Tipos de Governadores para motores usados em navios

um governador é um sistema usado para manter a velocidade média de um motor, dentro de certos limites, sob condições de carga flutuantes. Ele faz isso regulando e controlando a quantidade de combustível fornecido ao motor. O regulador, portanto, limita a velocidade do motor quando ele está funcionando na condição sem carga, ou seja, governa a velocidade de marcha lenta e garante que a velocidade do motor não exceda o valor máximo especificado pelos fabricantes.

todas as embarcações marítimas precisam de um sistema de controle de velocidade para controlar e controlar a velocidade da Usina de propulsão que está sendo usada a bordo, pois pode haver um grande número de variações que surgem na carga do motor, o que pode danificar o motor e causar perda de vidas e equipamentos. As variações na carga no motor podem surgir devido a vários fatores, como mar agitado, rolamento e arremesso da embarcação, estrutura do navio comprometida, mudanças no peso do navio, entre outros.

os governadores também são instalados em motores ou geradores a diesel auxiliares e alternadores no navio.

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Classificação de Governadores, com base no Design e Construção

Estes governadores consistem ponderada bolas, ou flyweights, que a experiência de uma força centrífuga quando rodado pela ação do virabrequim do motor. Essa força centrífuga atua como força de controle e é usada para regular o combustível fornecido ao motor por meio de um mecanismo de estrangulamento conectado diretamente aos racks de injeção. Esses conjuntos de peso são pequenos e, portanto, a força gerada não é suficiente para controlar as bombas de injeção de grandes motores. Eles podem ser usados onde o controle de velocidade exato não é necessário. Eles têm uma grande banda morta e têm pequena potência de saída.

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vantagens dos Governadores mecânicos

1. Eles são baratos.
2. Eles podem ser usados quando não é necessário manter uma velocidade exata dependendo da carga.
3. Eles são simples na construção e têm apenas algumas partes.

Hidráulico governadores

hidráulicos, governadores, ponderada conjunto é conectado a uma válvula de controle, ao invés de incluir o controle de combustível racks diretamente, como é o caso de um governador mecânico. Esta válvula é responsável por direcionar o fluido hidráulico que controla os racks de combustível e, portanto, a potência ou velocidade de um motor. Uma força maior pode ser gerada e esses governadores encontram aplicação em motores de tamanho médio a grande. Atualmente, a maioria dos navios usa governadores hidráulicos e está sendo adaptada com controles eletrônicos.

vantagens e desvantagens dos Governadores hidráulicos

1. Eles têm uma saída de alta potência,

2. Eles têm alta precisão e precisão

3. Eles têm alta eficiência

4. Manutenção de Governadores hidráulicos é fácil

governadores eletro-hidráulicos

estes tipos de Governadores têm um atuador com duas seções – um backup hidráulico mecânico e um regulador elétrico. Em caso da falha do regulador elétrico, a unidade pode estar no controle manual, no regulador alternativo mecânico-hidráulico. O regulador mecânico é ajustado em uma velocidade que seja mais alta do que o sped avaliado, a velocidade e a carga do sistema inteiro são controladas pelo regulador elétrico. O sistema possui uma válvula de controle eletrônico conectada à armadura em um campo eletromagnético.

um BCE (Caixa De Controle Eletrônico), envia um sinal para o campo que posiciona a armadura e, portanto, a válvula de controle que regula a entrega de combustível. O controle elétrico substitui o modo mecânico-hidráulico quando o sistema é definido na operação eletrônica.

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vantagens dos Governadores eletrônicos

1. Resposta mais rápida às alterações de carga

2. As funções de controle podem facilmente ser construídas nos governadores

3. A presença de indicadores e controles implementou automação

4. Eles podem ser montados em posições remotas do motor e eliminar ou reduzir a necessidade de unidades de governador

Classificação dos Governadores com base em seus princípios operacionais

quase todos os tipos de governadores são equipados com um conjunto de peso mosca. Dois ou quatro flyweights são montados em uma cabeça de bola rotativa que é acionada diretamente pelo eixo do motor, usando um conjunto de acionamento de engrenagem. A rotação das cabeças esféricas cria uma força centrífuga que atua nos flyweights da montagem e faz com que elas se movam para fora, longe de seu eixo de rotação. À medida que a velocidade de rotação é aumentada e o grau de movimento para fora dos flyweights também aumenta, e vice-versa e, portanto, o movimento dos flyweights depende da velocidade do motor.

uma mola é instalada para neutralizar a força centrífuga gerada nos flyweights e forçá-los em direção à sua posição inicial. Esta primavera é conhecida como a primavera speeder. A posição dos flyweights e seu movimento para fora é transmitida a um fuso (isso pode ser feito através de um colar), que é livre para se mover de forma recíproca. O movimento deste Fuso, que forma a luva de controle, aciona uma ligação ao controle da bomba de combustível e, finalmente, controla a quantidade de combustível injetado.

em circunstâncias operacionais normais, ou seja, velocidade e cargas constantes, a luva de controle permanece estacionária, pois a força nos flyweights é equilibrada pela força de oposição exercida pela mola speeder.

