vào cuộn kích từ JK sẽ giảm đi để điện áp của máy phát chính sẽ giảm xuống bằng Uđm.Khi điện áp của máy phát đã đạt giá trị định mức thì dòng kích từ lại bằng không và điện áp của máy phát sẽ ổn định ở giá trị định mức
Trang 25
CHƯƠNG 2 : MỘT SỐ HỆ THỐNG TRÊN BOONG
I Hệ thống lái của tàu ô tô :
A giới thiệu về hệ thống lái của tàu ô tô :
1 Giới thiệu chung
Hệ thống lái tàu 4900 car là sự kết hợp của hệ thống lái tự động của hãng Raytheon Anschutz và hệ thống máy lái của hãng Rolls-Royce
Các thông số kĩ thuật của hệ thống :
+ Nguồn cung cấp: 440V AC ±10 %, 60 HZ ±5 %, 1Ф
+ Công suất: 300VA (MAX)
+ Nguồn báo động: 24V DC(Variation: 20V DC TO 30V DC), I = 0,5 A
+ Dải nhiệt độ hoạt động khai thác : - 150 to + 550
2 Các chế độ lái sử dụng trên tàu chở ô tô 4900 chiếc
Hệ thống lái của hãng Raytheon Anschutz là hệ thống lái có các chức năng lái riêng biệt: lái đơn giản, lái sự cố, lái lặp, lái tự động thực hiện tại bàn điều khiển trên buồng lái và dưới buồng máy lái Nhiều loại cơ cấu truyền động đều đảm bảo kết hợp có hiệu lực với tất cả các loại máy lái
Hệ thống có 4 chế độ lái:
+ Non-follow-up steering (NFU) : Lái đơn giản
+ Hand steering (FU): Lái lặp
+ Auto steering: Lái tự động
+ Auto override steering: Lái sự cố, chế độ lái này chỉ sử dụng trong trường hợp thật cần thiết, khi hệ thống đang làm việc trong chế độ tự động mà cần thay đổi hướng đi một cách đột ngột hoặc khi các chế độ lái khác gặp sự cố Ở chế độ lái này, nó có thể cướp lái ngay khi các chế độ lái khác đang hoạt động
3 Hệ thống máy lái Rolls – Royce
Hệ thống máy lái Rolls – Royce là hệ thống máy lái điện thuỷ lực Hệ thống được trang
bị 2 động cơ thuỷ lực Việc điều khiển động cơ thuỷ lực được thực hiện bởi hai hệ thống thuỷ lực Hai hệ thống thuỷ lực này có thể hoạt động cùng một lúc hoặc hoạt độc lập nhau, trong điều kiện bình thường chỉ có một hệ thống làm việc và hệ thống kia để dự trữ Chỉ trong một
số điều kiện đặc biệt thì cả hai hệ thống mới cùng làm việc Khi hai hệ thống cùng hoạt động một lúc thì tốc độ quay bánh lái sẽ tăng gấp đôi để thực hiện việc chuyển hướng bánh lái nhanh hơn
Một số đặc điểm của hệ thống máy lái Roll-Royce:
- Máy lái loại điện thuỷ lực có cánh kiểu xoay và hai hệ thống điện thuỷ lực độc lập
Trang 26- Máy lái sẽ gồm hai khối nguồn chính (một khối sử dụng cho vận hành, một khối còn lại cho dự phòng)
- Máy lái sẽ có khả năng di chuyển bánh lái
- Từ 350 phải tới 300 trái trong vòng 28 giây ở tại tốc độ và mớn nước tối đa của tàu Từ
150 phải sang 150 trái trong vòng 60 giây ở tại một nửa tốc độ tối đa của tàu với một khối nguồn chính hoạt động
- Cánh bánh lái sẽ hoạt động trong dải từ 650 hoặc 350 trái - phải với một khối nguồn chính hoạt động và có khả năng chuyển đổi hoạt động sang bộ nguồn khác
- Vận hành sự cố sẽ hoạt động trong dải 150 phải - trái, với một khối nguồn chính hoạt động (nguồn được cấp từ máy phát sự cố tự động cấp trong vòng 45 giây trong trường hợp mất nguồn chính)
- Bộ chặn bánh lái được lắp trong bộ dẫn động máy lái
- Máy lái được điều khiển từ buồng lái bởi hệ thống theo dõi bằng tay với hai đường độc lập và tự động bằng máy lái tự động và từ khoang máy lái bằng chế độ điều khiển sự cố bằng tay
