Министерство образования и науки российской федерации сибирский федеральный университет
 Скачать 1.71 Mb.
|
|
5.2.2. Структурная схема системы вращения и наклона антенны При работе СВНА в режиме автономного вращения в качестве датчика стабильных скоростей вращения используется источник постоянного тока. Со специального УПТ блока 32 напряжение управления, пропорциональное заданной скорости вращения, подается на ЭМУ (блок 41), с выхода которого напряжение якоря через блок 32 поступает на якорь электродвигателя привода вращения (блок 31) [1, рис. 5.8]. Напряжение возбуждения на электродвигатель привода вращения (+220 В) подается постоянно. Под действием приложенных напряжений привод вращает антенну с заданной скоростью, стабильность скорости обеспечивается использованием в УПТ в качестве сигнала обратной связи напряжения с тахогенератора М блока 31. СВНА в режиме плавного изменения скорости представляет собой разомкнутую следящую систему, когда не используются сигналы обратных связей. Напряжение управления на обмотки ЭМУ подается с СД блока М блок М) после фазового детектирования в блоке 32. В режиме замедленной плавной скорости вращения напряжение на входе ФД меньше, чем в предыдущем случае, за счет падения напряжения на резисторе, подключаемом последовательно в цепь выходного напряжения СД скорости. Работа СВНА в режиме слежения качественно отлична от работы в режиме стабильных и плавных скоростей. В этом режиме СВНА представляет собой одноканальную замкнутую следящую систему с использованием СД грубого отсчета (ГО, которая позволяет изменять коэффициент усиления системы в зависимости от величины угла рассогласования в положениях ведущей и ведомой антенн. Напряжение синхронизации канала ГО сведущего изделия поступает на СП ГО блока 29, включенный в трансформаторном режиме. При вращении антенны ведущего изделия напряжение рассогласования с СП М блока поступает на усилитель силового следящего привода (блок 37). Усиленное напряжение рассогласования через блок коммутации СВНА (блок 32) в виде напряжения управления поступает на ЭМУ (блок 41). С выхода ЭМУ усиленный по напряжению и мощности сигнал поступает на электродвигатель привода вращения (блок 31), который поворачивает антенну и СП блока 29 в сторону уменьшения напряжения рассогласования. Для устойчивой работы СВНА в режиме Слежение с заданной ошибкой слежения применены обратные связи. Сигнал положительной обратной связи потоку поступает на усилитель силового следящего привода (блок 37) с компенсационной обмотки 5.2. Система вращения и наклона антенны радиолокационной станции ПР ЭМУ (блока сигнал отрицательной обратной связи по напряжению подается с тахогенератора М привода вращения (блок 31). Управление СВНА (включение и выключение системы, выбор и переключение режимов работы, а также управление приводом наклона стрел антенны производится с помощью блока коммутации СВНА (блок 32) по командам, поступающим с АПУ (блок Мили ВПУ (блок МВ качестве основного первичного источника питания блоков системы используется стабилизированное трехфазное напряжение 220 В, 50 Гц с блока распределения питания (блок 34). Питание приводного электродвигателя ЭМУ производится нестаби- лизированным трехфазным напряжением 220 В, 50 Гц блока 34. В режиме Слежение для обеспечения работоспособности системы подается напряжение 220 В, 50 ГЦ от ведущего изделия, синфазное сна- пряжением возбуждения СД канала ГО ведущего изделия. Основные вторичные источники питания системы представлены выпрямителями В, +50 В, +110 В блока 32, +26 В, –24 В блока 34, стабилизированным источником + 110 В блока 36. 