Найменование курса - Навигационные системы и судовые коммуникационные сети (стр. 2 )

команд (репетование, повторение) из используемого поста управления в рулевую рубку. Стрелки приборов телеграфа непрерывно указывают, фиксируют переданную  и принятую команды до  передачи новой команды,  что является существенным  преимуществом судовых телеграфов по сравнению с системами командной телефонной связи.  Команда отдается переводом рукоятки любого командного прибора машинного телеграфа КП1, КП2 или КПЗ в рулевой рубке в соответствующее команде  положение  и передается к исполнительным  приборам  ИП1 и ИП2  по линии прямой связи: датчик команд ДК-приемники команд П|К1 и  ПК2. Приемники команд  ПК 1 и  ПК2  при этом переходят в заданное  датчиком ДК  положение, а их стрелки указывают на шкалах переданную к  исполнению команду. Появляется несовпадение двух стрелок на каждом приборе телеграфа и рассогласование состояний датчика команд (ДК) и приемника репетованных команд ПО2.

  Это рассогласование выявляется устройством включения вызывной сигнализации, УВС, построенный по логической схеме  И-НЕ, которое включает  вызывные  сигнальные  приборы телеграфа-трещотки Тщ1-Тщ4, ревун Рв и сигнальную лампу СЛ. Принятая в посту управления-команда репетуется переводом рукоятки исполнительного  прибора ИП1  или ИП2 в положение, указанное стрелками приемников команд ПК1 и ПК2, и передается в рулевую рубку по линии обратной связи:  датчик  репетования команд  ДО1  (ДО2)- репетованных команд ПО1, ПО2 и ПОЗ. 

  Приемники репетованных команд переходят в состояние,  соответствующее состоянию датчика команд, устраняется рассогласование датчика ДК и  приемника ПО2, вследствие чего устройство УВС отключает вызывную  сигнализацию. 

  Вызывные сигналы  машинного телеграфа обязательно должны  отличаться от сигналов других систем. Между рукоятками исполнительных приборов машинного телеграфа в рукояткой реверса главного двигателя обязательно имеется блокировка, не показанная на рис.2, предотвращающая грубые ошибки при исполнении правильно принятых и отрепетованных команд. Если отрепетована одна из команд «вперед,»  то  блокировка не позволит дать ход судну «назад»; если же отрепетована любая  из  команд  «назад», то блокировка  не позволит  дать ход  «вперед».

       Машинный  телеграф  может иметь и  2 переключателя ПТ1 и ПТ2, связанных с рукоятками исполнительных  приборов ИП1  и ИП2, как показано на отдельной схеме  датчиков  Д01 и Д02 на рис.2. При такой схеме датчики Д01 и Д02 отключаются, когда  рукоятки приборов ИП1 и ИП2 устанавливаются в специальное крайнее положение. Здесь явное преимущество имеет исполни-тельный прибор телеграфа ИП2  у местного поста управления.  Датчик Д02  оказывается  включенным при установке рукояток обоих приборов ИП1  и ИП2 в положение «отключено», а если рукоятки обоих приборов ИП1 и ИП2 выведены из положения  «отключено», то  будет включен  только датчик Д02.

         Рулевой телеграф (рис. 3) состоит из датчика команд ДК и устройства включения вызывной сигнализации (ВС), расположенных в рулевой рубке, приемника команд ПК и электроакустических сигнальных приборов - звонка Зв или ревуна, расположенных  в румпельном отделении, и линий связи между ними. Датчик команд механически связан со  специальной рукояткой рулевого телеграфа или со штурвалом рулевой  колонки и стрелкой-указателем команд. Шкалы датчика ДК  и приемника ПК обычно имеют градуируют в градусах в пределах от + 40 до - 40°.

  Команды о необходимых перекладках руля задаются перемещением рукоятки и стрелки рулевого телеграфа  на соответствующее деление шкалы команд, при  котором изменяется состояние датчика ДК. От датчика ДК по линии связи команда передается  в приемник ПК, который устанавливает стрелку на деление шкалы команд, соответствующее необходимой перекладке руля. Передача вызова и других условных сигналов из рулевой рубки в румпельное отделение  производится при помощи устройства включения сигнализации ВС и электроакустических сигнальных приборов, связанных  отдельной линией. Команды рулевого

телеграфа должны исполняться немедленно  без репитования, а ход их исполнения контролируется при помощи рулевых указателей.