- Bộ chỉ báo góc bánh lái sẽ là loại cơ học được lắp trên bộ dẫn động của máy lái và là loại điện từ
4 Hệ thống thủy lực
Tổng quan
Hệ thống sử dụng bơm thuỷ lực là bơm có lưu lượng không đổi, các bơm thuỷ lực này được lai bởi các động cơ điện, việc điều khiển các động cơ điện được thực hiện một cách độc lập và được cấp từ hai nguồn điện khác nhau: một nguồn cấp từ bảng điện chính và một nguồn cấp từ nguốn sự cố để đảm bảo cho việc điều khiển tàu không bị gián đoạn
Việc điều khiển động cơ thuỷ lực được thực hiện thông qua việc điều khiển các van điều khiển, các van điều khiển này là các van điên từ có nút ấn phụ trợ Khi có tín hiệu tác động lên các van điều khiển, dầu thuỷ lực sẽ được bơm từ két qua hệ thống đường ống dẫn dầu tới các khoang của động cơ thuỷ lực tác động lên cánh gạt của động cơ thuỷ lưc, qua đó làm quay bánh lái
Hệ thống có thể được điều khiển ở hai vị trí là buồng lái và buồng máy lái Việc điều khiển ở buồng lái thông qua hệ thống lái của hãng Raytheon Anschutz, đưa tín hiệu điều khiển tới tác động lên các van điều khiển Còn việc điều khiển tại buồng máy lái là ta tác động trực tiếp lên nút ấn phụ trợ của các van thuỷ lực này
Các thông số của hệ thống thủy lực
Các thông số kĩ thuật của hệ thống:
- Động cơ thuỷ lực:
Trang 27+ Thời gian bẻ lái (350 - 0 - 300)
Với 1 bơm chay : Max 28 giây
Với 2 bơm chạy : Max 14 giây
+ Van xả an toàn ở : 73.2 Bar
+ Nhiệt độ lớn nhất của hệ thống : 70 degr.C
+ Van điện từ : Vickers 24 V DC
- Động cơ điện lai bơm:
+ Loại : ABB M2AA - 200MLC-2
Trang 28- Dung lượng dầu:
+ Bộ phận truyền động bánh lái: 270 lít
+ Dung lượng bơm thủy lực : 1900 lít
+ Ống dẫn : 50 lít
B Hệ thống lái tàu ô tô
1.Hệ thống điều khiển đông cơ lai bơm thủy lực
Hệ thống máy lái trên tàu 4900 car sử dụng hai bơm thuỷ lực, hai bơm này được lai bởi động cơ dị bộ roto lồng sóc, các động cơ này được điều khiển một cách độc lập và được cấp
từ hai nguồn khác nhau Động cơ số 1 được cấp nguồn từ bảng điện chính và sử dụng phương pháp khởi động trực tiếp, còn động cơ số 2 được cấp nguồn từ bảng điện sự cố và khởi động theo phương pháp đổi nối sao - tam giác
a Mạch khởi động động cơ lai bơm số 1
Giới thiệu các phần tử trong hệ thống
A: Đồng hồ ampe kế
F1: Bộ kiểm soát mất pha
F2: Rơle nhiệt bảo vệ quá tải
F11 ÷ F63: Các cầu chì bảo vệ ngắn mạch
H1: Đèn báo động cơ đang hoạt động
H2: Đèn báo điện trở sấy đang hoạt động
H3: Đèn báo nguồn
K1: Contactor chính
K10 ÷ K12: Các role trung gian
S1: Cầu dao khống chế mạch điều khiển và mạch động lực
S2: Các công tắc chọn chế độ điều khiển, có 3 vị trí REMOTE – STOP -LOCAL T1: Biến áp cấp nguồn cho mạch điều khiển
T2: Biến dòng
U1: Bộ điều khiển van điện từ
V1: Bộ biến đổi điện áp (AC – DC)
M: Động cơ điện 3~ lai bơm thuỷ lực
Trang 29Nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển
Ta đóng cầu dao S1 cấp nguồn cho mạch điều khiển làm cho đèn H3 sáng báo nguồn đã được cấp và sẵn sàng cấp nguồn cho động cơ hoạt động
Nguồn được cấp làm cho role trung gian K10 có điện K10 có điện đóng tiếp điểm K10(13-14) đưa tín hiệu báo hệ thống đã được cấp nguồn