5.2.3. Работа системы вращения и наклона антенны в режиме стабильных скоростей вращения Включение режима кругового вращения со стабильными скоростями 2, 4, 6 об/мин производится нажатием соответствующих кнопок на блоке М при управлении с АПУ или на блоке М при управлении с ВПУ [1 рис. 5.9]. При управлении с АПУ команды 2, 4, 6 после нажатия соответствующей кнопки поступают на блок 32, включая реле Р, Р или Р через контакты реле Р. Реле Р вместе с реле Р срабатывает, когда датчик плавной скорости Ccl блока М установлен в нулевое положение. Реле Р обеспечивает включение реле Р. Реле Р, Р или Р своими контактами включают реле Р и Р, которые встают на самоблокировку. Реле Р, срабатывая, своими контактами обеспечивает • размыкание цепи питания тормозной электромагнитной муфты ЭМ1 блока 31, которая служит для удержания остановленной антенны • срабатывание контактора Р блока 32, который своими нормально разомкнутыми контактами подключает приводной электродвигатель ЭМУ блок 41) к пониженному автотрансформатором Тр1 блока 32 напряжению питания (по схеме звезда, создавая тем самым нормальные условия для разгона ( 50 % по U ); • подачу напряжения на реле времени Р блока 32. Глава 5. Система вращения, качания антенны и синхронно-следящего привода РЛС ПР 168 По истечении 7–10 с реле времени Р замыкает свои контакты и подает питание на реле Р и контактор Р. Контактами контактора Р на обмотки приводного двигателя ЭМУ подается полное напряжение питающей сети (обмотки включаются по схеме треугольник. Реле Р включается и своими контактами подготавливает цепь подключения напряжения к обмоткам управления ЭМУ. Напряжение на ОУ ЭМУ подается с УПТ блока 32. Датчиками стабильных скоростей являются резисторы R 40, R 41, R 42, подключенные к источнику постоянного стабилизированного напряжения 110 В, с помощью которых производится начальная установка стабилизированных скоростей 2, 4 или 6 об/мин в зависимости от срабатывания реле Р, Р, Р. УПТ выполнен на лампе Л. Нагрузкой усилителя являются ОУ ЭМУ, включенные встречно. Потенциометр R 21 (БАЛАНС УПТ) предназначен для выравнивания токов в плечах лампы Л при отсутствии входного сигнала на сетках. На вход УПТ напряжение поступает с мостовой схемы, на одно плечо которой ( R 19, R 23) напряжение подается сдатчиков стабильных скоростей, а на другое ( R 23, R 25) – напряжение с тахогенератора М блока 31, пропорциональное скорости вращения антенны. При отсутствии сигнала на входе усилителя через ОУ ЭМУ протекают токи, равные по величине, но направленные встречно, при этом результирующий магнитный поток в ОУ ЭМУ будет равен нулю, вследствие чего выходное напряжение ЭМУ также равно нулю. При включении одной из скоростей 2, 4 или 6 об/мин на диагонали моста, состоящего из резисторов R 18, R 19 и R 22, R 23, R 25, подается управляющее напряжение, соответствующее включенной скорости. При этом сплеча моста, состоящего из резисторов R 18, R 22, через ограничивающие резисторы R 16 и R 24 управляющее напряжение подается на сетки лампы Л, в результате которого левая половина лампы открывается, а правая половина этой лампы закрывается. Ток, протекающий в плече левой половины лампы Ли через обмотки управления ЭМУ OIII–OIII, OIV–OIV, увеличивается, а протекающий в плече правой половины лампы и через обмотки ОI–ОI, OII–OII уменьшается. В результате разности токов появляются результирующий магнитный поток возбуждения ЭМУ и напряжение на выходе ЭМУ, которое подается на обмотку якоря электродвигателя вращения M1 блока 31. Вал электродвигателя начинает вращаться и через механическую передачу вращать антенну. Для обеспечения стабильности вращения используется напряжение обратной связи, снимаемое с ТГ блока 31, которое подается на другую диагональ моста, состоящую из резисторов R 23, R 22, R 25. Сплеча моста резисторов на сетки лампы Л поступает напряжение обратной связи 5.2. Система вращения и наклона антенны радиолокационной станции ПР встречно управляющему напряжению и воздействует на его величину при отклонениях скорости вращения антенны от заданного значения. В случае уменьшения скорости вращения антенны напряжение обратной связи уменьшится, поэтому напряжение на сетке левой половины лампы Л увеличится, а на сетке правой половины этой лампы уменьшится, в результате этого ток правой половины лампы Л уменьшится, а ток левой половины этой лампы увеличится. При этом напряжение на выходе ЭМУ увеличится и скорость антенны восстановится до заданного значения. Сигнал дополнительной обратной связи потоку с компенсационной обмотки ЭМУ подается на потенциометр ( R 26) УСИЛ. ОС, ас потенциометра через диод отсечки Д поступает на резисторы R 11 и R 14, с которых через ограничивающие резисторы R 9 и R 15 подается на каскад