Đồ án tốt nghiệp: Trang thiết bị điện tàu 34000 tấn đi sâu nghiên cứu tính toán công suất trạm phát điện bằng phương pháp bảng tải

………… o0o…………



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



TRANG THIẾT BỊ ĐIỆN TÀU 34000 T – ĐI
SÂU NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN CÔNG SUẤT
TRẠM PHÁT ĐIỆN BẰNG PHƯƠNG PHÁP
BẢNG TẢI






1
MỤC LỤC
Lời nói đầu 4
Giới thiệu chung về tàu 34000T 5
PHẦN I : TRANG THIẾT BỊ ĐIỆN TÀU 34000T 6
CHƯƠNG 1 : CÁC HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN ĐIỂN HÌNH 6
1.1. Hệ thống bơm ballast 6
1.1.1. Nhiệm vụ 6
1.1.2. Giới thiệu phần tử 6
1.1.3. Nguyên lý hoạt động của hệ thống 6
1.1.4. Nhận xét, đánh giá 8

1.2. Hệ thống quạt gió buồng máy 8
1.2.1. Nhiệm vụ 8
1.2.2. Giới thiệu phần tử 8
1.2.3. Nguyên lý hoạt động 9
1.2.4. Các bảo vệ 10
1.2.5. Nhận xét, đánh giá 10
1.3. Hệ thống neo 10
1.3.1. Yêu cầu, nhiệm vụ 10
1.3.2. Giới thiệu phần tử 11
1.3.3. Nguyên lý hoạt động 11
1.3.4. Mạch sấy 12
1.3.5. Các bảo vệ cho hệ thống 12
1.3.6. Nhận xét, đánh giá 13
CHƯƠNG 2 : HỆ THỐNG LÁI TÀU 34000T 13
2.1. Chức năng,đặc điểm, yêu cầu của hệ thống lái 13
2.1.1. Chức năng của hệ thống lái 13
2.1.2. Đặc điểm của hệ thống lái 13
2.1.3. Yêu cầu của hệ thống lái 13
2.2. Các chế độ của hệ thống lái 14
2.2.1. Chế độ lái đơn giản 14
2.2.2. Chế độ lái lặp 14
2.2.3. Chế độ lái tự động 14
2.3. Hệ thống lái tự động tàu 34000T 14
2.4. Hệ thống điều khiển máy lái điện-thủy lực 18
2.4.1. Mạch thủy lực 18
2.4.2. Mạch điều khiển động cơ lai bơm thủy lực 19
2.5. Nhận xét, đánh giá 21
CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG NỒI HƠI TÀU 34000T 22
3.1. Định nghĩa, chức năng, yêu cầu của hệ thống nồi hơi 22

2
3.1.1. Định nghĩa 22
3.1.2. Chức năng của nồi hơi 22
3.1.3. Yêu cầu đối với nồi hơi tàu thủy 22
3.2. Giới thiệu phần tử, nguyên lý hoạt động của hệ thống nồi hơi tàu 34000T 23
3.2.1. Giới thiệu phần tử 23
3.2.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống nồi hơi tàu 34000T 26
3.3. Các bảo vệ của hệ thống nồi hơi tàu 34000T 29
3.4. Nhận xét, đánh giá 30
PHẦN II: ĐI SÂU NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN CÔNG SUẤT TRẠM PHÁT ĐIỆN
BẰNG PHƯƠNG PHÁP BẢNG TẢI 31
CHƯƠNG 4: TRẠM PHÁT ĐIỆN CHÍNH TÀU 34000T 31
4.1. Khái niệm, phân loại trạm phát điện tàu thủy 31
4.1.1. Khái niệm 31
4.1.2. Phân loại 31
4.2. Các thông số của máy phát điện tàu 34000T 32
4.3. Các phương pháp phân phối điện năng 32
4.4. Bảng điện chính tàu 34000T 34
4.4.1. Cấu tạo của bảng điện chính tàu 34000T 34
4.4.2. Mạch nguồn điều khiển panel máy phát 1 41
4.4.3. Mạch điều khiển aptomat của máy phát số 1 42
4.4.4. Mạch đo của máy phát số 1 44
4.5. Ổn định điện áp cho các máy phát điện tàu 34000T 45
4.5.1. Khái niệm chung 45
4.5.2. Các nguyên lý xây dựng bộ tự động điều chỉnh điện áp 47
4.5.3. Hệ thống tự động điều chỉnh điện áp tàu 34000T 48
4.6. Công tác song song và phân bố tải của các máy phát đồng bộ tàu 34000T 53
4.6.1. Hòa đồng bộ giữa các máy phát 53
4.6.2. Phân chia tải vô công giữa các máy phát khi công tác song song 60

4.6.3. Phân bố tải tác dụng cho các máy phát công tác song song 64
4.7. Bảo vệ cho trạm phát tàu 34000T 67
4.7.1. Bảo vệ ngắn mạch cho máy phát tàu 34000T 67
4.7.2. Bảo vệ quá tải cho máy phát tàu 34000T 67
4.7.3. Bảo vệ công suất ngược cho máy phát tàu 34000T 68
4.7.4. Bảo vệ tần số thấp cho máy phát tàu 34000T 68
4.7.5. Bảo vệ điện áp thấp cho máy phát tàu 34000T 68
4.8. Nhận xét và đánh giá 68
4.8.1. Ưu điểm 68
4.8.2. Nhược điểm 69
CHƯƠNG 5: TRẠM PHÁT ĐIỆN SỰ CỐ TÀU 34000T 69


3
5.1. Giới thiệu máy phát sự cố tàu 34000T 69
5.2. Bảng điện sự cố 69
5.2.1. Cấu tạo của bảng điện sự cố 69
5.2.2. Giới thiệu các phần tử trên bảng điện sự cố 70
5.2.3. Nguyên lý của bảng điện sự cố 72
5.3. Các bảo vệ 77
5.3.1. Bảo vệ quá tải 77
5.3.2. Bảo vệ ngắn mạch 77
5.3.3. Bảo vệ thấp áp 77
5.4. Nhận xét, đánh giá 77
CHƯƠNG 6: TÍNH CHỌN CÔNG SUẤT TRẠM PHÁT BẰNG PHƯƠNG PHÁP
BẢNG TẢI 78
6.1. Các phương pháp tính toán công suất và chọn số lượng máy phát 78
6.1.1. Phương pháp bảng tải 78
6.1.2. Phương pháp phân tích 81
6.1.3. Phương pháp thống kê 82

6.2. Tính toán công suất trạm phát tàu 34000T bằng phương pháp bảng tải 83
6.2.1. Cách lập bảng tải 83
6.2.2. Kết luận tính chọn 84
Kết luận 85
Tài liệu tham khảo 86
Phụ lục: Bảng tải tàu 34000T














4
LỜI NÓI ĐẦU
Việt Nam là một đất nước nằm ven biển và có đường bờ biển khoảng 3260 km. Từ
xưa con người đã biết sử dụng đường biển để vận chuyển hàng hoá. Với chiến lược phát
triển kinh biển đã được quốc hội đề ra, ngày nay ngành hàng hải đang phát triển một cách
mạnh mẽ và vận tải đường biển đã và đang đóng một vai trò quan trọng trong việc vận
chuyển hàng hoá trong nước cũng như ra nước ngoài.
Là một sinh viên hàng hải, sau gần 5 năm học tập và rèn luyện tại trường đại học
Hàng Hải Việt Nam, dưới sự quan tâm dạy dỗ và nhiệt tình truyền đạt kiến thức chuyên
ngành điện tàu thuỷ của các thầy cô giáo trong khoa điện, em cũng đã phần nào nắm

được những kiến thức cơ bản của nghành điện nói chung và ngành điện tàu thuỷ nói
riêng. Sau thời gian hơn hai tháng thực tập tốt nghiệp, em đã tìm hiểu những kiến thức
thực tế để bổ sung cho bản thân và cũng đã thu thập được một số tài liệu để phục vụ cho
việc làm đồ án tốt nghiệp. Được sự nhất trí của ban chủ nhiệm khoa, em đã được giao đề
tài làm đồ án tốt nghiệp: “Trang thiết bị điện tàu 34000T. Đi sâu nghiên cứu tính toán
công suất trạm phát điện bằng phương pháp bảng tải.”
Với sự nỗ lực của bản thân và sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy giáo trong khoa,
đặc biệt là thầy giáo Th.s: Phan Đăng Đào nên sau thời gian ba tháng em đã hoàn thành
xong nội dung đề tài tốt nghiệp đã được giao. Tuy nhiên, do trình độ và kiến thức của bản
thân còn hạn chế nên chắc chắn đồ án của em không thể tránh khỏi còn nhiều thiếu sót. Em
rất mong nhận được sự chỉ bảo của thầy hướng dẫn cùng các thầy cô giáo trong khoa để đồ
án của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa
đặc biệt là thầy giáo Th.s Phan Đăng Đào đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.
Em xin chân thành cảm ơn!