Ta bật công tắc lựa chọn S2 sang vị trí LOCAL làm cho rơle trung gian K11 có điện Tiếp điểm của K11(13-14) đóng vào làm cho contactor K1 có điện, K1 có điện đóng các tiếp điểm của nó ở mạch động lực vào cấp điện cho động cơ lai bơm số1 hoạt động
Tiếp điểm của K11(53-54, 83-84) đóng vào đưa tín hiệu báo động cơ đang hoạt động tới buồng lái và buồng điều khiển trung tâm (ECC)
Tiếp điểm của K11(61-62, 71-72) mở ra khống chế không cho phép điện trở sấy hoạt động
Tiếp điểm của K11(33-34) đóng vào cấp nguồn cho đèn H1 sáng báo động cơ lai bơm đang hoạt động, và cấp nguồn cho bộ đếm thời gian H hoạt động đếm thời gian hoạt động của động cơ
Tiếp điểm K11(43-44) đóng vào cấp nguồn cho mạch điều khiển van phía sau
Khối U1 có điện làm đóng tiếp điểm U1(5-6) vào đưa mạch kiểm tra nguồn điều khiển vào hoạt động
Nếu từ PANEL điều khiển ta lựa chọn góc bẻ lái cao hay lái thấp thì làm cho role trung gian K12 có điện Hệ thống lái Rolls – Royce được thiết kế để có thể bẻ lái ở hai tốc độ cao
và thấp, tuy nhiên trên tàu 4900 car chỉ sử dụng chế độ bẻ lái cao
Role K12 có điện, tiếp điểm của K12(11-12, 21-22) đóng vào đưa tín hiệu bẻ lái bên phải hoặc bên trái cao tới điều khiển van điện từ
Tiếp điểm của K12(31-34, 41-44) đóng vào đưa tín hiệu tới hệ thống chỉ báo góc lái cao Khi động cơ lai bơm đang hoạt động, ta muốn dừng thì ta bật công tắc S2 sang vị trí stop làm cho role K11 mất điện
Tiếp điểm của K11(13-14) mở ra làm cho contactor K1 mất điện, K1 mất điện mở các tiếp điểm của nó ở mạch động lực ra, ngừng cấp điện cho động cơ lai bơm số1, động cơ ngừng hoạt động
Tiếp điểm của K11(53-54, 83-84) mở ra cắt tín hiệu báo động cơ đang hoạt động ở buồng lái và buồng điều khiển
Tiếp điểm của K11(61-62, 71-72) đóng vào cho phép điện trở sấy sẵn sàng hoạt động Tiếp điểm của K11(43-44) mở ra làm mất nguồn cho mạch điều khiển van phía sau
Trang 30Tiếp điểm của K11(33-34) mở ra làm cho đèn H1 tắt, và cắt nguồn cho bộ đếm thời gian H
Ta bật công tắc lựa chọn S2 sang vị trí REMOTE, động cơ được điều khiển từ bộ điều khiển từ xa, tín hiệu điều khiển được gửi tới chân 5- 6 của mạch đièu khiển, cấp điện cho role K11, lúc này hệ thống hoạt động giống như ở chế độ điều khiển tại chỗ
Hoạt động của mạch sấy
Khi động cơ đang ngừng hoạt động thì lúc này K11 mất điện các tiếp điểm của
K11(61-62, 71-72) đóng vào, nguồn qua biến áp T3 được cấp cho thiết bị sấy hoạt động, đèn H2 cũng được cấp điện sáng báo thiết bị sấy đang hoạt động Khi động cơ hoạt động K11 có điện tiếp điểm K11(61 – 62, 71 – 72) của nó mở ra, ngắt nguồn tới mạch sấy
Các chế độ bảo vệ và báo động cho động cơ lai bơm
Để bảo vệ ngắn mạch cho mạch điều khiển người ta dùng các cầu chì FU10 ÷ FU61 Báo động mất pha: Khi động cơ lai bơm thuỷ lực bị mất pha thì làm cho khối F1 hoạt động làm đóng tiếp điểm của F1(15-18) vào đưa tín hiệu đi báo động động cơ lai bơm bị mất pha
Báo động quá tải: Khi động cơ bị quá tải thì role nhiệt F2 sẽ hoạt động, Tiếp điểm của F2(95-96) mở ra đưa tín hiệu đi báo động động cơ bị quá tải, khi động cơ bị quá tải hệ thống chỉ báo động mà không thực hiện bảo vệ ngắt động cơ
