7.6.Системы управления

Состав электрооборудования рулевых устройств определяется системами рулевого управления и зависит от типа передаточного механизма.

В РЭП исполнительные ЭД жестко связаны с баллером руля, а поэтому должны выдерживать большое число включений, переменную нагрузку и кратковременную перегрузку (вплоть до стоянки под током).

При постоянном и перемен­ном токе для электропривода с механической передачей, наилучшей является система Г-Д, которая благодаря противокомпаундной обмотке генератора ( ПКО ) обеспечивает исполнительному ЭД мягкую механическую характеристику и защищает его от токовых перегрузок.

В гидравлических РЭП исполнительные ЭД непрерывно вращают насос, т. е. их частые пуски исключены (режим работы является длительным при переменной нагрузке). Для этих ЭД необходима жесткая механичес­кая характеристика. Поэтому следует применять ЭД постоянного тока с параллельным возбуждением или короткозамкну

тые АД с нормальным скольжением.

Их жесткая характеристика позволяет под­держивать подачу насоса с ростом нагрузки, а перегрузка и динами­ческая нагрузка ограничиваются с помощью перепускных клапанов и гидравлических ограничителей подачи.

7.7. Схемы управления рулевыми электроприводами

7.1.Схема управління електроприводами насосів рульової машини типу рег-4.

Рулевой электро­гидравлический привод состоит из силового привода и сервопри­вода. В РЭГП на руль воздействует работающий агрегат электро­двигатель-насос. Вместе с тем управление перекладкой руля, регу­лирование скоростей его движения связано с изменением подачи масла на рулевую машину, которое осуществляет сервопривод. Поэтому целесообразно в РЭГП рассматривать 2 раздельные систе­мы: управления ЭД насоса, представляющую силовой привод руле­вой системы; управления сервоприводом, непосредственно задаю­щую и контролирующую перекладку рабочего органа.

В схемах силового привода предусматривают дистанционный пуск и остановку ЭД из нескольких мест, включая рулевую рубку и румпельное отделение, пакетными переключателями, имеющими фиксацию положения, что обеспечивает самозапуск ИД после воз­можного перерыва питания. Схемы основного и резервного приво­дов аналогичны. Обычно предусматривается автоматический ввод резервного агрегата при выходе из строя основного. Режим пуска аналогичен пуску большинства ЭП машинного отделения.

Контакторные станции управления силовым ЭП устанавли­ваются в румпельном отделении. Там же устанавливается и щиток питания рулевого устройства, напряжение на который подается по двум независимым линиям, разведенным по бортам. Автоматичес­кие выключатели, установленные на главных и аварийных распреде­лительных щитах, защищают фидеры и схему от коротких замыка­ний. На каждом фидере имеется контактор, контролирующий нали­чие напряжения питания. При выходе из строя работающего фидера контактор его отключается и своим вспомогательным контактом замыкает цепь катушки контактора резервного фидера. Продолжи­тельность переключения питания, когда схема остается без напряжения, составляет доли секунды (ЭД насоса за это время почти не уменьшает частоты вращения). Поэтому переход с основного фи­дера на резервный практически не сопровождается повторным пуском ИД.

Минимальные потребности в элементах сигнализации определе­ны Регистром СССР. Обычно состояние силового ЭП и системы управления контролируется системой сигнализации (звуковой и световой). Так, в румпельном отделении на групповом щитке для каждого фидера устанавливают сигнальные лампы наличия пита­ния. Контакторные станции имеют световое табло, свидетельствую­щее о нахождении данного агрегата в действии. Аналогичные лампы находятся в постах дистанционного пуска ИД, а также в посту управления рулем в рулевой рубке. Перегрузка ЭП контроли­руется с помощью тепловых или токовых (с выдержкой времени) реле, воздействующих на световую и акустическую сигнализации в машинном отделении и рулевой рубке. Акустический сигнал может быть отключен специальным переключателем, но при этом пода­ется питание на ламповое табло «Сигнализация отключена».

В качестве примера рассмотрим систему управления ЭП насосов рулевой машины РЭГ-4 (рис. 7.3), которая применена на многих судах отечественной постройки (схема показана в сокращенном виде). Для двух двигателей М1 и М2 насосов предусмотрен местный (из румпельного помещения) и дистанционный (из рулевой рубки) пуск с помощью переключателей SA1 и SA2, расположенных в румпельном помещении. Управление каждым ЭД раздельное. В случае дистанционного управления необходимо при пуске дополни­тельно замкнуть соответствующие выключатели SA3 или SA4, смонтированные на колонке авторулевого. При этом получают питание реле-защелки КV1, KV2, что приводит к срабатыванию контакторов КМ1 и КМ2 и пуску ЭД.

Рисунок 7.3. Схема управления насосами рулевой электрогидравлической машины

Сигнализация подключается цепью управления через трансфор­матор ТV (цепь управления включена через вспомогательные кон­такты переключателей, которые на схеме не показаны). При нор­мальной работе получают питание катушки реле KV3 и KV4, благодаря чему их замыкающие контакты замкнуты, размыкаю­щие разомкнуты. В этом случае катушки реле времени КТ1 и КТ2 питания не получают и также отключен ревун НА. Работа двигате­лей Ml и М2 сигнализируется горением ламп HL2 и HL3. Лампа HL2 при нормальной работе включена через замыкающие контакты KV3 и КМ1, а лампа HL3-через замыкающие контакты KV4 и КМ2. Параллельно этим лампам подключены катушки промежу­точных реле KV5 и KV6, ввиду чего замыкающие контакты этих реле замкнуты, а размыкающие разомкнуты. Лампа HL4 не горит. Если при работе ЭД один из них (например, Ml) оказывается перегруженным, то срабатывает одно из тепловых реле 1КК1-1ККЗ и катушка реле КV3 отключается. В этом случае размыкающий контакт KV3 подключает ревун НА и подается акустический сигнал о неисправности. Одновременно получает питание реле времени КТ1, которое при срабатывании подключает катушку реле КТ2, последнее воздействует на первое, благодаря чему оба реле начинают работать в прерывистом режиме. Цепь сигнальной лампы HL2 меняется: она получает питание вместо разомкнувшихся замы­кающих контактов KV3 через размыкающие контакты КТ1 и KV3. При прерывистом режиме работы реле КТ1 начинается мигание лампы HL2, что свидетельствует о перегрузке двигателя Ml. Пере­грев двигателя М2 сигнализируется лампой HL2. При отключении двух двигателей катушки реле KV5 и KV6 будут обесточены, их размыкающие контакты замыкаются и благодаря этому включа­ется ревун и загорается сигнальная лампа HL4. При данной аварий­ной ситуации также не горят лампы HL2 и HL3. Ревун во всех случаях может быть отключен нажатием на кнопку SB.

Сервопривод гидравлической рулевой машины включает в себя: серводвигатель, кинематический передаточный механизм и схемы управления и контроля. Схемы управления рулевым сервоприводом и представляют собой собственно схемы управления рулем. Ис­пользуемые на судах схемы отличаются большим многообразием и могут быть классифицированы:

по типу кинематического механизма управления (системы с каскадами гидроусиления или системы с дифференциалами);

по типу серводвигателя (с 3-фазным или 2-фазным АД, с гидравлическим серводвигателем и т. п.);

по принципу управления серводвигателем (релейно-контакторные, система Г-Д, бесконтактные и т.п.).

Системы РЭП предусматривают ручное и автоматическое упра­вление. Для РЭГП указанные функции управления выполняются в основном с помощью авторулевых.