Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_45
.pdf
контакты контроллера O и P, чтобы подключить генератор 95 для управления двигателем 94, приводящим в
движение диск 60 реле A' по часовой стрелке.
Пальцы контроллера c и d будут активированы для замыкания линейных контакторов 7, 9 и 11 для работы в
режиме заднего хода. Двигатель 92 будет получать питание от контактного вывода контроллера c и будет
сконструирован таким образом, чтобы вращать шестерню 76 со скоростью 10 об/мин по часовой стрелке.
Таким образом, диск 71 реле B' будет вращаться со скоростью 105 об/мин по часовой стрелке, если диск 60
будет вращаться со скоростью 200 об/мин. Реле 102 будет приводить в движение шестерню 8:2 со скоростью
100 об/мин.
против часовой стрелки. Таким образом, диск 73 реле C' будет вращаться со скоростью 2 об/мин по часовой
стрелке. Таким образом, реле B' и 70 C' будут находиться в нижнем положении, как показано на рис. 4. Цепь
будет замкнута от контактного пальца контроллера a через контакты A'2 и Cl'2 для подачи напряжения на
линию 89, которая, через блокировочные контакты 54a и 53a, будет поддерживать переключатели 51 и 52
замкнутыми для подачи нормального возбуждения как на генератор, так и на двигатель для нормальной
синхронной работы в заднем направлении. Предположим теперь, что контроллер 80 переведён в положение
полного хода вперёд. Когда контроллер переходит в выключенное положение, все контакторы и
переключатели возбуждения отключаются. Первое положение сегмента контроллера 105 85 активирует
контакты a и c контроллера, замыкая контакторы 7, 8 и 10 для работы в режиме опережения. Одновременно с
включением управляющих контактов a и c сегмент контроллера 100 соединит контакты 90o и n, а сегмент
контроллера 101 соединит контакты mn и p), чтобы изменить направление фазового вращения между
генератором и двигателем 94.
Поскольку обмотки возбуждения генератора 95 и двигателя 95
94 Если двигатель 94 получает питание от линии C, он немедленно изменит направление вращения и начнет
вращать диск 60 и шестерню 74 против часовой стрелки со скоростью вращения пропеллера.
Двигатель 92, получающий питание от контактного пальца C контроллера, также немедленно начнет работать
со скоростью 10 об/мин по часовой стрелке.
Таким образом, диск 71 немедленно изменит направление вращения и начнет вращаться против часовой
стрелки. Таким образом, реле A' и B' немедленно перемещаются в верхнее положение. Следующее
положение сегмента контроллера 105 активирует контакт r контроллера, но этот контакт не замыкает цепь,
поскольку контакт B1l теперь разомкнут. В конечном положении сегмент контроллера 105 подает энергию на
контакт контроллера x, замыкая цепь через контакт B112 и блокировочный контакт 51a, чтобы замкнуть
переключатель 54 и подать перевозбуждение на обмотку возбуждения 11.5 двигателя. Таким образом,
устанавливается синхронное торможение, двигатель 102 переключается в обратное положение и начинает
вращать шестерню 82' по часовой стрелке со скоростью, пропорциональной скорости вращения винта. Если
это 120 167,5;60 контакт C11, и цепь контакта A'2 bhll)kcll на контакте C('2. Когда двигатель с пропеллером
будет разогнан в направлении движения вперед настолько, что проскальзывание уменьшится до трех циклов,
диск 600 65 будет вращаться со скоростью 190 об/мин по часовой стрелке, диск 71 — со скоростью 100 об/мин
по часовой стрелке, а диск 73 будет неподвижен.
Когда частота скольжения падает ниже трех циклов, диск Cl снова меняет направление вращения и начинает
двигаться по часовой стрелке. 70 Реле Cl перемещается в нижнее положение, и устанавливается
синхронизирующее соединение от контактного пальца g контроллера через контакты A12 и Cl2 к линии 89.
Линия 89, через контакт 54a, замыкает выключатель 5175, подавая нормальное возбуждение на обмотку
возбуждения двигателя. Замыкание выключателя 51 размыкает блокировочный контакт 51a, но размыкание
этого блокировочного контакта не приводит к размыканию выключателя 53, поскольку катушка 80 этого
выключателя остается под напряжением от контактора контроллера r через контакты B'1 и C'1 и
блокировочный контакт 52a.
После промежутка времени, достаточного для нарастания тока возбуждения двигателя, контакт 8.5 C11
размыкает цепь, указанную выше, и замыкает выключатель 53, чтобы снизить возбуждение генератора до
нормального уровня, как описано выше в связи с рис.
2.
90 Следует отметить, что в модификации, показанной на рис. 4, диски 60, 71 и 73 имеют одинаковое
направление вращения как при синхронной работе в прямом направлении, так и при синхронной работе в
обратном направлении. Предположим теперь, что во время синхронной работы в прямом направлении
контроллер переводится в положение «выкл», и судну разрешается дрейфовать. Двигатели 92, 94 и 102
остановятся, а диски 60, 71 и 73 полностью затормозятся. Если теперь будет дана команда "полная скорость
вперед", контроллер переключится в положение "вперед", и двигатель 94 начнет вращать диск 60 по часовой
стрелке со скоростью, соответствующей скорости вращения пропеллера. Диск 71 также начнет вращаться по
часовой стрелке. Когда сегмент контроллера 105 подает питание на контакт r, цепь замыкается l0 через
контакт B1I и контакт блокировки lal, а также контакт блокировки i5t2, чтобы немедленно замкнуть
выключатель 53 и подать избыточное возбуждение на генератор для работы двигателя. Если бы контакт 115
51 al был опущен, то в данный момент контакт контроллера (палец r) не замыкал бы цепь.