дополнительной обратной связи потоку, собранный на лампе Л. Аноды лампы Л параллельно соединены с анодами лампы Л УПТ. При этом за счет изменения анодных токов лампы Л изменяются токи, протекающие через ОУ ЭМУ, и дополнительно стабилизируют скорость вращения антенны. В цепь катода включен потенциометр R 12 (БАЛАНС ОС, с помощью которого устанавливается равенство токов обеих половин лампы при отсутствии входного сигнала на сетках. Измерение скорости вращения антенны производится микроамперметром ИП1 блока 32, шкала которого откалибрована в масштабе 10 мкА – скорость 1 об/мин. На клеммы микроамперметра подается напряжение с тахогенератора М блока 31, пропорциональное скорости вращения антенны. Измерение нестабильности скорости вращения производится компенсационным методом с помощью микроамперметра ИП1 блока 32, который реагирует на разность токов от источника постоянного напряжения 50 В, подаваемого от выпрямителя Д и напряжения ТГ М блока 31. Равенство токов через микроамперметр ИП1 устанавливается резистором R 27 (КОМПЕНС), что соответствует нулевому положению стрелки микроамперметра ИП1. При отклонениях скорости вращения в сторону увеличения или уменьшения напряжение с обмотки якоря ТГ М также изменяется и равенство токов через микроамперметр нарушается. При этом стрелка прибора отклоняется от нулевого положения на число делений, соответствующее нестабильности вращения антенны. Шкала микроамперметра откалибрована в масштабе 10 мкА – нестабильность 1 %. Выключение режима стабильных скоростей производится по команде Стоп после нажатия кнопки на АПУ. По этой команде разрывается цепь питания реле Р, Р, которые отключаются и размыкают коммутируемые ими цепи. На время нажатия кнопки СТОП отключается реле Р, контактами которого разрывается цепь питания реле Р. Реле Р отключается и выключает привод. Глава 5. Система вращения, качания антенны и синхронно-следящего привода РЛС ПР 170 5.2.4. Работа системы вращения и наклона антенны в режиме плавного изменения скорости Управление режимом плавного изменения скорости вращения антенны производится как с АПУ, таки с ВПУ. Перед включением данного режима с АПУ (ВПУ) ротор сельсина Скорость на блоке М (блок М) устанавливается в нулевое положение. Микровыключатель В блока М обеспечивает защиту антенны от перегрузок в момент включения, если датчик находится не в нулевом положении. При этом срабатывает реле Р блока 32 от источника +26 В через контакты В, обеспечивая включение реле Р, контактами которого подается напряжение на тормозную электромагнитную муфту ЭМ1 блока 31. Муфта срабатывает и затормаживает антенну. При управлении с АПУ команда Плавно (при нажатии кнопки включения этого режима) поступает на вход блока 32 и замыкает цепь включения реле Р, Р блока 32. Контактами этих реле включается контактор Р и реле времени Р. Контактор Р и реле Р срабатывают и производят такую же коммутацию, как при включении скоростей в режиме кругового вращения, при этом отключается тормозная электромагнитная муфта ЭМ1 блока 31, антенна растормаживается, а ОУ ЭМУ подключаются к выходу фазочувствительного выпрямителя (ФЧВ) блока 32. ФЧВ предназначен для преобразования переменного напряжения в постоянное напряжение с полярностью, соответствующей фазе входного напряжения в режимах плавного изменения скорости и замедленной плавной скорости вращения антенны. Выпрямитель собран на диодах Д, ДЗ, конденсаторах С, Си резисторах. К выпрямителю подведены два напряжения входное напряжение с роторных обмоток СД Скорость блока Мили блока Ми опорное напряжение 50 В, 50 Гц, поступающее со вторичной обмотки трансформатора Тр2. К выходу ФЧВ через контакты реле Р подключаются ОУ ЭМУ. Когда ротор СД Скорость блока Мили М установлен в нулевое положение, входное напряжение выпрямителя равно нулю, так как поступает только опорное напряжение. В этом случаев течение положительного полупериода равные токи, протекающие через оба диода и соответствующие обмотки ЭМУ в противоположных направлениях, создают результирующий магнитный поток, равный нулю, вследствие чего выходное напряжение ЭМУ также равно нулю. В отрицательный полупериод оба диода заперты и ток не проводят. В том