Требования правил Регистра судоходства Украины к рулевым Электроприводам.

Учитывая, большое значение рулевого электропривода и исходя из характерных для него режимов работы, к нему предъявляются следующие технические требования, установленные и контролируемые Регистром судоходства Украины:

1. Рулевой электропривод должен быть надежным, безопасным в работе, иметь достаточный резерв в случае аварии. С этой целью на судне должны быть предусмотрены основной и запасной электроприводы.

2. Исполнительные двигатели рулевых электроприводов должны допускать 1,5 - кратную перегрузку в течении 1 минуты.

3. Основной привод должен обеспечивать перекладку руля с борта на борт (-35 до+35°) за 28 секунд.

4. Обеспечивать 350 перекладок в час на полном ходу судна.

5. В режиме маневрирования обеспечить непрерывную перекладку руля с борта на борт в течении 0,5 часа.

6. Питание рулевого электропривода должно обеспечиваться по двум фидерам, один рекомендуется от АРЩ.

7. Защита рулевого электропривода осуществляется по току короткого замыкания, нулевая защита при перегрузке включается только сигнализация.

8. Пусковые устройства должны обеспечить повторный автоматический запуск электродвигателя рулевой машины при восстановлении напряжения после обесточивания.

9. У поста управления в рулевой рубке или в самом пульте должны быть установлены сигнальные устройства о наличии питания в схеме.

10. Сигнал о перегрузке и отключении должен быть световым и звуковым.

11. Пуск и остановка электропривода должны быть предусмотрены с двух постов - из рулевой рубки и румпельного отделения. При этом должен обеспечиваться автоматический запуск при восстановлении после перерыва в питании.

На рис. 2.118 представлена контакторная схема управления электроприводом руля.

Рис. 2.118. Контакторная схема управления рулевым электроприводом.

Состав схемы: М - компаундный электродвигатель (установлен в румпельном отделении); ПУ - пост управления командоконтроллерого типа; SQ1, SQ2 конечные выключатели; R l, R 2 - пусковые резисторы; Rp - разрядный резистор. В комплект электрооборудования схемы также входит ма­гнитная станция постоянного тока СМЭ 212-215, которая состоит из контакто­ров П («правое»), Л («левое»), КМ (линейного); таймтакторов (контакторов ускорения) К1, К2; тормозного реле РТ, реле максимального тока КА, защит­ных конденсаторов С, предохранителей FU1, FU2.

Работа схемы: При подаче питания запитывается шунтовая обмотка LH1 электродвигателя.

Перекладка руля на правый борт.

Рукоятку командоконтроллера устанавливают в положения «вправо» («П»). При этом замыкаются контакты ККЗ, КК5. Порядок срабатывания аппаратов магнитной станции: в первую очередь срабатывает контактор ускорения К1, затем К2. Главные контакты (размыкающие) К1 и К2 расшунтируют пуско­вые резисторы R 1, R 2. Вспомогательные контакты К2 готовят к работе цепи контакторов П и Л. Схема готова к работе. Получает питание катушка контак­тора П, он срабатывает и становится на самопитание через свой блок-контакт П. Своими главными замыкающими контактами контактор П выбирает направ­ление вращения электродвигателя, а размыкающим главным контактором отк­лючает тормозной резистор R .

Вспомогательным замыкающим контактом П подается питание на катушку тормозного реле РТ. Реле срабатывает и замыкает свой контакт в цепи катушки линейного контакта КМ. Контактор срабатывает, замыкая свой контакт в силовой цепи (цепь якоря электродвигателя). Двигатель работает на пониженной скорости вращения с включенными в цепь якоря двумя пусковыми резисторами R 1,R 2.

После срабатывания контактора П обрывается цепь питания катушки таймтактора К1. при этом, с выдержкой времени шунтируется первый пусковой резистор R l.

После обесточивания катушки таймтактора К1, с выдержкой времени, теряет питание катушка таймтактора К2. При этом шунтируется второй пусковой резистор R 2. Двигатель работает в нормальном режиме.

Перекладка руля на левый борт - схема работает аналогично перекладке руля на правый борт. Отличие заключается лишь в том, что при помощи контактов КК7 командоконтроллера, подается питание на катушку контактора направления Л («лево»). Двигатель меняет направление вращения.

Остановка электропривода.

Рукоятку командоконтроллера устанавливают в нулевое положение. При этом катушка контактора направления («П» или «Л») теряет питание, контактор отключает якорную обмотку электродвигателя от сети и подключает ее на тормозной резистор R . Осуществляется динамическое торможение.