Báo động mất nguồn chính: Khi mất nguồn điều khiển thì làm cho role trung gian K10 mất điện Tiếp điểm của K10(13-14) đóng vào đưa tín hiệu báo động mất nguồn chính
Báo động mất nguồn điều khiển : Khi mất nguồn điều khiển K11 mất điện, tiếp điểm K11(21-22) đóng lại, đồng thời tiếp điểm K11(43-44) mở ra khối U1 mất điện, tiếp điển U1(5-6) mở ra, đưa tín hiệu báo động mất nguồn điều khiển
b Mạch khởi động động cơ lai bơm số 2
Giới thiệu các phần tử trong hệ thống
A: Đồng hồ ampe kế để đo dòng điện chạy qua bơm
F1: Bộ kiểm soát mất pha
F2: Role nhiệt bảo vệ quá tải
F10-F63: Các cầu chì bảo vệ ngắn mạch
H1: Đèn báo động cơ đang hoạt động
H2: Đèn báo điện trở sấy đang hoạt động
H3: Đèn báo nguồn
K1: Contactor chính có gắn thêm tiếp điểm thời gian
K2-K3: Các contactor
Trang 31K10-K12: Các role trung gian
S1: Cầu dao khống chế mạch điều khiển và mạch động lực
S2: Công tắc chọn chế độ điều khiển, có 3 vị trí REMOTE – STOP -LOCAL
T1: Biến áp cấp nguồn cho mạch điều khiển
T2: Biến dòng
T3: Biến áp cấp nguồn cho điện trở sấy
U1: Bộ điều khiển van điện từ
U2: Bộ khử nhiễu
U3: Bộ đếm thời gian hoạt động của động cơ
V1: Bộ biến đổi điện áp
Nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển
Ta đóng cầu dao S1 cấp nguồn cho mạch điều khiển làm cho đèn H3 sáng báo nguồn đã được cấp cho mạch điều khiển và sẵn sàng cấp nguồn cho động cơ hoạt động
Nguồn được cấp làm cho role trung gian K10 có điện K10 có điện làm cho tiếp điểm K10(13-14) đưa tín hiệu báo hệ thống đã được cấp nguồn
Chế độ điều khiển tại chỗ:
Ta bật công tắc lựa chọn S2 sang vị trí LOCAL làm cho role trung gian K11 có điện Tiếp điểm của K11(13-14) đóng vào làm cho contactor K3 có điện, K3 có điện đóng các tiếp điểm của nó ở mạch động lực vào Tiếp điểm của K3(61-62) mở ra khống chế K2 không thể có điện Tiếp điểm K3(53-54) đóng vào làm cho contactor K1 có điện K1 đóng tiếp điểm
tự nuôi của nó lại, các tiếp điểm của K1 ở mạch động lực đóng vào cấp điện cho động cơ lai bơm số 2 khởi động ở chế độ cuộn dây đấu sao
Sau thời gian trễ của K1 thì tiếp điểm của K1(55-56) mở ra làm cho K3 mất điện Tiếp điểm của K3(61-62) đóng vào sẵn sàng cấp nguồn cho contactor K2 Tiếp điểm của K3 ở mạch động lực mở ra
Tiếp điểm của K1(67-68) đóng vào làm cho contactơ K2 có điện Tiếp điểm của 62) mở ra khống chế contactor K3 không thể có điện được Tiếp điểm của K2 ở mạch động lực đóng vào cấp nguồn cho động cơ thực hiện chuyển sang hoạt động ở chế độ cuộn dây đấu tam giác
K2(61-Tiếp điểm của K11(53-54, 83-84) đóng vào đưa tín hiệu báo động cơ số 2 đang hoạt động tới buồng lái và buồng điều khiển trung tâm (ECC)
Tiếp điểm của K11(61-62, 71-72) mở ra khống chế không cho phép điện trở sấy hoạt động
Trang 32Tiếp điểm của K11(33-34) đóng vào cấp nguồn cho đèn H1 sáng báo động cơ lai bơm số
2 đang hoạt động, và cấp nguồn cho bộ đếm thời gian H hoạt động, đếm thời gian hoạt động của động cơ lai bơm
Tiếp điểm của K11(43-44) đóng vào cấp nguồn cho mạch điều khiển van phía sau Khối U1 có điện làm đóng tiếp điểm U1(5-6) vào đưa mạch kiểm tra nguồn điều khiển vào hoạt động
Nếu từ PANEL điều khiển ta lựa chọn góc bẻ lái cao thì làm cho role trung gian K12 có điện
