Пульт управления ( ПУ )

К элементам схемы ПУ относятся:

1. переключатель видов управления ВК1, имеет 9 контактов ВК1…ВК9.

При работе рулевого электропривода установлен в одно из трех положений:

I – простое управление;

II – следящее управление;

III – автоматическое управление.

На принципиальной схеме контакты ВК1 находятся в положении III «Автоматиче-

ское управление».

2. cельсин-приёмник курса СПк, на однофазную обмотку возбуждения подаётся

переменное напряжение 110 В, 50 Гц, трёхфазная обмотка через контакты ВК1-7 и ВК-8 подключается к сельсину- датчику гирокомпаса ( не показан на схеме ) только в автомати

ческом режиме.

Ротор СПк ( М7 ) механически связан с тремя электрическими машинами:

а ) через невозвратную передачу и механический дифференциал с ротором сельси

на-трансформатора курса СТк; этот сельсин является датчиком ухода судна с курса;

б ) через невозвратную передачу и механический дифференциал с ротором сельси-

на-трансформатора интегратора СТ1 ( М5 );

в ) с ротором тахогенератора курса ТГ ( М8 )курса СТк;

Ротор СПк неподвижен, если судно не меняет курс, и поворачивается при уходе судна с курса, тем самым поворачивая роторы перечисленных выше 3-х машин на тот же или пропорциональный угол;

3. штурвал Ш, для поворота ротора СТк в режиме «Следящее управление»;

4. невозвратная передача ( в виде прямоугольника с чёрным треугольником внут-

ри ) предназначена для того, чтобы при работе в режиме «Автомат» предотвратить переда

чу вращающего момента от штурвала к ротору СПк при ошибочном повороте штурвала.

При такой передаче произошло бы рассогласование СПк и сельсина-датчика гиро

компаса, что недопустимо;

5. механический дифференциал ( в виде перечёркнутого прямоугольника ) предна

значен для поворота ротора СТк тремя способами:

а ) при работе в режиме «Автомат» - при помощи вращающего момента от ротора СПк;

б ) при работе в режиме «Следящее управление» - при помощи вращающего момен

та от штурвала;

в ) при работе в режиме «Автомат» - одновременно первым и вторым способами.

Последнее крайне важно, т.к. позволяет при работе в режиме «Автомат» быстро штурвалом изменить курс судна в нужную сторону ( например, при расхождении со

встречным судном ).

6. сельсин-трансформатор курса СТк ( М2 ). Обмотка возбуждения этого сельсина

питается напряжением 110 В, 50 Гц, а выходное напряжение поступает в цепь суммирова

ния сигналов.

Предназначен для получения напряжения , пропорционального углу рыскания ( уг-

лу ухода судна с курса ) α :

U₁ = к₁ α,

где: α - угол рыскания судна.

Иначе говоря, при работе в режиме «Автомат» величина этого напряжения пропор-

циональна углу рыскания судна, а фаза зависит от направления ухода судна с курса.

Напомним, что при работе в режиме «Следящее управление» ротор СТк поворачи-

вается при помощи штурвала, а в режиме «Автомат» - вращающим моментом ротора СПк.

В ранее рассмотренных схемах судов типа «Повенец», «Красноград» и «Александр Пушкин» ротор такого сельсина поворачивался при помощи штурвала, т.к. эти схемы пре-

дусматривали только следящее управление РЭП.

7. первый ( входной ) сельсин-трансформатор интегратора СТ1, устройство и на

значение которого такое же, что и СТк. Однако выходное напряжение этого сельсина ис-

пользуется иначе, чем у СТк, а именно:

а ) при работе в режиме «Автомат» это напряжение через контакт ВК1-4 ( положе-

ние III ) поступает на обмотку управления двигателя интегратора ДИ ( М9 );

б ) при работе в режимах «Следящее управление» это напряжение через контакт ВК1-4 ( положение II ) поступает на обмотку управления двигателя возврата штурвала Дс

( М6 ), способствуя автоматическому возврату штурвала в нулевое положение, если руле-

вой матрос уберёт руки со штурвала ( см. ниже );

8. тахогенератор курса ТГ. Однофазная обмотка возбуждения этого сельсина пита

ется переменным напряжением 110 В, 50 Гц, выходная обмотка включена через електрон-

ный усилитель производной УП в цепь суммирования сигналов.

