Пульт управления ( ПУ )
К элементам схемы ПУ относятся:
1. переключатель видов управления ВК1, имеет 9 контактов ВК1…ВК9.
При работе рулевого электропривода установлен в одно из трех положений:
I – простое управление;
II – следящее управление;
III – автоматическое управление.
На принципиальной схеме контакты ВК1 находятся в положении III «Автоматиче-
ское управление».
2. cельсин-приёмник курса СПк, на однофазную обмотку возбуждения подаётся
переменное напряжение 110 В, 50 Гц, трёхфазная обмотка через контакты ВК1-7 и ВК-8 подключается к сельсину- датчику гирокомпаса ( не показан на схеме ) только в автомати
ческом режиме.
Ротор СПк ( М7 ) механически связан с тремя электрическими машинами:
а ) через невозвратную передачу и механический дифференциал с ротором сельси
на-трансформатора курса СТк; этот сельсин является датчиком ухода судна с курса;
б ) через невозвратную передачу и механический дифференциал с ротором сельси-
на-трансформатора интегратора СТ1 ( М5 );
в ) с ротором тахогенератора курса ТГ ( М8 )курса СТк;
Ротор СПк неподвижен, если судно не меняет курс, и поворачивается при уходе судна с курса, тем самым поворачивая роторы перечисленных выше 3-х машин на тот же или пропорциональный угол;
3. штурвал Ш, для поворота ротора СТк в режиме «Следящее управление»;
4. невозвратная передача ( в виде прямоугольника с чёрным треугольником внут-
ри ) предназначена для того, чтобы при работе в режиме «Автомат» предотвратить переда
чу вращающего момента от штурвала к ротору СПк при ошибочном повороте штурвала.
При такой передаче произошло бы рассогласование СПк и сельсина-датчика гиро
компаса, что недопустимо;
5. механический дифференциал ( в виде перечёркнутого прямоугольника ) предна
значен для поворота ротора СТк тремя способами:
а ) при работе в режиме «Автомат» - при помощи вращающего момента от ротора СПк;
б ) при работе в режиме «Следящее управление» - при помощи вращающего момен
та от штурвала;
в ) при работе в режиме «Автомат» - одновременно первым и вторым способами.
Последнее крайне важно, т.к. позволяет при работе в режиме «Автомат» быстро штурвалом изменить курс судна в нужную сторону ( например, при расхождении со
встречным судном ).
6. сельсин-трансформатор курса СТк ( М2 ). Обмотка возбуждения этого сельсина
питается напряжением 110 В, 50 Гц, а выходное напряжение поступает в цепь суммирова
ния сигналов.
Предназначен для получения напряжения , пропорционального углу рыскания ( уг-
лу ухода судна с курса ) α :
U1 = к1 α,
где: α - угол рыскания судна.
Иначе говоря, при работе в режиме «Автомат» величина этого напряжения пропор-
циональна углу рыскания судна, а фаза зависит от направления ухода судна с курса.
Напомним, что при работе в режиме «Следящее управление» ротор СТк поворачи-
вается при помощи штурвала, а в режиме «Автомат» - вращающим моментом ротора СПк.
В ранее рассмотренных схемах судов типа «Повенец», «Красноград» и «Александр Пушкин» ротор такого сельсина поворачивался при помощи штурвала, т.к. эти схемы пре-
дусматривали только следящее управление РЭП.
7. первый ( входной ) сельсин-трансформатор интегратора СТ1, устройство и на
значение которого такое же, что и СТк. Однако выходное напряжение этого сельсина ис-
пользуется иначе, чем у СТк, а именно:
а ) при работе в режиме «Автомат» это напряжение через контакт ВК1-4 ( положе-
ние III ) поступает на обмотку управления двигателя интегратора ДИ ( М9 );
б ) при работе в режимах «Следящее управление» это напряжение через контакт ВК1-4 ( положение II ) поступает на обмотку управления двигателя возврата штурвала Дс
( М6 ), способствуя автоматическому возврату штурвала в нулевое положение, если руле-
вой матрос уберёт руки со штурвала ( см. ниже );
8. тахогенератор курса ТГ. Однофазная обмотка возбуждения этого сельсина пита
ется переменным напряжением 110 В, 50 Гц, выходная обмотка включена через електрон-
ный усилитель производной УП в цепь суммирования сигналов.