Hải Phòng, tháng 02 năm 2010
Sinh viên thực hiện

Phạm Văn Đại










5

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TÀU 34000T
Tàu 34000T được đóng bởi nhà máy đóng tàu phà rừng. Tàu được dẫn động bằng động
cơ Diesel lai 1 chân vịt. Tàu chở hàng khô, chuyên chở các loại hàng như than, ngũ cốc,
alumin, khoáng chất boxit, cát, phân đạm, thép cuộn, sắt vụn…và các loại hàng hóa khác.
*Giới thiệu về các thông số kỹ thuật cơ bản của tàu 34000T
 Kích thước chính của tàu:
-Chiều dài toàn bộ: 180.00 m.
-Chiều rộng: 30.00 m.
-Chiều cao mạn/ chiều sâu: 14.70 m.
-Mớn nước: 9.75 .
-Tải trọng thiết kế: 34.000T.
 Dung tích:
-Tổng dung tích: 45.500m
3
.
-Két dầu nhiên liệu (F.O): 1.700m
3
.
-Két D.O: 200 m
3
.
-Két nước Ballast 1: 15.000m
3
.
-Két nước ballast 2: 24.400m
3
.
 Tốc độ :
-Tốc độ: 14.0 hải lý.
 Máy chính:

-Loại: Diesel SULZER 6RTA48T-B.
-Công suất tối đa: 7.600KW/110RPM.
 Trạm phát điện chính tàu 34000T:
-Số lượng: 3 máy.
-Công suất Diesel lai: 600KW/900rpm.
-Model: FE547A-8 .
-Công suất biểu kiến: 750KVA.
-Tốc độ: 900 vòng/phút.
-Tần số: 60Hz.
-Điện áp định mức: 450V.
-Dòng điện định mức : 962A.
-Hệ số công suất cos
đm
: 0,8.
 Máy phát điện sự cố tàu 34000T:
Diesel lai: 100KW/1800rpm.
Công suất biểu kiến: 125KVA.
Điện áp: 450V.
Tấn số: 60Hz.
Dòng điện: 272A.
Hệ số công suất cos
đm
: 0,8.


6
PHẦN I : TRANG THIẾT BỊ ĐIỆN TÀU 34000T
CHƯƠNG 1 : CÁC HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN ĐIỂN HÌNH
1.1. Hệ thống bơm ballast
1.1.1. Nhiệm vụ

Nâng cao tính ổn định cho con tàu đảm bảo cho con tàu luôn cân bằng (không bị
lệch ,bị nghiêng), còn được dùng khi tàu trở hàng không đều, hoặc khi không trở hàng, có
ngoại lực tác dụng lên tàu sóng gió….
1.1.2. Giới thiệu phần tử
- QF: aptomat chính khống chế cấp nguồn cho động cơ lai bơm và mạch điều khiển.
- KM1, KM2, KM3: các contactor điều khiển khởi động đổi nối Y/

.
- TA : biến dòng.
- FT : rơ le nhiệt bảo vệ cho động cơ lai bơm.
- TC : biến áp cấp nguồn cho mạch điều khiển.
- A : đồng hồ ampe kế để đo dòng điện chạy qua động cơ lai bơm.
- K1, K2, K3, K4, K5: các rơle trung gian.
- SA1 : công tắc lựa chọn vị trí điều khiển.
- SB1 : nút ấn khởi động bơm Balast tại bảng điện chính.
- SB2 : nút ấn dừng bơm Balast tại bảng điện chính.
- PMS: khối kiểm tra nguồn.
- FU1, FU2, FU3: các cầu chì bảo vệ ngắn mạch cho mạch điều khiển.
- FU4: cầu chì bảo vệ ngắn mạch cho mạch sấy.
- HL1 : đèn báo bơm đang hoạt động.
- HL2 : đèn báo nguồn.
- HL3 : đèn báo bơm bị quá tải.
- HL4 : đèn báo cho phép khởi động
- R : điện trở sấy.
- SA2: công tắc khống chế nguồn cho điện trở sấy.
- HR: đồng hồ đếm thời gian hoạt động của bơm.
1.1.3. Nguyên lý hoạt động của hệ thống
Đóng aptomat chính QF vào sẵn sàng cấp nguồn cho bơm hoạt động và cấp nguồn
cho mạch điều khiển làm cho đèn báo nguồn HL2 sáng. Bơm Balast có 3 vị trí điều
khiển: tại bơm, tại bảng điện chính, từ xa tại máy tính.

a/Chế độ điều khiển tại chỗ (Local)
* Khởi động bơm BALLAST :
- Đưa công tắc lựa chọn chế độ điều khiển SA1 sang vị trí điều khiển tại chỗ (Local)
làm cho tiếp điểm 1-13/SA1/307 đóng vào.Tiếp điểm 2-16 , 2-19/SA1/307 mở, khóa chế
độ điều khiển từ xa.


7
- Ấn nút khởi động SB1 làm cho rơle trung gian K4 có điện đóng tiếp điểm 6-
10/K4/307 cấp điện cho rơle K1.Tiếp điểm tự nuôi 6-10/K1 /307 đóng lại.Tiếp điểm 7-
11/K1/308 đóng lại sẵn sàng cấp điện cho khởi động động cơ.
- Tiếp điểm 8-12/K1/307 đóng lại, đưa tín hiệu tới khối kiểm tra điều kiện khởi
động. Nếu được phép khởi động tiếp điểm 27-28/PMS đóng lại cấp điện cho rơle K2.
- Tiếp điểm 7-11/K2/308 đóng lại cấp điện cho KM3 đóng các tiếp điểm của nó ở
mạch động lực chờ sẵn cấp nguồn cho động cơ, đóng tiếp điểm 13-14/KM3/308 cấp điện
cho KM1, mở tiếp điểm 21-22/KM3 đảm bảo KM2 không có điện.
- KM1 có điện đóng các tiếp điểm của nó ở mạch động lực. Động cơ có điện khởi
động ở chế độ Y. Tiếp điểm 153-154/KM1/307 đóng lại báo đến PMS động cơ đang hoạt
động ở chế độ Y. Tiếp điểm tự nuôi 163-164/KM1/308 đóng lại, động cơ khởi động sau
một thời gian. Sau đó một thời gian, tiếp điểm thường mở đóng chậm 67-68/KM1 đóng
lại cấp điện cho KM2, mở tiếp điểm 55-56/KM1/308 ngắt điện vào KM3, các tiếp điểm ở
mạch động lực chuyển từ Y sang

và động cơ hoạt động ổn định lâu dài ở chế độ này.
Tiếp điểm 53-54/KM2/308 đóng lại cấp điện duy trì cho mạch hoạt động của động cơ,
tiếp điểm 61-62/KM2/308 mở ra ngắt điện vào KM3 đảm bảo khóa không cho động cơ
hoạt động ở chế độ Y.
- Tiếp điểm 71-72/KM2/309 mở ra ngắt điện vào mạch sấy, tiếp điểm 83-
84/KM2/309 đóng lại cấp điện cho đồng hồ đếm thời gian hoạt động, tiếp điểm 61-
62/KM2/307 mở ra ngắt tín hiệu vào PMS và ngắt điện vào rơle K2.

* Dừng bơm BALLAST :
- Khi bơm đang hoạt động để dừng bơm ta ấn nút dừng SB2 làm cho rơle trung gian
K5 có điện, mở tiếp điểm 2-10/K5/307 làm K1 mất điện, tiếp điểm 7-11/K1/308 mở ra,
ngắt nguồn vào cuộn hút của các contactor chính, làm mở tiếp điểm của chúng ở mạch
động lực, ngắt nguồn cấp vào động cơ lai bơm.
b/Chế độ điều khiển từ xa (Remote)
* Khởi động bơm BALLAST :
- Ta bật công tắc lựa chọn chế độ điều khiển SA1 sang vị trí REMOTE làm cho tiếp
điểm 1-13/SA1/307 mở ra, tiếp điểm 2-16, 2-19/SA1/307 đóng vào đưa tín hiệu khởi
động từ xa tới máy tính và sẵn sàng cho chế độ điều khiển từ xa.
- Khi có tín hiệu từ máy tính phát lệnh khởi động bơm BALLAST thì làm cho tiếp
điểm điều khiển từ máy tính ở 15-16/PMS/307 đóng vào cấp điện cho rơle trung gian K1,
quá trình tiếp theo xảy ra tương tự như trong trường hợp điều khiển bằng tay.
* Dừng bơm BALLAST :
- Khi bơm đang hoạt động thì để điều khiển dừng bơm ở chế độ điều khiển từ xa, tín
hiệu từ máy tính sẽ điều khiển làm đóng tiếp điểm 17-18/308 vào làm cho rơle trung gian
K5 có điện. Quá trình tiếp theo xảy ra như trong chế độ điều khiển bằng tay.
c/Hoạt động của mạch sấy