         Рулевые указателя состоят от датчиков ДА и ДУ, механически связанных с баллером руля и штурвалом местного управления  рулевой установки, и  приемников  Ак и ПУ, расположенных в рулевой рубке непосредственно  у рулевой колонки и  рукоятки  рулевого телеграфа. В остальном устройство и принцип работы рулевых указателей аналогичны устройству и работе системы  передачи команд рулевого телеграфа. Из рассмотрения структурных схем систем управления судном следует, что важнейшей частью всех судовых телеграфов и указателей являются  устройства передачи команд и показаний. В качестве устройств передачи команд на судах преимущественно  используются электромеханические системы синхронной связи

2. ПАРАМЕТРЫ  И  ХАРАКТЕРИСТИКИ СИСТЕМ СИНХРОННОЙ СВЯЗИ [1]

         Электромеханической системой синхронной связи называется система, состоящая из датчика, линий связи и приемников, которая обеспечивает перемещение  исполнительных  органов  приемников  синфазно и синхронно с перемещением  задающего органа датчика. В соответствии с определением основные свойства такой системы связи выражаются следующими  соотношениями:

       В реальных системах синхронной связи эти соотношения выполняются с определенными погрешностями и ограничениями. Требования к системам синхронной связи предопределяются их назначением и ответственностью судовых телеграфов и указателей как  важнейших средств управления судном.

       Точность передачи должна отвечать установленным требованиям в зависимости от ее назначения и сохраняться при длительных отклонениях от номинального значения напряжения питания в пределах от  6 до  -10% и частоты +5%. Устойчивость синфазности должна сохраняться при кратковременных  колебаниях напряжения в пределах  от +20  до  - 30% (за время <= 1,5 сек) и частоты + 10% (за время  =< 5 с) от номинальных значений.

       Точность передачи электромеханических систем синхронной связи (ЭМССС) можно повысить путем применения повышающих механических передач при механическом присоединении датчика к объекту (валу).

       ЭМССС обладает способностью к самосинхронизации при рассогласовании приемников с датчиком менее одного оборота.

       Погрешность передачи рулевого телеграфа и указателей для нулевого положения не должна превышать 1о, при значениях угла от 0 до 5о  -  не более 1,5о,  при значениях угла от 5 до 35о  -  не более 2,5о.  Для машинных телеграфов  - не более ј  от одного деления шкалы команд.

       Анализ ЭМССС с позиции теории автоматического управления показывает, что переходной процесс («разгонная характеристика») при работе приемника с датчиком может носить как апериодический, так и колебательный характер. Для гашения собственных колебаний в систему вводят успокоитеь колебаний (механический демфер).

       В системах, чувствительных к выпадению от синхронизма, вводят специальную систему защиты и сигнализацию от этого явления.

       В судовых телеграфах и указателях используются  системы следящей связи:

- ССС  индукционного типа;

- ССС с изменяющейся частоты с питанием от постоянного тока.

2.1. Сельсинные системы синхронной связи (СССС)

       В качестве датчиков и приемников  такие системы используют однотипные по устройству однофазные, индукционного типа электрические машины  - сельсины, питающиеся переменным током  стабильной частоты.

       Сельсин имеет обмотку возбуждения и три распределенных обмотки синхронизации, смещенные на угол  (2/3) π (радиан). Сельсины бывают контактные и бесконтактные. У бесконтактных сельсинов все обмотки расположены на статоре. Специальная конструкция магнитопровода ротора  и статора обеспечивают вращение магнитного поля статора на угол и при повороте ротора на этот же угол.

       У контактных сельсинов обмотка возбуждения может располагаться на роторе, а обмотки синхронизации на статоре (в этом случае ротор имеет 2 токосъемника), и  наоборот (в этом случае ротор имеет  3 токосъемника).

       Первичным является напряжение обмоток возбуждения (ОВ), вторичным – напряжения обмоток синхронизации (ОС).

Принцип действия индукционной системы синхронной связи (рис. 2.1)

Обмотки  возбуждения датчика (ОВД) и приемника (ОВП) подключены к общему источнику переменного тока, который вызывает синфазные изменения магнитных потоков возбуждения датчика и приемника.

       В пространственно согласованных положениях вторичных обмоток датчика и приемника  будут наводится равные по величине напряжения обмоток  и поэтому токи между обмотками датчика  и приемника будут равны нулю.

       При рассогласовании роторов датчика относительно их статоров наводимые в их обмотках ЭДС не равны попарно  между собой и как следствие по линия связи и соответствующим обмоткам синхронизации  будут протекать  уравновешивающие токи и возникать синхронизирующий момент 

                               M  =  (3/2 *  К2 * U2  L)/ (R2 + щ2 L2),