TCSNAME 117-2025 船用舵机能效基值与分级原则

ICS47.020.20CCSU90团 体 标 准T/CSNAME117—2025船用舵机能效基值与分级原则Basicvalueandclassificationprincipleofenergyefficiencyofmarinesteeringgear2025-03-31发布 2025-07-01实施中国造船工程学会 发布T/CSNAME117—2025T/CSNAME117—2025PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANII前 言本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本文件由中国造船工程学会标准化学术委员会提出。本文件由中国造船工程学会归口。董早鹏、高星宇、黄为北。本文件为首次发布。引 言本文件是为了对船用舵机进行能效分级，衡量船用舵机能效水平而制定的。6.1条～6.2ZL202311318509.6一种船舶辅机设备能效优化管控系统及设备”“ZL202211494860.6一种船用智能能效管理系统”“ZL202311283995.2专利持有人姓名：中远海运能源运输股份有限公司。地址：中国上海市虹口区东大名路670号。任。T/CSNAME117—2025T/CSNAME117—2025PAGEPAGE3船用舵机能效基值与分级原则范围本文件规定了船用舵机(以下简称“舵机”)的能效基值与分级原则和能效计算。本文件适用于集装箱船、油船、散货船等主力运输船舶的液压舵机。规范性引用文件（包括所有的修改单适用于本文件。GB/T 32891.2-2019IE代码)第2部分：变速交流电动机术语和定义下列术语和定义适用于本文件。舵机能效基值energyefficiencybenchmarkvalueofservos船用舵机行业产品能效分布情况确定的基值。舵机能效基值以各个舵机部件效率的乘积作为舵机的能效基值。符号和定义表1列出的符号和定义适用于本文件。表1 符号和定义符号定义单位ηpf舵机能效基值以百分比表示η1a电机平均效率以百分比表示η2a液压泵平均效率以百分比表示η3a液压管路平均效率以百分比表示η4a柱塞及油缸平均效率以百分比表示η5a舵柄舵杆及舵叶平均效率以百分比表示Pout舵柄舵杆及舵叶输出的功率kWPin电机的输入功率kW舵机能效基值与能效分级船用舵机能效基值与分级见错误!未找到引用源。2，各等级舵机能效应不低于能效基值。表2 舵机能效基值与能效等级能效等级能效基值1.4ηpf121.2ηpf3ηpf舵机能效计算能效边界1Pin电压电流电机 液泵 液管路及阀件油缸舵柄舵杆舵叶POut扭矩转速能效计算

图1舵机能效边界基于舵机各关键部件能效平均值，计算舵机能效基值𝜂𝜂𝑝𝑝𝑝𝑝，按公式（1）计算。𝜂𝜂𝑝𝑝𝑝𝑝=𝜂𝑎𝑎⋅𝜂𝜂𝑎𝑎⋅𝜂𝜂𝑎𝑎⋅𝜂𝜂𝑎𝑎⋅𝜂𝜂𝑎𝑎·1)若式(1)中η1a至η5s对应的舵机部件不存在，则该值为1。520%40%60%、80%、100%15。根据不同典型工况下各关键部件对应的能效值，计算不同舵机部件能效的平均值，按公式（2）~公式（6）计算。其中：

𝜂𝑎𝑎=(𝜂1+𝜂2+𝜂3+𝜂4+𝜂5)/5·2)𝜂𝜂𝑎𝑎=(𝜂𝜂1+𝜂𝜂2+𝜂𝜂3+𝜂𝜂4+𝜂5)/5·3)𝜂𝜂𝑎𝑎=(𝜂𝜂1+𝜂𝜂2+𝜂𝜂3+𝜂𝜂4+𝜂5)/5·4)𝜂𝜂𝑎𝑎=(𝜂𝜂1+𝜂𝜂2+𝜂𝜂3+𝜂𝜂4+𝜂5)/5·5)𝜂𝜂𝑎𝑎=(𝜂𝜂1+𝜂𝜂2+𝜂𝜂3+𝜂𝜂4)+𝜂5/5·6)in——舵机部件i在工况n下的效率。附录A（资料性）船用舵机能效计算与能效分级（示）例工况选取选取5种典型工况，进行能效基准值计算，如表A.1所示。表A.1舵机能效理论计算工况选取典型工况选取额定压力百分比油缸压力MPa工况120%4.7工况240%9.4工况360%14.1工况480%18.8工况5100%23.5部件能效计算电机根据三相交流异步电动机的效率公式,分别在五种典型工况下，通过测量及计算得到电机的能效见表A.2。表A.2不同工况下电机的能效电机参数工况1工况2工况3工况4工况5转速（rmp）18001800180018001800功率（kW）25.250.475.6100.8126能效0.8990.9210.9270.9340.935液压泵出5种典型工况下液压泵的能效及平均能效，见表A.3。表A.3典型工况下液压泵能效工况工况1工况2工况3工况4工况5能效0.8630.9100.9300.9330.9330.97。根据《机械设计手册(第5版)》第5卷第6章，柱塞及油缸能效取值为0.882。根据《机械设计手册(第5版)》第1卷第1章，舵柄舵杆及舵叶能效取值为0.88。部件能效均值根据公式（2）～(6)得到舵机各关键部件能效均值，如下。𝜂𝑎𝑎=(0.899+0.921+0.927+0.937+0.935)/5=0.923𝜂𝜂𝑎𝑎=(0.863+0.910+0.930+0.933+0.933)/5=0.914𝜂𝜂𝑎𝑎=0.97𝜂𝜂𝑎𝑎=0.882𝜂𝜂𝑎𝑎=0.88能效基值根据公式(1)，得到舵机系统能效基值如下。𝜂𝜂𝑝𝑝𝑝𝑝=