BÀI GIẢNG HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG TÀU THỦY 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI KHOA : ĐIỆN - ĐIỆN TỬ TÀU BIỂN

Chơng I Hệ thống lái tự động tàu thuỷ

1.1 Chức năng, yêu cầu, phân loại hệ thống lái:

1.1.1 Khái niệm

Trên tàu thuỷ hệ thống lái là một hệ thống đặc biệt quan trọng Nó đảm nhiệmchức năng ổn định con tàu theo hớng đi cho trớc, nhanh chóng thay đổi hớng đicủa tàu theo hớng đi đã đặt, điều động tàu khi ra vào cảng, luồng lạch,…

Với tải trọng định mức, hệ thống lái phải làm việc an toàn, tin cậy trong mọi điềukiện thời tiết và khí hậu Ngoài việc giữ cho con tàu đi đúng hớng, hệ thống láicòn phải đảm bảo cho tàu đi theo một con đòng gần nhất và thời gian hành trình

đợc rút ngắn Nếu hệ thống lái đợc thực hiện tốt những chức năng trên thì hiệuquả kinh tế trong vận chuyển hàng hoá sẽ đợc tăng cao, con ngời và thiết bị trêntàu sẽ đợc đảm bảo an toàn Ngợc lại nếu hệ thống không đáp ứng đầy đủ nhữngchức năng đó thì nó có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng làm thiệt hại đếnhàng hoá trên tàu và tính mạng của thuyền viên

Hiện nay nhờ việc ứng dụng những thành tựu của khoa học và công nghệ hiện

đại, các hãng sản xuất đã liên tục cải tiến hệ thống lái để nó luôn thích ứng đợcvới những yêu cầu cao hơn đợc đặt ra Những hệ thống lái này có thể hoạt độngdài ngày trên biển với độ tin cậy lớn trong điều kiện khắc nghiệt của môi trờng

Đó là các lái tự động hành trình theo quĩ đạo, tự thích nghi, tối u, kinh tế Nó cókết cấu gọn nhẹ, điều khiển đơn giản và tính kinh tế cao

1.1.2 Yêu cầu:

1.1.2.1 Điều kiện làm việc của hệ thống lái:

Môi trờng hoạt động của con tàu là trên biển lên các hệ thống nói chung và hệthống lái nói riêng hoạt động trong điều kiện hết sức khắc nghiệt:

- Sự thay đổi nhiệt độ môi trờng là rất lớn, có vùng lạnh -300C, có vùng nóng hơn

450C Điều này ảnh hởng rất lớn đến đièu kiện toả nhiệt cũng nh khả năng côngtác của hệ thống

- Độ ẩm môi trờng dao động lớn 80% ữ 90%.- Độ ăn mòn đối với thiết bị lớn vìmôi trờng biển có nồng độ muối rất cao

- Các thiết bị trên tàu chịu sự rung lắc lớn, biên độ lắc ngang 220 với chu kỳ 8 ữ

22s, biên độ lắc dọc đến 100 với chu kỳ dao động 6 ữ 10s

Với những điều kiện trên để đảm bảo hiệu quả kinh tế, độ an toàn cho tàu và ngờivận hành thì hệ thống lái phải đợc chế tạo chắc chắn, kết cấu gọn nhẹ, dễ lắp đặt,hoạt động một cách tin cậy, dễ dàng sửa chữa, bảo dỡng và thay thế, vận hànhkhai thác đơn giản, an toàn

1.1.2.2 Yêu cầu khai thác:

1 - Hệ thống điều khiển cho phép chỉnh định các thông số khi điều kiện khai tháccủa tàu thay đổi để đáp ứng đợc yêu cầu về chất lợng và an toàn của hệ thống

Trong chế độ tự động phải giữ cho con tàu chuyển động theo hớng đi cho trớc vớitốc độ chính xác ∆α ≤ ± 10 trong điều kiện vận tốc của tàu Vt ≤ 6 hải lý/h vàkhông phục thuộc vào trạng thái mặt biển cũng nh trọng tải thực của tàu

∆α = α0 - αtb

αtb =

n

n 1 i

∑α

(n ≥ 30 lần trong 2 hải lý) : sai số trung bình

2 Biên độ dao động trung bình của con tàu so với hớng đi cho trớc không vợt quá

10 khi sóng biển không quá cấp 3 và tốc độ tàu Vt ≥ 6 Hlý/h và không vợt quá từ

2 – 30 khi sóng biển không quá cấp 6 Khi sóng biển quá cấp 6 → biên độ dao

động trung bình 4 ữ 50

3 HT lái tự động phải đảm bảo có thể thay đổi hớng đi của con tàu Trong quátrình thay đổi đó ta phải thay đổi từ từ, mỗi lần chỉ thay đổi khoảng không quá10% tổng giá trị thay đổi hớng đi Thực tế thay đổi khoảng 50 một lần, tránh xảy

ra lật tàu Với tàu chở chất lỏng, chở nớc sự hớng đi phụ thuộc vào tốc độ góc chophép

4 HT có khả năng cho pháp chỉnh định các thống số của ht khi chế độ chuyển

động của con tàu và điều kiện trạng thái mặt biển thay đổi để đảm bảo chất lợng

an toàn cho ht

5 HT phải đảm bảo có thể điều khiển đợc ở 3 chế độ lái

+ Lái đơn giản dùng khi có sự cố

+ Lái lặp (truy theo) dùng khi tàu điều động ra vào biến và thay đổi hớng đi.+ Lái tự động (ổn định hớng đi) dùng cho tàu khi hành trình trên biển

6 HT phải đảm bảo thuận lợi khi khai thác chỉ có một ngời phải có tín hiệu báo

động khi khai thác bằng đèn và còi: mất nguồn la bàn, mất nguồn máy lái, ht láiquá tải, lệch hớng đi quá góc cho phép

7 Hệ thống hoạt động an toàn, hoàn thành mọi chức năng quy định khi tàu lắcngang 220 chu kỳ 8 ữ 22s hoặc chúi dọc 100 chu kỳ 6 ữ 10s, chịu đợc rung có tần

số 5 ữ 30 Hz, biên độ 0,3 ữ 3,5 mm Hệ thống đảm bảo độ chính xác cho trớc khinhiệt độ môi trờng thay đổi trong khoảng -10 ữ +500 độ ẩm 90 - 95%