по той причине, что контакты All и C'L открыты. При таком расположении деталей, управляющий палец g
установит 120, представьте, что, поскольку в данный момент пропеллер все еще вращается на полной
скорости, мы можем предположить, как и в случае с рис. 2, что диск 60 вращается со скоростью 200 об/мин.
против часовой стрелки. Таким образом, диск 71 будет вращаться со скоростью 95 об/мин против часовой
стрелки, а диск 73 — со скоростью 23 об/мин по часовой стрелке. Поэтому гребной винт быстро замедляется,
и когда скорость вращения диска 60 падает ниже 10 об/мин, диск 71 меняет направление вращения, а реле B'
перемещается в нижнее положение. В момент переворота диска 71 диск 73 будет продолжать вращаться по
часовой стрелке со скоростью 21 об/мин. При реверсировании реле B' сначала замыкается контакт B'1,
образуя цепь от контактного пальца контроллера r через контакт All и контакт 02a, замыкая переключатель 53
и подавая перевозбуждение на обмотку возбуждения генератора. Следует отметить, что блокировочный
контакт 51al переключателя 51 находится параллельно контакту All.
Функция контактного slal будет изложена ниже в связи с описанием работы при переходе от дрейфа в
определенном направлении к полной скорости в этом же направлении. По прошествии промежутка времени,
достаточного для нарастания напряжения в обмотке возбуждения генератора, контакт B12 разомкнется,
разорвав цепь, идущую от контактного пальца контроллера e к выключателю 54, который, следовательно,
разомкнется, обесточив цепь возбуждения двигателя.
Двигатель 102 немедленно меняет направление вращения и переходит в синхронизм с генератором, начиная
вращать шестерню 82 против часовой стрелки. При условии, что генератор работает на нормальной скорости,
эта скорость вращения составит 100 об/мин. Таким образом, диск 73 немедленно изменит направление
вращения и начнет вращаться против часовой стрелки со скоростью приблизительно 50 об/мин, которая будет
снижаться по мере остановки и изменения направления вращения пропеллера. Эта обратная подача реле Cl
не имеет эффекта, поскольку в это время цепь контакта C19 разомкнута на A'2, а цепь, замкнутая контактом
C(1), зашунтирована контактом All. Реле А' меняет направление вращения вместе с пропеллером и снова
начинает вращаться по часовой стрелке. В момент, когда винт и диск 60 поменяются местами, диск 71 будет
вращаться по часовой стрелке со скоростью 5 об/мин.
и диск 73 будет вращаться против часовой стрелки со скоростью 471 об/мин. Реверсирование реле Al в
данный момент не замыкает и не размыкает никакие цепи, которые не замыкаются или не размыкаются иным
образом в других местах, поскольку реле Cl теперь находится в верхнем положении, так что контакт All
шунтируется цепью через контакты A') и C'2' к линии S9 для подачи нормального возбуждения как на
двигатель, так и на генератор.
Сдвиг слишком велик для установления соединения для синхронной работы.
Б) обеспечение контакта 5 лал. однако.
Переключатель 53 замкнут (d), как указано выше, и двигатель 102 перевернет диск 73, чтобы переместить
реле C'1 в верхнее положение до того, как будет активирован контакт g контроллера. Таким образом,
активация пальца g контроллера не оказывает никакого эффекта. Включение управляющего контакта s не
оказывает никакого эффекта, поскольку контакт B12 разомкнут. Когда проскальзывание сократится до трех
циклов, диск 73 изменит направление вращения на часовое и переместит реле Cl в нижнее положение для
установления синхронизирующих соединений, как описано выше в связи с описанием работы при переходе от
полного хода на восток к полному ходу вперед.
Предполагается, что принцип действия модификации, показанной на рис. 4, при переходе от движения на
полной скорости вперед к движению на полной скорости назад будет очевиден из подробного описания
обратного хода, приведенного ранее.
Модификация, показанная на рис. 5, представляет собой дальнейшее упрощение механизма реле с дисковым
приводом и схематически демонстрирует взаимосвязь электрического контроллера и рычагов управления
скоростью турбины. На рис. 5 также схематически показаны средства автоматического действия,
повышающие стабильность нормальной синхронной работы. В данной конфигурации двигатель 1021,
соответствующий двигателю 102 на рис. 4, расположен таким образом, что он не может вращать шестерню 82
назад или, в рассматриваемом примере, по часовой стрелке. На рис. 5 показана храповая шестерня 106 и
собачка 107, предотвращающие реверс двигателя 1021, тем самым предотвращая реверс шестерни 82.
Однако очевидно, что наше изобретение не ограничивается каким-либо конкретным средством
предотвращения обратного хода шестерни 82. Очевидно, что при желании можно предусмотреть обгонную
муфту, которая позволит двигателю 102'1 вращаться в обратном направлении, не задействуя при этом
дифференциальный механизм, который он приводит в действие при вращении в нормальном направлении.