à medida que a carga no motor é aumentada, a velocidade do motor diminui e a luva de controle se move para baixo, à medida que a força exercida sobre ele pela mola speeder supera a força exercida pelos pesos-moscas.

o movimento descendente da manga Está ligado aos racks de controle de combustível de forma que haja um aumento na entrega de combustível e, portanto, na potência gerada pelo motor. A força nos flyweights aumenta com a RPM do motor e mais uma vez o sistema volta ao equilíbrio.

à medida que a carga no motor diminui, sua velocidade aumenta. Os flyweights se movem para fora e, por sua vez, a luva de controle se move para cima à medida que a força centrífuga supera a força da mola speeder. O movimento da manga aciona a bomba de combustível, a entrega de combustível é reduzida, assim a velocidade do motor é reduzida e o sistema entra em equilíbrio.

controle hidráulico

neste caso, os pesos-mosca estão ligados hidraulicamente ao conjunto de controle de combustível. Este sistema consiste em uma válvula de controle piloto que seja conectada ao eixo do regulador e a um pistão. O pistão é conhecido como pistão de potência e controla a quantidade de combustível entregue ao motor. É atuado pela força de uma mola e do fluido hidráulico em lados opostos. A quantidade de óleo no sistema e, posteriormente, a pressão hidráulica no pistão, é regulada pela válvula piloto que é finalmente controlada pelo conjunto de peso mosca.

a luva da válvula de controle está aberta na parte inferior onde um cárter de óleo está presente no lado inferior da carcaça do regulador. Uma bomba de engrenagem que forneça o óleo hidráulico de alta pressão ao sistema toma a sução do cárter do óleo. É conduzido pelo eixo de movimentação do regulador. Um acumulador a mola está presente que mantém a cabeça de pressão necessária do óleo e permite a drenagem do excesso de óleo de volta ao cárter.

em caso de operações constantes de velocidade e carga, a válvula é posicionada para bloquear as portas na manga da válvula e, portanto, a passagem de óleo para o pistão de potência, que permanece estacionário sob as forças equilibradas.

um aumento na carga diminui a velocidade do motor. Nesse caso, os flyweights se movem para dentro e que o fuso do Governador se move para baixo sob a ação da força da mola speeder. Este movimento abaixa a válvula de controle piloto que dirige o óleo à parte inferior do pistão do poder.

à medida que a pressão hidráulica no pistão supera a força da mola que atua sobre ele, o pistão se move para cima e o suprimento de combustível para o motor do sistema é aumentado. portanto, aumentando sua velocidade. Assim que a RPM do motor aumenta, a válvula de controle volta à sua posição inicial que bloqueia a entrega de fluido hidráulico ao pistão de potência.

por outro lado, à medida que a carga no motor é diminuída e sua velocidade aumenta, o movimento externo dos flyweights sob a ação da força centrífuga adicional causa o movimento ascendente subsequente do fuso e, portanto, a válvula de controle piloto também aumenta. Isso abre a porta de modo que o óleo hidráulico no sistema flua para o cárter de óleo sob o pistão de energia através de uma passagem de drenagem. O pistão do poder move-se então para baixo sob a ação da força da mola e da pressão hidráulica reduzida e reduz-se conseqüentemente a quantidade de combustível fornecida ao motor é diminuída. Isso reduz a velocidade do motor e, consequentemente, as forças nos flyweights são equilibradas mais uma vez.

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sensibilidade do Governador

para aumentar a sensibilidade do governador e evitar a correção excessiva pelo sistema, um mecanismo de compensação é incorporado no projeto do Governador. No caso de um regulador hidráulico, Um êmbolo está presente no eixo do pistão de potência e no eixo de acionamento. Estes são conhecidos como o êmbolo de compensação de acionamento e o êmbolo de compensação de recebimento, respectivamente.

o êmbolo de compensação move-se num cilindro cheio de fluido hidráulico. Este êmbolo se move na mesma direção que o pistão de potência. O movimento descendente do pistão de potência devido a um aumento na velocidade do motor também move o êmbolo de compensação para baixo. Devido a isso, o êmbolo extrai óleo de um cilindro presente abaixo da bucha da válvula piloto. Isso cria uma sucção acima do êmbolo de compensação de recepção, que é uma parte da bucha. A bucha se move para cima e fecha a porta para o pistão de potência.

assim, a porta da válvula piloto é aberta o suficiente, de modo que para que a velocidade do motor retorne à taxa definida e evite sobrecorreção. À medida que os pesos voadores e a válvula piloto retornam à sua posição central, o óleo que flui através da válvula de agulha permite que a bucha da válvula Piloto também atinja sua posição central.

a bucha e o êmbolo devem descer na mesma velocidade para manter a porta fechada, de modo que a válvula de agulha deve ser ajustada com cuidado para permitir a passagem da quantidade correta de óleo. Isso depende dos requisitos do motor de acordo com o fabricante. Em caso de diminuição da velocidade do motor, o êmbolo de compensação de acionamento se move para cima e a pressão no êmbolo de compensação de recepção é aumentada. Ele se move para cima com a bucha da válvula piloto.

a porta que conduz ao cilindro de potência permanece fechada e o excesso de óleo é drenado através da válvula de agulha. A bucha é então devolvida à sua posição central.