8 Tất cả các phần về mạch điện của ht phải có bảo vệ ngắn mạch

1.1.2.3 Yêu cầu về cấu trúc

1 Cấu trúc các khí cụ và các phản ứng của ht thì phải có khả năng l/v tin cậytrong thời gian ít nhất là 10 năm Trong thời gian đó phải đảm bảo các yêu cầu vềkhai thác đã nêu ở trên, phải chịu đợc thử thách về cơ học, thời tiết

2 Cấu trúc các phân tử phải đơn giản, thuận tiện, an toàn cho việc sửa chữa, bảoquản Trụ điều khiển đặt ở buồng lái phải kín nớc, các thiết bị đặt ở buồng máylái phải chống nớc (chiếu tia nớc bắn vào)

3 Hoạt động của ht không gây nhiễu đối với thiết bị vô tuyến quá mức cho phép

4 Thiết bị chỉ thị, chỉnh định cũng nh là các cơ cấu điều khỉên cần bố trí trên bềmặt trụ điều khiển hay là nơi thuận tiện cho khai thác, bên cạnh phải có biển ghichức năng

5 Trụ điều khiển phải có đèn chiếu sáng riêng ở bảng chia độ, cờng độ sáng cóthể điều chỉnh đợc từ 0 ữ max Cần có biện pháp đề phòng điện giật đối với ngời

sử dụng khi tháo mở quan sát các thiết bị

6 Các nắp đậy, các cửa phải đợc mở cửa dễ dàng khi sửa chữa, bảo quản,

7 Vỏ máy, phải đợc nối đất bảo vệ

8 Các cơ cấu điều khiển, các núm điều chỉnh cần cố định vị

9 Bề mặt khí cụ cần bọc lớp chống rỉ, không cho phép dùng Al hoặc hợp kim Al

để chế tạo các kinh kiện dẫn điện không nên dùng các kim loại dễ nóng chảykhác

Hệ thống lái lặp:

Là hệ thống trong đó vị trí thực của bánh lái luôn luôn trùng với vị trí thực của tay

điều khiển Hệ thống chỉ báo góc lái chỉ nhằm giúp con ngời điều khiển kiểm tratính chính xác trong hoạt động của hệ thống

Hệ thống lái tự động:

Là hệ thống có khả năng chỉ cho con tàu đi theo một hớng đi đặt trớc không cần

có sự tác động của con ngời

* Các hệ thống lái tự động mới hiện nay còn thực hiện các chức năng cao hơn nh

tự thích nghi theo thời tiết nh tự động điều chỉnh các tham số điều khiển, điềukhiển tối u theo nhiên liệu, quảng đờng…

1.1.3.3 Phân loại theo dạng năng lợng truyền động:

a Máy lái điện cơ:

Bánh lái đợc truyền động bởi động cơ điện qua cơ cấu truyền cơ khí

Máy lái điện cơ có cơ cấu truyền dạng dẻ quạt:

Ưu điểm: có hiệu suất cao nhất trong máy lái điện cơ, kết cấu đơn giản

Nhợc điểm: Có kích thớc lớn, cồng kềnh khó lắp đặt đối với tàu trọng tải lớn

Máy lái điện cơ có cơ cấu dạng trục vít:

Ưu điểm: Kích thớc gọn nhẹ

Nhợc điểm: Hiệu suất thấp

Máy lái điện cơ có cơ cấu truyền dạng xích dây:

Ưu điểm: Kết cấu đơn giản

Nhợc điểm: Điều khiển nặng nề, quay trở kém, khó lắp đặt

b Máy lái Điện - Thuỷ lực:

Máy lái Điện - Thuỷ lực tạo mômen quay bánh lái thực hiện nhờ áp lực dầu tác

động lên piston trong xylanh Loại này thờng dùng cho tàu trọng tải lớn, khả năngquay trở lớn, công suất truyền động lớn

Máy lái điện thuỷ lực với bơm lu lợng không đổi:

Bơm thuỷ lực luôn tạo ra một lu lợng định mức, việc thực hiện bẻ lái bằng cách

điều khiển van điện từ đóng mở đờng dầu cấp vào xylanh thuỷ lực.Ưu điểm: Chophép thay đổi đột biến năng lợng cấp cho máy lái, tận dụng công suất thiết bị, tốc

độ bẻ lái nhanh

Nhợc điểm: Có phần tử rơle làm mất tính tuyến tính của hệ thống, dễ dao động

Máy lái điện thuỷ lực với bơm lu lợng thay đổi:

Với loại này, khi không có tín hiệu điều khiển thì lu lợng của bơm bằng không

Điều khiển bánh lái bằng cách điều khiển động cơ điện dịch tâm bơm biến lợnghình sao tạo ra lu lợng thay đổi tuỳ theo tín hiệu bẻ lái để tác động lên hệ thốngpiston-xylanh làm quay bánh lái

Ưu điểm: hệ thống chỉ chứa các phần tử liên tục, ổn định, độ điều chỉnh láng,chính xác cao

Nhợc điểm: Không sử dụng hết công suất của phần tử, khi có tín hiệu điều khiển

bẻ thì thực hiện tác động bẻ lái chậm

1.1.3.4 Phân loại theo cấu tạo thiết bị điều khiển:

a Hệ thống lái dùng các phần tử điều khiển điện cơ:

Thiết bị điều khiển có cấu tạo từ những máy điện đặc biệt công suất nhỏ: Sensin,biến áp quay, máy phát tốc, động cơ dị bộ 2 pha, khuếch đại từ

Ưu điểm: độ tin cậy cao, chắc chắn, chịu quá tải tốt

Nhợc điểm: Kích thớc, trọng lợng lớn, khó chính xác

b Hệ thống lái dùng các phần tử bán dẫn vi mạch:

Thiết bị điều khiển có cấu tạo từ linh kiện bán dẫn: Transistor, IC

Ưu điểm: Kích thớc nhỏ, trọng lợng bé, công suất tiêu hao ít, độ tin cậy cao,chính xác, dễ chế tạo thay thế

Nhợc điểm: Đặc tính công tác phụ thuộc nhiều vào điều kiện môi trờng

c Hệ thống lái dùng các bộ vi xử lý:

Trong hệ thống dùng các bộ vi xử lý hoặc máy tính vào làm nhiệm vụ tạo ra bộPID số, điều chỉnh thời tiết, hiển thị các thông số cần kiểm tra, thay đổi thông số

cần thiết có u điểm: Chính xác, tiện lợi cho phép nối với máy tính để tạo ra mộtmạng điều khiển từ xa và tập trung.