8
Bật công tắc SA2 sang vị trí ON. Nếu bơm đang không hoạt động(KM2 không có
điện) thì điện trở sấy sẽ được đưa vào hoạt động. Khi bơm đang hoạt động thì nguồn cấp
cho điện trở sấy sẽ bị khóa(nhờ tiếp điểm phụ thường đóng của KM2).
Nếu SA2 luôn ở vị trí ON thì điện trở sấy sẽ tự động được cấp nguồn ngay khi
dừng bơm.
d/Các mạch báo động và bảo vệ cho hệ thống
- Bảo vệ ngắn mạch cho mạch động lực của động cơ lai bơm bằng aptomat chính
QF.
- Bảo vệ ngắn mạch cho mạch điều khiển, mạch đèn và mạch sấy bằng các cầu chì

FU1, FU2, FU3,FU4.
- Mạch bảo vệ qúa tải cho động cơ lai bơm được thực hiện bởi rơle nhiệt FT. Khi
động cơ lai bơm bị quá tải thì rơle nhiệt FT sẽ hoạt động. Tiếp điểm 95-96/FT/307 mở ra
làm cho rơle trung gian K1 mất điện, động cơ lai bơm sẽ ngừng hoạt động giống như khi
ta ấn nút dừng STOP. Tiếp điểm 97-98/307 sẽ đóng vào cấp điện cho rơle trung gian K3.
- Tiếp điểm 6-10/K3/307 đóng lại ,đưa tín hiệu lên khối PMS báo bơm bị quá tải.
- Tiếp điểm 7-11/K3/309 đóng lại, đèn HL3 sáng báo bơm đang bị quá tải.
- Tiếp điểm 8-12/K3/309 đóng lại đưa tín hiệu đến mạch báo động.
1.1.4. Nhận xét, đánh giá
- Đáp ứng tốt yêu cầu về khởi động.
- Sơ đồ mạch thiết kế dễ hiểu, gọn nhẹ.
1.2. Hệ thống quạt gió buồng máy
1.2.1. Nhiệm vụ
- Dùng để thông gió vào ra trong buồng máy.
1.2.2. Giới thiệu phần tử
- QF : aptomat chính cấp nguồn cho hệ thống.
- TA : biến dòng cấp nguồn cho Ampe kế PA1 đo dòng điện chạy qua động cơ.
- TC : biến áp 440V/220V cấp nguồn cho mạch điều khiển.
- KM1,KM2,KM4,KM5 : các contactor chính.
- KT1,KT2,KT3 : các rơ le thời gian.
- K1÷K6, K11÷K15 : các rơ le trung gian.
- SB1,SB3 : các nút ấn khởi động động cơ theo chiều ngược.
- PB1÷7 : các tiếp điểm được điều khiển ở nơi khác.
- SA1 : công tắc chọn chế độ điều khiển tại chỗ hay từ xa.
- PMS : bộ quản lý nguồn kết nối với máy tính.
- SB4,SB5 : nút ấn khởi động động cơ theo chiều thuận.
- SB2 : nút ấn dừng động cơ.
- XR 21-22 : tiếp điểm dùng để dừng bơm được điều khiển từ máy tính.
- HL1 : đèn báo nguồn.
- HL3, HL4 : đèn báo động cơ đang chạy theo chiều thuận ở tốc độ thấp , cao.

9
- HL5, HL6 : đèn báo động cơ đang chạy theo chiều ngược ở tốc độ thấp, cao.
- HR : đồng hồ đếm thời gian hoạt động của quạt.
- HL2 : đèn báo động cơ bị quá tải.
- FT1, FT2: rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho động cơ, cho hai cuộn dây tốc độ cao,
thấp.
1.2.3. Nguyên lý hoạt động
Động cơ hai cấp tốc độ , và có đảo chiều được. Hệ thống có hai chế độ điều khiển
bằng tay hoặc từ xa. Hệ thống có ba vị trí điều khiển: tại bảng điện chính, tại bơm, điều
khiển từ xa tại máy tính. Động cơ có thể khởi động theo hai chiều thuận ngược, và ở các
tốc độ thấp, cao.
a/Chế độ điều khiển tại chỗ ( Local)
Công tắc SA1 để ở vị trí local
* Giả sử muốn khởi động quạt gió ở tốc độ cao, và theo chiều thuận (FWD)
-Đóng aptomat chính cấp nguồn cho toàn bộ hệ thống. Khi đó đèn HL1 sáng báo có
nguồn.
-Để công tắc chọn chế độ SA1 ở vị trí Local. Ấn nút khởi động SB5. Rơle trung
gian K3 có điện, đóng tiếp điểm 6-10/K3/292_1 cấp điện cho rơ le trung gian K11.
-Tiếp điểm 8-12/K11/291_1 đóng lại, sẵn sàng cấp điện cho KM1.
-Tiếp điểm tự nuôi 6-10/K11/292_1 đóng lại cấp điện cho K11. Tiếp điểm 7-
11/K11/292_1 đóng lại cấp nguồn cho role thời gian KT3 hoạt động.Sau thời gian trễ là
10s thì đóng tiếp điểm 5-9/KT3/292_1 cấp điện cho KM1. KM1 có điện đóng tiếp điểm
chính của nó ở mạch động lực, làm động cơ được khởi động trực tiếp ở tốc độ cao theo
chiều thuận.
-Tiếp điểm 1-9/K11/292_1 mở ra, đảm bảo K12 không có điện, không cho động cơ
khởi động theo chiều thuận ở tốc độ thấp.
-Tiếp điểm 63-64/KM1/293 đóng lại, đèn HL4 sáng báo động cơ đang hoạt động ở
tốc độ cao theo chiều thuận, tiếp điểm 53-54/KM1/292 đóng lại cấp điện cho rơle thời

gian KT1. KT1 mở các tiếp điểm thường đóng đóng chậm 15-16, 25-26/KT1/292_1 ngắt
điện các rơle K14, K15 làm cho không thể khởi động cơ theo chiều ngược.
-Tiếp điểm 83-84/KM1/293 đóng lại cấp điện cho đồng hồ đếm thời gian HR hoạt
động.
* Dừng động cơ
- Khi quạt đang chạy muốn dừng lại chỉ việc ấn nút SB2/293. Lúc này rơle K4 có
điện mở tất cả các tiếp điểm 1-9,2-10,3-11,4-12/K4/292_1 làm ngắt điện của các rơle
trung gian K11÷K15, dẫn đến các contactor chính KM1÷KM5 mất điện, mở tiếp điểm
của nó ở mạch động lực. Quạt được dừng lại.
* Khởi động cơ ở tốc độ khác, theo chiều ngược lại tương tự.
* Động cơ đang chạy ở tốc độ cao theo chiều thuận, mà muốn cho động cơ chuyển sang
tốc độ thấp hơn theo chiều thuận.


10
- Ấn nút SB2 dừng động cơ. Ta ấn khởi động theo chiều thuận ở tốc độ thấp luôn
hoặc chờ động cơ dừng lại mới ấn khởi động.
* Động cơ đang chạy ở tốc độ cao theo chiều thuận, muốn động cơ chạy ở tốc độ thấp
hoặc cao theo chiều ngược.
- Ấn nút SB2 dừng động cơ. Tiếp điểm chính của công tắc tơ KM1 mở ra động cơ
dừng lại, đồng thời mở tiếp điểm 53-54/KM1/292 làm cho rơle thời gian KT1 mất điện.
Các tiếp điểm thường đóng đóng chậm 15-16,25-26/KT1/292_1 sau một thời gian trễ mới
đóng lại, lúc đó ấn khởi động động cơ theo chiều ngược lại mới được. Do động cơ đang
chạy theo chiều thuận ở tốc độ cao, quán tính lớn, nếu vừa ấn dừng động cơ mà ấn khởi
động theo chiều ngược lại ngay thì sẽ làm cho quá tải động cơ, hoặc gây ra xung lực lớn
hỏng các chi tiết cơ khí.
- Các trường hợp còn lại cũng tương tự như vậy.
b/Chế độ điều khiển từ xa (Remote)
- Bật công tắc điều khiển SA1 về vị trí REMOTE. Các tiếp điểm 1-7/292_1 mở ra
làm cho mạch điều khiển tại chỗ không có điện. Tiếp điểm 2-18, 2-19/292_1 đóng lại cấp

tín hiệu vào khối PMS, để khởi động, dừng, đảo chiều, từ xa động cơ từ máy tính.
1.2.4. Các bảo vệ
- Bảo vệ ngắn mạch mạch động lực bằng aptomat chính.
- Bảo vệ quá tải cho động cơ bằng rơle nhiệt FT1, FT2. Khi xảy ra quá tải tiếp điểm
95-96/FT/292_1 mở ra, ngắt nguồn mạch điều khiển để dừng động cơ lại.Tiếp điểm 97-
98/FT/292_1 đóng lại, cấp nguồn cho rơle trung gian K1.
- Tiếp điểm 6-10/K1/292_1 đóng lại đưa tín hiệu báo quá tải đến máy tính.
- Tiếp điểm 7-11/K1/293 đóng lại làm đèn HL2 sáng báo động cơ bị quá tải.
- Tiếp điểm 8-12/K1/293 đóng, đưa tín hiệu báo quá tải đến mạch báo động.
- Bảo vệ ngắn mạch mạch điều khiển bằng các cầu chì FU1, FU2, FU3.
1.2.5. Nhận xét, đánh giá
- Đáp ứng được tốt các điều kiện khi khởi động.
- Sơ đồ mạch thiết kế dễ hiểu, gọn nhẹ.
- Hệ thống quạt gió buồng máy được thiết kế có hai cấp tốc độ, đảo chiều được, có
thể đưa gió vào ra một cách linh hoạt.
1.3. Hệ thống neo
1.3.1. Yêu cầu, nhiệm vụ
a/Yêu cầu
- Luôn sẵn sàng hoạt động trong mọi điều kiện thời tiết.
- Thời gian thu một neo từ độ sâu quy định đến toàn bộ chiều dài xích neo