Предназначен для получения напряжения

U₂ = к₂ dα / dt,

где: dα / dt – скорость изменения угла рыскания судна.

Иначе говоря, величина этого пропорциональна скорости изменения угла рыскания судна, а фаза зависит от направления ухода судна с курса.

Отсюда следует, что это напряжение равно нулю, если судно не меняет курс. Такое возможно в 2-х случаях:

1. судно идёт по курсу;

2. судно изменило курс ( рыскнуло ) и некоторое время идёт по этому новому кур

су, не меняя его;

9. двигатель интегратора Ди ( М9 ). Однофазная обмотка возбуждения двигателя питается переменным напряжением 110 В, 50 Гц, обмотка управления получает питание:

а ) в режиме “Автомат” – через контакт ВК1-4 ( положение III ) от выходной обмот

ки сельсина-трансформатора интегратора СТ1( М5 );

б ) в режимах «Следящее управление” или “Простое управление” ( положения II и I ) – через контакт ВК1-5 от вторичной обмотки понижающего трансформатора ТР1.

Ротор двигателя через редуктор с большим передаточным числом ( ι = 40 000 ) пово

рачивает ротор сельсина-трансформатора интегратора Сти ( М10 );

9. сельсин-трансформатор интегратора Сти ( М10 ). Однофазная обмотка возбуж-

дения питается переменным напряжением от выходной обмотки масштабного сельсина-трансформатора СТм ( М11 ), выходная обмотка через согласующий трансформатор Тр3 включена в цепь суммирования сигналов.

Сельсин предназначен для получения напряжения

U₃ = к₃ α dt,

где: α – угол рыскания судна;

dt – промежутки времени, в течение которых судно не на курсе.

Более подробно работа интегрирующего устройства объясняется ниже.

10. сельсин-трансформатор масштабный СТм ( М11 ). Однофазная обмотка возбуж-

дения через контакт ВК1-1 питается переменным напряжением 110 В, 50 Гц только в ре-

жиме “Автомат”, напряжение выходной обмотки подаётся на две цепи:

1. непосредственно на обмотку возбуждения второго ( выходного ) сельсина-транс

форматора интегратора СТи ( М10);

2. через контакты ВК1-2 и ВК1-3 на обмотку возбуждения сельсина-трансформато

ра рулевого датчика СТр ( М2 ).

Ротор сельсина выведен на лицевую сторону поста управления ( тумбу авторулево-

го ) и при помощи маховичка с ребристой поверхностью может поворачиваться на опреде-

лённый угол. На оси маховичка находится стрелка-указатель, которая при повороте махо-

вичка перемещается вдоль шкалы “Установка КОС”( коэффициента обратной связи ).

Шкала имеет деления в пределах “0...2”. Необходимое значение КОС устанавлива-

ет вахтенный помощник в зависимости от погодных и других условий. При этом он поль-

зуется таблицей под стеклом, закрепленной на деревянной обшивке переборки рулевой рубки. В этой таблице значения КОС взяты из судового технического описания авторуле-

вого

Этот сельсин предназначен для изменения напряжения возбуждения двух сельси-

нов: второго ( выходного ) сельсина-трансформатора интегратора Сти ( М10 ) и сельсина-трансформатора руля СТр ( М2 ). Как следует из рис. 286, эти обмотки возбуждения вклю-

чены параллельно на выходное напряжение масштабного сельсина СТм ( М11 ).

В последнем случае с увеличением угла поворота ротора СТм( М11 ) напряжение возбуждения СТи и СТр увеличивается.

Более подробно работа сельсина СТм объясняется ниже.

