1

ALPHATRONIC REMOTE CONTROL SYSTEM

Ekonomičnost brodskog pogona pri ražličitim režimima plovidbe broda, nezavisno od njegove veličine, može se ostvariti samo pod uslovom da se rad pogonskog stroja uskladi sa radom propelera. Usklađivanje pogonskog stroja sa radom propelera je definisano kao mogućnost propelera da apsorbuje svu raspoloživu snagu motora pri različitim brzinama plovidbe broda. Izbor propelera se vrši za datu brzinu broda (Vs), poznatu snagu motora (Pe), poznati broj okretaja (n), pri čemu se traži određeni prečnik propelera (D), korak propelera (H) i stepen korisnosti propelera (ηp). Ukoliko dođe do promjene režima rada, ni pogonski uređaj ni propeler neće raditi sa optimalnim stepenom korisnosti, što znači da će se gubiti određena količina energije.

Kod rada propelera sa fiksnim krilima, motor uvijek daje ono što propeler traži, pa se sve radne tačke nalaze na propelerskoj krivoj, kao što je prikazano na slici 1.

Slika 1. Rad motora i propelera sa fiksnim krilima Slika 2. Rad motora i propelera sa zakretnim krilima

Kod propelera sa prekretnim krilima, promjenom koraka propelera(H) mjenja se i propelerska karakteristika pa je moguće raditi na ekonomičnoj snazi i postignuti maksimalni stepen iskorišćenja propelera što je prikazano na slici 2.

2

ALPHATRONIC PROPULSION CONTROL SYSTEM

Slika 3 Alphatronic Remote Control System Na Slici 3 je prikazan Alphatronic Remote Control System tj. sistem

elektronskog daljinskog upravljanja propelerom i propulzionog stroja.Ovaj sistem omogućava upravljanje propelerom i pogonskim strojem sa

komandnog mosta bez obzira na opterećenje motora pod uslom da funkcioniše sistem automatske zaštite motora od preopterećenja.

Sistem se sastoji od: 1.Kontrolnog panela na komandnom mostu2.Kontrolnih panela smjestenim na krilima komandnog mosta3.Kontrolnog panela u strojarnici4.Elektronske upravljačke table5.Servo-Električnog uredjaja zakretanja krila propelera6.Glavnog propulzionog strojaNa slici je prikazan sistem daljinskog upravljanja kod manjeg broda kod

kojeg je pogonski stroj brzohodni četvorotaktni motor kod kojeg se prenos obrtnog momenta i snage na propelersku osovinu i propeler prenosi pomoću reduktora.

3

Slika 4 MAN B&W Alphatronic Remote Control System

4

Na slici 4 prikazan je sistem firme MAN B&W koji za razliku od sistema na slici 3, kao pogonski stroj ima dvotaktni sporohodni dizel motor kod kojeg se snaga direktno preko propelerske osovine prenosi na propeler.

Za razliku od sheme na slici 3 na ovoj slici su prikazana dva kontrolna panele, jedan za daljinsko upravljanje sa mosta i drugi koji sluzi za upravljanje iz kontrolne kabine u strojarnici.

Na kontrolnim panelima se nalaze dvije poluge, jedna kojom se reguliše brzina propelera i druga kojom se reguliše zakretanje krila propelera. Svaka poluga ima svoj potenciometar integrirani unutar kontrolnih table.

Dva signala sa potencimetara se preko elektronske kontrolne jedinice šalju na elektronske jedinice Motora(Engine Interface Uit) i Propelera(Alphatronic Control Unit). Elektronske kontrolne jedinice ce podesiti brzinu motora i zakretanje krila propelera prema signalima dobijenih sa kontrolne table.

Ovaj sistem ima sistem povratne sprege(Feedback Control System) koji povratne signale šalje nazad preko svojih potenciometara.

U zvaisnosti od tipa regulatora motora, signal iz elektronske kontrolne jedinice motora se mora pretvoriti u pritisak pomoću konvertora,u slučaju da imamo pneumatski regulator.