30
phút, tốc độ thu neo trung bình 10m/phút.
- Động cơ điện có khả năng chịu quá tải cao, công tác được với chế độ n=0 trong
30s tính từ nhiệt độ phát nóng định mức.
- Có momen khởi động

2M
đm
.

11
- Trạm điều khiển phải kín nước, có đồng hồ A kiểm tra dòng qua động cơ.
- Tốc độ thu thả dây cáp buộc tàu đạt 25m/phút.
- Có các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cao.
b/Nhiêm vụ
- Cố định chặt tàu trên bãi thả neo và vùng nước cho phép .
- Thu thả dây cáp buộc tàu, (cột tàu).
- Hỗ trợ quá trình điều động.
- Thả neo an toàn trong các trường hợp sự cố.
1.3.2. Giới thiệu phần tử
- 1Q1,2Q1 : aptomat cấp nguồn cho toàn bộ hệ thống.
- 1T2 ,2T2 : biến dòng lấy tín hiệu dòng cấp cho ampe kế A.
- 1F2,2F2 : aptomat cắt chọn lọc cấp nguồn cho mạch điều khiển.
- 1H1,2H1 : đèn báo nguồn.
- 1K1,1K2,1K3,2K1,2K2,2K3 : các contactor chính.
- h : đồng hồ đo thời gian hoạt động của hệ thống.
- 1K4,2K4 : rơle thời gian.
- S11,S12 : các nút ấn khởi động,dừng.
- 1K5,2K5,K0: các rơle trung gian.
- PUM1, PUM2 : các động cơ điện lai bơm thủy lực.
- AUX.PUM : động cơ điện lai bơm phụ.
- 5F1 : aptomat cấp nguồn cho bơm phụ.
- 5K1 : contactor chính.
- S15 : các nút ấn khởi động, dừng bơm phụ.
- S10 : công tắc cấp nguồn cho điện trở sấy.
- E,E1,E2,E3 : các điện trở sấy.
- H10 : đèn báo điện trở sấy đang hoạt động.
- A1,A2: các modul của PLC.

- K21, K27: các rơle trung gian.
- S2 : nút ấn reset hệ thống và thử đèn.
- H11,H12,H15 : các đèn báo bơm 1, 2 và bơm phụ đang chạy.
- H2 : đèn báo mạch thủy lực bị sự cố
- KS1 : cảm biến mức dầu trong két thấp.
- KS7,KS17 : các cảm biến nhiệt độ dầu.
- KY1,KY2 : các van điện từ.
1.3.3. Nguyên lý hoạt động
Hệ thống gồm hai bơm giống nhau có thể luân phiên làm việc. Muốn sử dụng bơm
nào ta đóng các aptomat cấp nguồn cho bơm ấy. Giả sử cho bơm số 1 hoạt động :
- Đóng aptomat 1Q1 cấp nguồn cho toàn bộ hệ thống, đồng thời chờ sẵn cấp nguồn
cho động cơ lai bơm phụ.


12
- Đóng aptomat 1F2 cấp nguồn cho mạch điều khiển. Khi đó đèn 1H1 sẽ sáng báo
có nguồn. Rơle 1K5 có điện mở tiếp điểm 21-22/1K5/02 không cấp điện cho rơle 2K5,
rơle 2K5 không có điện sẽ mở các tiếp điểm của nó là 13-14, 33-34/2K5/02 nguồn cấp
cho mạch điều khiển của bơm phụ sẽ được lấy thông qua mạch điều khiển của bơm số 1
nhờ các tiếp điểm 13-14,33-34/1K5/01 đóng lại.
- Đóng aptomat 5F1 chờ sẵn cấp nguồn cho bơm phụ hoạt động.
- Khi các điều kiện như : mức dầu trong két không quá thấp, nhiệt độ dầu không quá
cao,quá thấp thì PLC mới cho phép khởi động hệ thống.
- Ấn nút S15 làm rơle trung gian 5K1 có điện đóng tiếp điểm của nó ở mạch động
lực cấp nguồn cho bơm phụ hoạt động. Khi đó:
+ Tiếp điểm 13-14/5K1/03 đóng vào để duy trì cho 5K1.
+Tiếp điểm 21-22/5K1/03 mở ra, ngắt nguồn vào điện trở sấy các bơm. Lúc này chỉ
còn điện trở sấy dầu thủy lực hoạt động.
+ Tiếp điểm 53-54/5K1/04 đóng lại làm các đèn H15 sáng, báo bơm phụ đang hoạt
động.

- Ấn nút S11 để khởi động bơm số 1 làm 1K2 có điện.
- Tiếp điểm 13-14/1K2/01 đóng lại làm 1K1 có điện. Động cơ lai bơm được cấp
nguồn để khởi động ở chế độ nối sao. Đồng thời rơle thời gian 1K4 cũng được cấp
nguồn, sau thời gian trễ đặt trước nó đóng tiếp điểm 15-18 làm 1K3 được cấp nguồn,1K2
bị ngắt. Động cơ được chuyển sang làm việc ổn định ở chế độ nối tam giác. Đồng hồ
cũng được cấp nguồn bắt đầu đếm thời gian hoạt động của bơm.
- Tiếp điểm 13-14/1K3/01 đóng lại cấp điện cho van điện từ KY1, làm nó thay đổi
trạng thái thông các cửa van cho dầu thủy lực chạy tuần hoàn.
- Tiếp điểm 43-44/1K3/04 đóng làm đèn H11 sáng báo bơm số 1 đang hoạt động.
1.3.4. Mạch sấy
- Nếu contac cấp nguồn cho mạch sấy đóng lại thì mạch sấy sẽ tự động được cấp
nguồn ngay sau khi bơm dừng hoạt động.
- Khi một trong hai bơm hoạt động thì mạch sấy các động cơ sẽ bị ngắt ra,chỉ còn
điện trở sấy dầu là hoạt động.
1.3.5. Các bảo vệ cho hệ thống
- Bảo vệ quá tải cho động cơ bằng các rơle nhiệt 1F1. Khi xảy ra quá tải tiếp điểm
95-96/1F1/01 mở ra, ngắt nguồn toàn bộ mạch điều khiển làm dừng động cơ lại.
- Bảo vệ ngắn mạch cho mạch điều khiển bằng aptomat cắt chọn lọc 1F2.Nếu xảy ra
ngắn mạch nhỏ thì mạch điều khiển sẽ được ngắt nguồn sau thời gian trễ. Nếu xảy ra
ngắn mạch lớn thì mạch điều khiển sẽ được ngắt ra ngay lập tức.
- Ngoài ra khi các điều kiện như mức dầu trong két, nhiệt độ dầu, áp lực dầu không
đảm bảo thì PLC cũng sẽ không cho phép khởi động hoặc sẽ tự động dừng bơm nếu bơm
đang hoạt động.



13
1.3.6. Nhận xét, đánh giá
- Hệ thống điều khiển được thiết kế gọn nhẹ, thực hiện tốt các chức năng của hệ
thống neo.

