基于电气自动化系统的稳定性在船舶中的应用

基于电气自动化系统的稳定性在船舶中的应用

广东中远海运重工有限公司523146

摘要:船舶电气自动化系统对于船舶的稳定运行具有十分重要的作用,对于船舶自动系统的保障技术进行研究是提高电气自动化稳定运行的重要途径,通过对船舶自动化的关键技术进行研究,有利于提高船舶电气自动化的稳定运行。

关键词:电气;自动化系统;稳定性;船舶

引言:

随着船舶自动化系统的发展,对电气的自动化品质要求越来越高。可通过电气自动化实现电机驱动和用电设备的优化配置,提高电气输出效率和功率增益。电气自动化的原理是通过驱动装置进行电机转动和输出参量的自适应匹配,结合电机传动装置的耦合控制,提高输出系统的输出功率和效率,从而改善电气系统的工况效能。

一、船舶电气自动化控制系统的现状

上世纪80年代自动化技术得到了显著的提升,随之在船舶领域中得到了应用,船舶电子自动化系统主要包括电控系统、电子涡轮机等电子控制机构,同时还包括驾驶室中的电子控制系统等。随着技术水平的不断提高,船舶自动化也朝着科学化发展,一旦自动化系统中有问题出现,就会造成大部分机构瘫痪,因此怎样对船舶电气自动化控制的安全性进行保证成为目前非常关键的问题。

随着计算机技术的快速发展,船舶电气化得到了产生和发展,计算机控制技术在船舶中的应用,使得船舶中所有电器控制可以被整合到一个界面中,利用该界面就可以实现所整个电子系统的管理与控制,因此可以避免很多突发事件及误操作、重复操作等相关失误问题的发生,促进船舶在运行过程中稳定性与安全性的提高。

二、电气自动化控制的稳定性含义及作用

1.稳定性含义

在行业内对于电气自动化控制设备稳定性的含义是:设备完成任务的快慢以及结果的好坏,体现了稳定性的水平高低。稳定性的要求范围相对比较宽松,大到设计系统小到组件模块及零部件,而在一般情况下保持设备稳定性是较为容易的。如果我们想要对这些设备的稳定性有一个更深刻的了解,那么我们就要对这些设备的一些相关原理进行详细的调查,通常情况下我们对设备的稳定定义就是该设备能否在规定的时间与条件下将指定的任务快速稳定的完成,电气自动化控制设备的稳定性主要包含以下两个方面,一方面是整体的系统设计,另一个方面是一些设备的构成零件,如果想要让机器能够稳定地运行,那么这两个方面都必须做到有比较好的稳定方面的性能。

2.稳定性作用

一般情况下,电气自动化控制都是经过预先的设定,操作设备的工作人员按照设定来完成操作,这样既可以保证设备的稳定性又可以在单个或极少数工作人员的情况下完成工作。由于在当前的大环境下,中国身为世界头号制造与生产的国家,需要不断提升自身设备稳定性,加快发展设备的制造水平促进企业的转型升级,而电气自动化行业中最为重要的一环就是设备的稳定性。

二、电气自动化稳定性存在的问题

当前电气自动化设备存在着几个明显问题需要解决,一是设备所处的工作环境多样且复杂,二是人员操作不规范甚至存在重大失误,三是维护成本较高企业管理者无视维护等一系列问题,从实际生产的运用来看,影响稳定性的主要因素是日常天气变换以及外界的电磁干扰因素。

1.外界存在的电磁干扰

对于电磁干扰所起到的不良影响不仅不能忽略还要时刻防范。当电气自动化控制设备正常工作时,设备本身的各组件在运行过程中不断产生不同的电磁波,这些电磁波互相影响互相抵消,又因为结构空间有限的原因,电气设备运行噪声陆续出现递增情况,由此对电气自动化控制设备的稳定性产生反作用,所以当输出过大的时候容易导致生产事故。

