46. Слідячі сар: автоматичне управління курсом судна: структурно-функціональна схема авторульового. Безконтактна схема слідячого управління сервомеханізмом.

Бесконтактная схема следящего управления сервомеханиз­мом приведена на рис. 11.2. На каждом аксиально-поршневом насосе переменной производительности установлен специальный исполнительный механизм, который управляет им через гидро­усилитель. Исполнительный механизм состоит из асинхрон­ного конденсаторного двигателя с полым ротором, тахо- генератора аналогичной конструкции, обмотка возбуждения которого питается от автотрансформатора Атр, сельсина-трансформатора ОС2; маховичка ручного (местного) управления и стрелочного указателя положения рабочего валика исполни­тельного механизма (ИМ). Усилительный блок содержит четыре магнитных усилителя, включенных по мостовой схеме. С диагонали моста снимается напряжение, подаваемое на управляющую обмотку серводви­гателя СД. Фаза подаваемого напряжения зависит от того, какая пара магнитных усилителей МУ1, МУЗ или МУ2, МУ4 подмагничена. В исходном положении ЭДС вторичных обмоток е₁, е₂, е₄ и е₃ соответственно сельсинов-трансформаторов ПУ, ОС2, ОС1 и тахогенератора ТГ равны нулю. На выпрямители 8, 9 ФЧВ от вторичных обмоток трансформатора Тр2 будут подаваться одинаковые напряжения U₈, U₉, которые создают равные токи в цепях управляющих обмоток ОУ2, ОУ4 и ОУ1, ОУ3 усилителей. Мост из рабочих обмоток МУ находится в равновесии. Напряжение на обмотке 2 серводвигателя равно нулю. При перекладке руля на угол ±5° схема работает следую­щим образом. Во время поворота сельсина-трансформатора ПУ появится ЭДС ей которая складывается с напряжением U₁ и вычитается из напряжения U₂ полуобмоток трансформа­тора Тр2. На выпрямителях 8 и 9 результирующее напряжение равно соответственно U₈= U₁+e₁; U₉=U₂-e₁. Ток в обмотках ОУ4, ОУ2 увеличится, в обмотках ОУ1, ОУЗ уменьшится, и усилители МУ2, МУ4 подмагнитятся. На обмотке 2 серводви­гателя появится напряжение соответствующей фазы. Он начнет вращаться и через гидроусилитель обеспечит подачу масла от насоса на рулевую машину для перекладки руля. Одновремен­но поворачивается сельсин-трансформатор ОС2, вырабатывая ЭДС e₂, направленную встречно е₁. При равенстве углов пово­рота сельсинов-трансформаторов ПУ и ОС2 ЭДС е₁=е₂. Напряжения на выпрямителях 8 и 9 уравниваются, и СД оста­навливается. По мере перекладки руля поворачивается сель­син-трансформатор ОС1, создавая ЭДС е₄ обратной фазы по отношению к заданной постом управления. Общий добавочный сигнал станет отрицательным. Напряжение на выпрямителях будет U₈=U₁+e₄; U₉=U₂-e_4. Подмагнитятся усилители МУ1 и МУЗ. Фаза напряжения на управляющей обмотке СД изме­нится на обратную. Серводвигатель будет вращаться в обрат­ную сторону. В согласованном положении е₁ – е₄=0, е₂ = 0, СД стоит в нулевой позиции, руль переложен на угол, который за­дан штурвалом поста управления.

Тахогенератор оказывает демпфирующее действие на сер­вомеханизм, способствуя плавному, без перерегулирования, переходу руля в требуемое положение, В общем случае, когда происходит одновременно правый поворот сельсинов-трансфор­маторов ПУ, ОС2, ОС1 и работает тахогенератор, напряжения на ФЧВ будут: U₉ = U₂—(е₁—e₂±e₃—e₄; U₈ = U₁+ (e₁—е₂±ез—e₄) Аналогично для перекладки в сторону левого борта: U₈ = U₁+ (e₁—е₂±ез—e₄); U₉ = U₂—(е₁—e₂±e₃—e₄). Во время перекладки руля на угол больше чем 5° схема в первый период работает подобно рассмотренной. После пово­рота сельсина ОС2 на 5° серводвигатель доводит рабочий ва­лик прибора ИМ до упора и останавливается. Подача насоса будет максимальной и постоянной, скорость перекладки — наи­большей. Такой режим продолжается до тех пор, пока раз­ность угловых положений сельсинов ПУ и ОС1 (руля) не ста­нет равна 5°, что соответствует уравниванию напряжений U₈; U9; е1-е2-е3=0 и закрытию работающих магнитных усили­телей. В дальнейшем СД реверсируется. Подача масла в ци­линдры рулевой машины уменьшается, и скорость перекладки постепенно снижается. В заданном штурвалом поста положе­нии, когда руль повернется на требуемый угол, снова наступит равновесие: е1 = е₄; е₂ = 0; U₈ =U₉ и СД остановится.