1
Изобретение относится к судостроению,
в частности к электрогидравлическим рулевым машинам.
Известна электрогидравлическая рулевая машина, содержащая силовой исполнительный
механизм объемного вытеснения, связанный с насосом через распределитель
с электромагнитным управлением, а также узел управления распределителем, включающий
источник питания, датчик угла поворота штурвала, связанный электрическими
цепями через коммутатор с двумя силовыми диодами, двумя форсирующими резистивно-емкостными
цепочками, двумя оптронами с фототиристорами и фазочувствительным фермирователем сигналов управления
упомянутыми оптронами с катущками электромагнитов распределителя, зашунтированными силовыми диодами 1.
Недостатком известной электрогидравлической рулевой мащины является малая
надежность ее работы.
Цель изобретения - повышение надежности в работе.
Поставленная цель достигается тем, что в электрогидравлической рулевой машине
датчик угла поворота штурвала включает
вращающийся трансформатор, ротор которого
кинематически связан со штурвалом, а коммутатор содержит два силовых тиристора
, при этом силовой тиристор, форсирующая резистивно-емкостная цепочка
5 и катушка электромагнита распределителя включены последовательно между собой,
силовые тиристоры подключены синфазно к источнику питания, к которому подключена
обмотка возбуждения вращающегося
,Q трансформатора, одни концы синусной, косинусной
и квадратурной обмоток которого соединены между собой, а другие их концы
подключены к входу фазочувствительного формирователя сигналов управления оптронами
, к выходу которого подключены встреч15 но-параллельно соединенные диоды оптронов
, фототиристоры которых включены в цепь питания управляющих электродов силовых тиристоров.
Кроме того, фазочувствительный формирователь сигналов управления оптронами
включает шесть диодов и три резистора, причем аноды двух упомянутых диодов подключены
к вторым упомянутым концам синусной и косинусной обмоток вращающегося
трансформатора, а катоды этих диодов
через нагрузочные резисторы подключены к . второму упомянутому концу квадратурной
обмотки вращающегося трансформатора, при этом выход фазочувствительного формирователя
сигналов управления оптронами защунтирован двумя встречно-параллельно
включенными цепочками, каждая из которых включает два последовательно соединенных
между собой остальных из упомянутых диода , причем одни, соединенные между собой
, концы цепочек подключены к катоду одного из первых двух диодов, а другие,
соединенные между собой, концы цепочек подключены через балластный резистор к
катоду второго из первых двух диодов.
На фиг. 1 приведена функционально-принципиальная
схема гидравлической рулевой мащины и устройства управления; на фиг. 2зависимость
напряжения на двух последовательно включенных диодах от угла поворота ротора вращающегося трансформатора
.
Электрогидравлическая рулевая мащина содержит силовой исполнительный механизм
1 объемного вытеснения, гидравлически связанный с насосом 2 через распределитель
3 с электромагнитным управлением. Узел 4 управления распределителем состоит
из вращающегося трансформатора 5, датчика угла поворота щтурвала 6, ротор 7
которого кинематически связан со щтурвалом 6, а обмотка 8 возбуждения трансформатора
подключена к источнику 9 питания переменного тока, фазочувствительного
формирователя 10 сигналов управления и коммутатора 11. Коммутатор 11, выходы которого
подключены к катушкам электромагнитов 12 и 13, а вход вместе с обмоткой 8
возбуждения вращающегося трансформатора 5 - к источнику 9 питания, состоит
из силовых тиристоров 14 и 15, силовых диодов 16 и 17, форсировочных резистивно-емкостных
цепочек из параллельно включенных резисторов 18 и 19 и конденсаторов 20 и 21,
двух тиристорных оптронов 22 и 23, защитных диодов 24 и 25, балластного резистора
26. Цепи управления тиристорных оптронов 22 и 23 через защитные диоды 24
и 25 подключены встречно-параллельно на выход формирователя 10 сигналов управления
, а их фототиристоры через балластный резистор 26 - к анодам и управляющим
электродам тиристоров 14 и 15.
Фазочувствительный формирователь сигналов
управления тиристорными оптронами выполнен на базе шести диодов 27-32 и
трех резисторов 33-35. Вход формирователя подключен к синусной 36, косинусной 37
и квадратурной 38 обмоткам вращающегося трансформатора 5. Одни концы синусной 36,
косинусной 37 и квадратурной 38 обмоток вращающегося трансформатора соединены
между собой. Аноды двух диодов 27 и 28
подключены к другим вторым концам синусной
и косинусной обмоток трансформатора , а их катоды через нагрузочные резисторы
33 и 34 - к другому второму концу квадратурной обмотки 38 трансформатора.
Сигнал управления снимается с двух цепочек , состоящих каждая из двух последовательно
включенных диодов 29, 30 и 31, 32, подключенных одними концами через
балластный резистор 35 к катоду диода 27, а другими концами подключенных к катоду диода 28.
Электрогидравлическая рулевая мащина работает следующим образом.
При включении приводного двигателя насоса 2 подается питание на узел управления
распределителем, при отсутствии необходимости в перекладке руля приводной двигатель
работает вхолостую, поскольку золотник распределителя 3 находится в среднем положении.