1.1.3.5 Phân loại theo nguyên tắc hoạt động của thiết bị điều khiển:

a Hệ thống hoạt động theo nguyên tắc liên tục:

Các phần tử trong hệ thống hoạt động liên tục

Ưu điểm: Đảm bảo độ láng, độ chính xác cao

Nhợc điểm: Khi có nhiều tác động vào làm tín hiệu ra bị méo, không gây đột biếnlàm chất lợng hệ thống không cao

b Hệ thống hoạt động theo nguyên tắc không liên tục:

Hệ thống có một hoặc nhiều phần tử hoạt động không liên tục

Ưu điểm: Tận dụng tốt công suất của phần tử thực hiện, kết cấu đơn giản, tác

động nhanh

Nhợc điểm: Làm mất tuyến tính, gây tác động đột biến cho các phần tử

1.2 Cấu trúc và thuật toán điều khiển lái tự động

1.2.1 Đặc điểm của đối tợng điều khiển của hệ thống lái tự động là con tàu:

Đặc điểm của con tàu là một đối tợng điều khiển có quán tính rất lớn so với cácphần tử cấu tạo nên hệ điều khiển, đồng thời nó chuyển động trong môi trờng nớcvới tốc độ khác nhau, chịu tác động của sóng, gió, hải lu và có tải trọng khácnhau làm tham số động lực học của con tàu luôn thay đổi theo các điều kiện đó.Vì vậy:

- Hệ thống lái tự động phải có tín hiệu phản hồi âm cứng góc bẻ lái thì hệ thống

( - )

Hình 1.2.2

Sơ đồ cấu trúc cơ bản của hệ thống lái tự động (hình 1.2.2)

α0: Góc đặt hớng đi cho trớc

α: Hớng đi thực của con tàu

∆α: Độ chênh lệch giứa hớng đi cho trớc và thực tế

K1 : Khối tỉ lệ

THTG: Khối thực hiện trung gian

β: Góc bẻ lái

LB: Phân tử cảm biến hớng đi của tàu

CT: Khâu đặt hớng đi cho trớc

ĐTĐK (CT): Đối tợng điều khiển ( con tàu )

CCĐK (BL): Cơ cấu điều khiển (bánh lái)

K4: Tín hiệu phản hồi góc bẻ lái

Phơng trình thuật toán điều khiển hệ thống lái tự động cơ bản:

đi để trở về hớng cũ thì ∆α giảm dần, y giảm dần, β giảm dần đến khi CT trở về

đợc hớng cũ y = 0, β = 0 thì CT lại do quán tính sẽ lại lệch theo hớng ngợc lại, β

xuất hiện và đổi dấu cứ nh vậy tuỳ vào quán tính con tàu lớn hay nhỏ mà biên

độ dao động của nó sẽ lớn hay nhỏ Có thể thấy nếu mất phản hồi góc bánh láicon tàu sẽ dao động mất tính ổn định Có phản hồi góc bẻ lái thì khi xuất hiện độlệch hớng tàu K1∆α thì xuất hiện K4β để triệt tiêu y=K1∆α - K4β luôn (do sự lựachọn K1 và K4 ) Khi tàu trả hớng về hớng đi cho trớc thì ∆α giảm theo và do đó β

cũng sẽ giảm theo và khi ∆α = 0 thì β = 0.và sau một vài lần dao động hướng đivới biờn độ giảm dần con tàu sẽ trở về hướng đi cho trước

1.2.3 Cấu trúc và thuật toán điều khiển hệ thống lái truy theo

Sơ đồ cấu trúc của hệ thống lái lặp (hình 1.2.3)

f n h i ễ u β

0

α β 0

K 4

α ( - )

y

Hình 1.2.3

Hệ thống lái lặp – truy theo là lái bằng tay để ra lệnh cho bánh lái truy theo lệnh

đặt trớc bằng vô lăng lái (khối CT)

Dùng khi cần điều động vào cảng, hành trình trên khoảng hẹp, khi cần chuyển ớng đi ở chế độ tự động thì chuyển sang lái lặp để điều khiển lái (dùng vô lăng láilặp bằng tay, khi con tàu đã đi đúng hớng đi mới thì mới chuyển sang chế độ lái

h-tự động

- KĐ: Lái lặp và lái tự động thờng đợc dùng chung bộ khuyếch đại

- ĐTĐK: Đối tợng điều khiển lúc này là bánh lái

- Y = K1β0 - K4β

∆ β = β0 - β : lợng thất phối - chênh lệch góc bẻ vô lăng và góc quay củabánh lái tại buồng máy lái

β = β0: hệ thống xác lập ở vị trí nào đó nhất định cho trớc

Ngời điều khiển thực hiện bẻ vô lăng lái β01 ≠β0 → y ≠ 0 → tác động quaKĐ, THTG, ML → Làm bánh lái quay theo và bánh lái quay đi 1 góc tơng ứng

đến khi β = β01 thì y = 0

Chế độ lái đơn giản: Chế độ lái đơn giản là tác động trực tiép vào cơ cấuTHTG Khi ta muốn bẻ lái 1 góc nào đó thì phát lệnh bẻ lái, sau khi đã đạt đợcgóc bẻ lái theo yêu cầu ta đó phải trả tay lệnh về 0 (lái không phản hồi), nếukhông đa tay lái về 0 thì BL bẻ hết mạn Thờng sử dụng tay lệnh lái đơn giản làcông tắc hoặc nút ấn, ít khi dùng chung với tay lái lặp

1.2.4 Cấu tạo hoàn chỉnh hệ thống lái tự động

Vì con tàu có quán tính lớn, đặc biệt con tàu có kích thớc và trọng tải lớn,

có tuyến hình khác nhau, có sự thay đổi đáng kể các thông số động học khi thay

đổi trọng tải, loại hàng do vậy nếu chúng ta sử dụng sơ đồ hệ thống lái tự độngcơ bản nh ở trên thì chất lợng hệ thống sẽ không cao Để nâng cao chất lợng hệthống ngời ta thờng đa thêm các khâu hiệu chỉnh song song và phản hồi ngời tacải thiện sơ đồ, mắc thêm các khâu hiệu chỉnh nối tiếp, song song

Hình 1.2.4Sơ đồ cấu trúc đầy đủ hệ thống lái tự động (hình 1.2.4), trong đó:

K1∆α: Khối tạo tín hiệu tỷ lệ góc bẻ lái

K2d∆α/dt: Khối tạo tín hiệu vi phân góc bẻ lái

K3∫∆αdt: Khối tạo tín hiệu tích phân góc bẻ lái

LB: la bàn lấy tín hiệu phản hồi hớng đi thực của con tàu

K4β: Khối tạo tín hiệu tỷ lệ góc quay bánh lái

K2d ∆α /dt

CT

BL K4 β

K5dβ/dt: Khối tạo tín hiệu vi phân góc quay bánh lái.