Предназначен для получения напряжения
U2 = к2 dα / dt,
где: dα / dt – скорость изменения угла рыскания судна.
Иначе говоря, величина этого пропорциональна скорости изменения угла рыскания судна, а фаза зависит от направления ухода судна с курса.
Отсюда следует, что это напряжение равно нулю, если судно не меняет курс. Такое возможно в 2-х случаях:
1. судно идёт по курсу;
2. судно изменило курс ( рыскнуло ) и некоторое время идёт по этому новому кур
су, не меняя его;
9. двигатель интегратора Ди ( М9 ). Однофазная обмотка возбуждения двигателя питается переменным напряжением 110 В, 50 Гц, обмотка управления получает питание:
а ) в режиме “Автомат” – через контакт ВК1-4 ( положение III ) от выходной обмот
ки сельсина-трансформатора интегратора СТ1( М5 );
б ) в режимах «Следящее управление” или “Простое управление” ( положения II и I ) – через контакт ВК1-5 от вторичной обмотки понижающего трансформатора ТР1.
Ротор двигателя через редуктор с большим передаточным числом ( ι = 40 000 ) пово
рачивает ротор сельсина-трансформатора интегратора Сти ( М10 );
9. сельсин-трансформатор интегратора Сти ( М10 ). Однофазная обмотка возбуж-
дения питается переменным напряжением от выходной обмотки масштабного сельсина-трансформатора СТм ( М11 ), выходная обмотка через согласующий трансформатор Тр3 включена в цепь суммирования сигналов.
Сельсин предназначен для получения напряжения
U3 = к3 α dt,
где: α – угол рыскания судна;
dt – промежутки времени, в течение которых судно не на курсе.
Более подробно работа интегрирующего устройства объясняется ниже.
10. сельсин-трансформатор масштабный СТм ( М11 ). Однофазная обмотка возбуж-
дения через контакт ВК1-1 питается переменным напряжением 110 В, 50 Гц только в ре-
жиме “Автомат”, напряжение выходной обмотки подаётся на две цепи:
1. непосредственно на обмотку возбуждения второго ( выходного ) сельсина-транс
форматора интегратора СТи ( М10);
2. через контакты ВК1-2 и ВК1-3 на обмотку возбуждения сельсина-трансформато
ра рулевого датчика СТр ( М2 ).
Ротор сельсина выведен на лицевую сторону поста управления ( тумбу авторулево-
го ) и при помощи маховичка с ребристой поверхностью может поворачиваться на опреде-
лённый угол. На оси маховичка находится стрелка-указатель, которая при повороте махо-
вичка перемещается вдоль шкалы “Установка КОС”( коэффициента обратной связи ).
Шкала имеет деления в пределах “0...2”. Необходимое значение КОС устанавлива-
ет вахтенный помощник в зависимости от погодных и других условий. При этом он поль-
зуется таблицей под стеклом, закрепленной на деревянной обшивке переборки рулевой рубки. В этой таблице значения КОС взяты из судового технического описания авторуле-
вого
Этот сельсин предназначен для изменения напряжения возбуждения двух сельси-
нов: второго ( выходного ) сельсина-трансформатора интегратора Сти ( М10 ) и сельсина-трансформатора руля СТр ( М2 ). Как следует из рис. 286, эти обмотки возбуждения вклю-
чены параллельно на выходное напряжение масштабного сельсина СТм ( М11 ).
В последнем случае с увеличением угла поворота ротора СТм( М11 ) напряжение возбуждения СТи и СТр увеличивается.
Более подробно работа сельсина СТм объясняется ниже.
