[科普中国]-负载限制器

由于转速和螺距之间的函数关系在设计工况下才能保证最佳匹配。所以，当主机运行状态改变后就很难保证最佳匹配，如负载增加或者由于螺距增加，就有可能使主机过载。如果不采用负载限制器，就得需要由主机操作人员不断地监视机器负载。因此，为了避免主机过载以及减轻操作人员的劳动强度，在运行自动遥控系统中，应当设置自动负载限制器。1

简介主机转速控制不能只考虑给定目标，还须兼顾其控制效果。因为，在大幅度操纵主机或变工况的情况下，如只考虑其控制目标就可能在动态过程中使主机短时超负载。因此，为了保障主机的运行安全，控制中一旦触及负载限制曲线，控制程序必须放弃某些控制指标，进行负载限制。2

限制类型负载限制的类型及控制方法如下：

（1）螺旋桨特性限制：根据调距桨桨角，按照负载限制曲线，限定最大供油量。

（2）扭矩限制：根据主机转速，按照扭矩限制曲线，限定最大供油量。

（3）增压空气压力限制：根据增压空气压力，按照冒烟限制曲线，限定最大供油量。

（4）最大负载限制：限定最大供油量。

（5）负载控制：根据车令给定信号而不是转速偏差，确定主机供油量，此控制方法适用于大风浪海况。2

原理车钟发出的设定信号首先送到加速负载程序限制环节，实现加速度限制与热负载程序限制，使车令设定转速按预先给定的变化规律变化，避免主机在加速过程中出现的加速过快及高负载时出现的热负载波动过大。然后，将其送到临界转速自动避让环节与最小、最大转速限制环节，以保证主机不在临界转速区域内运行，并在设定转速低于最低稳定转速时，将其限制在最低稳定转速上，而在设定转速大于最大允许转速时将其限制在最大转速上。

通过上述各环节限制后的设定信号被引到调速部分的比较环节，由转速检测环节检测到主机实际转速也被引到比较环节，比较环节将两者比较后，所得偏差按PID调节规律运算，再经负载限制环节及执行环节去控制主机的油门开度，将主机转速调节到设定转速上。

在调速过程中，若调节规律运算环节输出的控制量大于增压空气压力限制环节给出的最大允许供油量，或者大于转矩限制环节给出的最大允许供油量，或者大于最大负载值，控制系统将选择其中最小的一个作为输出，以限制主机的供油量。在这种情况下，调速系统的快速性与准确性指标有所下降，但主机的运行安全有了保障。在一些电子调速器中，为了能使调速特性逼近螺旋桨理想推进特性，通常在PID调节规律运算后增加一个螺旋桨特性限制环节，或者采用非线性变增益运算环节。2

本词条内容贡献者为:

何星 - 副教授 - 上海交通大学