§ 23. Судовые электрические телеграфы
23.1. Назначение электрических телеграфов
Судовые электрические машинные телеграфы относятся к системам синхронной связи, которые обеспечивают командную связь между рулевой рубкой и машинным отделением. По принципу действия системы синхронной связи подразделяются на системы импульсного действия и индукционные.
В системах импульсного действия синхронная передача перемещений осуществляется отдельными равными импульсами тока, а перемещение выходных органов, механически между собой не связанных, происходит скачкообразно.
23.2. Индукционная система синхронной связи и передачи
Индукционная система синхронной передачи, в отличии от импульсной, обеспечивает плавное перемещение выходных органов.
Основными элементами системы синхронной передачи являются: датчик (ведущее звено), посредством которого передаются приказания; приемник (ведомое звено), воспроизводящий переданное приказание, и линия связи между ними.
В настоящее время на судах широко применяется индукционная система синхронной передачи. Основные элементы этой системы – сельсины, которые представляют собой электрические машины с однофазной обмоткой возбуждения и трехфазной синхронизирующейся обмоткой. Однофазная обмотка возбуждения подключается к сети переменного тока и может находиться на статоре или роторе, а трехфазная синхронизирующаяся обмотка соединена в звезду и расположена соответственно на роторе или статоре. В бесконтактных сельсинах обе эти обмотки выполнены на неподвижных частях специальных магнитопроводов.
С точки зрения характеристик системы и принципа действия относительное расположение обмоток не имеет значения.
Принципиальная схема синхронной связи состоящая, из одного датчика и одного приемника, дана на рис. 2.48. Обмотки возбуждения сельсинов получают питание от одного и того же источника переменного тока, а синхронизирующие обмотки соединены между собой таким образом, чтобы их э.д.с. были направлены навстречу одна другой и при одинаковом положении роторов в пространстве были равны, т. е. уравновешивали друг друга.
При повороте ротора сельсина-датчика BG на некоторый угол альфа нарушится равенство э.д.с, индуктируемых в фазах синхронизирующих обмоток сельсина-датчика и сельсина-приемника BE. Между ними возникнет уравнительный ток, который вызовет появление синхронизирующего вращающего момента, направленного в сторону уменьшения угла рассогласования между роторами сельсина-датчика и сельсина-приемника. При закрепленном роторе сельсина-датчика под действием синхронизирующего момента ротор сельсина-приемника повернется на тот же угол альфа, что и ротор сельсина-датчика.
Рис. 2.48. Принципиальная схема
индукционной системы синхронной связи
Система синхронной передачи позволяет подсоединить к одному сельсину-датчику несколько сельсинов-приемников, т.е. получить соответствующее число контрольных постов управления.
Особенностью судового машинного телеграфа, как средства передачи фиксированных команд, является совмещение в одном приборе элементов двусторонней связи – датчика и приемника, работающих на одну общую шкалу с текстами команд, и наличие системы сигнализации. На рис. 2.49 приведена принципиальная схема машинного телеграфа с индукционной самосинхронизирующейся системой передачи.
Основными элементами схемы являются: передатчик-приемник, состоящий из сельсина-датчика BG1, сельсина-приемника ВЕ2, бленкера HL1, зуммера НА1, понижающего трансформатора TV, регулирующего резистора R и четырех ламп накаливания EL для освещения шкал; приемник-передатчик, состоящий из сельсина-приемника ВЕ1 и ответного сельсина-датчика BG2; следящая система с реле сигнализации К и бленкером HL1; прибор контроля реверсирования КР, скомплектованный из двух контактных систем КР1 (А4) и КР2 (А2); сигнальные приборы (звонок НА2, сигнальная лампа HL2 и ревун НА3).
Следящая система приемника-передатчика предназначена для автоматического включения сигнальных приборов в машинном отделении при подаче сигнала и их выключения при подаче правильного ответа.
При повороте рукоятки сельсина-датчика BG1 в положение, при котором стрелка устанавливается против соответствующего текста приказа шкалы телеграфа, возникает рассогласование системы и появляется синхронизирующий момент. Ротор сельсина-приемника ВЕ1 повернется на заданный угол поворачивая механически-связанный с ним диск 1 следящей системы. В результате произойдет замыкание контактов «а» и «б». Реле сигнализации К получит питание. Оно сработает и замкнет свои контакты К в цепи ревуна НА3 и сигнальной лампы HL2, которые сигнализируют вахтенному персоналу машинного отделения о подаче команды. В рулевой рубке включается зуммер НА1.
Рис. 2.49. Принципиальная схема машинного телеграфа
с индукционной самосинхронизирующейся системой передачи
При ответе одновременно с поворотом ротора сельсина-датчика BG2 повернутся: диск 2 и контактные кольца 3 и 4, имеющие через систему шестерен механическую связь с ротором сельсина-датчика BG2. Контакт «а» вновь установится против выреза диска 1. Это приведет к размыканию контактов «а» и «б». В результате обесточится катушка реле сигнализации К, которое разомкнет свои контакты в цепи приборов сигнализации и их действие прекратится.
Контактная система КР1 (А4) прибора контроля реверсирования КР (A3) установлена в пульте управления главными дизелями, а контактная система КР2 (А2) установлена в корпусе приемника-датчика.
Контактная система состоит из латунных сегментов, по которым скользит контактная щетка. В контактной системе КР1 (А4) контактная щетка механически связана с рычагом реверсирования двигателя, а в контактной системе КР2 (А2) контактная щетка через шестеренную передачу соединена с рукояткой сельсина-датчика BG2.
При ответе контактная щетка системы КР2 (А2), следуя за рукояткой сельсина-датчика, поворачивается и скользит, предположим, по сегменту В. Если рычаг реверсирования при выполнении команды вахтенным механиком повернут в направлении «Вперед», то контактная щетка системы КР1 (А4) будет скользить по сегменту «Вперед». Приказ выполнен правильно, и звонок НА2 действовать не будет. Если приказ выполнен неправильно и рычаг реверсирования повернут в направлении «Назад», то контактная щетка системы КР1 (А4) будет скользить по сегменту «Назад», что приведет к замыканию цепи питания звонка НА2, срабатывание которого привлечет внимание вахтенного механика на его ошибку.
Контрольные вопросы
1. В чем заключается назначение электрических телеграфов?
2. На какие системы по принципу действия подразделяются системы синхронной связи?
3. Какое отличие между системой импульсного действия и индукционной системой?
4. Что является основным элементом индукционной системы синхронной передачи?
5. Из чего состоит принципиальная схема синхронной связи?
6. Что является отличительной особенность судового машинного телеграфа, как средства передачи фиксированных команд?
7. Какие основные элементы входят в принципиальную схему машинного телеграфа с индукционной самосинхронизирующейся системой передачи?
8. Для чего предназначена следящая система приемника-передатчика?
9. Что происходит при повороте рукоятки сельсина-датчика BG1 в положение, при котором стрелка устанавливается против соответствующего текста приказа шкалы телеграфа (см. «Принципиальная схема машинного телеграфа с индукционной самосинхронизирующейся системой передачи»)?