Двигатель 102' соединен через трансформатор 103 с клеммами обмотки статора генератора 3, как показано
на рис. 4. Как станет ясно из приведенного ниже описания работы, данная схема позволяет комбинации
функционировать через реле направления. (При наличии реле A-I, 2 и 4) В 65 других случаях, компоновка на
рис. 5 включает средства для исключения синхронного торможения, когда оно нежелательно и ненужно, хотя
эти средства структурно существенно отличаются от 70 средств, выполняющих функцию на рис. 2 и 4. Два
оставшихся реле, управляемые дисками 71 и 73, показаны на рис. 5 в точках B" и Cl". Соединения двигателей
92 и 94 и генератора 95 идентичны соединениям этих элементов, показанным на рис. 4. Схемы возбуждения и
переключатели на рис. 5 идентичны соответствующим элементам на рис. 4.
В цепях обмоток возбуждения двигателя и генератора предусмотрены регулируемые сопротивления 108 и 100
соответственно, позволяющие регулировать токи возбуждения до любых желаемых значений. Совершенно
очевидно, что такие регулируемые сопротивления могут быть использованы в схемах, показанных на фиг. 2 и
4, но поскольку изобретение, описанное в указанных схемах, не касается таких сопротивлений, они там не
были показаны.
В варианте, показанном на рис. 1. 5.
Однако предусмотрены средства для повышения стабильности работы системы, и такие средства
разработаны для взаимодействия с резисторами полевой цепи. Средство для повышения стабильности
работы включает в себя устройство 110, имеющее проводящее кольцо 111, снабженное изолирующими
сегментами 112 и взаимодействующими щетками 113 и 114. Проводящее кольцо 111 установлено на
планетарном носителе дифференциального механизма, включающего шестерню 115, приводимую в
движение валом 75 двигателя 94105, и шестерню 116, приводимую в движение валом двигателя 1021. При
нормальной синхронной работе шестерни 115 и 116 расположены таким образом, что вращаются в
противоположных направлениях, и поэтому кольцо 111 остается неподвижным. Очевидно, что нормальное
функционирование системы.
Вращающийся элемент 5 двигателя, приводящего в движение пропеллер, будет изменять свое угловое
положение относительно положения 115 вращающегося элемента генератора.
При наличии вариаций загрузка произойдет. Вращающийся элемент двигателя 94 будет изменять угловое
положение в зависимости от изменений углового положения элемента 5, поскольку двигатель 94 питается от
генератора 95, который смазывает вал гребного винта. Однако вращающийся элемент двигателя 1021 будет
оставаться в фиксированном угловом положении относительно вращающегося элемента генератора.
Таким образом, очевидно, что любые изменения нагрузки на двигатель, приводящий в движение пропеллер,
которые приводят к отставанию его вращающегося элемента относительно вращающегося элемента
генератора, вызовут соответствующее изменение вращения шестерни 115 относительно шестерни 116.
Как хорошо известно специалистам в данной области, угловое запаздывание вращающегося элемента
синхронного двигателя увеличивается с увеличением нагрузки. Когда угловое отставание превышает
заданное значение для любого режима работы, двигатель начинает выходить из синхронизации и
останавливается.
Таким образом, угловое отставание является мерой стабильности работы двигателя.
Устройство 110 сконструировано таким образом, что во время нормальной синхронной работы в стабильном
диапазоне щетки 113 и 114 2 5 остаются на изолирующих сегментах 112. Щетки зацепляются с кольцом 111,
замыкая цепь от контактного пальца контроллера c через катушку 117 и блокировочные контакты 51"1 и 52"1,
замыкая контакты 117a и 117b на короткозамкнутые резисторы 109 и 108 соответственно. Замыкание этих
резисторов накоротко увеличивает напряженность поля как двигателя, так и генератора, тем самым
восстанавливая стабильную работу. Контактный рычаг 118 предназначен для управления кольцом 111 с
целью замыкания цепи от контактного пальца контроллера c к лампам или другим устройствам 119 и 120 для
обеспечения визуальной или иной индикации состояния системы в отношении стабильности работы.
Ранее предлагалось облегчить маневрирование путем снижения скорости турбины во время маневренных
операций. Одно из предложенных для этой цели решений показано на фиг. 5, в котором рычаг управления
электрическим контроллером 121 соединен с рычагом управления паром или скоростью 122, который
предназначен для управления настройкой регулятора турбины 1 любым желаемым способом; одно из таких
решений показано, например, в описании патента.
№ 3026, 13. Как показано на рисунке, паровой рычаг 122 снабжен кулачком 123, взаимодействующим с
поворотным элементом 124, расположенным таким образом, чтобы входить в пазы в выемке 125, надежно
закрепленной на рычаге 11. Такое расположение таково, что рычаг электрического управления не может быть
использован для установления маневренных соединений до тех пор, пока паровой рычаг не будет перемещен
в положение, которое снизит скорость турбины до значения, при котором маневрирование может быть
выполнено с уверенностью. Небольшой поворотный рычаг 126 смещен в положение 65, где он останавливает
паровой рычаг 122 в маневренном положении, но если требуется непрерывная работа на еще более низкой
скорости, этого можно добиться, добровольно переместив элемент 126 на 70 дальше от рычага 122.