f: Tác động của nhiễu(sóng, gió, hải lu,…)

y: Tín hiệu điều khiển của hệ thống

Phơng trình thuật toán điều khiển hệ thống lái tự động đầy đủ nh sau:

y = K1∆α + K2d∆α/dt + K3∫∆αdt - K4β - K5dβ/dt

Khi hớng đi của con tàu trùng với hớng đi đặt trớc (= α0) thì ∆α, β, y = 0

Giả sử nhiễu tác động làm tàu lệch khỏi hớng đi cho trớc (α ≠α0), khi đó hớng

đi thực tế α của tàu sẽ đợc phản ánh qua la bàn về so sánh với góc lệch lái α0 làm

∆α = α0 - α ≠ 0 Các tín hiệu tỷ lệ, vi phân, tích phân sau khi đợc đa vào khâukhuếch đại sẽ qua khối thực hiện trung gian tác động bẻ lái đa tàu về hớng đi ban

đầu

Khi bánh lái quay xuất hiện tín hiệu phản hồi K4β và K5dβ/dt làm giảm tín hiệu

điều khiển y Khi tàu trở về hớng đi đặt trớc thì ∆α = 0 Trong quá trình tàu dầntrở về hớng đi đặt trớc, tín hiệu điều khiển đổi dấu, bánh lái đợc quay theo chiềungợc lại dần trở về mặt phẳng đối xứng của con tàu

Nh vậy khi mũi tàu trở về hớng đi đặt trớc thì đồng thời bánh lái cũng trở về mặtphẳng đối xứng

Do có quán tính, tàu có xu hớng dao động một vài lần sau đó tàu sẽ trở lại hớng

đi ban đầu

Đối với sơ đồ hoàn chỉnh trên :

- Giảm độ quá điều chỉnh, thời gian quá độ và số lần dao động của hệ thống do sửdụng các khâu vi phân

- Nâng cao tính chính xác do sử dụng khâu tích phân

1.2.5 Các khâu hiệu chỉnh cơ bản trong hệ thống lái:

1.2.5.1 Khâu tỷ lệ góc lệch hớng đi K1∆α:

Trong điều khiển tự động đây là một trong số các thành phần cơ bản của tín hiệu

điều khiển Khi bị tác động lệch khỏi hớng đi cho trớc, khâu này đa tín hiệu chủ

đạo đến khâu khuếch đại để điều khiển bánh lái

1.2.5.2 Khâu vi phân độ lệch hớng đi K2d∆α/dt:

Khi con tàu bắt đầu bị lệch khỏi hớng đi tín hiệu lệch hớng còn nhỏ, nhờ khâu viphân sẽ có tín hiệu d∆α/dt đạt giá trị max Nh vậy tín hiệu điều khiển đợc tăngmột lợng đáng kể Mặc dù khi đó ∆α còn nhỏ nhng tín hiệu y = ∆α + d∆α/dt đã

đủ lớn để đa hệ thống vào làm việc, bánh lái đợc quay về phía có xu hớng đa tàutrở lại hớng đặt trớc và khi đó tín hiệu vi phân lại đổi dấu để làm giảm tính quántính của con tàu nhanh chóng đa con tàu về hớng đi cho trớc Vậy khi có khâu viphân tác động sẽ đạt đợc:

- Tăng độ nhạy và nâng cao chất lợng hệ thống

- Giảm đợc độ quá điều chỉnh của hệ thống, giảm độ lệch hớng đi

- Giảm số lần dao động và rút ngắn thời gian quá độ

1.2.5.3 Khâu tích phân độ lệch hớng đi K3∫∆αdt:

Trong thực tế khai thác con tàu có thể phải chịu các tác động của ngoại lực(sóng, gió, hải lu,…) Bản thân con tàu khi chế tạo ra có thể không đối xứng quamặt phẳng trung tính do vậy khi có tác động của nhiễu loạn bên ngoài làm contàu dao động không đối xứng xung quanh hớng đi cho trớc Để loại trừ, giảm bớt,nâng cao độ chính xác điều khiển của hệ thống ngời ta đa thêm khâu tích phânvào hệ thống.

Khâu tích phân sẽ tích luỹ độ lệch hớng đi ∆α đó, thông qua khâu khuếch đại tínhiệu này tăng dần và tác động trở lại làm tăng độ chính xác trong việc điều chỉnhhớng đi cho hệ thống, loại trừ đợc sự dao động không đối xứng của tàu

Tuy nhiên khâu này cũng làm tăng độ dao động dẫn tới tính ổn định của hệ thốngkém (độ dự trữ ổn định của hệ thống giảm)

Khi thời tiết xấu để tránh hệ thống phải làm việc quá tải cần ngắt khâu tích phân

ra khỏi hệ thống (khi nhiễu loạn nhỏ đa khâu tích phân vào, khi nhiễu loạn lớnthì loại bỏ khâu tích phân ra khỏi hệ thống)

Tín hiệu này có tác động tơng tự nh tín hiệu vi phân góc lệch hớng đi của tàu

Đây là khâu phản hồi âm mềm chỉ hoạt động ở chế độ động, làm tăng tính ổn

định cho hệ thống, khử tính quán tính của máy lái, bánh lái và giảm bớt thời gianquá độ

1.3 Khảo sát hệ thống lái tự động

1.3.1 Đặc điểm

Động học tàu thuỷ là một vấn đề hết sức phức tạp Tuỳ thuộc vào quan

điểm điều khiển, nội dung điều khiển, độ chính xác mà ta sẻ có những phơngtrình mô tả động học khác nhau Thông thờng mô tả động học tàu thuỷ đối với hệthống lái tự động là đơn giản hoá bởi quan điểm điều khiển tàu trên mặt phẳngnằm ngang

Đối tợng điều khiển – con tàu là một khâu quán tính rất lớn và bản thâncác phần tử thuộc hệ điều khiển, thực hiện trung gian, cơ cấu chấp hành, thựchiện đều cũng là các khâu quán tính : nh động cơ điện, mạch từ, khâu thuỷ lực

do đó hằng số thời gian của toàn hệ thống rất lớn

Các tham số của mô tả động học luôn thay đổi: Dòng chảy, gió, trạng tháimặt biển, s thay đổi tải trọng mà nếu điều khiển tối u thì các tham số đó cầnphải cố định Do đó để nâng cao chất lợng của hệ thống LTĐ ngời ta thờng phải

sử dụng các hệ thống điều khiển có khả năng điều chỉnh các tham số phù hợp vớitừng trờng hợp cụ thể

