Типовые схемы и математические модели систем автоматизированного управления корабельными приводами.
В настоящем пособие рассматриваются методы проектирования исполнительных приводов, осуществляющих автоматическое наведение корабельных пусковых установок в режиме слежения (силовые привода мощностью от 100Вт до 100кВт) и приборных приводов, осуществляющих передачу угловых величин (мощностью до 100Вт). Наиболее распространенными в данном диапазоне мощностей являются электрические исполнительные приводы. Передача мощностей больших 100кВт осуществляется обычно с помощью гидравлических или комбинированных электро-гидравлических приводов.
Электрические силовые приводы могут использовать различные усилители мощности, из которых наибольшее распространение получили: электромашинные усилители (ЭМУ), тиристорные и транзисторные усилители большой мощности. Ниже приводятся некоторые типовые схемы таких приводов.
Типовая электрическая схема силового привода наведения с эму.
Типовая схема автоматического силового электрического привода, приведенного на рис.1, состоит из силовой и управляющей частей.
Управляющая (слаботочная) часть системы включает в себя:
двухотсчетную схему измерения рассогласования системы;
двухотсчетную схему индикатора ошибки;
станцию управления состоящую из селектора каналов грубого и точного отсчетов, фазочувствительного выпрямителя или усилителя, корректирующих звеньев, усилителя постоянного тока (напряжения), согласующего усилителя (мощности), нагруженного на обмотки управления электромашинного усилителя (ЭМУ);
Силовая часть системы включает в себя:
электромашинный усилитель с приводным электродвигателем (ПД);
исполнительный электродвигатель постоянного тока (ИД) с редуктором (Р), расположенными на вращающейся платформе (горизонтальное наведение) совместно с сельсин-приемниками каналов измерения рассогласования (точного и грубого отсчетов) и индикации ошибок. Двигатель через редуктор связан с цевочной шестерней, которая зацепляесь за цевки неподвижного основания вращает платформу.
Рис.1
Помимо указанных элементов имеются демпфирующий и форсирующий тахогенераторы, обеспечивающие динамическую коррекцию системы.
Принцип работы системы заключаетсяч в следующем:
От счетно-решающих приборов, выдающих целеуказания, автоматически или вручную осуществляется разворот роторов сельсин - датчиков каналов грубого и точного отсчета измерителей рассогласования (первая пара датчиков, работающих в трансформаторном режиме) и индикаторов ошибки (вторая пара датчиков, работающих в индикаторном режиме). В результате на статорной обмотке сельсин-приемников грубого и точного отсчета появляется напряжения рассогласования переменного тока, поступающие на вход станции управления. Селектор станции выбирает канал управления (грубого или точного отсчета) в зависимости от величины напряжения рассогласования в канале грубого отсчета. При рассогласовании канала грубого отсчета большем 2,5 град. управление ведется напряжением канала грубого отсчета, в противном случае - напряжением канала точного отсчета. Напряжение переменного тока выбранного канала подается селектором на фазочувствительный выпрямитель (ФЧВ) или усилитель (ФЧУ) станции управления, который выпрямляет это напряжение с учетом его фазы по отношению к опорному напряжению корабельной сети. Таким образом на выходе ФЧВ формируется напряжение постоянного тока , полярность которого определяется знаком угла рассогласования ( знаком фазы напряжения рассогласования канала по отношению к опорному напряжению корабельной сети).
К полученному напряжению рассогласования добавляются напряжения коррекции (напряжения постоянного тока) от форсирующего и демпфирующего тахогенераторов.
Скорректированный таким образом сигнал усиливается станцией по напряжению (для повышения точности системы) и по мощности (для согласования с нагрузкой) и подается на обмотки управления ЭМУ. Наведенный в продольной (силовой) обмотке ЭМУ ток, пропорциональный напряжению управления ЭМУ, приводит во вращение исполнительный электродвигатель (постоянного тока с независимым возбуждением).
Двигатель (расположенный на поворотной платформе) с помощью редуктора передает вращение поворотной платформе с расположенной на ней установкой. Платформа вращаясь, разворачивает шестерни обратной связи и через редуктор приводит роторы сельсин-приемников в согласованное положение с роторами сельсин-датчиков каналов грубого и точного отсчета.