- Đáp ứng tốt các yêu cầu về khởi động.
CHƯƠNG 2 : HỆ THỐNG LÁI TÀU 34000T
2.1. Chức năng,đặc điểm, yêu cầu của hệ thống lái
2.1.1. Chức năng của hệ thống lái
Trên tàu thuỷ hệ thống lái là một hệ thống đặc biệt quan trọng. Nó đảm nhiệm chức
năng ổn định con tàu theo hướng đi cho trước, nhanh chóng thay đổi hướng đi của tàu
theo hướng đi đã đặt, điều động tàu khi ra vào cảng, luồng lạch,…
2.1.2. Đặc điểm của hệ thống lái
- Đối tượng điều khiển của hệ thống là con tàu. Nó là đối tượng động chịu ảnh
hưởng của tác động bên ngoài như là sóng gió, dòng chảy… và có quán tính rất lớn.
- Hệ thống điều khiển chịu tác động rất nhiều của môi trường bên ngoài. Ví dụ :
Nhiệt độ, độ ẩm, sự rung lắc,…
- Khi hệ thống hoạt động có nhiều chế độ phức tạp. Đặc biệt có 2 chế độ cơ bản:
+ Chế độ hành trình trên biển : Số lần làm việc ít nhưng góc quay bánh lái
(Góc lái) lớn có thể từ (10 ÷ 35
0
) (Chế độ giữ tàu theo hướng cố định).
+ Chế độ điều động : Đi trong luồng hẹp, số lần bẻ lái lớn 120 ÷ 200 lần/ 1h,
Góc bẻ lái nhỏ từ 0 ÷ 10
0
.
2.1.3. Yêu cầu của hệ thống lái
- Hệ thống lái tự động cần phải đảm bảo các chức năng sau:
+Ổn định hướng đi (lái tự động).
+Thay đổi hướng đi.
+Lái lặp.
+Lái đơn giản (lái từ xa).
- Trong chế độ lái tự động cần đảm bảo ổn định con tàu trên hướng đi định trước
với độ chính xác cao (thường là + 0,2
0

với tốc độ tàu > 6 hải lý).
- Độ dao động trung bình của con tàu với toàn tải ở chế độ tự động và tốc độ 6 hải
lý/ giờ tuỳ thuộc trạng thái mặt biển không vượt quá giá trị định trước. Thực tế từ + 0,5
÷ + 1 ở sóng không quá cấp 3 với tốc độ tàu lớn hơn 6 hải lý/h và + 2 ÷ + 3 ở sóng từ
cấp 3 ÷ 5 với tốc độ tàu lớn hơn 6 hải lý. Độ nhạy của hệ thống có thể điều chỉnh giảm
bớt.
- Thay đổi hướng đi của tàu ở chế độ tự động bằng cách thay đổi hướng đặt trong
khoảng + 1 ÷ + 35.
- Hệ thống có khả năng cho phép chỉnh định các thông số khi tải trọng tàu và thời
tiết thay đổi để đảm bảo chất lượng của hệ thống.
- Hệ thống phải đảm bảo thuận lợi khi khai thác, bảo dưỡng, sửa chữa.


14
- Hệ thống cần có các báo động và bảo vệ sau:
+Báo mất nguồn.
+Báo động quá tải.
+Báo động lệch hướng đi quá mức cho phép .
+Bảo vệ ngắn mạch.
- Hệ thống bảo đảm hoàn thành mọi chức năng đã quy định khi con tàu lắc ngang
22,5
0
, chu kỳ dao động 8 - 12s, dao động dọc 10
0
, chu kỳ 6 - 10s, chịu rung tần số 5 -
30Hz với biên độ 0,3 - 3,5 mm. Hệ thống đảm bảo độ chính xác khi nhiệt độ môi trường
thay đổi từ - 50
0
÷ + 50
0

, độ ẩm tương đối 75 - 98%.
2.2. Các chế độ của hệ thống lái
2.2.1. Chế độ lái đơn giản
Ở chế độ lái đơn giản, vị trí bánh lái không phụ thuộc vào vị trí tay điều khiển. Khi
tay điều khiển chưa ở vị trí “0”, bánh lái còn quay. Bánh lái chỉ dừng quay khi tay điều
khiển ở vị trí “0”. Vị trí bánh lái được chỉ thị qua thiết bị chỉ báo góc lái.
2.2.2. Chế độ lái lặp
Chế độ lái lặp là chế độ lái trong đó vị trí bánh lái luôn trùng lặp với vị trí tay điều
khiển. Khi quay vô lăng 1 góc bao nhiêu độ thì bánh lái thì bánh lái quay đi 1 góc như thế
và dừng lại tại đó. Ở chế độ này, thiết bị chỉ báo góc lái giúp người điều khiển kiểm tra
được vị trí thực của bánh lái với góc lệch lái.
2.2.3. Chế độ lái tự động
Là chế độ lái mà hệ thống có khả năng tự động giữ cho con tàu đi theo 1 hướng cho
trước, không cần có sự tác động của con người. Chế độ lái này sử dụng khi tàu hành trình
trên biển.
2.3. Hệ thống lái tự động tàu 34000T
a/Giới thiệu phần tử.
* Các phần tử trên buồng lái (Wheel House):
- CONTROL STAND: trụ lái.
- AUTO STEERING UNIT: khối lái tự động.
- HAND STEERING: tay lái lặp.
- NON FOLLOW UP STEERING : tay lái đơn giản.
- CPU: khối xử lý trung tâm.
- Helm Transmitter : bộ phát tín hiệu góc bẻ lái của chế độ lái lặp.
- Mode Switch: công tắc chuyển chế độ lái.
- System Switch: công tắc chuyển từ chế độ lái đơn giản (NFU) sang chế độ lái lặp (FU).
- Auto Terminal Board: trạm chứa các phần tử thực hiện chế độ lái tự động.
- Manual Terminal Board: trạm chứa các phần tử thực hiện chế độ lái bằng tay.
- Power suply: nguồn cấp.
- V/I: bộ chuyển đổi tín hiệu điện áp sang dòng điện.

* Các phần tử ở buồng máy lái (Steering Gear Room):


15
- Control & Power Box: hộp chứa nguồn cấp và các phần tử thực hiện.
- Servo Control Board: panel thiết bị điều khiển phụ trợ.
- Relay: rơle khống chế.
-Tr : biến áp cấp nguồn cho hệ thống lấy nguồn từ mạng điện tàu.
- NFB: aptomat chính.
- Starter run signal: tín hiệu khởi động động cơ bơm thuỷ lực lai máy lái.
- Hydraulic Pump: bơm thuỷ lực lai máy lái.
- Solenoid Valve: van điện từ.
- Steering Gear: máy lái.
-  Transmitter: bộ phát tín hiệu phản hồi góc bẻ lái.
* Sơ đồ điều khiển động cơ secvo.
- Nguồn cấp: lấy từ mạng điện tàu AC 440V, 60Hz, 1 pha.
- Tr: biến áp cấp nguồn cho mạch.
- Voltage Regulator: bộ điều chỉnh điện áp.
- TP (Test Point): điểm thử.
- S.SSR, P.SSR (Stbd, Port Solid State Relay): rơle công suất khống chế van điện từ phải và trái.
- S.SOL, P.SOL : van điện từ phải, trái.
- Limit Switch (STBD, PORT): ngắt cuối (Phải, Trái) có chức năng giới hạn góc quay bánh lái.
- SW1: công tắc chọn chế độ thử có 2 vị trí là Normal và Test.
- VR4: chiết áp thử.
- Comparator: khối so sánh và khuếch đại tín hiệu lái.
- Dead Band Control Circuit: mạch điều chỉnh vùng không nhạy.
- Dead Band Adjuster: điều chỉnh vùng không nhạy.
- VR2, VR3: chiết áp điều chỉnh vùng không nhạy (trái và phải).
-  Transmitter: bộ phát tín hiệu phản hồi góc bẻ lái.
- Potentiometer: chiết áp 5 K tạo tín hiệu phản hồi góc bẻ lái.

- VR6, VR7: chiết áp điều chỉnh tín hiệu phản hồi góc bẻ lái.
- V/ I : bộ chuyển đổi tín hiệu điện áp sang dòng điện.
- VR1, VR5: chiết áp điều chỉnh.
- RL3, RL5, RL23: các rơle trung gian.
b/Nguyên lý hoạt động.
* Chế độ lái đơn giản.
Bật công tắc MODE SWITCH tới vị trí NFU ( NON-FOLLOW UP), các tiếp điểm
của nó trong mạch cấp nguồn tới các rơle trung gian cấp nguồn cho van điện từ.
Khi muốn quay bánh lái về phía phải  gạt công tắc NFU theo chiều S. Khi đó sẽ
có dòng điện trực tiếp đi từ chân số 8 qua tiếp điểm của công tắc qua tiếp điểm ngắt
cuối bên phải(STBD LS)  đến van điện từ phải S.SOL.
Van được mở, dầu thuỷ lực được bơm vào xilanh đẩy piston làm quay trụ lái sang phải.