Có nhiều chế độ điều khiển nh tự động giữ hớng, tối u theo quảng đờng,tối u nhiên liệu, do đó phức tạp trong việc xây dựng hệ thống Có những tham

số phù hợp với chế độ này nhng lại không phù hợp với chế độ kia

1.3.2 Các đại lợng, phần tử trong hệ thống và hàm truyền con tàu

Trong nghiên cứu hệ thống lái tự động ngời ta sử dụng nhiều dạng môhình toán học: mô hình dới dạng hàm truyền đạt, mô hình dới dạng không giantrạng thái, các mô hình SISO, MIMO các mô hình này gắn với tính hữu ích củamục đích điều khiển

I Mô hình toán học củacon tàu dới dạng hàm truyền trong lái tự động giữ hớng áp dụng kết luận: “ Khi nghiên cứu và thiết kế hệ điều khiển chuyrn động củatàu thuỷ theo hành trình mà chế độ cơ bản là ổn định tàu thuỷ trên hành trìnhthẳng, có thể sử dụng mô hình toán học tuyến tính hoá của đối tợng”

[ C Я Березин, Б.A Tеtюев - Điều khiển chuyển động tàu thuỷ theo hớnghành trình – NXB Đống tàu, Lêningrad 1978]

Hệ phơng trình mô tả tuyến tính hoá mô tả động học con tàu:

)(

0

2 2 4 3

2 2

1 1 2

1

βϕ

βαϕϕ

β

ϕα

+

=+

+

a dt dx

M q n a dt

d a dt d

F q n dt

d a a dt d

Với điều kiện Vtàu = const

α : Góc trôi dạt (góc lệch tàu) – Hợp bởi véc tơ vân tốc con tàu và mặtphẳng đối xứng con tàu -

y0 : Hớng đặt trớc

y : Hớng đi thực tế của con tàu

ϕ = y0 - y : Góc lệch giữa hớng đi thực và hớng đi cho trớc

β : Góc bánh lái

F : Tổng các ngoại lực tác dụng lên con tàu

M : Mô men thuỷ động tạo nên sự đổi hớng tác động lên trọng tâm tàu

x : Độ di chuyển sang ngang

a0 , a1 , a2 , a3 , a4 , n1 , n2 , q1 , q2 : là các hệ số phụ thuộc vào tốc độ tàu và các

đặc tính động học của con tàu

Trong nghiên cứu lái tự động giữ hớng của tàu thuỷ, đôi khi lực nhiễu không quálớn ngời ta thờng bỏ qua các đại lợng F, a0 do đó phơng trình còn lại dạng:

M q n a dt

d a dt d

n dt

d a a dt d

2 2 4 3

2 2

1 2

1

+

=++

=+

+

βαϕϕ

β

ϕα

)1

()

()1

(

)1()

2 1

2 2 2

2 1

1

S T S T S

S K

S S T S T S

S K

S

++

++

++

+

β

τϕ

Hình 1.3.2 Sơ đồ khối mô tả hàm truyền của con tàu

Hai hàm truyền khác nhau cho hai tác động khác nhau: Tác động của điều khiển(bánh lái) và tác động của nhiễu lên con tàu làm cho hớng đi con tàu thay đổi

ϕ(S) Ta có 2 hàm truyền của nó nh sau:

)1

(

)1()

(

)()

2 1

1 1

S T S T S

S K

S

S S

W

++

(

)1

()

(

)()(

)()

2 1

2

S T S T S

S K

S F

S S

M

S S

W f

++

ϕ (S)

)1

(

)1(

2 2 1

1 1

S T S T S

S K

+++τ

β (S)

M(S )

Phụ tải tàu

Tốc độ ( Hlý)

K1 (sec-1) T1 (sec) T2 (sec2)

1.3.3 Các chế độ cơ bản của LTĐ kinh điển:

+/ HT lái tự động kinh điển có 4 chế độ hoạt động cơ bản

- ổn định hớng đi (lái tự động)

- Chế độ lái lặp

- Lái đơn giản

- Lái sự cố

Ngoài ra còn có chế độ lái từ xa, lái thay đổi vị trí điều khiển

+/ HT lái chịu tác động ĐK và nhiều ngẫu nhiên ở những thời điểm khác nhau +/ Ht lái tự động bao giờ cũng cần phải có phản hồi âm cứng, góc bẻ lái thì htmới hoạt động đợc (đóng vai trò K4β) Hệ số phản hồi này thờng < 1

+/ Ht lái tự động: là ht quan trọng, ảnh hởng tới tính an toàn và tính kinh tế củacon tàu Nên ht phải đợc chế tạo có độ tin cậy cao

+/ HT lái tự động sử dụng các khâu phản hồi có vai trò nh sau:

- P/h âm: tăng tính ổn định

- P/h dơng: mất tính ổn định

- P/h mềm: hđ chế độ động

- P/h cứng: hđ chế độ tĩnh và cả chế độ động

1.4 Các yêu cầu cơ bản trong hệ thống lái

1.7 ảnh hởng của các phần tử phi tuyến tới Hệ Thống lái

Tự động

7.1 Các phần tử phi tuyến thờng gặp trong ht lái

1 Phi tuyến có dạng bão hoà

Mạch khuếch đại điện tử, bán dẫn có mạch hạn chế; khuếch đại thuỷ lực máy

điện khuếch đại từ trờng ngang

2 Mô men cản trên trụ lái

3 Khâu phi tuyến có dạng khe hở

Các khe hở cơ khí trong truyền động bánh răng hình rẻ quạt liên quan sigphản hồi âm góc bẻ lái

4 Phần tử phi tuyến có vùng không nhạy

Thờng gặp ở đầu vào khuếch đại của ht

5 Phi tuyến dạng rơle

Dùng rơle thực hiện, dùng rơle đóng mở, van điện từ không chế dầu thuỷ lực

7.2 ảnh hởng các phần tử phi tuyến với chế độ lái lặp

1 Khâu phi tuyến có vùng bão hoà, nó có tác động tơng đơng đối với việcgiảm hệ số kđ của ht => làm tăng tính ổn định nhng lại làm giảm độ chính xác,làm cho chất lợng ht giảm

2 Phí tuyến mômen cản trên trụ lái: làm tăng tính ổn định của lái lặp

3 Dạng phí tuyến khe hở: làm giảm tính ổn định lái lặp

4 Dạng phi tuyến có vùng không nhạy làm tăng tính ổn định, đồng thờilàm giảm tính chính xác (2 khái niệm ngợc nhau)

5 Khâu phi tuyến dạng rơle gây ra hiện tợng tự dao động trong lái lặp, nếubiên độ dao động bé, tần số dao động lớn → ht không ổn định

7.3 ảnh hởng các phần tử phi tuyến tới chế độ lái tự động.

