11.3. Основные требования к авторулевым

Автоматическим рулевым ( авторулевым ) называют прибор, предназначенный для автоматического управления рулевым приводом с целью удержания судна на заданном курсе.

Авторулевые относятся к оборудованию судов, на которое распостраняются требо-

вания Международной конвенции по охране человеческой жизни на море ( SOLAS-74 ).

К основным требованиям относятся следующие:

1. авторулевой должен удерживать судно на курсе:

.1. с точностью ±1º при скорости не менее 6 узлов;

.2. при амплитуде рыскания не более 1º при состоянии моря до 3 баллов и 4º - до 5 баллов;

2. авторулевой должен иметь устройство, прекращающее кладку пера руля при 35º на каждый борт;

3. должна быть световая сигнализация о наличии питания в схеме;

4. должна быть световая сигнализация об используемом виде управления;

5. должна быть световая и звуковая сигнализация о перегрузке рулевого привода;

6. рекомендуется иметь звуковую сигнализацию о недопустимых отклонениях от заданного курса при автоматическом управлении;

7. система управления авторулевым должна быть самосинхронизирующейся, т.е. исключать дополнительные действия при переходе с одного вида управления на другой;

8. на пульте авторулевого должно быть простое и надёжно действующее устройст-

во для ручного управления рулём в виде штурвала или кнопочного поста управления с кнопками «Лево», «Право»;

9. переход с автоматического управления на ручное должен осуществляться одной манипуляцией в течение не более 3 с при любом положении руля;

10. в авторулевых рекомендуется иметь устройство, которое при автоматическом управлении позволяет изменять курс по крайней мере на ±10º без перехода на ручное управление;

11. в авторулевых рекомендуется иметь 2 выносных поста управления, позволяю-

щих при автоматическом управлении выполнить экстренный поворот на любой угол, вплоть до полной циркуляции;

12. пульт автоматического и ручного управления должен находиться в диаметраль-

ной плоскости судна, чтобы исключить его влияние на магнитный компас;

13. выносные пульты управления должны находиться на крыльях мостика или в других местах, удобных для немедленного перехода на управление с этих постов.

12. Системы управления рулевыми электроприводами

12.1. Основные сведения

Ниже рассматриваются три характерных системы управления рулевыми электроприводами:

1. простого управления, при помощи кнопок «Лево руля», «Право руля»;

2. следящего управления, при помощи штурвала;

3. автоматического управления.

12.2. Система простого управления секторным рулевым электроприводом

Основные сведения

Схема простого управления рулевым электроприводом по системе Г – Д применя-

Ется на транспортных судах типов «Волго-балт» и «Волго-Дон» ( рис. 10.23 ).

Схема предназначена для управления рулевым электроприводом при помощи кно-очного поста с кнопками «Лево», «Право» и «Ускорение». Такой вид управления называ-

ется простым..

Кнопки «Лево», «Право» задают направление перекладки пера руля, кнопка «Уско-

рение» при её нажатии увеличивает скорость перекладки пера руля.

Рис. 10.25. Схема простого управления РЭП судов типа «Волго-Балт»

Силовая часть схемы

В данной схеме применена система генератор-двигатель, включающая в себя:

1. приводной асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором М1;

2. генератор постоянного тока смешанного возбуждения G;

3. двигатель постоянного тока независимого возбуждения М2.

Генератор G имеет на главных полюсах 3 обмотки:

1. независимую НОГ - L1C;

2. последовательную ( противокомпаундную ) ПКО - L2C.

3. параллельную ПрОВ - L3C;

Двигатель М2 имеет на главных полюсах независимую обмотку LM2.

Обмотки якорей генератора и двигателя соединены последовательно.

Магнитные потоки независимой НОГ и ПрОВ параллельной обмоток генератора G

направлены согласно и намагничивают генератор. Последовательная обмотка L2C включе

на с переброшенными выводами, поэтому её магнитный поток направлен встречно магнит

ным потокам параллельной и независимой обмоток, т.е. эта обмотка размагничивает гене-

ратор.

Таким образом, результирующий магнитный поток генератора

Ф _рез = ( Ф _ног + Ф _пров ) - Ф _пко.

Такое включение обмоток генератора G позволяет получить его крутопадающую внешнюю характеристику ( рис. 10.24, а ).

Рис. 10.26. Внешняя характеристика генератора G с ПКО ( а ); механическая характеристика исполнительного двигателя М2 ( б )

Напряжение генератора передаётся на обмотку якоря исполнительного электродви-

гателя М2, поэтому механическая характеристика двигателя ( рис. 10.24, б ) повторяет внешнюю характеристику генератора.

Как следует из графиков внешней и механической характеристик, описанное выше включение обмоток возбуждения генератора позволяет ограничить ток стоянки двигателя I ( например, при заклинивании пера руля ) и равный ему ток короткого замыкания генератораI до безопасных значений ( обычно ток стоянки I ≤ 2,5Iпо услови-

ям коммутации ).

Для питания независимых обмоток генератора L1C и двигателя LМ2 используются 2 одинаковых трансформаторно-выпрямительных блока ( ТВБ ).

Каждый блок состоит из понижающего трансформатора Т1 ( Т2 ) и выпрямитель-

ного мостика V1 ( V2 ). При работе схемы один из блоков – рабочий, второй – резервный.

Для переключения блоков служит 4-полюсный переключатель S6. На схеме контак

ты переключателя 1…8 находятся в положении «В работе левый ТВБ, в резерве правый ТВБ .

Параллельно обмоткам возбуждения L1С, L3С и LМ2 включены разрядные резис-

торы соответственно R4, R6 и R5 , предназначенные для уменьшения перенапряжений на этих обмотках при их отключении. Эти перенапряжения возникают на обмотках под дей-ствием ЭДС самоиндукции при снятии питания с обмоток ( отключении обмоток ).

Последовательно с обмотками L3С и LМ2 включены регулировочные резисторы соответственно R3 и R2, предназначенные для получения необходимого значения токов возбуждения генератора ( резистор R3 ) и двигателя ( R2 ).

Ползунки этих резисторов перемещают только при настройке рулевого привода.