Действие модификации, показанной на рис. 5, будет описано, начиная с момента остановки судна. Если
предполагается, что процесс должен быть продолжен, рычаг управления паром 7.5 122 будет перемещен в
положение для маневрирования, после чего рычаг управления 121 может быть переключен, чтобы сегменты
управления 100, 101 и 105 вошли в контактные пальцы управления. На первом этапе контроллера (80 шагов)
подается напряжение на контакты a и c для замыкания контакторов 7, 8 и 10 для работы в прямом
направлении. Подача питания на контакт контроллера c также запускает двигатель 92 и подает питание на
обмотки возбуждения двигателей 94 и 1021. Сегменты контроллера 100 и 101 взаимодействуют с контактными
пальцами контроллера n, xz, o, pI для установления определенной фазы вращения между генератором 95 и
двигателем 94, как показано на рис. 4. Поскольку при неподвижном судне гребной винт находится в
неподвижном состоянии, двигатель 94 не запускается сразу.
Исходя из того же предположения относительно скоростей вращения, которое было сделано ранее (пункт
9g5), двигатель 92 немедленно начнет вращаться, приводя в движение шестерню 76 со скоростью 10 об/мин.
по часовой стрелке. Поскольку цепь возбуждения генератора в данный момент не замкнута, двигатель 1021
останется в состоянии покоя 100, и, следовательно, двигатель 92 запустит диски 71 и 73 реле B" и Cl'
вращение по часовой стрелке. Второе положение контроллера подает энергию на контакт t контроллера,
замыкая цепь через контакты 1(05 B"1l, 51"1 и 52d, чтобы замкнуть переключатель 53 и подать
перевозбуждение на обмотку возбуждения генератора. Это приводит к быстрому нарастанию тока
возбуждения генератора, в результате чего двигатель 1021 начинает вращаться со скоростью 110 об/мин
против часовой стрелки. Таким образом, I)isc 73 переворачивается, и реле C(" перемещается в верхнее
положение. К этому времени контроллер был перемещен в положение "заправка топливом вперед". Пальцы
контроллера u и r находятся под напряжением. Контакт 71 контроллера не завершает работу реле ("I" в
верхнем положении, так как контакт (C''2) разомкнут.
Если бы контроллер был сконструирован таким образом, чтобы обеспечить очень быстрое понимание его
полного положения. (например, положение пальца контроллера) / Свет должен быть активирован. Перед
контактом. ('12' — это заряженный, в котором цепь легко замыкается (я буду завершен с помощью пальца?) e
tril.zlih coIntact (112' к линии 89 и далее через межконтактный контакт 54a для замыкания выключателя 51 и
подачи нормального возбуждения на обмотку возбуждения двигателя. Даже если это и произойдет, никакого
вреда не будет, поскольку двигатель 1021 почти мгновенно заставит диск 7v3 изменить направление
вращения, тем самым разъединив рабочую цепь переключателя 51 на контакте C"2. В настоящий момент
включение контакта V контроллера не оказывает никакого эффекта, поскольку контакт Bll_ разомкнут.
Действие асинхронного двигателя приводит к ускорению двигателя, приводящего в движение пропеллер, и
при скорости, соответствующей 190 об/мин, диск 71 шестерни 74 будет вращаться со скоростью 100 об/мин по
часовой стрелке, а диск 73 будет оставаться неподвижным. Когда скорость вращения двигателя превышает
это значение, соответствующее трем циклам проскальзывания в приведенном примере, диск 73 снова меняет
направление вращения и начинает вращаться по часовой стрелке.
Замыкание контакта C2 замыкает цепь от пальца контроллера через контакт 54a, замыкая выключатель 51 и
подавая нормальное возбуждение на обмотку возбуждения двигателя, чтобы привести двигатель в
синхронное состояние с генератором. Замыкание выключателя 51 размыкает блокировочный контакт 51d, но
выключатель 53, тем не менее, остается замкнутым через цепь, идущую от контактного пальца контроллера t
через контакты B111 и C11 и контакт 52d. После промежутка времени, достаточного для того, чтобы ток
возбуждения двигателя достиг своего нормального значения, контакт C"11 размыкается, открывая
выключатель 53. Размыкание выключателя 53 приводит к замыканию выключателя 52 и снижению
возбуждения генератора до нормального уровня, как показано в модификациях на рис. 2 и 4. Теперь
устанавливается нормальный синхронный режим работы, и рычаг управления паром 122 может быть
перемещен для установки регулятора турбины на желаемую скорость судна. Реостаты 108 и (1 109 будут
отрегулированы для обеспечения наиболее эффективных условий работы. Если на двигатель, приводящий в
движение винт, внезапно увеличится нагрузка, как это может произойти, например, если руль внезапно
отклонится в сторону, вращающийся элемент двигателя будет отставать на величину, достаточную для того,
чтобы в двигателе развился увеличенный крутящий момент. Если величина отставания превысит заданное
значение, которое указывает на приближение к состоянию нестабильности, кольцо 111 устройства 110
повернется, чтобы замкнуть цепь от управляющего контакта r через его кольцо 113.
114, катушка 117 и контакты блокировки 51'1 и (1 52(1), которые теперь (потеряны) в своих верхних
положениях. Возбуждение (0,5 катушек 117) замыкает контакты 117a (1171) на резисторы короткого
замыкания 108 и 109 для увеличения возбуждения двигателя и генератора с целью восстановления
стабильного режима работы. Очевидно, что повышение стабильности может быть обеспечено закорочением
любого из резисторов 108 или 109, но мы предпочитаем контролировать оба резистора. Замыкание этих
резисторов накоротко обычно приводит к возникновению большего возбуждения, чем необходимо для
стабильной работы, в этом случае угловое отставание двигателя будет настолько уменьшено, что цепь
катушки 117 будет разорвана устройством 110. Таким образом, резисторы 80, 108 и 109 будут повторно
установлены в цепи возбуждения двигателя и генератора.
