Гидравлические и комбинированные механизмы управления насосами переменной подачи

Вместо электрического сервопривода с редуктором ДФР и шпинде­лем некоторые фирмы применяют гидравлические или комбинирован­ные механизмы ( рис. 270 ).

Рис. 270. Сервомеханизмы РЭГ-приводов: а – гидравлический; б – электрогидравлический ( комбинированный )

На рис. 270, а показан сервоцилиндр 2, шток поршня которого 1, связанный с диф

ференциальным рычагом, аналогично ка­ретке, своим перемещением задает эксцентриси-

тет насоса.

Подача масла в сервоцилиндр 2 осуществляется через золотниковое устройство по схе­ме, аналогичной рис. 266. Сервопривод питается от специального ма­лого шестеренча

того насоса, обычно встраиваемого в главный насос переменной подачи.

На рис. 270, б представлен электрический сервопривод с промежу­точным гидроусилителем.

Такая схема широко используется в отече­ственных рулевых системах (РЭГ-8). Гидроусилитель состоит из золот­ника 2 и силового цилиндра, шток поршня которого 1 действует на уп­равляющий рычаг манипулятора насоса. Дифференциальный рычаг 5 обеспечивает жесткую обратную связь между золотником и рабочим поршнем.

Передвигая с помощью серводвигателя М и рычажной систе­мы золотник 2, сообща

ют полости цилиндра 3 со вспомогательным на­сосом.

Шток поршня при перемещении возвращает через рычаг 5 золот­ник в нейтральное положение. Дифференциальный рычаг 5 в гидроуси­лителе превращает его в следящее устройство, где положение выходной каретки 1 всегда четко связано с перемещением входного рычага 6, на который через редуктор 4 воздействует серводвигатель М.

Поэтому дат­чики аксиометра заданного положения руля ВС2, конечные выключа-

тели, элементы обратной связи В связаны непосредственно с входным органом гидроуси-

лителя.

Мощность серводвигателей составляет 10 - 15 Вт. В качестве двига­телей использу-

ются хорошо управляемые и регулируемые бесконтакт­ные высоконадежные двухфазные асинхронные машины с полым ротором ( двигатели Феррариса ).

Исполнительные устройства систем управления гидравлических руле-

Вых машин

Основные сведения

Исполнительные устройства предназначены для непосредственного воздействия на

насосы гидравлических рулевых машин.

Эти устройства располагаются внутри исполнительных механизмов ( ИМ ), при-

строенных непосредственно к насосам, находящимся в румпельном отделении.

К исполнительным устройствам систем управления гидравлических рулевых машин относятся:

1. серводвигатели;

2. электромагнитные муфты;

3. пружинные нулевые установители.

Серводвигатели

Серводвигатели – это электрические двигатели мощностью 10…15 Вт, предназна-

ченные для перемещения рабочих органов насосов переменной подачи.

Такими органами является:

1. у радиально-плунжерных насосов ( Холла ) – барабан;

2. у аксиально-плунжерных насосов – поворотная люлька.

Если при помощи серводвигателя вывести барабан насоса из нулевого положения

( повернуть люльку ), перо руля начинается поворачиваться, если же вернуть барабан ( люльку ) в исходное ( нулевое ) положение, перо руля остановится.

В качестве серводвигателей используются 3- и 2-фазные асинхронные двигатели.

На судах отечественного производства используются 2-фазные асинхронные двига

тели серии АДП ( А – асинхронный, Д – двигатель, П – полый ротор ) ( рис .271 ).

.

Рис. 271. Асинхронный двигатель серии: а – устройство; б – схема включения;

1 – внешний статор; 2 – обмотка возбуждения ( управления ); 3 – полый ротор;

4 – внутренний статор; 5 – вал; 6 – подшипниковый щиток

Двигатель имеет два статора – внешний 1 и внутренний 4. Последний закреплен на одном из подшипниковых щитков и служит для уменьшения магнитного сопротивления на пути основного магнитного потока.

На внешнем статоре двигателя уложены две обмотки: обмотка возбуждения ОВ и обмотка управления ОУ. Оси этих обмотки расположены под углом 90°, поэтому их маг-

нитные потоки сдвинуты в пространстве на такой же угол.

На обмотку возбуждения подается стабильное напряжение U величиной 36, 40 или 110 В ( в зависимости от типа двигателя ).

На обмотку управления ОУ с выхода усилителя системы управления РЭП ( магнит-

ного или электронного ) подается напряжение управления U , которое может изменяться как по величине, так и по фазе.

В щель между внешним и внутренним статорами вставлен полый ротор 3, который

сидит на валу 5. Вал свободно вращается на подшипниках, установленных в щитках 6.

Ротор выполнен в виде тонкостенного латунного стакана, что позволило свести к минимуму его инерционность – ротор быстро разгоняется и быстро останавливается.

В цепь обмотки возбуждения включен конденсатор С, поэтому ток в этой обмотке

сдвинут на 90° ( в сторону опережения ) по отношению к току в обмотке управления.

Такой двойной сдвиг – обмоток на статоре на 90° ( в пространстве ) и токов в них

на 90° ( электрических – на векторной диаграмме ) позволил получить при помощи этих обмоток вращающееся магнитное поле.

Это поле при вращении пересекает стенки полого ротора и индуктирует в них ЭДС В роторе возникает ток, который, взаимодействуя с вращающимся магнитным полем, вызывает образование электромагнитного момента – ротор начинает вращаться.

Скорость ротора тем больше, чем больше напряжение U на обмотке управления.

Если фазу этого напряжения изменить на обратную ( на 180°), ротор реверсирует.