случае, когда ротор СД Скорость находится не в нулевом положении, те. повернут относительно нулевого положения на некоторый 5.2. Система вращения и наклона антенны радиолокационной станции ПР угол, сего роторной обмотки на вход ФЧВ подается переменное напряжение определенной величины и фазы. Входное напряжение делится на резисторах и R 5 ив противофазе приложено к диодам Д и Д. Если напряжение на резисторе R 4 совпадает по фазе с опорным напряжением, то оно сложится с ним, тогда как на резисторе R 5, противоположное по фазе опорному напряжению, вычтется из него. Поэтому напряжение на ОУ ЭМУ OI–OI, ОII–ОII будет больше, чем на обмотках управления OIII–OIII, OIV–OIV. Таким образом, равенство токов в ОУ ЭМУ будет нарушено и появится некоторый результирующий магнитный поток возбуждения ЭМУ. При повороте ротора СД Скорость через нулевое положение фаза входного напряжения изменяется на 180°, при этом результирующий магнитный поток меняет направление, что вызывает изменение полярности выходного напряжения ЭМУ. В результате изменится направление вращения антенны. Скорость вращения зависит от угла поворота ротора СД от нулевого положения. Конденсаторы Си С служат для сглаживания пульсаций постоянного напряжения на выходе ФЧВ. При повороте ротора СД Скорость через нулевое положение кулачком механизма кратковременно замыкаются контакты микровыключа- теля блока Мили М. При этом отключаются ОУ ЭМУ от выхода ФЧВ блока 32, тем самым предохраняя антенну от реверса. Антенна под действием инерции будет продолжать вращаться в прежнем направлении, вращая электродвигатель M1 блока 31, который вследствие этого переходит в генераторный режим. Вырабатываемая электродвигателем электроэнергия гасится в сопротивлении обмотки якоря ЭМУ и этим обеспечивается режим динамического торможения. По мере снижения скорости вращения антенны величина напряжения, снимаемого с обмотки якоря ТГ М блока 31, уменьшается до значения, при котором возможно включение вращения антенны. ОУ ЭМУ подключаются к ФЧВ и антенна начинает вращаться в другую сторону. Выключение режима плавного изменения скорости производится по команде Стоп после нажатия кнопки на АПУ. По этой команде размыкаются цепи питания реле включения данного режима в блоке 32 и электропривод вращения выключается. При переводе управления станцией с АПУ на ВПУ команда управления Плавно на вход АПУ поступает с ВПУ. Включение режима замедленной плавной скорости вращения антенны производится только с АПУ за счет размыкания контактов тумблера В блока 17. При этом часть выходного напряжения СД Ccl блока М гасится на резисторе R 2, что приводит к уменьшению управляющего напряжения на ЭМУ и, как следствие, уменьшению скорости вращения антенны. Глава 5. Система вращения, качания антенны и синхронно-следящего привода РЛС ПР 172 5.2.5. Работа системы вращения и наклона антенны в режиме слежения Сопряжение РЛС по вращению с другими радиотехническими средствами, когда она используется в режиме ведомой станции, обеспечивается одноканальной следящей системой. При наличии рассогласования в положениях антенны ведущего иве- домого изделия напряжение синхронизации с СД ведущего изделия (с передаточным отношением 1:1) поступает на СП М блока 29 [1, рис. 5.10]. При вращении антенны ведущего изделия напряжение рассогласования с СП М блока 29 поступает на вход усилителя силового следящего привода (блока 37). Усилитель силового следящего привода предназначен для управления ЭМУ (блок 41) при работе привода в режиме слежения. В состав усилителя входят • фазочувствительный усилитель (ФЧУ); • усилитель низкой частоты (УНЧ); • сумматор • модуляторы • дифференцирующий контур • схема включения привода в согласованном положении, состоящая, в свою очередь, из ФЧВ, электронного фильтра, триггера и исполнительных реле. Напряжение рассогласования поступает на вход УНЧ через сумматор. Сумматор предназначен для сложения сигналов рассогласования и обратных связей на входе УНЧ. УНЧ предназначен для предварительного усиления сигналов рассогласования и обратных связей. Усилитель выполнен на транзисторах по обычной схеме с выходом на ФЧУ. Вход усилителя защищен диодами Д, Дот значительных превышений