1 Dạng phi tuyến bão hoà làm giảm tính ổn định của ht, có lúc ht mất ổn định

2 Dạng phi tuyến vùng không nhạy : Không gây nên hiện tợng tự dao động của

hệ thống cũng nh không đa hệ thống dao động tăng dần Tính phi tuyến này chỉ làmthô hoá hệ thống, giảm số lần bẻ lái trong điều kiện thời tiết xấu

3 Dạng khe hở: không gây nên hiện tợng tự dao động trong ht.

4 Dạng mô men cản trên trụ lái: Có ảnh hởng tốt tới tính ổn định của hệthống

5 Dạng rơ le: Có ảnh hởng xấu đến tính ổn định của ht, có khi làm mấttính ổn định

1.8 Một số vấn đề về kiểm tra chỉnh định HT lái

1.8.1 ở chế độ lái lặp:

1 Kiểm tra hoạt động của các phần tử đo của ht: cầu điện trở, sensin biến

áp quay

2 Kiểm tra sự hoạt động của bộ KĐ, chỉnh không của mạch khuếch đại

đảm bảo sao cho khi không có sig đầu vào thì không có sig đầu ra Kiểm tra hệ số

6 Chỉnh định các phân tử hiệu chỉnh để sao cho:

+ Bẻ lái tự mạn trái → phải thời gian bẻ lái đạt yêu cầu trong giới hạn chophép Điều chỉnh hệ số khuyếch đại của ht

+ Cần kiểm tra độ chính xác: góc bẻ lái thực so với góc bẻ lái theo ý muốn(∆β có nằm trong vùng cho phép?)

Sai số xuất hiện trong quá trình điều khiển tỉ lệ nghịch với tỉ số truyền – hệ

số khuếch đại k

k1

1.8.2 ở chế độ lái Auto (chế độ tự động giữ hớng đi).

Chất lợng của ht ở lái TĐ phụ thuộc đặc tính động của đối tợng Đặc tính đóphụ thuộc vào sự thay đổi theo trọng tải, vận tốc khai thác của con tàn Mặt khác

nó còn phụ thuộc vào các nhiễu loạn bên ngoài

- Phơng trình hàm truyền của con tàu

(a0Pn + an) ∆α = (bop2 + +b0)β + (C0Pm+ + Cn)f

- Khi tàu hành trình trên biển quan tâm Vtb =

ts

với Pđ/cơ CV = const (ảnh hởng ht lái nh thế nào?)

Vtb càng tăng → tính kỹ thuật cao khai thác là nội dung cơ bản để chỉnh

định

Lúc này cần:

1 Kiểm tra phân tử đo (độ chính xác của la bàn) Chất lợng hoạt động của

la bàn của la bàn quyết định sự hoạt động của ht

→ Tàu cập cảng đỗ lại, chỉnh định ∆α≠ 0 (∆α = α0 - α) Do tàu đỗ tại bếnnên hớng đi không điều chỉnh đợc α = const →chỉ chỉnh α0→ tạo độ lệch ∆α→ bẻbánh lái → Kiểm tra chỉ báo , sự hoạt động hệ thống, báo động

2 Chỉnh định 3 thông số cần thiết, đó là

+ Lúc tàu thay đổi tải trọng (thờng theo 3 chế độ: tàu chạy balat, chạy nửatải, chạy toàn tải)

+ Thay đổi tốc độ tàu

+ Thời tiết thay đổi

3 Khi chỉnh định các thông số nh vậy cần đặt các điểm sau:

- Đảm bảo độ chính xác cho phép trong điều kiện góc bẻ lái tối thiểu Để

đảm bảo vận tốc khai thác ∆α < αmin (10) và β < βmin ( β tăng → vt giảm do lựccản BL lớn )

- Không nên cố gắng giảm độ dao động của con tàu trên sóng bằng cáchtăng độ nhạy ht Vì lúc đó số lần đóng mở của ht tăng lên quá lớn Ngợc lại trong

điều kiện thời tiết xấu mở rộng vùng không nhạy

- Khi số lần đóng mở ht > 400lần/h Không nên tăng độ chính xác nữa, vì

nh vậy sẽ bắt ht/l/v quá tải

Để đạt đợc yêu cầu trên: ta chỉnh định các thông số sau theo thứ tự :

A : Tr ớc tiên cần chỉnh định hệ số phản hồi góc bẻ lái: K4

Chú ý: Khi tàu chạy toàn tải, nếu lệch khỏi hớng đi một góc ∆α nào đó,muốn tàu trở về nh cũ, bánh lái phải đợc bẻ một góc lớn hơn so với lúc tàu chạykhông tải (nếu con tàu cùng lệch một góc ∆α nh nhau)

- Trọng tải tàu càng tăng → K4 càng giảm ( Vì với ∆α nh nhau tải càngnặng β càng lớn → Y = K1∆α - K4β giảm chậm để khử khâu quán tính)

→

E: Chỉnh vùng không nhạy: nằm ở đầu vào hđ.

- Thời tiết tốt: thu hẹp vùng không nhạy, nâng cao độ nhậy ht

- Ngợc lại thời tiết xấu: Nới rộng vùng không nhạy tránh hệ thống làm việcquá tải

→ vùng không nhạy: liên quan đến độ nhạy của hệ thống

1.9 Một số hệ thống lái tự động tàu thuỷ

I HT lái TĐ A Б P- 001

- Tàu Sông Đà, Hồng Hà, Hoa L

- Các phân tử ĐK: điện cơ

1) cấu tạo :