Tiếp điểm của K12(11-12, 21-22) đóng vào đưa tín hiệu điều khiển góc bẻ lái bên phải hoặc bên trái cao tới van điện từ
Tiếp điểm của K12(31-34, 41-44) đóng vào đưa tín hiệu tới hệ thống chỉ báo góc lái cao Khi động cơ lai bơm đang hoạt động, ta muốn dừng thì ta bật công tắc S2 sang vị trí stop làm cho role K11 mất điện
Tiếp điểm của K11(13-14) mở ra làm cho các contactơ K1, K2, K3 mất điện, K1, K2, K3 mất điện mở các tiếp điểm của nó ở mạch động lực ra, ngừng cấp điện cho động cơ lai bơm số 2, động cơ ngừng hoạt động
Tiếp điểm của K11(53-54, 83-84) mở ra cắt tín hiệu báo động cơ đang hoạt động ở buồng lái và buồng điều khiển
Tiếp điểm của K11(61-62, 71-72) đóng vào cho phép điện trở sấy sẵn sàng hoạt động Tiếp điểm của K11(43-44) mở ra làm mất nguồn cho mạch điều khiển van phía sau Tiếp điểm của K11(33-34) mở ra làm cho đèn H1 tắt, và cắt nguồn cho bộ đếm thời gian H
Ta bật công tắc lựa chọn S2 sang vị trí REMOTE, động cơ được điều khiển từ bộ điều khiển từ xa, tín hiệu điều khiển được gửi tới chân 5- 6 của mạch đièu khiển, cấp điện cho role K11, lúc này hệ thống hoạt động giống như ở chế độ điều khiển tại chỗ
Hoạt động của mạch sấy và các chế độ báo động và bảo vệ của động cơ thực hiện số 2 hoạt động giống như của bơm số 1
Trang 33C Hệ thống thủy lực và máy lái thủy lực
Sơ đồ mạch thủy lực của máy lái
1 Giới thiệu phần tử của hệ thống
Hệ thống máy lái thuỷ lực tàu 4900 car có cấu tạo tương đối đơn giản Hệ thống gồm hai mạch thuỷ lực giống hệt nhau Hai mạch thuỷ lực này có thể hoạt động một cách độc lập hoặc cùng nhau tuỳ theo điều kiện công tác của tàu, khi hai mạch thuỷ lực cùng hoạt động tại một
Trang 34thời điểm thì tốc độ quay bánh lái sẽ gấp đôi so với khi sử dụng một hệ thống Động cơ thuỷ lực sử dụng trong hệ thống là loại động cơ thuỷ lực dạng cánh gạt, dầu thuỷ lực được bơm vào các khoang của động cơ tác động làm dịch chuyển các cánh gạt qua đó làm quay bánh lái
hệ thống có các phần tử cụ thể như sau
M : Động cơ điện lai bơm thuỷ lực
B : Bơm thuỷ lực, là loại bơm có lưu lượng không đổi
P : Đồng hồ đo áp suất dầu thuỷ lực sau bơm
PD : Đồng hồ đo áp suất dầu thuỷ lực trong đông cơ thuỷ lực
D : Động cơ thuỷ lực dạng cánh gạt
F : Fin lọc
VA, VB : Các van điều khiển
VC, VD, VE : Các van an toàn
PS : Công tắc điều khiển áp lực
LS : Cảm biến báo mức dầu thuỷ lực trong két
2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống
Hệ thống gồm hai mạch thuỷ lực giống như nhau nên ta chỉ nghiên cứu một mạch, mạch còn lại hoạt động tương tự
Trước tiên ta khởi động động cơ lai bơm dầu thuỷ lực Dầu được hút từ két chứa đưa vào các đường ống dẫn tới các van VA và VB Dầu thuỷ lực được cấp tới của 1 của van VB
và van VD nhưng do van VB đang khoá do vậy áp lực của dầu thuỷ lực làm cho van VD đảo trang thái, dầu thuỷ lực đi qua van VD qua đường dầu hồi tới pin lọc F và trở về két
Một phần dầu thuỷ lực sẽ đi tới của số 2 của van VA Lúc này do của 1-2-3-4 của van
VA thông nhau làm cho đường dầu điều khiển được đưa tới cả hai đầu B1 và B2 của van VB, van VB sẽ không đảo trạng thái