При повороте щтурвала 6, например,
вправо, поворачивается и ротор 7 вращающегося
трансформатора 5, при этом возрастает амплитуда напряжения на включенных
, последовательно диодах 29, 30 и 31, 32. При достижении величины порядка 2 В,
она ограничивается балластным резистором 35. Это напряжение прикладывается к диоду
оптрона 23 в проводящем направлении и по нему течет ток. Диод 24 искл1С)чает
подачу напряжения на диод оптрона 22. Протекание тока по диоду оптрона 23 вы0
зывает открытие его тиристора и через него по цепи: от анодов тиристоров 14 и 15,
балластный резистор 26, управляющий электрод тиристора 15, его катод, потечет ток
управления тиристором 15, который включается . Включение его обеспечивает подклюS
чение электромагнита 13 через форсировочную цепочку из конденсатора 21 и резистора
19 к источнику питания. Ток заряда конденсатора 21 обеспечивает форсированное
включение электромагнита 13 и золотQ ник распределителя 3 перемещается вправо.
Силовой исполнительный механизм 1 подключается к магистралям насоса и руль начинает
перемещаться вправо.
При возвращении щтурвала 6 в нулевое
5 положение напряжение на выходе формирователя 1-0 равно нулю и оптрон 23 отключается
, а следовательно, отключается и тиристор 15. Электромагнит 13 обесточивается
, золотник возвращается в среднее положение , исполнительный механизм 1 ста
новитси на гидрозамок, руль отклоняется вправо. При необходимости перекладки руля
в нулевое положение или при перекладке влево, щтурвал 6 поворачивают в левую
сторону. При этом полярность напря5 жения на диодах 29-32 меняет знак и теперь
обтекается током анод оптрона 22, что приводит к открытию тиристора 14 и
срабатыванию электромагнита 12 распределителя . В этом случае золотник распределителя
3 перемещается влево и подключает силовой механизм к насосу таким образом,
что руль перемещается влево. Угол поворота руля определяется , на протяжении
которого щтурвал 6 находится в отклоненном состоянии.
Предлагаемая рулевая машина имеет значительно меньшее количество функциональных
узлов, кинематических и электрических связей, что обеспечивает повыщенную надежность. В предлагаемой машине
отсутствуют .функциональные узлы, требующие настройки и регулировки в процессе
эксплуатации. Фазочувствительный формирователь импульсов управления тиристорными
оптронами обеспечивает выдачу сигналов управления при малых углах отклонения
ротора вращающегося трансформатора , что повыщает чувствительность схемы
и упрощает кинематическую связь штурвала и вращающегося трансформатора.
Применение вращающегося трансформатора значительно сокращает габариты
задающего устройства и упрощает конструкцию пульта управления.
Технико-экономический эффект предлагаемой электрогидравлической рулевой машины
заключается в значительном повышении надежности ее работы по сравнению с машинами типизированного ряда.
Формула изобретения
1. Электрогидравлическая рулевая машина
, содержащая силовой исполнительный механизм объемного вытеснения, связанный
с насосом через распределитель с электромагнитным управлением, а также
узел управления распределителем, включающий источник питания, датчик угла поворота
штурвала, связанный электрическими цепями через коммутатор с двумя силовыми
диодами, двумя форсирующими резистивно-емкостными цепочками, двумя оптронами
с фототиристорами и фазочувствительным формирователем сигналов управ
.ления упомянутыми оптронами с катушками электромагнитов распределителя, зашунтированными силовыми диодами, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности
в работе, датчик угла поворота штурвала включает вращающийся трансформатор
, ротор которого кинематически связан
со штурвалом, а коммутатор соедржит два
силовых тиристора, при этом силовой тиристор , форсирующая резистивно-емкостная
цепочка и катушка электромагнита распределителя включены последовательно между
собой, силовые тиристоры подключены синфазно к источнику питания, к которому
подключена обмотка возбуждения вращающегося трансформатора, одни концы синусной
, косинусной и квадратурной обмоток которого соединены между собой, а дру5
гие их концы подключены к входу фазочувствительного формирователя сигналов управления
оптронами, к выходу которого подключены встречно.-параллельно соединенные
диоды оптронов, фототиристоры которых включены в цепь питания управляющих
электродов силовых тиристоров.
2. Машина по п. 1, отличающаяся тем,
что Фазочувствительный формирователь сигналов управления оптронами включает
шесть диодов и три резистора, причем ано5 ды двух упомянутых диодов подключены к
вторым упомянутым концам синусной и косинусной обмоток вращающегося трансформатора
, а катоды этих диодов через нагрузочные резисторы подключены к второму
упомянутому концу квадратурной обмотки
0 вращающегося трансформатора, при этом
выход фазочувствительного формирователя сигналов управления оптронами зашунтирован
двумя встречно-параллельно включенными цепочками, каждая из которых включает
два последовательно соединных между собой остальных из упомянутых диода, причем
одни, соединенные между собой, концы цепочек подключены к катоду одного из
первых двух диодов, а другие, соединенные между собой, концы цепочек подключены через
балластный резистор к катоду второго из первых двух диодов.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР
по заявке № 3338364/11, кл. В 63 Н 25/30,
5 19.08.81 (прототип).
