本发明专利技术公开了一种对调距桨推进器驱动柴油机进行负荷保护的方法和装置，属于柴油机负荷保护控制技术领域。该方法包括：获取柴油机功率输出余量、螺距指令调整因子以及螺距调整后持续运行时间；获取柴油机实时转速以及实时输出功率；确定柴油机在实时转速下的额定输出功率；确定实时输出功率减去额定输出功率再减去功率输出余量所得的值；当值大于0时，在螺距调整后持续运行时间内，控制螺旋桨以调整后的螺距值运行，之后，控制螺旋桨以实时获取的螺距控制指令值运行。通过上述方案，本发明专利技术能主动防止柴油机过载。另外，本方法可以在值大于0的持续时间超过螺距调整延时时间才进行螺距调整，能避免螺距调整过于频繁，同时可适用于多种不同工况。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及柴油机负荷保护控制
，特别涉及一种对调距桨推进器驱动柴油机进行负荷保护的方法和装置。
技术介绍
在船舶推进系统领域，船用调距桨推进器广泛应用于各种海洋工程船舶中。配备调距桨推进器的主推进系统，往往采用柴油机作为调距桨驱动动力装置。船舶运行过程中，通过改变调距桨推进器的螺距大小，可调整驱动柴油机输出功率的大小，从而使得船舶获得不同大小的推进力，进而改变船舶航行速度。适用于调距桨推进器的驱动柴油机具备一条转速一功率曲线，即对应不同的柴油机转速，柴油机允许输出的额定功率是不同的。当柴油机的实时输出功率超过其额定功率时，会出现柴油机过载。在船舶推进器的设计过程中，通过柴油机与调距桨的特性匹配设计一般不会造成柴油机过载。但船舶在航行过程中会受到风、浪和流等外部作用力的影响，会造成柴油机过载。柴油机过载会对柴油机带来损害，严重影响柴油机使用寿命，并威胁船舶运行安全。因此，在该类型船舶推进器控制系统的设计过程中，设计一种防止调距桨推进器驱动柴油机出现过载的柴油机负荷保护装置和方法显得尤为重要。由于风、浪和流等外部作用力是不可控的，为防止柴油机过载，现有方法仅通过降低调距桨螺距的方法来降低柴油机的实时输出功率，以达到避免柴油机出现过载的目的。具体地，当检测到即时转速状态下，柴油机负荷超过其额定输出功率时，开始降低螺距，以减少柴油机输出功率，从而避免柴油机出现过载。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题:该方法为被动防止 柴油机过载，当开始降低螺距以避免柴油机过载时，柴油机已出现过载工况。
技术实现思路
为了解决现有技术被动防止柴油机过载的问题，本专利技术实施例提供了一种对调距桨推进器驱动柴油机进行负荷保护的方法和装置。所述技术方案如下:一方面，本专利技术实施例提供了一种对调距桨推进器驱动柴油机进行负荷保护的方法，所述方法包括:获取柴油机的功率输出余量、调距桨的螺距指令调整因子、螺距调整延时时间以及螺距调整后持续运行时间；获取所述柴油机的实时转速以及实时输出功率；确定所述柴油机在所述实时转速下的额定输出功率；确定所述实时输出功率减去所述额定输出功率再减去所述功率输出余量所得的值；当所述值大于O时，对所述螺旋桨的螺距进行控制，包括:首次获取所述调距桨的螺距控制指令值，并在所述螺距调整后持续运行时间内，控制所述螺旋桨以调整后的螺距值运行，在所述螺距调整后持续运行时间之后，实时获取所述调距桨的螺距控制指令值，控制所述螺旋桨以所述实时获取的螺距控制指令值运行，其中，所述调整后的螺距值为首次获取的螺距控制指令值与所述螺距指令调整因子的乘积。进一步地,所述方法还包括:获取所述调距桨的螺距调整延时时间，则，所述当所述值大于O时，对所述螺旋桨的螺距进行调整，具体为:当所述值大于O的持续时间超过所述螺距调整延时时间时，对所述螺旋桨的螺距进行调整。较佳地，所述柴油机的功率输出余量为所述柴油机在额定转速下的输出转矩的O 0.5倍。较佳地，所述螺距指令调整因子为0.4 0.8。较佳地、所述螺距调整延时时间为2 5秒，所述螺距调整后持续运行时间为15 30秒。另一方面，本专利技术实施例提供了一种对调距桨推进器驱动柴油机进行负荷保护的装置，其特征在于，包括:参数获取单元，用于获取柴油机的功率输出余量、调距桨的螺距指令调整因子以及螺距调整后持续运行时间；信号获取单元，用于获取所述调距桨的螺距控制指令值、柴油机的实时转速以及实时输出功率；额定输出功率确定单元，与所述信号获取单元连接，用于确定所述柴油机在所述实时转速下的额定输出功率；功率差值确定单元，与所述信号获取单元、所述额定输出功率确定单元和所述参数获取单元连接，用于确定所述实时输出功率减去所述额定输出功率再减去所述功率输出余量所得的值；螺距控制单元，与所述参数获取单元、所述信号获取单元和所述功率差值确定单元连接，用于当所述差值大于O时，对所述螺旋桨的螺距进行控制，包括:首次接收所述信号获取单元获取的螺距控制指令值，在所述螺距调整后持续运行时间内，输出螺距调整值，并在所述螺距调整后持续运行时间之后，实时接收所述信号获取单元获取的螺距控制指令值，并输出实时螺距值，所述螺距调整值为首次接收的螺距控制指令值与所述螺距指令调整因子的乘积，所述实时螺距值为实时接收的螺距控制指令值；螺距执行单元，与所述螺距控制单元连接，用于根据所述螺距控制单元输出的螺距调整值和实时螺距值控制所述螺旋桨运行。 