11. контактное приспособление В12, представляет собой контакт, закреплённый на

оси, выведенной на лицевую сторону поста управления. На оси закреплена стрелка-указа-

тель, имеющая 3 фиксированных положения: 3, 6 и 9º. Приспособление предназначено для отключения обмотки управления двигателя-интегратора Ди ( М9 ) при достижении уста-

новленного значения угла, например, угла 9º.

Более подробно работа приспособления объясняется ниже.

12. контактное приспособление КП-2, представляет собой 2 контакта, механически

связанных с редуктором между двигателем интегратора Ди ( М9 ) и сельсином-трансфор-

матором СТи ( М10 ).

При симметричном рыскании судна относительно курса оба контакта разомкнуты, при несимметричном один из контактов замыкается, подготавливая цепь обмотки управле

ния двигателя интегратора Ди ( М9 ) для подключения к левой ( на рис. 272 ) или правой половине вторичной обмотки понижающего трансформатора трансформатора Тр1. Первич

ная обмотка Тр1 включена на напряжение 110 В. 50 Гц.

Приспособление предназначено для сброса сигнала интегратора при переходе авто-

рулевого от режима «Автоматическое управление» к режимам «Следящее управление» или «Простое управление»;

13. понижающий трансформатор ТР1. Его первичная обмотка питается перемен-

ным напряжением 110 В, 50 Гц. Вторичная обмотка через контакты КП-2 и ВК1-5 в поло-

жениях II и I ( соответственно «Следящее управление», «Простое управление» ) подключа

ется к обмотке управления двигателя-интегратора Ди ( М9 ).

Предназначен для питания обмотки управления двигателя-интегратора Ди ( М9 ) при переходе авторулевого от режима «Автомат» к режимам «Следящее управление» или «Простое управление», или, иначе, для питания узла сброса сигнала интегратора.

14. кнопки «Лево руля», «Право руля», для получения режима «Простое управле-

ние»;

15. трансформатор ТР1 ( рядом с кнопками «Лево руля», «Право руля» ).

Предназначен для питания обмотки управления серводвигателя руля Др ( М11 ) исполнительного механизма ИМ в режиме I ( «Простое управление» ). Его первичная об-

мотка питается переменным напряжением 110 В, 50 Гц.

Половина вторичной обмотки через контакты кнопок «Лево руля» ( «Право руля» ) и контакт ВК1-5 в положении I переключателя ВК ( «Простое управление» ) подключается к обмотке управления серводвигателя руля Др ( М11 ) исполнительного механизма.

16. усилитель производной УП ( сигнала тахогенератора ТГ, М8 ). На вход усилите-

ля подаётся напряжение U₂ c выходной обмотки тахогенератора ТГ ( М8 ), с выхода уси-

ленное напряжение U₂ поступает в цепь суммирования сигналов.

17. усилитель мощности У-1М. Предназначен для питания обмотки управления

серводвигателя руля Др ( М11 ) в режимах «Автомат» и «Следящее управление».

На вход усилителя поступает напряжение управления U_у ( более подробно - см. ниже ), с выхода усиленное напряжение U_у через контакт ВК1-9 поступает на обмотку уп-

равления серводвигателя руля Др ( М11 ) исполнительного механизма ИМ в режимах III и II ( соответственно «Автоматическое управление» и «Следящее управление» ).

18. двигатель возврата штурвала Дс ( М6 ).

Предназначен для автоматического возврата штурвала в положение «0» при следя-

щем управлении в случае, если рулевой матрос отпустит руки со штурвала ( заснёт на вах

те или будет ранен в бою ). При этом перо руля вернётся в диаметральную плоскость, по-

сле чего судно станет двигаться по прямой, а не описывать циркуляцию

Его обмотка возбуждения через контакт ВК1-6 в режиме II ( «Следящее управле-

ние» ) питается переменным напряжением 110 В, 50 Гц. На обмотку управления через контакт ВК1-5 в режиме II ( «Следящее управление» ) подаётся выходное напряжение сельсина-трансформатора СТ1 ( М5 ).

.

Исполнительный механизм ( ИМ )