Таким образом, катушка 117 будет периодически находиться под напряжением до тех пор, пока существует
необходимость в повышении возбуждения. Каждый раз, когда катушка 8.5 117 получает питание, рычаг 118
предпочтительно располагается таким образом, чтобы загоралось индикаторное устройство 119, которое
может представлять собой красную лампу или другой сигнал опасности, чтобы сообщить оператору о
необходимости регулировки резисторов 108 и 109 90 для обеспечения повышенного возбуждения. Хотя и
упоминалось внезапное увеличение нагрузки, очевидно, что постепенное увеличение нагрузки, например, до
уровня, снижающего стабильность работы до 95 градусов (опасная точка), приведет к срабатыванию
устройства 1 10. Если в какой-либо момент возбуждение превышает необходимое для стабильной работы,
угловая задержка будет уменьшена до такого низкого значения 100, чтобы заставить рычаг 118 замкнуть цепь
сигнального устройства 120, которым может быть зеленая лампа или другой сигнал, чтобы сообщить
оператору, что возбуждение превышает необходимое для 105 эффективной и стабильной работы. Мы
представили устройство 110 с четырьмя рычагами 118, поскольку предположили, что синхронные двигатели
94 и 1021 являются четырехполюсными.
11(В таком расположении кольцо 111 может находиться в любом из четырех положений, когда начинается
нормальная синхронная работа.
Очевидно, что во время работы кольцо 111 может вращаться со значительной скоростью, и для ограничения
работы катушки 117 до нормального синхронного режима работы на переключателях 51 и 52 предусмотрены
блокировочные контакты 5d и 52, которые оба замыкаются только при установлении соединений для
нормального синхронного режима работы.
При желании резисторы 108 и 109 могут автоматически регулироваться любым подходящим пилотным
двигателем, управляемым устройством 110. На рис. 5 пилотный двигатель полностью показан в соединении
только с резистором 108. Представленный пилотный двигатель включает в себя якорь 127 и секции обмотки
возбуждения 128 и 129. Зацепление рычага 118 устройства 110 с контактами, замыкающими цепь устройства
119, замыкает цепь через обмотку 128 и якорь 127, приводя в действие пилотный двигатель в направлении,
уменьшающем сопротивление резистора 108. Замыкание рычага 118 для установления цепи устройства 120
замыкает цепь через обмотку 129 и якорь пилотного двигателя, увеличивая сопротивление резистора 108.
Очевидно, что при желании цепь пилотного двигателя может быть замыкана либо раньше, либо позже, чем
цепь устройств 119 и 120. Очевидно, что устройство пилотного двигателя для регулировки резисторов 108 и
109 может использоваться либо вместо, либо в дополнение к средствам управления, включающим катушку
117.
Однако мы предпочитаем использовать оба этих устройства, поскольку конструкция, включающая катушку
117, особенно хорошо подходит для широких и резких изменений нагрузки, в то время как более медленно
работающий пилотный двигатель не так хорошо приспособлен для создания внезапных и больших изменений
возбуждения. Очевидно, что при использовании пилотного двигателя в дополнение к устройству,
включающему катушку 117, пилотный двигатель будет медленно перемещать подвижный элемент реостата
до тех пор, пока катушка 117 не прекратит свою прерывистую работу. Также очевидно, что сопротивление
будет автоматически увеличиваться всякий раз, когда возбуждение превышает необходимое для стабильной
и эффективной работы. В данной работе не показана конкретная конструкция, определяющая регулировку
сопротивления o50 14 и 109 ни вручную, ни с помощью пилотного двигателя, поскольку эти особенности
хорошо известны в данной области техники, так как очевидно, что ручная регулировка может быть выполнена
либо путем независимого перемещения рычагов реостата от трансмиссии пилотного двигателя, либо путем
управления цепями пилотного двигателя с помощью кнопок, подключенных параллельно контактам
устройства 110.
Очевидно, что наше изобретение 00 не ограничивается какой-либо конкретной конструкцией устройства 110,
а, наоборот, включает в себя любые средства, которые будут работать в комбинации для выполнения
функций, выполняемых этим устройством. Очевидно, что цепь пилотного двигателя 65 должна быть
сконструирована таким образом, чтобы замыкаться только во время нормальной синхронной работы, и
поэтому якорь 127 будет соединен с блокировочными контактами на выключателях 70, 51 и 52 так же, как и
катушка 117.
Очевидно, что средства, аналогичные устройству 110 на рис. 5, для повышения стабильности синхронной
работы 75, при необходимости могут быть применены к схемам, показанным на рис. 2 и 4. Если такое
устройство применяется к конструкции, подобной показанной на рис. 2, в которой вал 75 работает в одном
направлении для синхронной работы 80 вперед и в другом направлении для синхронной работы назад,
становится очевидно, что любой люфт в приводном механизме 110 может изменить точку, в которой начинает
действовать регулирование для обеспечения устойчивости 85. Для устранения этого дефекта может быть
целесообразно слегка сдвинуть щетки 113 и 114 в момент включения контроллера, чтобы изменить
направление работы судна № 90. Также очевидно, что щетки 113 и 114 на рис. 5 могут быть отрегулированы
для изменения точки, с которой начинается регулирование стабильности. Также очевидно, что контакты,
задействованные рычагом 95 118, могут быть отрегулированы для управления точкой срабатывания
пилотного двигателя и сигнальных устройств.