1 Tín hiệu độ lệch hớng của con tàu cảm nhận la bàn, con quay KYC-4 →

đo hớng đi thực con tàu

- Tín hiệu đó đa sensin

2 Công tác chon chế độ lái B2

3 Công tác chọn giá trị góc báo động độ lệch hớng đi

4 Còi báo động 3π1

5 Bớc 1: Công tắc nguồn

6 Sensin M5 mắc ở chế độ chỉ báo để chỉ báo sig thực của con tàu (STT)

7 Sig từ la bàn làm quay roto sensin M1 và qua bánh răng vi sai làm quayroto máy phát tốc M3 để tạo ra

8 SSM2 làm quay roto 8A quay tuyến tính M4 tạo ra tín hiệu độ lệch hớng

∆

∫

10 BA quay M11 liên hệ với trục lái L/v tuyến tính tạo ra sig là (K4β) sigphản hồi âm góc bẻ lái.

11 Sensin M12 chèn hệ với trụ lái (l/v chế độ chỉ báo )

12 Sensin M10 chèn hệ với trụ lái để chỉ báo góc quay thực của bánh lái

13 Tín hiệu K4β ra của M11 đợc đa về cộng với sig tích phân

15 B/áp Tp1 làm nhiệm vụ truyền sig

16 B/áp quay M9 làm việc chế độ tỉ lệ có nhiệm vụ cộng các sig

UC1C2(M9) = k (k1∆α + k3) ∆αdt - k4β)

17 Khối Yπ 3M: là khối khuyếch đại nhạy pha sig tổng

Y = K1∆α +k2

)kk(

Kdt

d

5 4

3 ∆α− β− β+

α

∆

18 BA: Tạo nguồn nuôi

19 Sig K5β do trích một phần điện áp đặt vào động cơ thực hiện MĐKĐ,

ĐMY

20 Công tắc B1 là công tắc chọn máy lái (thờng 2 máy lái)

21 Bπy', Bπy: công tắc thực hiện chế độ lái đơn giản

22 wyp: (sarờ): là khối cấp nguồn nuôi cho động cơ sơ cấp (nguồn 3 pha

→ cầu dao CD1 qua cầu chì πP, qua điện trở R, CD2 câu dao khởi động động cơ:HP: tiếp điểm rơ le nhiệt động cơ rôto lồng sóc 3 pha đèn báo LC, nút ấnKĐ, Kyπ, nút dừng KYC

23 Không thuộc MY: MĐKĐ từ trờng ngang có điện áp ra cấp điện cho

động cơ thực hiện

- Nếu ĐCTH là động cơ quay trụ lái→ MLD - C

- Nếu ĐCTH là động cơ điện dịch tâm bơm dầu vào xi lanh thuỷ lực →

MLĐ - thuỷ lực

24 KH1, KH2, nút khởi động hoặc dừng từ xa động cơ lái MĐCĐ

25 Kπ': Các tiếp điểm ngắt cuối (bình thờng: thờng mở) Khi góc bẻ lái quálớn > góc bỏ lái cho phép làm đóng các tiếp điểm Kπ' ⇒ các cuộn điều khiểnMĐKĐ

OI1, OII2: Là cuộn ĐK chính

OII1, OII2: là cuộn điều khiển của ) MY thực hiện ĐK ngắt cuối

Có điện → từ trờng ngợc nhau → Urm (MY) = 0

Do vậy động cơ thực hiện bảo vệ và cấp nguồn nuôi gồm các phân tử

-TP1: là Biến áp cấp nguồn cho các cuộn kích từ của sensin và cho BAquay, máy FT

R2 và là các phân tử thực hiện hạn chế sig ĐK để tránh điều khiểnquá lớn.

R1; chia dòng cuộn bù của MĐKĐ để tạo đặc trình đào đất cho

h-Qua bánh răng vi sai → ∆α: làm quay rôto sensin M2

- Sen sin M2 làm quay Sensin M7 máy Ftốc M3 bắp quay M4 từ đó đợc đatới phái dới đến điện trở R1 mạch KĐ tổng hợp với sig Ksβ

- Sau khi KĐ, sig tổng y =

đợc đa ra qua 2 biến áp đầu ra KĐ, qua chỉnh lu và sau đó đợc đa tới cấpnguồn cuộn điều khiển của KĐ

- Nguồn 1C qua CL đa tới O1I , OI2

- MĐKĐ luôn đợc quay bởi động cơ đi bộ 3 pha Tuỳ theo cực tính điện áp

ra của MĐ KĐ, cũgn là cực tính cuộn ĐK làm cho động cơ thực hiện đảo chiềuthể thực hiện bẻ lái sang trái hoặc sang phải

- 3 sig triệt tiêu y = 0: BL dừng

- Sau đó sig ĐK y lại đổi dấu để bẻ bánh lái về mặt phẳng đối xứng

- Khi BL ổn định hoặc tàu ổn định hớng đi, bánh lái → mặt phẳng đối xứng

B - Khi lái lặp bật công tắc B2 sang vị trí HAND Khi đó sesin M7 sẽ loại sigtích phân K3 ∫∆αdt Lúc này góc bẻ lái β0 do con ngời thực hiện Quá trình thựchiện sau đó tơng tự nh trên

+ Chỉnh R3, phía dới biến áp quay tuyến tính M4 Chỉnh sig tỉ lệ K1

+ Quay rôto của BĐ quay tuyến tính M8 ta sẽ thay đổi đợc các hệ số K3 K4,(khi K3 tăng thì k4 giảm và ngợc lại)

+ Chỉnh R5 (ở KĐ nhạy pha) ta thay đổi Y∑)

+ Chỉnh R8 thay đổi sig K5 β

4 Nhận xét

- HT lái tự động có cấu tạo cồng kềnh phức tạp so với ht khác

- Nó có độ bền, tuổi thọ cao L/v chắc chắn, tin cậy

M2 (sensin) → M4 (BA quay tuyến tính → tỉ lệ): U

M2 (sensin) → M7 (sensin) → (ĐC 2 pha) → M8 (BA→ tíchphân)

Trụ lại → M11 (BAQ): k4β

M10, M12(sensin) : β

M9 (BQA): Cộng sig (tỉ lệ)

II II 1: (trarsistor): KĐ từ M3→ TP1, (BA): truyền sig

R8 (chiết áp) → Kβ

II – Hệ thống lái tự động DECCA - ARKASS - AA1

II 1 Cấu tạo sơ đồ

Các tín hiệu đầu vào:

1 Công tắc chọn chế độ lái: Control unit function selector (HAND, AUTO,

FOLLOW - UP )

2 Tín hiệu vào từ khối chơng trình

3 Tới báo động (To 4A15 ALARM UNIT)

4 Tới mạch điều khiển đè lái (Khi tác động nhiễu loạn hay sự trôi dạt tàutheo 1 phía thì bánh lái phải bẻ một góc cố định so với mặt phẳng trung tính đểtàu đi đúng hớng ) – Permanent Helm Control

