Авторулевой

Союз Советских Социалистических Республик61) Дополнительное ву 151) М. Кл. В 6 647 27-1 2) Заявлено 22.07,68 ( с присоединени заявки Ке осударственныи комитет Совета Министров СССР по делам изобретенийи открытий(53) УД 3.014.6:621- 3.53 (088.8) ликования описания 11,09.75 Дат 72) Авторы изобретения Ф. Павлов,(71) Заявит енинградскии институт водного транспорта Изобретение относится к судостроению, в частности к судовым авторулевым постоянного тока, и может быть использовано на речных, морских судах и других движущихся объектах водного транспорта в условиях ограниченной переменной глубины фарватера.Известны авторулевые, содержащие блок информации о курсе (индукционный или гироиндукционный датчик), преобразующий усилитель, блок коррекции, усилитель мощности, регулятор курсового сигнала и сигналов по производной и интегралу.Однако такой тип авторулевого при переменных условиях плавания требует перенастройки схемы, производимой вручную с пульта управления. Кроме того, использование электромашинных, магнитных и полупроводниковых усилителей приводит к ряду недостатков, присущих указанным типам усилителей.Целью изобретения является создание авторулевого с автоматической настройкой параметров системы авторулевого в зависимости от условий плавания, надежного в эксплуатации, с малыми габаритами и весом.Это достигается тем, что в схему авторулевого введен блок нелинейных элементов, автоматически регулирующий чувствительность курсового сигнала и сигналы по производной и интегралу. Блок нелинейных элементов имеет два входа, один из которых электрически. Цыпина и Л, Н. Муратико подключен к выходу преобразующего усилителя, а другой - к выходу блока коррекции, вырабатывающего сигналы по интегралу и производной. Выход блока нелинейных эле ментов подключен к входу статического усилителя мощности, выполненного по реверсивной однофазной или трехфазной схеме на управляемых кремниевых выпрямителях с защитой от перегрузок и коротких замыканий в ви де обратной связи.На фиг. 1 изображена блок-схема авторулевого; на фиг. 2 - принципиальная схема статического усилителя мощности авторулевого, выполненного по однофазной схеме; на 15 фиг. 3 - принципиальная схема статическогоусилителя мощности авторулевого, выполненного по трехфазной схеме. Авторулевой включает блок 1 информации 0 о курсе, преобразующий усилитель 2, блок 3нелинейных элементов, статический усилитель мощности (СУМ) 4, нагрузкой которого является обмотка возбуждения генератора системы генератор - двигатель или якорь двига теля рулевого привода 5. Последний жесткосвязан с датчиком 6 обратной связи и рулем 7 судна 8. Сигнал преобразующего усилителя 2 поступает также в блок 9 коррекции, электрически связанный с блоком нелинейных 0 элементов. Для защиты от перегрузок и ко.5 1 О 15 2 О 25 зо 35 40 45 ротких замыканий СУМ снабжен обратной связью 10 по току и производной от него.Блок 3 нелинейных элементов состоит из соответствующим образом включенных линейных и нелинейных сопротивлений, а также диодов и стабилитронов, позволяющих обеспечить нелинейность выходных характеристик.Статический усилитель мощности (СУМ) 4 в зависимости от мощности нагрузки может быть выполнен однофазным (см. фиг. 2) и трехфазным (см, фиг. 3), Однофазный СУМ выполнен в виде мостовой схемы, образованной вторичной обмоткой разделительного трансформатора 11 и двумя группами управляемых вентилей 12, 13 (по два в каждой группе). Для каждой группы управляемых вентилей предусмотрена система управления, соответственно 14 и 15, построенная по вертикальному принципу, Нагрузка 16 включена в диагональ моста и шунтируется сопротивлением 17, которое служит для защиты управляемых вентилей от возможных коммутационных перенапряжений со стороны нагрузки,Трехфазный СУМ (см, фиг. 3) состоит из трансформатора 18 с обмотками, включенными звездой, и двух групп управляемых вентилей 19 и 20 (по три в каждой группе), включенных по трехфазной схеме с нулевой точкой. Для каждой группы управляемых вентилей предусмотрена система управления, соответственно 21 и 22, построенная по вертикальному принципу, Нагрузка 23 включена между средней точкой вторичной обмотки трансформатора 18 и нулевой точкой управляемых вентилей. Питание трансформаторов 11 и 18 осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 в. Обратная связь по току осуществляется снятием напряжения; в случае однофазного усилителя - с сопротивления 17, а в случае трехфазного усилителя - с сериесной обмотки 24 двигателя 23, и подачей его на систему управления усилителя мощности.Авторулевой работает следующим образом.При отклонении судна с заданного курса или при изменении глубины фарватера в блоке 1 информации формируется сигнал, который подается на преобразующий усилитель 2. С одного выхода преобразующего усилителя 2 сигнал поступает в блок коррекции 9, а с другого выхода - в блок 3 нелинейных элементов, В блоке коррекции исключаются ложные сигналы, а основные преобразуются по производной и интегралу и поступают на второй вход блока нелинейных элементов, в котором происходят непропорциональные изменения суммарного сигнала преобразующего усилителя 2 и блока коррекции. С выхода блока нелинейных элементов соответствующим образом измененные сигналы поступают на систему управления СУМ 4, который, в свою очередь, воздействует на схему электропривода 5 руля, жестко связанного с датчиком 6 обратной связи, выдающим сигналы, пропорциональные углу поворота руля 7 и суммирующиеся на входе СУМ 4 с сигналом блока 3 нелинейных элементов. Предмет изобретения1. Авторулевой преимущественно для речных судов, содержащий блок информации о курсе, дающий сигнал на преобразующий усилитель, электрически связанный с блоком коррекции и статическим усилителем мощности, который электрически воздействует на привод руля, отличающийся тем, что, с целью обеспечения самонастройки системы с повышенной чувствительностью авторулевого к рыскливости под действием частых изменений глубин фарватера, он снабжен блоком нелинейных элементов, один электрический вход которого подключен к выходу преобразующего усилителя, другой - к выходу блока коррекции, вырабатывающего сигналы по интегралу и производной, а электрический выход блока нелинейных элементов подключен к вводу статического усилителя мощности.2. Авторулевой по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения стабильности сигналов, статический усилитель мощности выполнен по реверсивной однофазной или трехфазной схеме на управляемых кремниевых выпрямителях и с защитой от перегрузок и коротких замыканий в виде обратной связи, 472066