1-48 - 8. Електрическо управление. Изисквания и принцип на изграждане
8. Електрическо задвижване на волана. Изисквания и принцип на изграждане.
Кормилото, кормилното устройство, елементите за управление, защита и управление съставляват кормилното устройство на кораба. Кормилното устройство е предназначено да осигури управляемост на кораба: поддържане на даден курс, промяна на курса и маневриране. За задвижване на волана се използва ED, който в комбинация с трансмисионния механизъм и контролите образувателектрическо кормилно задвижване.
Основният класификационен признак е типът на предаване на въртящия момент от електрическото задвижване към опората на руля. На практика се използват два основни вида задвижвания: механични и хидравлични.
Механичните задвижваниясе състоят от зъбни системи, даващи постоянно или почти постоянно предавателно отношение от опората на руля до вала на двигателя. Механичните задвижвания се разделят на:
- секторни, използвани главно на кораби от транспортния флот;
- shturtrosovye, с електрическо кормилно устройство, монтирано в рулевата рубка, и кабелно предаване от него към руля. Тези задвижвания се използват главно на речни лодки.
Хидравличните задвижванияса най-широко използваните и са основните на всички кораби от нашия флот. Тези устройства могат да бъдат разделени на две групи:
- задвижвания с постоянно монтирана хидравлична система за управление и промяна на посоката на движение на течността чрез реверсиране на двигателя;
- задвижвания с помпа с променлив работен обем, при която при постоянна посока на въртене на двигателя, свързан към помпата, посоката на движение на течността в системата се променя чрез регулиране в самата помпа. Тази група задвижвания е най-често срещаната.
Основни изисквания за REP.
Кормилен механизъм- един от най-важните на кораба. Неизправността на това устройство води до загуба на контрол, а понякога и до смърт на съда.
Безпроблемната работа на кормилното устройство до голяма степен зависи от надеждността на кормилното електрическо задвижване. Поради това към REP се налагат строги изисквания.
Електрическото задвижване на волана трябва да осигурява:
- преместване на руля от страна на страна при пълна предна скорост на плавателния съд за време не по-голямо от 28 s;
- непрекъснато преместване на руля от страна на страна при пълна предна скорост на кораба в продължение на 30 минути;
- продължителна работа по време на курса в режим на най-малко 350 смени на час;
- промяна на въртящия момент на електродвигателя в диапазона от 0 до 200% от номиналния;
- режим на паркиране на електродвигателя под ток за 1 мин от загрято състояние;
- надеждност, надеждност и живучест през целия период на експлоатация на кораба;
- ограничаване на въртящия момент на двигателя при претоварване или блокиране на волана до пълното му спиране и извеждането му на автоматичната характеристика при спиране на претоварването;
- автоматично задържане на руля по зададен курс както при отрицателен момент на приклада, така и при спряно задвижване без използване на механични спирачки;
- удобство, лекота на управление и постоянен контрол на задвижването;
- възможност за управление от различни места: рулевата рубка, горния мост, румпелното отделение;
- автоматично ограничаване на граничните ъгли на релето.
Кормилните двигатели работят или в периодичен, или в непрекъснат режим, в зависимост от вида на трансмисионния механизъм.
И така,механичната трансмисиясе характеризира с периодичен режим с включване на електрически мотор за всяко превключване на руля. Променливи помпени двигателипроизводителност на електрохидравличните кормилни машини работят в продължителен режим с приблизително постоянна скорост, без заден ход и без спиране през цялото време на плаване на кораба.
Кормилните двигатели с механична трансмисия трябва да имат меки механични характеристики, тъй като това осигурява:
а) когато лопатката на кормилото е заседнала или заседнала в трансмисионния механизъм, двигателят преминава в режим на късо съединение с такъв момент на вала, който няма да причини повреда на оборудването;
б) смекчаване на динамичните сили в електрическото задвижване, когато вълните удрят перото на руля;
в) забавяне на скоростта на двигателя с увеличаване на натоварването, причинено от различни причини, и следователно ограничаване на консумацията на енергия.
Удовлетворяването на изброените изисквания се улеснява от факта, че постояннотокови двигатели с независимо възбуждане се използват в управляващи електрически задвижвания с механична трансмисия, работещи в системата генератор-двигател. В този случай получаването на мека механична характеристика на двигателя се осигурява от антикомпаундната намотка на генератора.
Прихидравличната трансмисияе възможно да се използват постояннотокови и променливотокови двигатели, но без ограничения по отношение на степента на твърдост на механичните характеристики, тъй като самото хидравлично кормилно устройство осигурява необходимото амортизиране на ударни натоварвания и ограничава налягането в системата в рамките на приемливи стойности. Най-широко използваните за електрическо задвижване на помпи с променлив работен обем са с променлив ток - асинхронни двигатели с короткозатворен ротор тип AM, с постоянен ток - двигатели тип P със смесено възбуждане.
Режимът на работа на рулевото електрическо задвижване зависи от курса на плавателния съд. По време на екзекуцията на корабапри маневриране рулевият премества кормилото от една страна на друга под максимален ъгъл. Именно за този режим на работа се изчислява мощността на двигателя, която се определя от стойностите на момента на статично съпротивление на определеното време за смяна на руля (скорост на двигателя).
Когато корабът е на курс, ролята на електрическото задвижване на кормилното управление се свежда до поддържане на кораба на даден курс, за което кормилото често се измества (до 350 за 1 час) до малък ъгъл (обикновено 4-6 °). Този режим на работа, въпреки че не причинява големи моменти на вала, може да причини нагряване на двигателя поради многократни пускания и спирания.
По този начин електрическият кормилен двигател се изчислява, като се вземе предвид осигуряването на максимален момент и определеното време за преместване на кормилото от едната страна на другата, когато корабът извършва маневрени операции при пълна скорост напред. Избраният двигател се проверява за отопление при работа в този режим в продължение на 30 минути. Понякога двигателят се тества за нагряване, докато корабът се държи на определен курс за дълго време, но обикновено такъв тест, като тест за осигуряване на заден ход при средна скорост, показва значителен запас от мощност на двигателя, избран от резултатите от предишни изчисления. Поради това допълнителните проверки често се отказват.