3.8 Лабораторная работа №8. «Исследование бесконтактной схемы управления рулевым приводом»

Цель работы- изучить особенности бесконтактных схем управления рулевыми приводами

1. Основные сведения

Рулевые электроприводы предназначены для обеспечения управляемости судна:

1. удержания судна на курсе;

2. изменения курса судна.

Применяют 3 вида управления рулевыми приводами:

1. простое;

2. следящее;

3. автоматическое.

При простом управлении используют кнопочный пост управления с двумя

кнопками «лево руля» и «право руля» или рычаг ( рукоятку ), который поворачивают влево или вправо относительно среднего ( нулевого ) положения.

Особенность этого вида управления состоит в том, что руль перемещается всё то время, пока нажата одна из кнопок или рычаг выведен из нулевого положения. Поэтому

этот вид управления называют «управлением по времени».

При следящем управлении используют штурвал, который поворачивают в нужном направлении на заданный угол. Далее руль поворачивается на этот угол иавтоматически останавливается.

Иначе говоря, перо руля повторяет поворот штурвала, т.е. как бы следит за штурва-

лом, отсюда название – «следящее управление».

Этот вид управления называют “управлением по пути”, т.к. угол поворота руля

равен ( или пропорционален ) углу поворота штурвала, который при этом описывает дугу

( проходит путь по дуге ).

При автоматическом управлении рулевой привод работает без участия человека.

Различают 2 вида автоматического управления:

1. управление по определённой программ, вырабатываемой судовым вычислитель-

ным комплексом в соответствии с решаемой навигационной задачей, например, провод-

кой АПЛ подо льдом без всплытия на поверхность;

2. управление в режиме удержания судна на курсе.

Второй вид управления более прост, но требует участия человека всякий раз, когда

необходимо изменить курс судна.

2. Описание схемы управления рулевым приводом

2.1. Элементы схемы управления

В данной лабораторной работе исследуется схема следящего управления ( рис. 1 ).

Силовая часть схемы включает в себя 2 агрегата.

Первый агрегат состоит из приводного асинхронного двигателя М2 и генератора

постоянного тока независимого возбуждения G1,сидящих на одном валу. Этот агрегат предназначен для производства электроэнергии и питания ею исполнительного двигателя М1, поворачивающего руль.

Обмотки якорей А1-А2 генератора М1 и А3-А4 двигателя М1 соединены последо

вательно, по системе “генератор-двигатель” ( Г – Д ).

Независимая обмотка возбуждения F3 –F4 двигателя М1 получает питание от отдельной сети постоянного тока напряжением 220 В через потенциометрический реостатRP1.

Независимая обмотка возбуждения F1 –F2 генератораG1 получает питание от об-

мотки якоря А5 – А6 генератора G2 постоянного тока.

Второй агрегат состоит из приводного асинхронного двигателя М3 и генератора

постоянного тока G2, представляющего собой электромашинный усилитель ( ЭМУ ) с по-

перечным полем. Этот генератор предназначен для питания независимой обмотки возбуж-

дения F1 –F2 генератораG1.

Генератор G2 имеет 2 независимые обмотки возбуждения ОУ1 и ОУ2, которые на-

зывают обмотками управления. Эти обмотки включены по так называемой дифференци-

альной схеме ( от слова «дифферент» - разность), т.к. их магнитные потоки направлены встречно. Поэтому результирующий магнитный поток G2 равен их разности. Если магнит

ные потоки обмоток ОУ1 и ОУ2 одинаковы, результирующий магнитный поток G2 равен нуля, и напряжение на зажимах А5 - А6 отсутствует.

Сами обмотки ОУ1 и ОУ2 получают питание от фазочувствительного выпрямите-

ля ( ФЧВ).

В состав ФЧВ входят 2 трансформатора - ТL1 и ТL2, 2 диода -VD1 иVD2 и 2 подстроечных резистора -R1иR2.

Отдельная сеть переменного тока напряжением 127 В предназначена для питания

первичной обмотки U1 –V1 трансформатораTL2 и обмотки возбужденияU2 –V2 сельси-

на датчика СД.

Расположенная на роторе СД трёхфазная обмотка соединена тремя проводами с такой же обмоткой ротора сельсина-трансформатора СТ.

С выходной обмотки СТ U3 –V3 напряжение снимается на первичную обмотку

U4–V4 трансформатораTL1. Вторичная обмоткаTL1 состоит из двух одинаковых поло-

вин U5–V5 иU6–V6 с равными напряжениями управленияUиU. Эти напряжения через диодыVD1 иVD2 подаются на обмотки управления ОУ1 и ОУ2 электромашинного усилителяG2.