2.影响稳定性的气候因素

基于多数气候因素的研究分析,影响稳定性的因素主要为工作环境污染、湿度及工作大气压,这些环境因素对设备的性能有破坏作用。举例来说,腐蚀性能够损坏电气自动化设备的内在,整个设备的运行连贯也会产生影响,造成器件温度升高,设备长期处于不良气候下会导致设备的器件受损,从而造成严重后果。

三、船舶电气自动化系统稳定性的保障技术

1.电磁干扰技术

(1)隔离变压器。通过分析,影响船舶电气自动化系统的干扰源主要是交流电源。因此,在对船舶电气抗干扰的措施中,可以采取隔离变压器的措施,对电气设备实施独立供电,也可以将系统的供电装置与船舶的强电装置分开,实现电流的隔离干扰。同样,可以采用交流变压器将电源的信号过滤,为自控装置提供独立电源,实现对电源干扰的隔离。

(2)改变传输介质。船舶电气自动化系统控制中,主要采用的是遥控系统进行控制,船舶的控制系统输人部分一般在驾驶室,而系统的接收部分一般在船舶的机舱,这样就会使得信号的传输线很长,电磁干扰就会对传输线的信号产生干扰,因此,在对船舶系统的信号传输中,可以改变传输介质,来屏蔽信号的信号的干扰,这样可以有效的将船舶系统的输人与输出电路分开,避免电磁信号的干扰。

(3)Rc吸收设备。由于Rc吸收设备不会产生信号突变,可以有效地抑制电磁干扰,因此,可以采用RC吸收设备对船舶的继电器、接触器以及电源开关等电气设备产生的干扰信号进行吸收,因为拦日妾触这些电源设备时,它们由于电弧的原因往往会产生电磁干扰,通过RC吸收设备可以有效的抑制这些干扰。

2.储备冗余处理技术

对于可靠性保障技术的研究和应用而言,我国已然取得了一定的成果,除了以上所述的保障性技术之外,我国还研究出了储备冗余处理技术。该技术指的是在船舶电气系统中设置3台机组,使其储备能力基本接近。当发生故障时,可以互为备用,从而提升系统的安全性和稳定性

1.容错技术

随着电气自动化技术的快速发展,电气自动化技术这项技术以其运行快捷、方便等特点被大众所接受。容错技术是指船舶电气系统在运行的过程中,出现的故障容忍能力,在电气系统中主要包括:第一,检测系统故障,主要是对船舶电气化系统运行出现故障时,就会使用容错技术对故障进行准确的定位,并能够自动的分扫i故障的性质,并采取自动化隔离的措施,以避免系统的故障影响系统的安全性工作。第二,控制系统故障,容错技术通过对控制系统进行分析,并根据故障的性质进行分析与定位,并采取相应的措施进行处理,保证船舶电气自动化系统能够正常可靠的运行。

2.电力推进技术

在以往的发展中,由于受到科学技术发展的限制,电力推进技术只能在小型船舶中使用。但当前的科学技术水平依然较高,现代信息技术、计算机技术等被广泛应用,促进了电力推进技术的发展和应用,依然具有很大的发展潜力。根据电力传动的不同,可以将该技术划分为直流、交流这两种传动方法。随着科学技术的发展,近年来,交流传动的发展非常迅猛,逐渐取代了直流传动,被广泛应用于船舶电气系统中,为船舶的安全、稳定运行提供了重要的技术保障。

结束语:

船舶电气自动化系统的可靠性保障技术对船舶的正常、稳定的运行具有十分重要的作用,它是一项复杂的系统工程,需要对船舶电气自动化系统的设计、生产以及运行的各个环节进行分析,并依据现有的技术对其进行分析,采用先进的信息技术、制造技术等有机的结合在一起,在实际船舶运行过程中,由于不同的船舶具有不同的性能,相应的自动化系统也应该不同,通过综合化的发展,才能有效的提高电气自动系统的稳定性与可靠性。

参考文献:

[1]浅谈电气自动化在日常生活中的应用[J].王凯.科学技术创新.2019(06)

[2]浅议电气自动化的现状与发展趋势[J].余强.信息系统工程.2019(02)

[3]新时期电气自动化的发展与应用探讨[J].马杰.中国石油和化工标准与质量.2019(03)

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