Ako je regulator elektronskog tipa onda se signal iz elektronske kontrolne jedinice motora direktno prenosi na regulator.

Zakretanje krila propelera se vrši pomoću dva magnetska ventila, koje kontrolise elektronska jedinica u hidrauličkoj kontrolnoj jedinici(HYDRA PACK).

Podešavanje zakretanja krila propelera se mjere i kontrolišu pomocu dva transmitera smještena u prstenu povratne sprege koji se nalazi na propelerskoj osovini. Jedan transmiter služi kao trenutna indikacija položaja krila propelera a drugi služi kao povratna sprega koja povratni signal šalje u hidrauličku kontrolnu jedinicu.

Osim glavnih kontrolnih tabli na komandnom mostu i kontrolnoj sobi u strojarnici imamo panele koji služe kako bi se kontrola, pomoću prekidača za prebacivanje, prebacila sa komandnog mosta na strojarnicu i obratno.

Ovaj sistem daljinskog upravljanja, kao kontrolne parameter, koristi brzinu motora i pitch propelera.

Kao povratne signale koriste se pozicija krila propelera,broj okretaja propelera i indeks goriva.

5

ELEMENTI SISTEMA

KONTROLNI PANELIKontrolni paneli su smješteni na komandnom mostu i u strojarnici a u nekim

slučajevima, uglavnom kod manjih brodova ugradjeni su panel i na krilima komandnog mosta.

KONTROLNI PANEL NA KOMANDNOM MOSTU

Slika 5. Kontrolni panel na komandnom mostu

Na kontrolnom panelu komandnog mosta se nalaze dvije poluge, jedna kojom se vrši zakretanja krila propelera i druga kojom se kontroliše rad motora.Osim poluga na panelu su ugradjeni pokazivač broja okretaja motora i pokazivač zakretanja krila propelera.Osim pokazivača na panelu se nalaze:

Tasteri za manevrisanje Tasteri za potvrdu u slučaju kvara na sistemu Tasteri za testiranje rada lampica na panelu Taster za kontrolu u slučaju nužde Tasteri koji kontrolišu zakretanje krila propelera u zavisnosti od broja

okretaja motoraKONTROLNI PANELI NA KRILIMA KOMANDNOG MOSTA

6

Slika 6. Kontrolni panel na krilu komandnog mosta

Kontrolni paneli na krilima su pojednostavljena verzija panela sa komandnog mosta jer na njima nema tastera kojima se kontrolise zakretanje krila propelera kao ni tastera za kontrolu u slučaju nužde.

Preuzimanje kontrole sa jednog na drugi panel i obratno vrsi se pomoću tastera za manevrisanje. Da bi se preuzela kontrola onda na panelu, sa kojeg želimo da bude kontrolni, moramo pritisnuti taster za preuzimanje komande a na panelu sa kojeg predajemo komandu moramo prihvatiti zahtjev pritiskanjem takodje tastera za manevrisanje tj. potvrdjujemo zahtjev.

Zahtjev za preuzimanje kontrole između panela praćen je zvučnim i svijetlosnim signalima a preuzimanje komande se može izvršiti samo ako su prethodno podešene poluge zakreta krila propelera na oba panela.

KONTROLNI PANEL U STROJARNICI

7

Na slici 7 prikazan je kontrolni panel koji se nalazi u strojarnici je, kao i paneli na krilima komandnog mosta, jednostavnija izvedba panela sa mosta.Na ovom panelu se takodje nalaze poluge za kontrolu zakreta krila propelera i kontrolu glavnogo motora,pokazivači zakreta krila propelera i brzine propelera, te taster za preuzimanje komande s mosta. Ovakav jednostavniji panel nalazi se obično na sistemima manjih brodova.

Slika 7. Konntrolni panel u strojarnici

Kontrolni panel u strojarnicama kod sistema ugradjenih na većim brodovima indetičan je panelu na komandnom mostu a prebacivanje komandi i kontrole vrši se pomoću tzv panela za preuzimanje i prihvatanje komandi ugradjenih u sklopu glavnih panela.