Khi có tín hiệu điền khiển đưa tới đầu A1 của van VA thì làm cho van VA đảo trạng thái, cửa 1 thông với cửa 2 và cửa 3 thông với của 4 Đường dầu thuỷ lực sẽ đi qua van VA cấp tới đầu B1 của van VB, đầu B2 của van VB qua cửa 3 của van VA, qua van VA sẽ được nối với đường dầu hồi về két Do áp lực ở đầu B1 lớn hơn lên làm cho van VB đảo trạng thái Cửa 1 của van VB thông với của 2, cửa 3 thông với cửa 4, dầu thuỷ lực được cấp cho động cơ thuỷ lực tác động lên cánh gạt làm quay bánh lái Dầu thuỷ lực sau khi qua động cơ thuỷ lực
sẽ tới cửa 4 của van VB, qua van VB và theo đường dầu hồi trở về két chứa
Tương tự như vậy khi có tín hiệu điều khiển đưa tới đầu A2 của van VA, van VA đảo trạng thái làm cho cửa 1 được thông với cửa 4 và cửa 2 được thông với cửa 3, dầu thuỷ lực từ cửa 2 qua van VA ra cửa 3 cấp cho đầu B2 của van VB, đầu B1 của van VB được nối với cửa
1 của van VA qua cửa 4 và theo đường dầu hồi trở về két Van VB lúc này cũng đảo trạng
Trang 35thái làm cho cửa 1 thông với cửa 4 và cửa 2 thông với cửa 3, Dầu thuỷ lực đươc đưa tới cửa 1 qua van VA ra cửa 4 và cấp cho động cơ thuỷ lực quay làm quay bánh lái theo chiều ngược lại Dầu thuỷ sau khi qua động cơ thuỷ lực sẽ về cửa 2 của van VB qua cửa 3 và theo đường dầu hồi trở về két chứa
3 Các chế độ bảo vệ của hệ thống
Khi áp lực dầu thuỷ lực điều khiển lớn thì áp lực dầu thuỷ lực sẽ làm cho van VE đảo trạng thái, van VE thông, dầu thuỷ lực sẽ đi qua van VE theo đường dầu hồi qua pin lọc F và trở về két chứa
Khi áp lực dầu thuỷ lực đi vào động cơ thuỷ lực quá lớn thì sẽ làm cho khối van VC hoạt động đảo trạng thái Dầu thuỷ lực sẽ từ cửa vào đi qua khối van VC ra cửa ra và theo đường dầu hồi trở về két chứa
D HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN LÁI
1 Giới thiệu hệ thống lái hãng Raytheon Anchuzt
Các thông số kĩ thuật của hệ thống :
+ Nguồn cung cấp: 440V AC ±10 %, 60 HZ ±5 %, 1Ф
+ Công suất: 300VA (MAX)
+ Nguồn báo động: 24V DC(Variation: 20V DC TO 30V DC), I = 0,5 A
+ Dải nhiệt độ hoạt động khai thác : - 150 to + 550
2 Cấu tạo của hệ thống
2.1 Trụ điều khiển
Đặt tại trung tâm buồng lái Trụ điều khiển có cấu hình xây dựng từ những khối tách rời, thực hiện các chức năng khác nhau
2.2 Các phần tử tích hợp trên bàn điều khiển Bao gồm các khối chức năng chính sau:
Khối lái tự động AUTOPILOT (SC21_21): Có khả năng đáp ứng được các yêu cầu trong chế độ lái tự động
Khối được tích hợp bởi một bộ xử lý trung tâm CPU có chức năng tính toán, xử lý các tín hiệu điều khiển vào/ra từ các thiết bị ngoại vi như bàn phím, la bàn Khối này có giao diện Người – Máy nên rất tiện cho việc cài đặt, chỉnh định các thông số
Giao diện của khối lái tự động:
Trang 36Giao diện Người – Máy của khối lại tự động
Cấu trúc bao gồm:
(1) Màn hình hiển thị hướng đi (Hiển thị góc quay của la bàn)
(2) Màn hình hiển thị khi thao tác (khi soạn thảo, cài đặt thông số)
(3) Màn hình hiển thị góc đặt hướng đi
(4) Màn hình thiết lập điều khiển
(5) Phím lựa chọn của la bàn chính.(La bàn điện)
(6) Phím lựa chọn của la bàn phụ.(La bàn từ)
(7) Phím thiết lập thông số
(8) Phím thiết lập điều khiển
(9) Nút ấn cho phép hiển thị: chỉnh định tốc độ cài đặt, tốc độ lựa chọn…