напряжений рассогласования. В нормальном режиме при малых уровнях сигналов диоды Д, Д имеют высокое сопротивление как в прямом, таки в обратном направлениях. С выхода УНЧ подается на ФЧУ. ФЧУ предназначен для пропорционального преобразования переменного напряжения рассогласования в постоянное с полярностью, определяемой фазой напряжения рассогласования, а также для дальнейшего усиления но напряжению и мощности. Выход ФЧУ подключается контактами исполнительного реле Р к ОУ ЭМУ в том случае, если антенны ведущего и ведомого изделий будут находиться в согласованном положении. Включение режима слежения может производиться в любой момент времени, когда разность в положениях антенн может достигать значитель- 5.2. Система вращения и наклона антенны радиолокационной станции ПР 173 ных величин. Без принятия специальных мер в элементах конструкции привода вращения и АМУ могут возникнуть значительные опасные перенапряжения в момент вхождения антенны в синхронизм. Поэтому в блоке 37 предусмотрены элементы, которые обеспечивают включение силового следящего привода в те моменты времени, когда ошибка в положениях антенн становится минимальной. Это достигается с помощью ФЧВ, электронного фильтра, триггера и исполнительных реле, подключающих управляющее напряжение на ЭМУ в согласованном положении антенн и при соответствии полярности управляющего напряжения направлению вращения антенны ведущего изделия. Этим самым обеспечивается включение режима слежения методом вдогон. ФЧВ предназначен для преобразования переменного напряжения в пульсирующее с полярностью, определяемой фазой напряжения рассогласования СП ГО. Сигнал с выхода ФЧВ поступает на вход электронного фильтра. Электронный фильтр служит для фильтрации пульсаций напряжения частотой 50 Гц. Сигнал с выхода электронного фильтра поступает на вход триггера. Триггер предназначен для формирования импульсов при переходе фазы напряжения рассогласования (ГО) из отрицательного полупериода в положительный, которые включают реле Р. Реле Р срабатывает и своими контактами подключает ОУ ЭМУ к выходу ФЧУ. Усиленный и преобразованный в постоянное напряжение сигнал рассогласования с ФЧУ поступает на ОУ ЭМУ, ас ЭМУ усиленный по напряжению и мощности сигнал поступает на якорь исполнительного электродвигателя блока 31. Электродвигатель начинает вращать антенну синхронно с антенной ведущего изделия, поворачивая одновременно ось СП М блока 29, включенного в трансформаторном режиме, в сторону уменьшения напряжения рассогласования (ошибки слежения. Для стабилизации работы электропривода в режиме Слежение используются положительная и отрицательная обратные связи. Сигнал положительной обратной связи потоку поступает с компенсационной обмотки ЭМУ, сигнал отрицательной обратной связи по напряжению – с якоря ТГ М блока 31. Напряжение ТГ блока 31 подается в блок 37, где предварительно дифференцируется в двойном дифференцирующем контуре. Двойной дифференцирующий контур является корректирующим устройством, позволяющим получить производные от поступающего на него сигнала и использовать их для стабилизации скорости вращения антенны. Дифференцирующий контур имеет два выхода. Напряжение, пропорциональное первой производной от напряжения ТГ М блока 31, те. ускорению вращения антенны, подается на модулятор Т. Со второго выхода контура напряжение, пропорциональное второй производной, те. рывкам антенны, подается на тот же модулятор. Глава 5. Система вращения, качания антенны и синхронно-следящего привода РЛС ПР 174 Сигнал обратной связи с компенсационной обмотки ЭМУ поступает непосредственно на модулятор Т блока 37. Модуляторы необходимы для преобразования сигналов постоянного тока в пропорциональные сигналы переменного тока с частотой модуляции Гц, так как структурно усилитель силового следящего привода блок 37) выполнен по принципу модуляция – усиление – демодуляция. Такое исполнение усилителя позволяет качественно улучшить его работу уменьшается дрейф нуля и др. Сигналы обратных связей с выходов модуляторов поступают на сумматор УНЧ, где складываются с сигналом рассогласования (ГО) ив виде общего сигнала поступают на УНЧ и далее по схеме, как это описано выше. |