PANELI ZA PRIHVATANJE I PREUZIMANJE KONTROLE

8

Slika 8. Panel za preuzimanje i prihvatanje kontrole

Na slici 8 prikazan je panel za preuzimanje i prihvatanje kontrole i komande sa komandnog mosta na strojarnicu i obratno. Ovi paneli su ugradjeni zajedno s kontrolnim panelima i nalaze se obicno kod većih brodova. Na panelima se nalaze dva tastera za prebacivanje kontrole:

BRIDGE MANOEUVRE CONTROL ROOM MANOUVRE

Pritiskom na jedan od ova dva tastera selektuje se mjesto odakle se želi preuzeti kontrola. Ako želimo preuzeti kontrolu u strojarnici pritisnemo taster CONTROL ROOM MANOUVRE. Da bi se omogućilo prebacivanje kontrole na mostu se mora prihvatiti zahtjev iz strojarnice pritiskom na taster CONTROL ROOM MANOUVRE. Prebacivanje i prihvatane komandi praćeno je zvučnim i svijetlosnim signalima.

Da bi se omogucilo prebacivanje kontrole, poluge kojima se vrsi zakretanje krila propelera moraju biti u istom položaju. Osim taster, na panelu se nalaze lampice koje služe kao indikatori vrste regulacije koja se koristi.

Postoje tri načina regulacije i rada u zavisnosti dali ce se parametri brzine propelera i zakretanja krila propelera podešavati zajedno ili odvojene a to su:

9

ODVOJENA REGULACIJA (SEPARATE MODE) KOMBINOVANA REGULACIJA (COMBINED MODE) REGULACIJA SA KONSTANTNOM BRZINOM (CONSTANT

SPEEED MODE)

ODVOJENA REGULACIJA (SEPARATE MODE)Pomoću ovog načina regulacije brzina propelera i zakretanje krila propelera

se vrši pojedinačno pomoću polugaKOMBINOVANA REGULACIJA (COMBINED MODE)Ovim načinom vrši se samo regulacija zakretanja krila propelera dok je

poluga za regulisanje brzine u neutralnoj pozicijiREGULISANJE SA KONSTANTNOM BRZINOMOvim načinom regulacije održava se stalna brzina motora. Takva regulacija

se vrši posebnim panelom tj. panelom osovinskog generatora.Kod ovog načina, regulacija se vrši samo sa ručkom za zakretanje krila

propelera a automatska kontrola opterećenja je cijelo vrijeme aktivna kako bi sprijecio preopterećenje motora.

Na slici 9 prikazan je panel osovinskog generatora Ovaj panel se koristi kako bi se obezbjedila konstantna brizna motora radi

odrzavanje frekvence i napona, bez obzira na poziciju poluge na kontrolnom panelu.Pomocu potenciometra (1) se postiže željena frekvenca a njegova pozicija se osigurava pomocu osigurča (2).

Slika 9. Panel osovinskog generatora

ELEKTRONSKA KONTROLNA JEDINICA

10

Glavna elektronska kontrolna jedinica je srce sistema i kao sto je vec rečeno sastoji se od:

1. Kontrolne Jedinice Motora (ENGINE INTERFACE UNIT)2. Kontrolne Jedinice Propelera (ALPHATRONIC CONTROL UNIT)

Na slici 10 je prikazana izvedba jedne kontrolne jedinice.

(1)

(2)

Slika 10. Elektronska kontrolna jedinica

Kao sto je ranije u tekstu navedeno signali sa kontrolnih panela komandnog mosta i strojarnice se prenose na glavnu kontrolnu jedinicu odakle se preko

11

kontrolnih jedinica motora i propelera signal dalje prenosi na sa servo kontrolnu jedinicu propelera i na regulator motora.Veličine koje se kontrolišu su brzina motora i zakretanje krila propelera a povratne informacije koje dolaze u kontrolnu jedinicu su polozaj krila propelera, broj okretaja i indeks pumpe goriva.