16
Khi muốn bánh lái quay trái thì quá trình ngược lại : gạt công tắc NFU Steering
Lever theo chiều P. Khi đó van điện từ P.SOL được cấp nguồn.Van được mở, dầu thủy
lực được bơm vào xilanh đẩy piston làm quay trụ lái sang trái.
Trụ lái chỉ dừng quay khi ngừng tác động vào công tắc NFU Steering Lever hoặc
khi bánh lái quay tới góc giới hạn, khi đó ngắt cuối sẽ mở ra cắt nguồn vào van điện từ
mặc dù vẫn tác động vào công tắc. Lúc này chỉ cho phép tác động quay bánh lái theo
chiều ngược lại.
* Chế độ lái lặp.
Để làm việc ở chế độ lái lặp, trước hết người điều khiển phải đưa bánh lái về mặt
phẳng trung tính của tàu. Sau đó bật công tắc Mode Switch sang vị trí Hand và chọn bộ
chuyển đổi tín hiệu lái lặp No.1 hoặc No.2 Helm Transmitter, đồng thời đưa máy lái số
1 hoặc số 2 vào làm việc bằng cách chuyển công tắc System Switch sang vị trí FU1
hoặc FU2.
Để tạo lặp người ta dùng cầu cân bằng điện trở. Trên đài lái ở buồng lái, bộ phát
Helm Transmitter là chiết áp 5K tạo tín hiệu bẻ lái có con chạy nối cơ khí với tay điều

khiển (Steering Handle). Dưới buồng máy lái, bộ phát  Transmitter là một chiết áp tạo
tín hiệu phản hồi góc bẻ lái (Potentiometer 5K) có con chạy nối cơ khí với trụ lái. Hai
chiết áp trên được nối thành một cầu cân bằng điện trở, nguồn cấp cho chiết áp là nguồn
đối xứng 15V.
Giả sử cần thực hiện lệnh bẻ lái sang phải 5
o
người điều khiển đưa tay điều khiển
sang trái làm kim chỉ góc lái lệch sang 5
o
phải.
- Từ chiết áp Helm Transmitter xuất hiện tín hiệu điều khiển  đi qua bộ chuyển đổi
tín hiệu từ điện áp sang dòng điện V/ I CONV. (1mA/1
o
) được đưa đến các tầng khuếch
đại tín hiệu và tạo tín hiệu tỷ lệ góc lái, sau đó được đưa đến mạch Servo Control Board
để so sánh với tín hiệu phản hồi góc bẻ lái lúc này có giá trị  = 0 nhờ bộ so sánh
Comparator KĐTT.
- Do vị trí 2 con chạy không trùng nhau nên ở cửa vào của KĐTT có tín hiệu điều
khiển, tín hiệu điều khiển lúc này là tín hiệu dương. Tín hiệu - sau KĐTT được khuếch
đại kích mở transistor phải dẫn đến rơle phải S.SSR được cấp nguồn đóng tiếp điểm của
nó cấp nguồn cho van điện từ phải S.SOL, dầu thủy lực được đưa vào xylanh lực theo
chiều quay bánh lái sang phải. Khi bánh lái quay sang phải làm cho con chạy chiết áp
phản hồi góc bẻ lái quay theo.
- Lúc đó từ bộ  Transmitter phát ra tín hiệu  (1mA/1
o
) phản hồi qua các khuếch đại
tỷ lệ tín hiệu đưa trở lại bộ so sánh Comparator với giá trị tăng dần theo góc quay của
bánh lái. Khi vị trí hai con chạy trùng nhau thì tín hiệu cộng trước KĐTT mất đi (- =
0), rơle phải S.SSR mất nguồn cấp làm cho van điện từ phải S.SOL mất điện dừng cấp
dầu vào xylanh lực làm bánh lái dừng ở 5

o
phải.


17
Khi đưa tay điều khiển sang trái hoạt động của hệ thống cũng tương tự như trên, chỉ
khác tín hiệu qua khuếch đại lúc này là tín hiệu âm. Tín hiệu này tiếp tục qua khâu đảo
dấu → Mở transistor phía dưới làm rơle trái P.SSR có dòng chạy qua: Nguồn từ chân
số 3 (phía thứ cấp biến áp T1) qua rơle trái  tiếp điểm ngắt cuối bên trái (PORT LS) 
Van điện từ trái P.SOL  về chân số 5.
- Khi van điện từ trái có điện, dầu thủy lực sẽ đi vào xilanh theo chiều làm bánh lái
quay sang trái. Quá trình tiếp theo hoàn toàn tương tự như khi bánh lái quay phải.
- Ở chế độ này người điều khiển cần theo dõi đồng hồ chỉ báo góc lái xem có phù
hợp với góc bẻ lái theo lệnh hay không.
* Chế độ lái tự động.
Lái tự động có chức năng tự động điều chỉnh bánh lái theo hướng đi đặt trước khi
có sự khác nhau giữa tín hiệu hướng đi đặt và hướng đi thực tế của tàu và làm sự sai lệch
bị triệt tiêu bằng cách sử dụng khối xử lý trung tâm CPU.
Để thực hiện chế độ lái này người điều khiển phải chuyển công tắc Mode Switch
về vị trí Auto và công tắc System Switch về vị trí FU.
Ở chế độ này, hệ thống lái hoạt động chủ yếu dựa vào các tín hiệu được đưa vào
máy tính như tín hiệu la bàn con quay GYRO SIGNAL, tín hiệu của la bàn phụ AUX
COMPASS SIGNAL, thông số nhập vào cho chế độ lái tự động từ máy tính bên ngoài
EXTERNAL COMPUTER SIGNAL (các tín hiệu số NMEA 0183), và tín hiệu tốc độ
tàu từ máy đo tốc độ tàu SPEED LOG SIGNAL (tín hiệu xung pulse/n mile).
Tín hiệu độ lệch hướng đi của tàu sinh ra khi có nhiễu loạn tác động.
Giả sử để thực hiện thao tác quay bánh lái sang trái thì tín hiệu điều khiển sau
KĐTT được khuếch đại kích mở transistor trái dẫn đến rơle trái P.SSR được cấp nguồn
đóng tiếp điểm của nó cấp nguồn 100V cho van điện từ trái P.SOL, dầu thủy lực được
đưa vào xylanh lực theo chiều quay bánh lái sang trái. Khi bánh lái quay sang trái làm

cho con chạy chiết áp phản hồi góc bẻ lái quay theo.
- Lúc đó từ bộ  Transmitter phát ra tín hiệu  (1mA/1
o
) phản hồi qua các khuếch
đại tỷ lệ tín hiệu đưa trở lại với giá trị tăng dần theo góc quay của bánh lái được chuyển
đổi tín hiệu từ tín hiệu tương tự sang tín hiệu số nhờ bộ A/D và được CPU xử lý tính
toán so sánh với tín hiệu lệnh lái o và các tín hiệu la bàn từ đó khối xử lý trung tâm
CPU sẽ so sánh để tính toán ra độ lệch hướng đi -o sau đó độ lệch này được CPU xử
lý theo thuật toán tỷ lệ vi tích phân PID để tạo ra sự phối hợp giữa tín hiệu tác dụng tỷ lệ
điều khiển góc bẻ lái tùy theo mức độ độ lệch hướng đi, tác dụng tích phân độ lệch
hướng đi được đưa vào để loại trừ bất kỳ sự nhô ra nào của mũi tàu khỏi hướng đi đặt do
sóng, gió và dòng hải lưu gây ra, tác dụng vi phân được đưa vào điều khiển bánh lái
nhằm cải thiện khả năng giữ hướng, cùng với bộ lọc thông thấp để tránh sự di chuyển
quá lớn của bánh lái.


18
-Tại bộ xử lý trung tâm CPU xảy ra sự tính toán so sánh hai tín hiệu góc lệnh bẻ lái
và tín hiệu phản hồi góc bẻ lái, khi hai tín hiệu này bằng nhau thì tín hiệu điều khiển ở
đầu ra của CPU sẽ bị mất và khi đó van điện từ mất điện sẽ đóng đường dầu thủy lực cấp
cho xylanh lực làm bánh lái dừng lại.
2.4. Hệ thống điều khiển máy lái điện-thủy lực
2.4.1. Mạch thủy lực
a/Giới thiệu phần tử.
-M : động cơ điện lai bơm thủy lực ( loại động cơ dị bộ ba pha roto lồng sóc).
-P
1
,P
2
: bơm thủy lực có khả năng đảo chiều, có thể thay đổi lưu lượng bằng cách

dịch tâm bơm.
-FL : các phin lọc.
-RUDDER ACTUATOR : động cơ thủy lực quay bánh lái.
-V
A
,V
B
: các van 3/2 được điều khiển bằng tay, điện hoặc thủy lực.
-V
5
- V
10
: các van tràn.
-V
1
– V
4
: các van tràn. Khi áp lực dầu thủy lực đủ lớn để thắng được lực đẩy của
lò xo thì lòng van sẽ dịch phải,cho phép dầu thủy lực chảy qua.
-V
11
– V
22
: các van một chiều.
b/Nguyên lý hoạt động.
Khởi động động cơ điện lai bơm thủy lực.Giả sử khởi động động cơ số 1 sao cho
bánh lái có thể bẻ sang phải. Khi động cơ điện hoạt động( nhưng tâm bơm chưa dịch),dầu
thủy lực chưa đi qua bơm.
- Khi muốn bẻ bánh lái sang phải ta điều khiển cho động cơ secvo dịch tâm bơm
làm lưu lượng dầu thủy lực qua bơm đủ lớn để thắng lực đẩy lò xo làm lòng van V

