Электромагнитная девиация

Причиной девиации магнитного компаса может быть не только магнит, но и проводник с постоянным электрическим током. На современных судах предусмотрены специальные обмотки, предназначенные для защиты судов от магнитных мин. Эти обмотки, охватывающие корпус судна или его отдельные части, подключаются к источнику постоянного тока. Производится размагничивание судна, т.е. компенсация его собственного магнитного поля на глубине защиты, под днищем, и вероятность срабатывания магнитных мин уменьшается.

Под влиянием трех составляющих магнитного поля Земли корпус судна приобретает индуктивную намагниченность, которую можно представить тремя векторами: Мx, Мy, Мz (рис. 14), причем:

Мх= n₁Х = n₁Hcosk;

My = n₂Y= n₂Hsink; (28)

Mz = n₃Z,

где n₁, n₂, n₃ -- коэффициенты, зависящие от материала и размеров корпуса, соответственно.

Помимо индуктивного намагничивания, судно обладает также постоянным магнитным моментом, который I можно выразить таким же образом -- тремя векторами N_x,, N_y N_z , не зависящими ни от курса, ни от широты.

Для компенсации судового магнетизма применяют систему обмоток, которые, охватывая корпус судна, образуют как бы три больших соленоида по трем судовым осям: z, y, х. Обмотки, показанные на рис. 51, называются: основная 1, батоксная 2 и шпангоутная 3. Они компенсируют намагниченность по соответствующим осям (z, у, х). Каждая обмотка имеет несколько секций, в которых сила тока регулируется в зависимости от изменения курса и широты в соответствии с формулами (28).

В табл. 4 приведены основные данные для соответствующих обмоток размагничивания.

Таблица4.

Характер электромагнитной девиации от стационарных обмоток размагничивания определяется законом, по которому регулируется сила тока в обмотках.

Постоянные и широтные секции обмоток, ток в которых не зависит от курса судна, в точке, где находится компас, создают три постоянные силы Pэ, Qэ, Rэ. Происходит изменение коэффициентов полукруговой девиации.

При включенных курсовых секциях изменяются коэффициенты постоянной и четвертной девиации.

Для уничтожения электромагнитной девиации применяют компенсирующее устройство (КУС), в которое входят электромагнитный компенсатор и регулировочные потенциометры. Электромагнитный компенсатор представляет собой систему из трех взаимно перпендикулярных соленоидов (х, у, z). В каждом соленоиде есть независимые секции витков: постоянная, широтная, курсовая синусная и курсовая косинусная. Компенсатор устанавливают в верхней части нактоуза под котелком компаса. Секции соленоидов КУС подключают параллельно соответствующим секциям обмоток размагничивания.

Силу тока в каждой секции подбирают при начальной регулировке с помощью отдельных потенциометров таким образом, чтобы обеспечить компенсацию в центре компаса сил, обусловленных действием обмоток размагничивания.

Процесс начальной регулировки тока в обмотках КУС с одновременным

изменением проекций магнитных сил в точке, где находится центр картушки компаса, называется уничтожением электромагнитной девиации. Эту работу выполняют на стоянке на произвольном курсе, близком к четвертному. Уничтожение электромагнитной девиации предусматривает последовательную компенсацию сил.

Уничтожение электромагнитной девиации выполняется в три этапа.

Первый этап -- это компенсация вертикальных сил R_э, R'_э, Z₁, Z₂. Котелок компаса заменяют судовым инклинатором, работающим в режиме магнитных весов. Вертикальным вспомогательным магнитом устанавливают стрелку инклинатора в горизонтальное положение. Затем, не снимая инклинатора, включают постоянные секции всех обмоток размагничивания. При этом появляются три силы: P_э, Q_э, R_э.

Горизонтальные силы Pэ и Qэ не оказывают влияния на инклинатор, а вертикальная составляющая Rэ выведет стрелку инклинатора из горизонтального положения. Регулировкой тока в постоянной секции z-соленоида КУС добиваются, чтобы стрелка инклинатора снова вернулась в горизонтальное положение. Сила Rэоказывается скомпенсированной.

После этого, не снимая инклинатора и оставляя под током постоянные секции обмоток размагничивания, включают широтную секцию КУС (основной обмотки). Появляется вертикальная сила R'_э=m₃Z, которая отклоняет стрелку инклинатора. Регулировкой тока в широтной секции вертикального соленоида КУС добиваются, чтобы стрелка инклинатора снова заняла горизонтальное положение. Сила R'_э оказывается скомпенсированной.

Аналогичным образом компенсируют силы Z₁ и Z₂.

Второй этап -- компенсация продольных сил P_э, P'_э, Х₁ Х₂ -- выполняется с использованием дефлектора, подготовленного для измерения проекций горизонтальных сил (без вспомогательного магнита). Измеряют дефлектором продольную проекцию Р. Затем включают постоянные секции обмоток размагничивания. Сила Р изменяется на значение P_э. Регулировкой тока в постоянной секции х-соленоида КУС добиваются восстановления первоначального значения силы Р, т.е. компенсируют составляющую P_э. Аналогичным образом, последовательно подавая ток в другие секции обмоток размагничивания, компенсируют возникающие при этом силы P'_э, Х1 и Х2.

Третий этап -- компенсация поперечных сил Q_э, Q'_э, Y₁ Y₂. Эту операцию выполняют также с использованием дефлектора и соответствующих потенциометров КУС.

После уничтожения электромагнитной девиации определяют остаточную девиацию и составляют две рабочие таблицы девиации: одну для включенных и другую для выключенных обмоток размагничивания.

На многих судах нет стационарных обмоток размагничивания. Такие суда подвергают периодическому размагничиванию с помощью временных обмоток, сооружаемых из переносного кабеля. Такой способ размагничивания снимает только постоянный магнетизм от твердого судового железа.