11. контактное приспособление В12, представляет собой контакт, закреплённый на
оси, выведенной на лицевую сторону поста управления. На оси закреплена стрелка-указа-
тель, имеющая 3 фиксированных положения: 3, 6 и 9º. Приспособление предназначено для отключения обмотки управления двигателя-интегратора Ди ( М9 ) при достижении уста-
новленного значения угла, например, угла 9º.
Более подробно работа приспособления объясняется ниже.
12. контактное приспособление КП-2, представляет собой 2 контакта, механически
связанных с редуктором между двигателем интегратора Ди ( М9 ) и сельсином-трансфор-
матором СТи ( М10 ).
При симметричном рыскании судна относительно курса оба контакта разомкнуты, при несимметричном один из контактов замыкается, подготавливая цепь обмотки управле
ния двигателя интегратора Ди ( М9 ) для подключения к левой ( на рис. 272 ) или правой половине вторичной обмотки понижающего трансформатора трансформатора Тр1. Первич
ная обмотка Тр1 включена на напряжение 110 В. 50 Гц.
Приспособление предназначено для сброса сигнала интегратора при переходе авто-
рулевого от режима «Автоматическое управление» к режимам «Следящее управление» или «Простое управление»;
13. понижающий трансформатор ТР1. Его первичная обмотка питается перемен-
ным напряжением 110 В, 50 Гц. Вторичная обмотка через контакты КП-2 и ВК1-5 в поло-
жениях II и I ( соответственно «Следящее управление», «Простое управление» ) подключа
ется к обмотке управления двигателя-интегратора Ди ( М9 ).
Предназначен для питания обмотки управления двигателя-интегратора Ди ( М9 ) при переходе авторулевого от режима «Автомат» к режимам «Следящее управление» или «Простое управление», или, иначе, для питания узла сброса сигнала интегратора.
14. кнопки «Лево руля», «Право руля», для получения режима «Простое управле-
ние»;
15. трансформатор ТР1 ( рядом с кнопками «Лево руля», «Право руля» ).
Предназначен для питания обмотки управления серводвигателя руля Др ( М11 ) исполнительного механизма ИМ в режиме I ( «Простое управление» ). Его первичная об-
мотка питается переменным напряжением 110 В, 50 Гц.
Половина вторичной обмотки через контакты кнопок «Лево руля» ( «Право руля» ) и контакт ВК1-5 в положении I переключателя ВК ( «Простое управление» ) подключается к обмотке управления серводвигателя руля Др ( М11 ) исполнительного механизма.
16. усилитель производной УП ( сигнала тахогенератора ТГ, М8 ). На вход усилите-
ля подаётся напряжение U2 c выходной обмотки тахогенератора ТГ ( М8 ), с выхода уси-
ленное напряжение U2 поступает в цепь суммирования сигналов.
17. усилитель мощности У-1М. Предназначен для питания обмотки управления
серводвигателя руля Др ( М11 ) в режимах «Автомат» и «Следящее управление».
На вход усилителя поступает напряжение управления Uу ( более подробно - см. ниже ), с выхода усиленное напряжение Uу через контакт ВК1-9 поступает на обмотку уп-
равления серводвигателя руля Др ( М11 ) исполнительного механизма ИМ в режимах III и II ( соответственно «Автоматическое управление» и «Следящее управление» ).
18. двигатель возврата штурвала Дс ( М6 ).
Предназначен для автоматического возврата штурвала в положение «0» при следя-
щем управлении в случае, если рулевой матрос отпустит руки со штурвала ( заснёт на вах
те или будет ранен в бою ). При этом перо руля вернётся в диаметральную плоскость, по-
сле чего судно станет двигаться по прямой, а не описывать циркуляцию
Его обмотка возбуждения через контакт ВК1-6 в режиме II ( «Следящее управле-
ние» ) питается переменным напряжением 110 В, 50 Гц. На обмотку управления через контакт ВК1-5 в режиме II ( «Следящее управление» ) подаётся выходное напряжение сельсина-трансформатора СТ1 ( М5 ).
.