Для более эффективного торможения шунтовая обмотка LH1 электродвигателя, работающего в режиме генератора при торможении, некоторое время (регламентируется тормозным реле РТ) получает питание, т.к. контакт РТ обор­вет цепь питания катушки линейного контактора КМ с выдержкой времени.

Защита электропривода.

Реле максимального тока КА обеспечивает защиту привода от перегрузки. Предохранители FU1 и FU2 осуществляют защиту от токов короткого замыкания.

Если перо руля переложено в одну из сторон на максимальный угол, то срабатывает конечный выключатель QS1 или QS2 и рулевая машина останавливается. Это не лишает возможности начать перекладку руля к диаметральной плоскости в другую сторону.

Схема предусматривает:

- автоматизированный пуск электродвигателя в функции времени;

- реверсирования электродвигателя за счет изменения направления тока в якоре электродвигателя;

- динамическое торможение электродвигателя и его остановку.

Тяжелый режим работы рулевого электропривода, частые пуски и реверсы в сочетании с требованиями высокой надежности обусловили ограниченное применение подобных контакторных (или релейно-контакторных) схем. Их применяют при небольшой мощности электропривода (4 - 15кВт).

Рис. 2.119. Схема электропривода насосов переменной подачи рулевой электрогидравлической машины.

Электрогидравлическая рулевая машина имеет два насоса переменной подачи, которые приводятся в движение асинхронными короткозамкнутыми двигателями M1, M2 (рис. 2.119).

На щит питания, расположенный в румпельном помещении, напряжение подается двумя фидерами, разведенными по бортам. Если выходит из строя работающий фидер, то автоматически включается резервный. Эту операцию выполняют реверсивные контакторы К1, К2. Например, питание подано от фидера левого борта и срабатывает контактор К1, включая напряжение на шины. Одновременно блок-контакт К1 разрывает цепь питания второго контактора К2. Если фидер левого борта обесточивается, то контактор теряет питание, фидер отключается от шин, но блок-контакт К1 подает питание контактору К2. По­следний включит напряжение на шины от фидера правого борта. Таким обра­зом, одновременная работа контакторов К1 и К2 исключается. Подобная связь двух контакторов называется электрической блокировкой.

Питание со щита подается к двум двигателям насосов переменной подачи и к другим элементам схемы управления.

Пуск двигателей насоса можно осуществить из румпельного отделения переводом переключателя ВМ1 (ВМ2) в положение I (местный пуск) или с поста управления – выключателем дистанционного управления ВД1 (ВД2). Переключатель ВМ1 (ВМ2) при этом должен находиться в положении II.

Защита от коротких замыканий в главной цепи осуществляется установочными автоматами АУ1 (АУ2).

От длительных небольших по величине перегрузок в схеме предусмотрена тепловая защита, работающая на световой и звуковой сигналы. При срабатывании любого из тепловых реле и размыкании одного из контакторов РТ1 или РТ2 теряет питание реле Р1, которое замыкает цепи реле времени РВ1 и ревуна Р (в нормальном рабочем положении контакты Р1 разомкнуты). Электромагнитное реле времени, получив питание, мгновенно размыкает оба своих контакта РВ1. Одним контактом реле РВ1 обеспечивает само себя, а вторым – гасит сигнальную лампу ЛС3. Потеряв питание. Реле РВ1 с выдержкой времени отпускает свой якорь, тем самым снова замкнув контакты реле времени РВ1, т.е. подает питание на свою катушку и т.д. Сигнальная лампа ЛС3 будет работать в режиме мигающего света, включаясь контактом реле времени РВ1.

Действие ревуна прекращается нажатием кнопки снятия сигнала КСС: кнопка включает реле Р5, которое одним контактом разрывает цепь ревуна Р , а другим шунтирует кнопку КСС (ее можно отпустить, реле Р5 теперь запитано через свой контакт).

Горение сигнальной лампы ЛС3 мигающим светом продолжается до тех пор, пока не замкнется разомкнувшийся контакт РТ1 или РТ2, что возможно после снятия перегрузки. После возврата реле РТ1 (РТ2) в нормальное рабочее положение схема возвращается в исходное состояние.

Лампы ЛС1, ЛС2 сигнализируют о наличии питания на схеме; они установлены соответственно в румпельном помещении и на пульте управления.