Sistema Eletrônico

um regulador eletrônico fornece o ajuste da velocidade do motor da condição da Nenhum-carga à carga máxima. Consiste em um controlador, um captador eletromagnético (MPU) e um atuador (ACT) para realizar o controle e a regulação de velocidade necessários. O MPU é um micro-gerador e possui um campo magnético. Consiste em um ímã permanente com um enrolamento de bobina externo. Conforme mostrado no diagrama, o MPU é instalado acima dos dentes do volante e, dependendo de sua distância dos dentes da engrenagem ou ranhura, o campo magnético do MPU varia de um máximo a mínimo, respectivamente.

devido ao campo magnético interno em constante mudança, uma tensão CA e frequência são geradas na bobina condutora externa. Esta tensão CA segue a velocidade do volante. Este é o aspecto mais importante do sistema de controle eletrônico, pois o controlador governador converte a frequência obtida em um sinal de tensão CC. Em seguida, compara isso com uma tensão definida. Os resultados são calculados por um controle PID (proporcional-integral-diferencial) e, finalmente, a saída atinge o atuador que implementa as correções necessárias no suprimento de combustível para o motor.

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o controlador eletrônico possui diferentes modos de operação para implementar várias funções. Estes incluem;

1. Detectando a partida de um motor e, posteriormente, direcionando o suprimento de combustível.

2. Suprimindo a fumaça gerada pelo motor à medida que sua velocidade aumenta.

3. Ajustando a porcentagem de inclinação. Uma explicação detalhada da porcentagem de inclinação é dada abaixo.

4. Controle de velocidade remoto.

5. Operação de velocidade ociosa: fornece controle de velocidade fixo sobre toda a capacidade de torque do motor.

6. Velocidade máxima de controle: Ele é usado para eliminar o excesso de velocidade do motor

Manutenção de Governadores

• O governador deve ser mantido sempre limpo e deve ser livre sujo de óleo lubrificante.
• a lavagem Regular do sistema com o óleo lubrificante certo deve ser realizada.
• o fluido hidráulico e o óleo lubrificante devem ter a viscosidade correta, conforme exigido pelos fabricantes.
• os níveis de óleo do sistema devem ser mantidos e verificados.
• o governador não deve ser adulterado, e os reparos e operação devem ser realizados apenas por operadores experientes.

o que é Droop?

à medida que a carga no motor aumenta, o suprimento de combustível para o motor é aumentado e, no entanto, é permitido funcionar em uma velocidade proporcionalmente menor. Este recurso de um sistema de governo é denominado como droop. Quando mais de um motor principal é conectado ao mesmo eixo, como no caso de gerar energia elétrica, o droop permite uma divisão estável de carga entre eles.

o motor principal pode ser executado no modo de controle de velocidade de inclinação, em que sua velocidade de execução é definida como uma porcentagem da velocidade real. À medida que a carga no gerador é aumentada de sem carga para carga total, a velocidade real do motor (Motor principal) tende a diminuir. Para aumentar a potência de saída neste modo, a referência de Velocidade do motor principal é aumentada e, portanto, o fluxo de fluido de trabalho (combustível) para o motor principal é aumentado. É medido como uma porcentagem de acordo com a fórmula;

Droop % = (Sem velocidade de Carga-Velocidade de carga total) / sem velocidade de carga

Qual é o uso da mola speeder?

a velocidade regulada do motor é ajustada alterando a tensão da mola de ajuste de velocidade, que também é conhecida como mola speeder. A tensão da mola neutraliza a força exercida pelo volante no fuso. A pressão da mola determina a velocidade do motor necessária para que os flyweights mantenham sua posição central.

o que é Deadband?

o Deadband de um governador dá o intervalo de velocidade após o qual o governador começa a operar para fazer ajustes corretivos. Dentro dessa faixa, o governador não opera de forma alguma. A largura da banda morta é inversamente proporcional à sensibilidade do Governador.

o que é Caça?

a flutuação contínua da velocidade do motor em torno da velocidade média necessária é conhecida como caça. Isso acontece quando o regulador é muito sensível e muda o suprimento de combustível mesmo com uma pequena mudança na RPM do motor. Ele fornece muito combustível ou muito menos combustível e a manga do Governador se move repetidamente para sua posição mais alta. Este ciclo continua indefinidamente e o motor é dito para caçar.

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