Подробно описана работа модификации, показанной на рис. 5, при трогании с места и синхронной работе в
прямом направлении. Для завершения описания этой модификации, по-видимому, достаточно кратко
изложить работу различных элементов при переходе от движения на полной скорости к движению на полной
скорости назад. Когда контроллер переходит в положение «выключено», все линейные контакторы и
выключатели возбуждения 110 выключаются. На первом этапе контроллера в заднем положении замыкаются
контакторы 7, 9 и 11 и запускаются двигатели 92 и 94, как показано на рис. 4. 1 15 Таким образом, двигатель
94 вращает шестерню 74 со скоростью 20 об/мин против часовой стрелки. Двигатель 92 приводит в движение
шестерню 76 со скоростью 10 об/мин по часовой стрелке, и, следовательно, диск 71 реле B311 вращается
против часовой стрелки со скоростью 95 об/мин. 120 167,560 Вращение диска 71 против часовой стрелки
заставляет диск 73 вращаться против часовой стрелки со скоростью 47 об/мин.
Поэтому эстафетные команды 13 1 и ('1i) немедленно перемещаются на верхние позиции. Управление
колесом (сегмент 104 eniergise, контактная линия f aii(1 U цепи не замкнуты, поскольку контакты B' 11 и (1 1'
разомкнуты. Подача напряжения на контакт контроллера r замыкает цепь через контакт B"2) и блокировку
5111, чтобы замкнуть переключатель 54 и установить синхронные тормозные соединения. Двигатель 1021,
будучи заблокированным от обратного вращения храповым механизмом 106 и собачкой, 107 не изменяет
направление вращения шестерни 82, и поэтому диск 73 продолжает вращаться со скоростью, вдвое меньшей,
чем скорость диска 71. Когда скорость передачи 74 падает ниже 10 об/мин.
(Диск 71 переворачивается и перемещает реле B"l в нижнее положение, замыкая контакт B1"] замыкая цепь от
пальца контроллера t через B3111 и контакты 51X1 и 5211 для замыкания переключателя 53 и создания
перевозбуждения в поле генератора
2.5 намотка. Замыкающий выключатель цепи 53 также замыкается от пальца контроллера t через контакты B"ll
и блокировку 52d.
Хотя переворачивание диска 71, как правило, приводит к переворачиванию диска 73, очевидно, что диск 73
может быть расположен таким образом, чтобы не перемещать реле (511) достаточно далеко, чтобы изменить
его соединения во время перемещения реле B" для замыкания контакта B"-l. Такая конструкция легко
осуществима, даже если диск 73 снабжен тем же количеством насечек, что и диск 71, поскольку в
рассматриваемый период времени диск 73 перемещается со скоростью, составляющей лишь половину
скорости диска 71. После замыкания выключателя 53 и нарастания тока возбуждения генератора двигатель
1021 начинает вращаться синхронно с генератором, а шестерня 82 начинает вращаться против часовой
стрелки, удерживая тем самым реле C'1 в верхнем положении. После промежутка времени, достаточного для
того, чтобы ток в обмотке возбуждения генератора нарастил свой ход, контакт B 12' разомкнется (разомкнется
переключатель 54) и (завершит работу обмотки возбуждения двигателя). Асинхронный двигатель
0U 'tnlieetiolnS теперь cstaellisc(d), и l)провелосипед разворачивается и ускоряется в заднем направлении.
Когда шестерня 74 достигает скорости 190 об/мин, диск 73 переключается в обратное положение и
возвращает реле C'11 в нижнее положение. Замыкание контакта ('1 '2) замыкает цепь от контакта контроллера
ir к линии 89 для установления синхронных соединений и инициирования нормальной синхронной работы, как
показано на рис.
4.
Очевидно, что при расположении, показанном на рис. 1, если судно дрейфует, то в любом направлении точки
B11 и (11) останутся на своих нижних позициях.
Если контроллер затем переключается в направлении, в котором находится G:5 p. (перетаскивание), то
контакт контроллера замыкает цепь вокруг правого контакта B и контактов 51(1) и 52 (1) для отключения
выключателя.53 для установления соединений для управления двигателем без прохождения через работу
синхронного торможения. В этот момент контакт ('Cl) разомкнут, но цепь катушки 53 поддерживается
замкнутой контактом 51(1), который параллелен C'll. 75 Следует отметить, что в схемах, показанных на фиг. 2,
4 и 5, изменения частоты генератора и изменения напряжения генератора не нарушают работу механизма,
который всегда выполняет свои функции с тем же заданным числом циклов скольжения.
На рис. 6 представлена практическая конструкция дифференциального механизма 85, показанного более или
менее схематично на рис. 2, 4 и 5. Детали пронумерованы в максимально возможной степени в соответствии с
нумерацией соответствующих элементов на рис. 2, 4 и 5. Вал 90 является главным валом зубчатого
механизма 1'V, на котором расположены реле направления 60, коническая шестерня 74 и шестерня 131.