(10) Phím đặt giá trị giới hạn góc lái
(13) Núm đặt hướng đi của con tàu: Xoay và ấn nhẹ núm này sẽ thay đổi giá trị đặt hướng đi của con tàu khi đã xoay đủ ta ấn phím SET để đặt giá trị
(14) Phím điều chỉnh độ sáng của đèn theo chiều giảm
(15) Phím điều chỉnh độ sáng của đèn theo chiều tăng
Trang 37(16) Phím tắt còi
(17) Phím đặt giá trị
(19) Chỉnh định tốc độ quay trở của tàu
(20) ) Chỉnh định tốc độ bẻ của cần điều khiển lái
Khối lái lặp bằng tay FU HANDWHEEL (SC20_05): thực hiện chức năng điều khiển góc lái và chỉ thị góc lệnh lái và hướng lái trong quá trình lái
bằng tay (lái lặp) Giao diện của khối:
(1) Vô lăng điều khiển góc lái
(2) Màn hình hiển thị góc đặt
(3) Núm Dimmer điều chỉnh độ sáng màn hình
Vô lăng lái lặp
Khối công tắc lựa chọn chế độ lái STEERING MODE
Trang 38Khối la bàn truy theo REPEATER COMPASS
(SC10_32):
La bàn
Khối điều khiển lái đơn giản NFU TILLER
(SC20_27): Khi tác động vào cần lái đơn giản thì sẽ tác
động trực tiếp vào cơ cấu lái làm bánh lái quay, nếu ngừng
tác động vào cần lái thì bánh lái sẽ dừng lại tại vị trí hiện
tại
Chế độ lái đơn giản chỉ có thể vận hành được khi
công tắc chọn chế độ lái đặt ở vị trí NFU
Cấu trúc của cơ cấu điều khiển lái đơn giản:
Tay
điều khiển lái đơn giản
Khối chọn lái sự cố AUTO OVERRIDE STEERING (SC20_38)
(1) Nút ấn đưa về trạng thái standby, sẵn sàng cho lái
sự cố Đồng thời có đèn báo màu xanh
(2) Nút ấn thực hiện lái sự cố bằng cần điều khiển
(Hiển thị bằng đèn màu đỏ)
(3) Núm chỉnh độ sáng đèn
Nút ấn chọn lái sự cố
Trang 393 Nguyên lý hoạt động của hệ thống
Chuẩn bị hệ thống:
Trước khi khởi động hệ thống lái, ta phải kiểm tra xem các hệ thống liên quan có bị sự cố
không, bao gồm:
- Kiểm tra xem hệ thống máy lái đã sẵn sàng làm việc chưa: các thông số của dầu thủy
lực đảm bảo, động cơ lai bơm thủy lực không bị quá tải…
- Kiểm tra khối nguồn cấp
- Các đèn chỉ báo hệ thống số 1 và 2 ở khối chỉ báo đã sáng
- Đảm bảo hướng chỉ của la bàn chính xác
- Đặt tay lái ở vị trí chính giữa
- Bật công tắc lựa chọn hệ thống lái 1 hay 2
Khi các điều kiện đều tốt ta khởi động động cơ lai bơm thuỷ lực, và kiểm tra xem hệ thống thuỷ lực có hoạt động tốt hay không Khi động cơ đã được khởi động sẽ có tín hiệu báo RUNNING SIGNAL trên bàn điều khiển
3.1 Chế độ lái đơn giản (NFU TILLER)
Đầu tiên ta ấn nút start trên bàn điều khiển lái để thực hiện khởi động động cơ lai bơm thủy lực (nếu chưa được khởi động) Giả sử ta khởi động hệ thống thủy lực số 1
Ở chế độ lái đơn giản, ta bật công tắc chọn chế độ STEERING MODE SWITCH về chế
độ đơn giản NFU, khi đó công tắc chuyển mạch, đèn báo chế độ NFU sáng lên sẵn sàng cho lái đơn giản
Giả sử cần bẻ lái sang trái, người điều khiển tác động vào cần điều khiển NFU (SC20_27) sang vị trí P, khi đó xuất hiện tín hiệu điện áp dương +24V từ chân 8 của khối +U1-X5 đi qua tiếp điểm 20/81.D1 của khối lái sự cố OVERRIDE, qua tiếp điểm của công tắc chọn 20/23 A tới chân 23 của khối BRIDGE DESK 20/03.L1, qua chân 1 của khối 20/73.L1 (cần lái đơn giản) qua chân 2 của 20/73.L1, qua chân 24 của 20/03.L1, qua khối ngắt cuối 20/85.D1 và 20/86.D1 tới chân 5 của khối 20/03.L1 rồi về âm nguồn (chân 7 của +U1-X5)