3
dịch
phải, dầu thủy lực đi qua V
3
đến động cơ thủy lực làm quay bánh lái sang phải.
- Một phần dầu thủy lực được trích trở lại qua van một chiều V
19
đến cửa 1 của van
V
B
. Ở trạng thái bình thường cửa 1 và cửa 2 của V
B
thông nhau. Dầu thủy lực được đưa
đến cửa phía phải của V
B
. Khi lưu lượng dầu qua bơm thay đổi thì lượng dầu trích lại
cũng sẽ thay đổi làm cho lòng van V
3
luôn ở vị trí sao cho áp suất dầu vào động cơ thủy
lực là ổn định.
- Muốn giảm lưu lượng ( áp lực ) dầu thủy lực đến động cơ thủy lực ta tác động vào
van V
B
làm van này đảo trạng thái, dầu thủy lực được đưa từ két qua cửa 1 sang cửa 2
của V
B
và tác động đến cửa phải của V
3
. Khi đó lòng van V
3

dịch trái làm cho lưu lượng
( áp lực) qua van đến động cơ giảm.
- Do nguyên nhân nào đó (đường dầu bị tắc chẳng hạn) làm áp lực dầu tăng cao đến
giới hạn tác động của van tràn V
7
nó sẽ đảo trạng thái cho dầu đi chảy qua, tới phin lọc
FL và quay trở về két. Nếu áp lực dầu trên đường từ V
3
đến động cơ thủy lực tăng cao,đạt
đến ngưỡng tác động của van tràn V
5
thì nó sẽ đảo trạng thái,đưa dầu thủy lực vào động
cơ theo cả hai chiều tạo ra momen cân bằng làm dừng động cơ.Dầu thủy lực không vào


19
động cơ, đồng thời đường dầu hồi qua van V
19
làm V
3
khóa bớt lại, làm áp lực dầu giảm
nhanh chóng.
2.4.2. Mạch điều khiển động cơ lai bơm thủy lực
a/Giới thiệu các phần tử
-F1: là bộ kiểm soát mất pha.
-F11 - F 48: là các cầu chì bảo vệ ngắn mạch cho mạch điều khiển.
-F57 - F 58: là các cầu chì bảo vệ ngắn mạch cho mạch điều khiển.
-H1: là đèn báo động cơ lai bơm đang hoạt động.
-H2: là đèn báo điện trở sấy đang hoạt động.
-H3: là đèn báo nguồn.

-K10 - K17: là các rơle trung gian.
-S1: là công tắc chính cấp nguồn cho hệ thống.
-S2: là công tắc chọn chế độ điều khiển.
-S3, S4: nút ấn điều khiển.
-T1: là biến áp cấp nguồn cho mạch điều khiển.
-X1-X2: biến áp cấp cho đèn tín hiệu.
-U1: là bộ biến tần.
-U2: là card mạch chuyển tiếp các tín hiệu.
- M: là động cơ điện lai bơm thuỷ lực.
b/Nguyên lý hoạt động
Ta đóng công tắc cấp nguồn S1 sẵn sàng cấp nguồn cho động cơ hoạt động. Qua
biến áp T1 cấp nguồn 220VAC cho mạch điều khiển làm cho đèn H3 sáng báo nguồn đã
được cấp, rơle trung gian K10 có điện. K10 có điện làm cho tiếp điểm của nó ở 13-
14/K10/3.4 đóng lại nối tín hiệu sẵn sàng hoạt động của biến tần vào card mạch chuyển
tiếp các tín hiệu (báo không lỗi nguồn).
* Chế độ điều khiển tại chỗ:
Ta bật công tắc lựa chọn chế độ điều khiển S2 sang vị trí LOCAL làm cho:
-Tiếp điểm 2-11/S2/1.6 đóng rơle trung gian K11 có điện. K11 có điện làm cho tiếp
điểm 13-14/K11/2.1 đóng vào cấp nguồn +24VDC vào biến tần, có tín hiệu vào đầu
INPUT STOP biến tần sẵn sàng điều khiển động cơ lai bơm dầu thủy lực hoạt động. Khi
mất tín hiệu vào đầu INPUT STOP biến tần sẽ ở trạng thái dừng, động cơ không hoạt
động.
-Tiếp điểm 53-54/K11/1.6, 83-84/K11/1.6 đóng vào đưa tín hiệu báo động cơ đang
hoạt động đi tới nơi khác.
-Tiếp điểm 21-22/K11/3.4 mở ra cắt tín hiệu vào RUN SIGNAL, báo bơm đang
hoạt động vào card mạch chuyển tiếp các tín hiệu.
-Tiếp điểm 31-32/K11/3.8 mở ra cắt tín hiệu báo động áp lực dầu thấp.
-Tiếp điểm 43-44/K11/1.7 đóng lại cấp điện cho đèn H1 báo động cơ đang hoạt
động.

20
-Tiếp điểm 03-04/K11/2.1 đóng lại nối tín hiệu điều khiển lái ở chế độ tự động.
-Tiếp điểm 61-62/K11/1.7 mở ra đèn H2 tắt báo điện trở sấy không hoạt động.
-Tiếp điểm 73-74/K11/1.4 đóng lại cấp điện cho van V
A
mở khóa an toàn sẵn sàng
cho động cơ thủy lực hoạt động.
-Tiếp điểm 14-13/S2/1.6 đóng, K12 không có điện, các tiếp điểm K12 giữ nguyên
trạng thái.
-Tiếp điểm 6-15/S2/3.4 đóng, mất điện vào công tắc báo động trên hệ thống điều
khiển trung tâm.
-Tiếp điểm 10-9/S2/3.8 đóng, mất tín hiệu vào REMOTE CONTROL trên card
mạch chuyển tiếp các tín hiệu, báo hệ thống đang được điều khiển tại chỗ.
-Trên panel điều khiển lựa chọn tín hiệu điều khiển tốc động cơ vào biến tần: rơle
K13 có điện hay không có điện (điều khiển tốc độ động cơ theo tín hiệu lái lặp FU hay
tốc độ cố định). Trong chế độ lái sự cố K13 không có điện, tốc độ động cơ sau khi khởi
động được giữ cố định, tín hiệu điều khiển vào biến tần không đổi +10V.
-Trên panel điều khiển lựa chọn thiết bị chỉ báo góc lái: rơle K14 có điện hay không
có điện (thiết bị chỉ báo góc lái số 1 hay số 2). Trong chế độ lái sự cố K14 không có điện,
các tiếp điểm giữ nguyên trạng thái.
-Các rơle K15, K16 có điện khi biến tần được cấp nguồn, hoạt động ở chế độ điều
khiển từ xa.
-Ấn nút S3 cấp tín hiệu điều khiển khởi động động cơ quay theo chiều thuận vào
biến tần, bơm thủy lực bơm dầu cấp cho động cơ thủy lực bẻ lái sang trái. Tàu chuyển
hướng đi sang trái.
-Ấn nút S4 cấp tín hiệu điều khiển khởi động động cơ quay theo chiều ngược vào
biến tần, bơm thủy lực bơm dầu cấp cho động cơ thủy lực bẻ lái sang phải. Tàu chuyển
hướng đi sang phải.
* Chế độ điều khiển từ xa:

Ta bật công tắc lựa chọn S2 sang vị trí REMOTE, rơle K10 có điện tương tự như
chế độ điều khiển tại chỗ.
-Tiếp điểm 2-1/S2/1.6 đóng rơle trung gian K11 sẵn sàng có điện.
-Tiếp điểm 14-21/S2/1.6 đóng, K12 có điện, các tiếp điểm K12 đóng lại. Các tiếp
điểm 13-14/K12/2.1, 43-44/K12/2.2, 03-04/K12/2.2 đóng lại nối các tín hiệu điều khiển
biến tần từ xa. Tiếp điểm 31-32/K12/2.2 mở ra cắt tín hiệu vào các nút ấn điều khiển biến
tần tại chỗ ở chế độ sự cố.
-Tiếp điểm 6-5/S2/3.4 đóng, cấp điện vào công tắc báo động trên hệ thống điều
khiển trung tâm.
-Tiếp điểm 10-17/S2/3.8 đóng, cấp tín hiệu vào REMOTE CONTROL trên card
mạch chuyển tiếp các tín hiệu, báo hệ thống đang được điều khiển từ xa.