Вращающийся вал Sfiaft 130 может приводиться в движение либо непосредственно от гребного вала, как
показано на рис. 2, либо с помощью электродвигателя, как показано на рис. 4 и 5. Изношенная шестерня 79,
зубчатая шестерня 76, свободно закреплена на валу 130. Водитель планетарного механизма 86 прикреплен к
шестерне 80, свободно установленной на валу 130. 100 Корабль-носитель планет 86 несёт диск 71. Механизм
82, прикрепленный к червячной передаче 85, свободно установлен только на валу 130, а планетарная каретка
87 несет диск 73. Вал 132 двигателя 83, на котором установлен червячный редуктор 84 105, удлинен и
предназначен для привода шестерни 11(6) механизма дифференциала стабилизации, а другая шестерня 115
приводится в движение в противоположном направлении от шестерни 11(6) от шестерни 131. Дроссельная
заслонка 11 x шестерни 133, 134 и (1.35).} звено 1.36 соответствует кольцу 11 устройства 11(6).
5.
В описанных выше модификациях (l) гребной винт Inotol-.aS hecm] 1)C расположен таким образом, чтобы
работать как синхронная машина для торможения и нормальной работы. (Тем не менее, наше предположение
очень выгодно для чисто индукционного двигателя судна, aiid Faig 7 dia167,560 грамматически представляет
собой систему движения судна, в которой генератор синхронных двигателей 3 расположен таким образом,
чтобы синхронизировать индукционный двигатель 1 37, который напрямую соединен с гребным винтом 6.
Скользящие резисторы (GS 138) позволяют подключать резисторы 139 во вторичной цепи двигателя для
запуска и реверсирования, а контакторы 140 расположены таким образом, чтобы закоротить резисторы 139,
как описано ниже. Турбина I снабжена любым подходящим регулятором скорости 141. Изображенный
механизм соответствует механизму, описанному в патенте № 3026/13, упомянутом ранее. Регулировка
регулятора скорости может осуществляться либо вручную с помощью рычага 142, либо автоматически с
помощью пилотного двигателя 143, имеющего обмотку возбуждения 1431.
Пилотный двигатель предназначен для привода шестерни 144, которая обычно используется для
перемещения рычага коромысла, одна из частей которого 145 соединена со стержнем 146, управляющим
настройкой регулятора.
Другой рычаг 147 этого коромысла снабжен шарнирным элементом 148, который соединяет шестерню 144 с
коромыслом. Концевые выключатели 149 установлены в цепи двигателя 143, и управление этими концевыми
выключателями осуществляется с помощью элемента 151, регулируемо закрепленного на стержне 146.
Концевой выключатель 150 сконструирован таким образом, чтобы срабатывать, когда пилотный двигатель
переместит регулятор в минимальное положение.
Концевой выключатель 149 сконструирован таким образом, чтобы размыкаться всякий раз, когда пилотный
двигатель устанавливает регулятор на любое заданное ограничение скорости, и мы предусмотрели рычаг 142
для регулировки этого ограничения. Для достижения этого результата мы сконструировали рычаг 142 в виде
коромысла, рычаг 152 которого предназначен для управления стержнем 153, на котором установлен элемент
154, на котором закреплен концевой выключатель 149.
4.5 Стержень 153 представлен как подвижный элемент, перемещающийся посредством направляющих
элементов 155. Рычаг 142 снабжен выемкой 156, предназначенной для нажатия и зацепления одного конца
поворотного элемента 148 с целью освобождения кривошипного рычага 145.
147 с задней стороны 144 и соедините ее с рычагом 142. Данная конструкция позволяет в любой момент
отключить управление пилотным двигателем, если требуется ручное управление с помощью рычага i42. Для
восстановления работы пилотного механизма достаточно отсоединить элемент 148 от узла в элементе 1.5 и
переместить рычаг 142 в любое желаемое положение ограничения скорости. Возбудитель 157 предназначен
для подключения через контактор 158 к контактным кольцам 19 и, соответственно, к обмотке возбуждения
генератора.
Возбудитель 157 представляет собой 1:rovi(dcd( с скользящими кольцами 65i 158'', соединенными с
реактивным сопротивлением 159. Его точка заземления обеспечивает трехпроводную систему для цепей
управления системы. В цепи возбуждения генератора 70 предусмотрено сопротивление 1 6iO, величина
которого регулируется пилотным двигателем 161, имеющим обмотку возбуждения 1611. Рычаг 162 с
подвижным контактом 163 приводит в действие концевые выключатели 7:5 164 и 165, которые размыкают
цепь пилотного двигателя 161 при достижении предельного положения его перемещения в любом
направлении.
В конце своего хода, соответствующего минимальному сопротивлению и, следовательно, максимальной
напряженности поля, рычаг 162 расположен таким образом, чтобы управлять контактом 166, который
управляет цепью пилотного двигателя регулятора 143, как описано ниже. Контакт 167 соединен с контактами
165 и 85.
предназначен для управления цепью обмотки возбуждения 1611 с целью, изложенной ниже. Трансформаторы
тока 168 установлены во вторичной цепи двигателя 137 и соединены с обмоткой статора 16(9) небольшого
синхронного двигателя 170, вращающийся элемент возбуждения которого показан на рисунке 171.