Khi đó sẽ có tín hiệu đưa tới điều khiển van điện từ -U1 tại hộp điều khiển bơm để mở van đưa dầu thủy lực vào động cơ thủy lực để bánh lái bẻ trái
Khi bánh lái quay, người điều khiển phải quan sát đồng hồ chỉ báo góc lái để biết vị trí của bánh lái Nếu muốn dừng lại ở vị trí nào ta chỉ cần thôi không tác động vào cần điều khiển NFU
Khi muốn bẻ lái sang phải, người điều khiển tác động vào cần điều khiển NF (SC20_27) sang vị trí S , khi đó sẽ có tín đưa tới điều khiển van điện từ -U1 tại hộp điều khiển bơm để
mở van đưa dầu thủy lực vào động cơ thủy lực để bánh lái bẻ phải
Trang 40Hoạt động của ngắt cuối :
Tàu chở ô tô chỉ sử dụng giới hạn góc bẻ lái 350, khi bánh lái bẻ trái hay bẻ phải đạt 350
→ ngắt cuối 20/85.D1 tác động, tín hiệu đưa tới van điện từ mất làm cho bánh lái sẽ ngừng di chuyển mặc dù cần điều khiển NFU vẫn đóng
3.2 Chế độ lái lặp bằng tay tại trụ lái (FU HANDWHEEL)
Đầu tiên ta bật công tắc chọn chế độ STEERING MODE SWITCH sang chế độ lái lặp
FU HANDWHEEL tại trụ điều khiển, khi đó đèn báo trên khối 20/05 sáng, chế độ lái lặp trên trụ điều khiển đã sẵn sàng
Giả sử muốn quay bánh lái sang phải 100, ta quay vô lăng tới 100 phải và giữ cố định tại
vị trị đó Khi đó tín hiệu lặp được thực hiện bằng hệ thống cầu điện trở sẽ đưa tín hiệu U3 tới chân 3 của trụ 20/05.L1 (FU-HANDWHEEL) Tín hiệu U3 được gửi tới chân 16 của khối trung gian 20/73.L2→ chân 92 của trụ trung gian 20/03.L2 rồi được đưa tới chân B3.3 của khối xử lí tín hiệu 20/49 (STEERING INTERFACE) Tại đây, tín hiệu U3 được xử lý thông qua các bộ khuếch đại thuật toán, bộ tạo tín hiệu tỷ lệ, vi phân góc lái trước khi đến khối so sánh và khuếch đại
Tín hiệu được xử lí từ khối 20/49 (STEERING INTERFACE) sẽ đi qua khối chọn chế
độ lái STEERING MODE SWITCH rồi được gửi tới khối so sánh và khuếch đại 20/07 (FU AMPLIFIER) Tại đây, tín hiệu U3 được so sánh với tín hiệu phản hồi góc bẻ lái lấy từ khối phản hồi FEEDBACK tạo thành tín hiệu điều khiển mở transitor trường đưa nguồn điều khiển +24V DC từ chân 8 của khối U1-X5 tới chân B14.4 của khối 20/07 (FU AMPLIFIER) Nguồn +24V qua chân 28 của khối chọn chế độ 20/23A→chân 32 của khối lái sự cố 20/81.D1, qua khối ngắt cuối 20/85.D2 và 20/86.D2 tới chân 8 của khối 20/03.L1 rồi về âm nguồn (chân 9 của +U1-X5)
Khi đó sẽ có tín hiệu đưa tới điều khiển van điện từ -U1 tại hộp điều khiển bơm để mở van đưa dầu thủy lực vào động cơ thủy lực để bánh lái bẻ phải
Khi bánh lái quay sẽ xuất hiện tín hiệu phản hồi góc bẻ lái Tín hiệu này qua các khối khuếch đại, vi phân phản hồi góc bẻ lái so sánh với tín hiệu góc bẻ lái, nếu tín hiệu bẻ lái và tín hiệu phản hồi góc bẻ lái bằng nhau thì tín hiệu điều khiển bị triệt tiêu, transitor trường khóa lại→ nguồn +24V bị cắt→van điện từ bị mất điện đóng đường dầu thuỷ lực lại làm bánh lái dừng lại ở 100 phải
Quá trình bẻ bánh lái sang trái cũng tương tự như khi điều khiển bánh lái quay phải
3.3 Chế độ lái tự động (Auto steering)
Khi thực hiện chế độ lái tự động, người vận hành bật công tắc chọn chế độ lái STEERING MODE SWITCH sang chế độ tự động AUTO STEERING