Исполнительный механизм ( ИМ )
К элементам схемы ИМ относятся:
1. серводвигатель руля Др ( М1 ). Его обмотка возбуждения питается переменным
напряжением 110 В, 50 Гц. На его обмотку управления подаётся переменное напряжение:
а ) в режимах III и II ( соответственно «Автомат» и «Следящее управление» ) – с выхода усилителя мощности У-1М через контакт ВК1-9;
б ) в режиме I ( «Простое управление» ) – от вторичной обмотки трансформатора Тр1 через контакт ВК1-9.
Ротор серводвигателя механически связан:
а ) с барабаном насоса Холла;
б ) с ротором сельсин-трансформатор насоса СТн ( М2 ).
Таким образом, серводвигатель руля предназначен для перемещения барабана насо
са Холла во всех 3-х режимах: «Автоматическое управление», «Следящее управление», «Простое управление»;
2. сельсин-трансформатор насоса СТн ( М2 ). Его первичная обмотка питается пе-
ременным напряжением 110 В, 50 Гц. Ротор сельсина связан с ротором серводвигателя ру-
ля Др ( М1 ), т.е. одновременно с барабаном насоса Холла.
Выходное напряжение сельсина
U4 = к4 s,
где: s – перемещение ( ход ) барабана насоса Холла.
Это напряжение поступает в цепь суммирования сигналов ( см. ниже ).
Поскольку скорость кладки пера руля прямо пропорциональна ходу барабана, выра
жение U4 = к4*s часто записывают в таком виде:
U4 = к4 β',
где: β – угол перекладки руля;
β' – производная от угла ( по времени ), т.е. скорость кладки пера руля.
3. ( не показана на схеме ) электромагнитная муфта. При нажатии кнопки «Лево
руля» ( «Право руля» ) второй контакт кнопки ( не показан на схеме ) размыкается, муфта теряет питание и соединяет между собой вал серводвигателя и тягу манипулятора ( рычаг ) барабана насоса Холла, поэтому при включении серводвигатель перемещает барабан на-
соса в ту или иную сторону, начинается кладка пера руля.
При отпускании кнопки муфта включается и рассоединяет вал серводвигателя и тя-
гу манипулятора барабана насоса, за счёт чего уменьшается время возврата барабана в ну-
левое положение, а значит, уменьшается выбег руля.
Таким образом, электромагнитная муфта предназначена для уменьшения времени выбега руля.
4. ( не показан на схеме ) пружинный нулевой установитель. При включении сер-
водвигатель не только перемещает барабан насоса Холла, но и сжимает пружины устано-
вителя. После отключения серводвигателя пружины возвращают барабан в нулевое поло-
жение.
Таким образом, пружинный нулевой установитель предназначен для установки ба-
рабана насоса Холла в нулевое положение.
Рулевой датчик ( РД )
В корпусе рулевого датчика в румпельном отделении находится сельсин-трансфор-
матор рулевого датчика СТр ( М2 ). Его однофазная обмотка возбуждения подключается:
1. в режиме «Автомат» через контакты ВК-2 и ВК-3 ( положение III ) к выходной
обмотке масштабного сельсина-трансформатора СТм ( ПУ, М11 ), напряжение которой можно изменять поворотом маховичка «Установка КОС»;
2. в режиме «Следящее управление» через те же контакты ( положение II ) к цепи
110 В, 50 Гц, поэтому в этом режиме напряжение возбуждения СТр ( М2 ) не регулирует-
ся.
Ротор СТр ( М2 ) через зубчатую передачу соединён с баллером руля, поэтому при повороте руля на выходной обмотке СТр появляется напряжение
U5= к5 β,
где: β – угол перекладки пера руля.
Величина этого напряжения пропорциональна углу кладки пера руля, а фаза зави-
сит от того, на какой борт перекладывается руль.
Все перечисленные выше переменные напряжения U1, U2, U3, U4 и U5 поступают в цепь суммирования сигналов.
Дата добавления: 2020-02-05; просмотров: 537;