Programska jedinica za kontrolu opterećenja pogonskog motora čini sastavnu dio sistema ii ma zadatak da zaštiti motor od preopterećenja usled naglih promjena režima rada i plovidbe.

Regulacija opterecenja vrši se na tri načina pomoću ovog programa: Pscav Limiter obezbjedjuje dovoljnu količinu ispirnog zraka kako bi se

obezbjedilo pravilno sagorjevanje bez dimljenja.On vrši balans smjese gorivo-vazduh, limitirajući količinu ubrizganog goriva ako je količina ispirnog zraka nedovoljna .Nedovoljna količina zraka je na oko 35% opterćenja motora kada rade pomoćni ventilator a turbopunjači nemaju jos uvjek dovoljan kapacitet.

Torque Limiter sprečava velika mehanička opterećenja obezbjedjujući da opterećenje motora nikada ne prelazi granice na dijagramu opterećenja motora

Loud-Up Limiter sprečava mehanička i termička preopterećenja usled naglog podizanja broja okretaja motora a ujedno obezbjedjuje dovoljno vremena kako bi se pomoćni sistemi adaptirali.

Na slici 11-a prikazan je dijagram Loud-Up programa kod propelera sa zakretanjem krila gdje se opterećenje mjeri u procentima snage, za razliku od Loud-Up programa motora sa fiksnim propelerom, na slici 11-b, gdje se opterećenje mjeri u odnosu na broj okretaja.

12

Slika 11-a Slika 11-b

HIDRAULIČKA KONTROLNA JEDINCA

Slika 12 Hidraulička Kontrolna Jedinica

Na slici 12 prikazana je Hidraulička Kontrolna Jedinica(HYDRA-PACK).Servo pumpa dobavlja ulje visokog pritiska do ventilske jedinice koja se sastoji od sigurnosnog ventila, nepovratnog ventila, ventila za regulaciju pritiska i elektro hidraulickog proporcijalnog ventila.

13

Preko el-hidrulickog ventila ulje se dalje šalje u uljni razvodni prsten. Iz uljnog prstena, ulje se preko razvodnog ventila vodi sjedne ili druge strane servo klipa dok se ne postigne zadata vrijednost zakretanja krila propelera.Hidraulicko ulje se u isto vrijeme koristi za hladjenje i podmazivanje sistema a visak ulja se vodi natrag u hidrauličku kontrolnu jedinicu.

Na sistemu se nalazi transmiter povratnog signala, sa kojeg se signal zakreta krila propelera šalje u elektronsku jedinicu smjestenu u hidruličkoj kontrolnoj jedinici.

Taj se povratni signal uporedjuje sa zadanim signalom.

ZAKLJUČAK

U cilju obezbjeđenja da pogonski uređaj radi konstantno, sa najvećim stepenom korisnosti, kao i da obezbjedi veći stepen korisnosti samog propelera, počeli su se primjenjivati propeleri sa prekretnim krilima. U početku su to bili dvorežimski propeleri, koji su imali samo dva položaja krila propelera (dva koraka). Zahvaljujući razvoju energetske elektronike tj. tiristorskih konvertora snage, počeli su se primjenjivati višerežimski propeleri.

Zahvaljujući ovom sistemu moguće je uskladiti rad propelera sa radom pogonskog stroja a kao sto je već rečeno ovim uskladjivanjem omogućeno je da propeler apsorbuje svu raspoloživu snagu pogonskog motora.

Prednosti sistema sa zakretanjem krila propelera su: Sigurna kontrola propulzionog stroja i dobre manevarske sposobnosti

broda Ekonomičan rad zbog uskladjivanja rada motora i propelera Brzo reagovanje sistema na zadanu komandu Dobre performance motora zbog sistema zaštite od preopterećenja Termalna i Mehanička zaštita pogonskog stroja kontrolisana

programskom jedinicom za kontrolu opterećenja

14

.