Авторулевой

Авторулевой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

п11 472066

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.07.68 (21) 1261647/27-11 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30.05.75. Бюллетень Хе 20

Дата опубликования описания 11.09,75 (51) М. Кл. В 63h 25/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений (,ы) ДК 623 014 6 621

-503.53 (088.8) н открытий (72) Авторы изобретения

А. Ф. Павлов, С. Ф. Цыпина и Л. Н. Муратиков

Ленинградский институт водного транспорта (71) Заявитель

Изобретение относится к судостроению, в частности к судовым авторулевым постоянного тока, и может быть использовано на речных, морских судах и других движущихся объектах водного транспорта в условиях ограниченной переменной глубины фарватера.

Известны авторулевые, содержащие блок информации о курсе (индукционный или гироиндукционный датчик), преобразующий усилитель, блок коррекции, усилитель мощности, регулятор курсового сигнала и сигналов по производной и интегралу.

Однако такой тип авторулевого при переменных условиях плавания требует перенастройки схемы, производимой вручную с пульта управления. Кроме того, использование электромашинных, магнитных и полупроводниковых усилителей приводит к ряду недостатков, присущих указанным типам усилителей.

Целью изобретения является создание авторулевого с автоматической настройкой параметров системы авторулевого в зависимости от условий плавания, надежного в эксплуатации, с малыми габаритами и весом.

Это достигается тем, что в схему авторулевого введен блок нелинейных элементов, автоматически регулирующий чувствительность курсового сигнала и сигналы по производной и интегралу. Блок нелинейных элементов имеет два входа, один из которых электрически подключен к выходу преобразующего усилителя, а другой — к выходу блока коррекции, вырабатывающего сигналы по интегралу и производной. Выход блока нелинейных эле5 ментов подключен к входу статического усилителя мощности, выполненного по реверсивной однофазной или трехфазной схеме на управляемых кремниевых выпрямителях с защитой от перегрузок и коротких замыканий в an10 де обратной связи.

На фиг. 1 изображена блок-схема авторулевого; на фиг. 2 — принципиальная схема статического усилителя мощности авторулевого, выполненного по однофазной схеме; на

15 фиг. 3 — принципиальная схема статического усилителя мощности авторулевого, выполненного по трехфазной схеме.

Авторулевой включает блок 1 информации

20 о курсе, преобразующий усилитель 2, блок 3 нелинейных элементов, статический усилитель мощности (СУМ) 4, нагрузкой которого является обмотка возбуждения генератора системы генератор — двигатель или якорь двига25 теля рулевого привода 5. Последний жестко связан с датчиком 6 обратной связи и рулем

7 судна 8. Сигнал преобразующего усилителя 2 поступает также в блок 9 коррекции, электрически связанный с блоком нелинейных

30 элементов. Для защиты от перегрузок и ко472066

1О

25 зо

45 ротких замыканий СУМ снабжен обратной связью 10 по току и производной от него.

Блок 3 нелинейных элементов состоит из соответствующим образом включенных линейных и нелинейных сопротивлений, а также диодов и стабилитронов, позволяющих обеспечить нелинейность выходных характеристик.

Статический усилитель мощности (СУМ) 4 в зависимости от мощности нагрузки может быть выполнен однофазным (см. фиг. 2) и трехфазным (см. фиг. 3). Однофазный СУМ выполнен в виде мостовой схемы, образованной вторичной обмоткой разделительного трансформатора 11 и двумя группами управляемых вентилей 12, 13 (по два в каждой группе). Для каждой группы управляемых вентилей предусмотрена система управления, соответственно 14 и 15, построенная по вертикальному принципу. Нагрузка 16 включена в диагональ моста и шунтируется сопротивлением 17, которое служит для защиты управляемых вентилей от возможных коммутационных перенапряжений со стороны нагрузки, Трехфазный СУМ (см, фиг. 3) состоит из трансформатора 18 с обмотками, включенными звездой, и двух групп управляемых вентилей 19 и 20 (по три в каждой группе), включенных по трехфазной схеме с нулевой точкой. Для каждой группы управляемых вентилей предусмотрена система управления, соответственно 21 и 22, построенная по вертикальному принципу. Нагрузка 23 включена между средней точкой вторичной обмотки трансформатора 18 и нулевой точкой управляемых вентилей. Питание трансформаторов 11 и 18 осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 в. Обратная связь по току осуществляется снятием напряжения: в случае однофазного усилителя — с сопротивления

17, а в случае трехфазного усилителя — с сериесной обмотки 24 двигателя 23, и подачей его на систему управления усилителя мощности.

Авторулевой работает следующим образом.

При отклонении судна с заданного курса или при изменении глубины фарватера в блоке 1 информации формируется сигнал, который подается на преобразующий усилитель 2.

С одного выхода преобразующего усилителя

2 сигнал поступает в блок коррекции 9, а с другого выхода — в блок 3 нелинейных элементов. В блоке коррекции исключаются ложные сигналы, а основные преобразуются по производной и интегралу и поступают на второй вход блока нелинейных элементов, в котором происходят непропорциональные изменения суммарного сигнала преобразующего усилителя 2 и блока коррекции. С выхода блока нелинейных элементов соответствующим образом измененные сигналы поступают на систему управления СУМ 4, который, в свою очередь, воздействует на схему электропривода о руля, жестко связанного с датчиком 6 обратной связи, выдающим сигналы, пропорциональные углу поворота руля 7 и суммирующиеся на входе СУМ 4 с сигналом блока 3 нелинейных элементов.

Пр едм ет изобретения

1. Авторулевой преимущественно для речных судов, содержащий блок информации о курсе, дающий сигнал на преобразующий усилитель, электрически связанный с блоком коррекции и статическим усилителем мощности, который электрически воздействует на привод руля, отличающийся тем, что, с целью обеспечения самонастройки системы с повышенной чувствительностью авторулевого к рыскливости под действием частых изменений глубин фарватера, он снабжен блоком нелинейных элементов, один электрический вход которого подключен к выходу преобразующего усилителя, другой — к выходу блока коррекции, вырабатывающего сигналы по интегралу и производной, а электрический выход блока нелинейных элементов подключен к вводу статического усилителя мощности.

2. Авторулевой по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения стабильности сигналов, статический усилитель мощности выполнен по реверсивной однофазной или трехфазной схеме на управляемых кремниевых выпрямителях и с защитой от перегрузок и коротких замыканий в виде обратной связи.