Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Принцип действия и структурная схема индукционного лага. Погрешности лага и их устранение



Принцип действия ИЛ основан на законе электромагнитной индукции. Датчиком сигнала, пропорционального скорости судна, является индукционный преобразователь (ИП). При движении судна поток морской воды обтекает торцевую поверхность корпуса ИП. На этой поверхности расположены 2 электрода 1. Линия, соединяющая электроды, перпендикулярна ДП судна. Расстояние между электродами обозначено b. Внутри корпуса ИП имеется вертикальный электромагнит 2, обмотка которого питается переменным током. Электромагнит создает магнитное поле с индукцией B, которое перемещается вместе с судном относительно воды. Морская вода является проводником тока, поэтому в ней наводится электродвижущая сила ЭДС : е = - dФ/dt, где Ф –магнитный поток, Ф=BS, здесь S-площадь сечения магнитного потока. Электромагнит питается переменным током, поэтому магнитная индукция: B=Bm*sinωt (ω=2*π*f). Морская вода, находящаяся между электродами 1, образует проводник длиной b. При движении судна со скоростью V за некоторое время dt этот проводник пройдет путь Vdt, а площадь магнитного потока он пересечёт за это время: dS=bVdt. è e=-Bm*S*ω*cosωt-Bm*b*V*sinωt.

Квадратурная погрешность при преобразовании напряжения Uип отделяется от полезного сигнала и исключается, т.к. она сдвинута по фазе на п\2 по отношению к полезному сигналу.Точность показаний лага в большой степени зависит от места установки ИП. Это объясняется прежде всего возникновением вблизи поверхности корпуса движущегося судна турбулентного слоя воды, имеющего неодинаковую толщину случайное поле скоростей частиц жидкости. Кроме того распределение магнитной индукции В в объёме воды неодинаково по длине судна и носит весьма сложный характер. Эти и другие случайные факторы приводят к тому, что измеренная лагом скорость не соответствует истинной скорости судна, причем связь между этими скоростями имеет нелинейный характер.

Таким образом, ИЛ имеет погрешность, которая должна быть компенсирована поправкой ΔV. В общем случае поправка лага является некоторой функцией скорости судна: ΔV=f(V).Эту функцию можно представить в виде суммы трех составляющих (рис.7.32 а): ΔV=a+bV+c(V) где: a-постоянная составляющая,bV-линейная составляющая, c(V)-нелинейная составляющая поправки. А – вводится во время регулировки прибора в порту или в море при нулевой скорости. Определение и ввод bV выполняют по результатам испытания лага на мерной линии: Vл=m*Uc Исходя из того, что эта функция линейна, погрешность лага, имеющая линейный характер, может компенсироваться посредством изменения коэффициента пропорциональности m.



Классификация МК.

МК бывают стрелочные(информация с картушки – оптически, дистанционно – электромеханические), информация отражается в аналоговом и аналого-цифровом виде. И индукционные(информация дистанционно – электромеханически(отражается в аналоговом и аналого-цифровом виде),- в цифровом виде(цифровой и аналого-цифровой) и смешанно (отражается в аналоговом, цифровом и аналого-цифровом виде).

Принцип действия электромеханической системы дистанционной передачи информации.Данная система создана на базе индукционного датчика ориентации картушки МК. Этот датчик содержит магнитный феррозонд, который позволяет определить величину горизонтальной составляющей напряженности измеряемого магнитного поля вдоль своей оси. Совместное использование сигналов 2-х или 3-х феррозондов дает возможность определить направление вектора напряженности магнитного поля, создаваемого картушкой относительно ДП судна. Магнитный зонд имеет 2 сердечника 1,2, изготовленные из магнито-мягкого материала пермолоя, на которые наматывается обмотка 3, которая является обмоткой подмагничивания сердечника, причем количество витков на соответствующих сердечниках одинаково и обмотки соединены встречно. Uп- напряжение питания обмоток подмагничивания. Ф1,Ф2- создаваемые магнитные потоки обмотками. Магнитные потоки равны друг другу в любой момент времени и противоположно направлены. Величины Ф1 и Ф2 подбираются таким образом, чтобы стержни при любой величине напряженности измеряемого магнитного поля гарантированно приходили бы в состояние насыщения. На обе обмотки наматывается обмотка 4, с которой снимается выходное напряжение, эта обмотка называется сигнальной.



Принцип действия магнитного зонда: 1)При отсутствии внешнего намагничивающего поля Х результирующий магнитный поток, снимающийся с сигнальной обмотки 4 в силу равенства потоков Ф1 и Ф2 будет = 0. 2)Если напряженность измеряемого МП не равна 0, то м.поток изменяющегося поля Фх будет складываться в одном стержне с потоком, а в другом вычитаться из него. Это приведет к тому, что оба сердечника будут приходить в состояние насыщения не одновременно. 3) В результате суммы магнитный поток Фс (поток сцепления) будет изменяться, как показано на рис. В. 4) Это приведет к появлению на выходной обмотке 4 напряжения Uв, пропорциональному ассиметрии этих потоков, а следовательно пропорциональную напряженности м.п. 5)За 1 период напряжение подмагничивания и стержней будут приходить в состояние насыщения 2 раза. Частота выходного напряжения будет выше в 2 раза питающего. В результате фильтрации Uв приводится к гармоническому виду. Фаза выходного сигнала зависит от напряжения вектора напряжения измеряемого м.п.

Структура дистанционной передачи информации:

Индукционный датчик содержит 2 феррозонда, каждый из которых измеряет составляющую Магнитного поля картушки вдоль оси своих сердечников. 1 – вдоль ДП судна. 2 – поперечный.

Индукционный датчик размещающийся в котелке МК, под картушкой и вместе с котелком ориентируется требуемым образом относительно ДП судна.

Зонд 1 измеряет продольную составляющую х поля картушки, 2- поперечную составляющую у поля картушки. Сигнальные обмотки зондов связаны со статорными обмотками СКВТ (sincos вращающегося трансформатора). Получая от зондов U пропорциональное МП картушки, эти обмотки создают внутри СКВТ ортогональные потоки Ф1 и Ф2, а в сумме à поток Ф, ориентация вектора которого внутри статора определяется положением картушки МК относительно ДП. Магнитный поток Ф индуктирует в обмотке ротора СКВТ направление, которые будут зависеть от величины потока и от направления вектора Ф относительно роторных обмоток. Если плоскость обмотки ротора параллельна ротору Ф, то ЭДС, которая индуктируется в ней при любом значении модуля будет = 0. Т.о. устанавливается ротор СКВТ в такое положение , когда на одной из обмоток сигнал постоянно будет =0, будем отслеживать изменение ориентации картушки относительно ДП. Поэтому при повороте судна с роторной обмотки снимается напряжение пропорциональное углу поворота или изменению курса, этот сигнал усиливается в усилителе А, передается на двигатель Д и через редуктор Р поворачивает ротор СКВТ до тех пор, пока сигнал не будет = 0 и ротор остановится.

 


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2019 год. Все права принадлежат их авторам!