进一步地，所述参数获取单元还用于获取所述调距桨的螺距调整延时时间，则，所述螺距控制单元具体用于当所述差值大于O的持续时间超过所述螺距调整延时时间时，对所述螺旋桨的螺距进行控制。较佳地，所述柴油机的功率输出余量为所述柴油机在额定转速下的输出转矩的O 0.5倍。较佳地，所述螺距指令调整因子为0.4 0.8。较佳地，所述螺距调整延时时间为2 5秒，所述螺距调整后持续运行时间为15 30秒。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是:通过设置柴油机的功率输出余量(该功率输出余量的取值范围小于1)，并通过计算柴油机的实时转速下，柴油机的实时输出功率与所述额定输出功率、所述功率输出余量之间的差值，根据差值是否大于O来判断是否需要调整螺距大小，当差值大于O时，表示柴油机即将过载，此时提前降低螺距，从而主动防止柴油机出现过载工况。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例一提供的一种对调距桨推进器驱动柴油机进行负荷保护的方法的流程图；图2是本专利技术实施例二提供的一种对调距桨推进器驱动柴油机进行负荷保护的方法的流程图；图3是本专利技术实施例三提供的一种对调距桨推进器驱动柴油机进行负荷保护的装置的结构示意图；图3a是图3所示装置的硬件框架图。 具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。实施例一本专利技术实施例提供了一种对调距桨推进器驱动柴油机进行负荷保护的方法，参见图1，该方法包括:步骤SlOl:获取柴油机的功率输出余量X、调距桨的螺距指令调整因子y以及螺距调整后持续运行时间to ；步骤S102:获取该柴油机的实时转速n0以及实时输出功率p0 ；步骤S103:确定该柴油机在实时转速n0下的额定输出功率p ；步骤S104:确定实时输出功率PO减去额定输出功率P再减去功率输出余量X所得的值e,即:e=pO-p_x ；步骤S105:当值e大于O时，对该螺旋桨的螺距进行控制，包括:首次获取该调距桨的螺距控制指令值C1，并在螺距调整后持续运行时间to内，控制螺旋桨以调整后的螺距值A运行，在螺距调整后持续运行时间to之后，实时获取该调距桨的螺距控制指令值C2,控制螺旋桨以该实时获取的螺距控制指令值C2运行，其中，调整后的螺距值A为首次获取的螺距控制指令值C1与螺距指令调整因子I的乘积，即A=yXCi。本实施例一具有如下优点:首先，通过步骤SlOl来获取柴油机的功率输出余量X，并通过步骤S103和步骤S104来确定柴油机的实时转速n0下，柴油机的实时输本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种对调距桨推进器驱动柴油机进行负荷保护的方法，其特征在于，所述方法包括：获取柴油机的功率输出余量、调距桨的螺距指令调整因子、螺距调整延时时间以及螺距调整后持续运行时间；获取所述柴油机的实时转速以及实时输出功率；确定所述柴油机在所述实时转速下的额定输出功率；确定所述实时输出功率减去所述额定输出功率再减去所述功率输出余量所得的值；当所述值大于0时，对所述螺旋桨的螺距进行控制，包括：首次获取所述调距桨的螺距控制指令值，并在所述螺距调整后持续运行时间内，控制所述螺旋桨以调整后的螺距值运行，在所述螺距调整后持续运行时间之后，实时获取所述调距桨的螺距控制指令值，控制所述螺旋桨以所述实时获取的螺距控制指令值运行，其中，所述调整后的螺距值为首次获取的螺距控制指令值与所述螺距指令调整因子的乘积。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：马志刚，赵丽雄，皇丰辉，高卓，王楠，
申请(专利权)人：武汉船用机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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