21
-Ấn nút điều khiển khởi động từ xa cấp điện cho rơle K17, tiếp điểm 13-
14/K17/1.5 đóng lại cấp điện cho rơle K11. Rơle K11 có điện hoạt động tương tự như
chế độ điều khiển tại chỗ.
-Các rơle K15, K16 luôn có điện khi biến tần được cấp nguồn, các tiếp điểm 11-
14/K15/2.4 và 11-14/K16/2.4 đóng, đưa tín hiệu điều khiển lái từ hệ thống điều khiển tự
động tới biến tần. Nếu góc bẻ lái sang trái lớn quá giới hạn cho phép, công tắc giới hạn
góc bẻ lái trái sẽ mở (21-22) rơle K15 mất điện không cho tín hiệu tiếp tục điều khiển bẻ
lái sang trái vào biến tần, động cơ lai bơm thủy lực dừng, chỉ còn tín hiệu bẻ lái sang phải
cho phép thực hiện.
-Tương tự đối với trường hợp bẻ lái sang phải lớn quá giới hạn cho phép.
c/Các 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 bảo vệ.
-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 15-18/F1/3.3 đưa tín hiệu vào card mạch chuyển tiếp các
tín hiệu, báo động động cơ lai bơm bị mất pha.
-Báo động quá tải: Khi động cơ bị quá tải thì dòng qua biến tần sẽ lớn hơn bình

thường, biến tần sẽ đưa tín hiệu ra (01-03) mở mất tín hiệu OVERLOAD vào card mạch
chuyển tiếp các tín hiệu, báo động động cơ lai bơm bị quá tải.
-Báo động mất nguồn điều khiển: Khi mất nguồn điều khiển thì làm cho rơle trung
gian K11 mất điện. Tiếp điểm 13-14/K10/3.4 mở ra mất tín hiệu vào card mạch chuyển
tiếp các tín hiệu, đưa tín hiệu báo động mất nguồn điều khiển.
-Báo động góc bẻ lái quá giới hạn: Khi góc bẻ lái sang trái vượt quá giới hạn cho
phép K15 mất điện mở tiếp điểm 21-24/K15/3.5 cắt tín hiệu PORT ORDER vào card
mạch chuyển tiếp các tín hiệu, đưa tín hiệu báo động góc bẻ lái sang trái lớn quá giới hạn.
-Tương tự đối với trường hợp bẻ lái sang phải lớn quá giới hạn cho phép.
Ngoài ra hệ thống còn các báo động cho mạch thủy lực lấy tín hiệu từ các cảm biến đặt
trên mạch thủy lực bao gồm như sau:
+ Báo động mức dầu thủy lực trong két thấp.
+ Báo động nhiệt độ dầu thủy lực cao.
+ Báo động fin lọc bị tắc.
+ Báo động góc bẻ lái gần tới giới hạn.
2.5. Nhận xét, đánh giá
Hệ thống lái PT500 là hệ thống lái tự động rất hiện đại. Các thao tác cài đặt tham
số cho hệ thống được thực hiện đơn giản với sự giúp đỡ của máy tính. Đặc biệt hệ thống
có sự hỗ trợ việc chọn tham số một cách tự động để đạt được một số chỉ tiêu tối ưu cho
con tàu. Điều này là hết sức cần thiết với những người chưa có kinh nghiệm cũng như để
sử dụng hệ thống một cách dễ dàng và hiệu quả. Hơn thế nữa, thông qua màn hình hiển
thị, chúng ta có thể kiểm tra các thông số một cách dễ dàng với độ chính xác cao.



22
CHƯƠNG 3 : HỆ THỐNG NỒI HƠI TÀU 34000T
3.1. Định nghĩa, chức năng, yêu cầu của hệ thống nồi hơi
3.1.1. Định nghĩa
Nồi hơi tàu thủy là thiết bị sử dụng năng lượng của chất đốt ( hóa năng của dầu đốt ,

than , củi) biến nước thành hơi nước có áp suất và nhiệt độ cao, nhằm cung cấp hơi nước
cho thiết bị động lực , cho các máy phụ, thiết bị phụ và nhu cầu sinh hoạt của thuyền viên
trên tàu.



Hình3.1 Sơ đồ nguyên lý của hệ động lực hơi nước

3.1.2. Chức năng của nồi hơi
- Chức năng cấp nước.
- Chức năng tự động hâm sấy dầu.
- Chức năng điều khiển quá trình đốt.
- Chức năng tự động điều chỉnh áp suất hơi.
- Chức năng tự động kiểm tra báo động, bảo vệ nồi hơi.
3.1.3. Yêu cầu đối với nồi hơi tàu thủy
- Sử dụng an toàn.
- Gọn nhẹ, dễ bố trí trên tàu .
- Cấu tạo đơn giản, bố trí thiết bị tiện cho việc bảo dưỡng, sửa chữa và khai thác.
- Có tính cơ động cao, thời gian nhóm lò, sấy hơi nhanh.
- Khi được cung cấp nhiều loại chất đốt ở nhiều cảng khác nhau thì nồi hơi vẫn
hoạt động tốt.
- Hệ thống làm việc chắc chắn, tin cậy cho việc sữa chữa và vận hành.
- Đảm bảo tính kinh tế cao.


23
3.2. Giới thiệu phần tử, nguyên lý hoạt động của hệ thống nồi hơi tàu 34000T
3.2.1. Giới thiệu phần tử
Sơ đồ trang 05:
- Q10: cầu dao chính cấp nguồn cho toàn bộ hệ thống.

- F11E: cầu chì.
-230V service plug : ổ cắm.
- F11B: aptomat cấp nguồn tới panel điều khiển.
Sơ đồ trang 07:
- F2B,F4B: aptomat cấp nguồn cho động cơ lai bơm dầu F.O.
- F6B : aptomat cấp nguồn cho động cơ đốt lò.
- F10B: aptomat cấp nguồn cho bộ hâm sấy dầu.
- P2D,P4D,P6D: ampe kế đo dòng.
- A: ampe kế đo dòng pha của động cơ.
- M2G,M4G: động cơ lai bơm dầu F.O .
- M6G: động cơ lai bơm dầu đốt .
- Preheater: Điện trở sấy.
Sơ đồ trang 08:
- F2B, F4B: các aptomat cấp nguồn.
- M2G: quạt gió.
- M4G: bơm dầu mồi.
Sơ đồ trang 12:
- F2B,F4B: aptomat cấp nguồn cho động cơ.
- M2G,M4G: bơm cấp nước số 1,2.
Sơ đồ trang 13:
- S1B: nút dừng sự cố từ xa.
- S1F: nút dừng sự cố trên panel.
- H3G: đèn báo có điện áp điều khiển.
- S5A: công tắc cấp nguồn cho các rơle ở chế độ điều khiến sự cố.
- K5F,K6F,K7F: các rơle ở chế độ sự cố.
- A7C: biến áp cấp nguồn 230V/24.
Sơ đồ trang 14:
- S6B: cảm biến áp lực khí cháy thấp.
- B8B: áp lực khí phun thấp.
- K2F: rơle khóa an toàn ở chế độ tự động và sự cố.

- K6F: rơle báo áp lực khí cháy thấp.
- K8F: rơle báo áp lực khí phun thấp.
- K13F: rơle báo nguồn số 1 của nồi hơi lỗi.

Sơ đồ trang 15:


24
- A6C: cảm biến mức nước nồi hơi quá thấp.
- K4F: rơle cảm biến mức nước nồi quá thấp.
Sơ đồ trang 20:
- A2B: cảm biến độ mặn của muối.
- A7B: cảm biến nồng độ dầu trong nước.
- K12F: rơle báo nồng độ dầu cao.
Sơ đồ trang 30:
- A1F: cảm biến áp suất hơi trong nồi.
- A3F: cảm biến nhiệt độ dầu.
- A11F: cảm biến mức nước nồi.
- A14F: cảm biến áp lực dầu đốt.
Sơ đồ trang 31:
- R: cảm biến nhiệt độ dầu.
- A12F: bộ đo lưu lượng dầu.
Sơ đồ trang 35:
- A2E: động cơ servo điều chỉnh dầu.
- R10F: biến trở điều chỉnh.
Sơ đồ trang 36:
- A2E: động cơ servo điều chỉnh khí.
- R10F: biến trở điều chỉnh.
Sơ đồ trang 37:
- K4F: động cơ servo điều chỉnh dầu.

- K9F: động cơ servo điều chỉnh khí.
Sơ đồ trang 38:
- K3F: contactor cấp điện cho bơm dầu mồi.
- K5F: contactor cấp điện cho động cơ đốt lò.
- K6F: contactor cấp điện cho quạt gió.
- K7F : rơle cấp điện mở van dầu.
- K12F: contactor cấp điện cho điện trở sấy.
Sơ đồ trang 40:
- A1B: rơle cảm biến ngọn lửa.
- P5D: mắt lửa.
- A8B : rơle cảm biến ngọn lửa.
- P11D: mắt lửa.
- K3F và K9F: các rơle có điện khi cảm biến được ngọn lửa.
Sơ đồ trang 41:
- T1G: biến áp đánh lửa.
- Y3G, Y4G: các van dầu mồi.
- Y5G: van làm sạch dầu mồi.