Электрический контроллер снабжен сегментами 172, 173, 174 и 175, взаимодействующими с контактами
контроллера rn', n21, o1, p', для управления направлением фазового вращения между трансформаторами 168
и обмоткой статора 169. Двигатель 170 предназначен для привода одной шестерни 176 дифференциального
механизма D. Шестерня 177 дифференциала D приводится в движение с практически постоянной скоростью
пилотным двигателем 178, имеющим обмотку возбуждения 1781.
Планетарный носитель 179 дифференциала D II-; предназначен для управления стержнем 1 S0, несущим
контакты 181 и 182. Контакт 181 предназначен для управления цепью пилотного двигателя 161, как описано
ниже.
Построение (дифференциала D) более наглядно показано на рис. 7, из которого видно, что планетарный
носитель соединен с зубчатым кольцом 1 кс, которое взаимодействует с пружинным элементом 1 84,
установленным на рычаге 81, который перемещает стержень 1 1. Неподвижный штифт 186 расположен таким
образом, чтобы взаимодействовать с пружинным элементом 184 для отсоединения указанного пружинного
элемента от зубчатого кольца 18:3 при предварительном фиксированном перемещении стержня 180 в любом
направлении. I10 ПЛОХОЙ ОРИГИНАЛ 1 67,560 Из этой конструкции очевидно, что стержень ISO будет
перемещаться в одном или другом направлении в соответствии с направлением движения планетарного
носителя, и что, хотя движение стержня 180 ограничено, планетарный носитель может свободно вращаться в
любом направлении. Однако очевидно, что наше изобретение не ограничивается какой-либо конкретной
конструкцией, позволяющей дифференциалу:1) управлять контактами 181 и 182. Двигатель 170 также
предназначен для привода одной шестерни 187 второго дифференциала E, другая шестерня 188 которого
также приводится в движение пилотным двигателем 178.
Однако второй дифференциал E соединен с двигателями 170 и 178 таким образом, что планетарный
носитель 189 будет неподвижен при другом передаточном отношении, отличном от того, которое делает
неподвижным планетарный носитель 179 дифференциала I). В показанной схеме дифференциал E остается
неподвижным при более высоком передаточном отношении, чем дифференциал 1), редукторы 190 и 191
соединены между шестернями 176 и 187, а шестерни 192 и 193 расположены таким образом, что шестерни
177 и 188 работают с одинаковой скоростью. Дифференциал E предназначен для управления стержнем 194,
несущим контакты 195, 196 и 197, для целей, изложенных ниже. Очевидно, что скорость вращения двигателя
170 является мерой скольжения двигателя 137, и, следовательно, ясно, что дифференциальные механизмы D
и E приводят в действие свои контакты при определенных предопределенных значениях скольжения в циклах
в секунду. Скорость вращения двигателя 178 определяет значения скольжения, при которых работают
дифференциалы DI и E.
Предполагая, что турбина запущена, работа показанной на рис. 7 установки при трогании с места
осуществляется следующим образом. В первом положении сегменты контроллера 174 и 175 входят в
зацепление с контактами sie', ait, 1-, 1)1, соединяя обмотку 169 двигателя 170 для определенного
направления вращения. Сегмент контроллера 198 одновременно подает питание на контакты a и c для
замыкания линейных контакторов 7, S и 10 для работы в режиме опережения.
Сегмент контроллера 198 также подает положительное напряжение на контакт контроллера для возбуждения
обмоток возбуждения 1431, 1611 и 1781 трех пилотных двигателей, а также для возбуждения обмотки
возбуждения 171 двигателя 170.
Сегмент контроллера 199 также соединяет контакты x и y для отрицательного напряжения на контакте x.
На следующем этапе контроллера подается питание на контакты 00 z для замыкания контактора 158,
соединяющего обмотку возбуждения генератора с возбудителем 157. Генератор 3nlow подает ток для
привода пропеллера, вращающего двигатель 137, в направлении вперед, и (резисторы 139 включены в цепь,
благодаря чему создается мощный пусковой момент 65°, как это хорошо известно в данной области техники.
При высоком уровне проскальзывания двигатель 170 работает с высокой скоростью и поддерживает
дифференциалы D и E' в положении, соответствующем высокому уровню проскальзывания 70. В конечном
положении контроллера палец AA получает положительное напряжение для вращения двигателя 178 по
часовой стрелке.
При замыкании контакта 181 дифференциала D в его нижнем положении замыкается цепь 75 от
отрицательного контакта контроллера x через контакт 181 и концевой выключатель 164, приводящая в
действие пилотный двигатель 161 в направлении отключения сопротивления 160 и увеличения мощности
обмотки возбуждения генератора 80'. Как только на генератор подается максимальное поле, элемент 162
размыкает контакт 164, чтобы остановить пилотный двигатель 161, и перемещает контакт 166 в верхнее
положение 85, замыкая цепь от положительного управляющего контакта w через концевой выключатель к
пилотному двигателю 143, чтобы привести указанный пилотный двигатель в движение с целью снижения
скорости турбины до минимума. Когда будет достигнута минимальная скорость 90°, концевой выключатель
150 разомкнется элементом l.-I, и пилотный двигатель 143 остановится.
Когда двигатель 137 разгоняется до точки, где проскальзывание становится таким, что крутящий момент
двигателя 95 с резисторами в цепи равен крутящему моменту без этих резисторов, дифференциал E
замыкает контакт 194, замыкая цепь от контактора контроллера aa через контакт 194 100, чтобы зажечь
Соседние файлы в папке патенты