5 Hớng đi tàu thay đổi → sig (từ la bàn la bàn phản ánh gửi tới) di chuyểncon chạy của chiết áp (GYRO REPEATER POTENTIOMETTER 0,5V/Degree)

6 Chiết áp tạo lặp (FOLOW - UP STEERING POTENTIOMETTER).Chế độ tự động: 1 Sig sai lệch hớng đi (từ la bàn phản ánh) vào cổng 6 qua R1tạo ra sig tỷ lệ độ sai lệch hớng đi K1 ∆α

2 Sig này cũng đồng thời qua RV1, C1, R3 tạo sig vi phân độ lệch hớng đi

3 Tụ điện C2, C3, C4, C5 , C6, R7 núm chỉnh DAMPING → suy giảm nhiễu(thực chất đây là mạch tích phân độ lệch hớng đi) → SB là công tắc chỉnh địnhsig K3∫∆αdt ( kết hợp với điều chỉnh hằng số thời gian time constant SA)

4 KĐ thuật toán 1: KĐ đầu vào K1∆α + dt

6 KĐ thuật toán 3: KĐ cho mạch báo động

7 Chiết áp cuối cùng là chiết áp phản hồi góc bẻ lái K4 β (liên hệ với trụ lái)

- Qua phản hồi R24 tạo sig K4β

- Qua R25, RV9 , C10, R27 tạo ra sig dt

11 RUDER LIMIT: công tắc ngắt cuối của BL

II.2 Nguyên lý hoạt động

A - Chế độ lái tự động

- Bật công tắc lựa chọn chế độ lái sang vị trí Auto Khi đó rơle chọn chế độhoạt động, đóng tiếp điểm RLA*/1

Chuẩn bị sig đa vào KĐTT 1 sau đó sang KĐTT2

- Khi tàu đi đúng hớng α = α0→ ∆α = o ; y = 0, β = 0

- Giả sử 1 lý do nào đó con tàu đi khỏi góc đi qua cho trớc

- Giả thiết tàu lệch sang phải → qua la bàn phản ảnh con tàu chạy chiết áplặp lại la bàn dịch phía trên có sig (+) đa vào đầu KĐTT1 gồm các tín hiệu tỷ lệ,sig tích phân, sig vi phân, sig độ lệch hớng đi

- Lúc đó góc bẻ lái β = 0 khi đầu vào KĐTT1(+) → ra (-)⇔ đa vào cửa vàoKĐTT2 ra KĐTT2 là (+) thì rơle RLA/1 hoạt động đóng tiếp điểm RLA1 của nólại cấp trái (khi tàu quay sang phải) Khi trụ lái quay làm xuất hiện sig phản hồi

Y = UVKĐ2 =

5 4 3

2

Dới tác dụng góc bẻ lái β, con tàu trở về hớng đi cũ dần dần khi ∆α giảmgần 0 thì β cũng giảm theo gần 0 , nếu quán tính lớn hay nhiễu lớn thì tàu đổi h-ớng Y < 0 → thì tín hiệu ra KĐTT2 là (-) RLB/1 có điện →BL lệch phải cứ nhvậy sau 1 vài lần thì con tàu trở về hớng cũ và bánh lái trở về mặt phẳng đối xứng

5 4 3

2

K

B - Chế độ lái lặp:

Chuyển công tắc chọn chế độ lái sang vị trí FOLLOW UP

Rơ le (RLA*/1) = O mất điện Tiếp điểm → RLA*/1 = 0 Mở ra cắt mốiliên hệ giữa KĐ1 tới KĐ2

C - Chế độ lái đơn giản

- Chuyển công tắc chọn chế độ lái sang vị trí HAND

- Ngời điều khiển bật công tắc trực tiếp cấp điện cho rơle và cấp điện trựctiếp cho van điện từ điều khiển quay trụ lái cấp điện trực tiếp cho van địên từ điềukhiển quay trụ lái.(Tín hiệu → bánh lái quay hết mạn đến công tắc ngắt cuối mớidừng )

D - Mạch báo động góc lệch hớng quá lớn so với hớng

đi cho trớc.

- Khi vì một lý do nào đó con tàu lệch khỏi hớng đi cho trớc một góc ∆α >3,30 (RV3 – ALARM LIMIT)

Tín hiệu vào KĐTT3 đủ lớn và sig ra đủ lớn đợc nắn bởi cầu chỉnh lu cấpnguồn cho toansitor VT1 thông làm cho rơ le RLC/1= 1 gửi sig tới mạch báo

động

E - Một số chỉnh định trong Hệ thống

1 Khi có sự dao động không đối xứng của con tàu xung quanh hớng đi chotrớc, khâu tích phân có tác dụng Tuỳ theo sự dao động đó lớn hoặc bé mà ta thêmhoặc bớt giá trị tụ điện C trong mạch tích phân (Bằng công tắc DAMPING).giảm tụ giảm sig TP, đa thêm tụ vào tăng Sig TP Khi thời tiết xấu đi thì giảmkhâu tích phân để giảm tính chính xác của hệ thống

2 Chỉnh sig VP

Muốn tăng độ nhạy: đa thêm khâu VP Thời tiết tốt, sóng yên biển lặngchỉnh tín hiệu VP càng lớn càng tốt.Và ngợc lại ( Chỉnh RV1)

3 Chỉnh sig vào KĐ

Càng đa điện trở vào → sig càng nhỏ

4 Chỉnh góc đè lái PERMANENT tại chỗ

- Tàu đi luôn lệch theo một phía, muốn cho tàu đi đúng hớng đi cho trớc thìgóc lái sẽ không nằm mặt phẳng trung tính của tàu → Chỉnh góc đè lái

5 Chỉnh STEERING: Chỉnh RV6 → chỉnh p/h về KĐ 2 qua tiếp điểmRLA*/→ Chỉnh hệ số KĐ của KĐTT 2 ở chế độ tự động

Thay đổi độ nhạy của hệ thống

7 Giảm tính quán tính trong quá trình bẻ lái: Chỉnh chế độ động (âm mềm)qua RV9 Rudder anti hunt : Chỉnh định khâu vi phân góc bẻ lái

8 Chỉnh giới hạn góc bẻ lái: RV8 Rudder limit (ngắt cuối hành trình)

- Khi cho ngắt cuối vào h/đ bật công tắc ON Góc bẻ lái chỉnh ±50±350

- Khi bánh lái ở vị trí 0 thì tín hiệu đặt vào 2 đầu cầu CL đủ để khoá ( thể A

và B cân bằng) tuỳ vào vị trí chiết áp hạn chế góc bể lái =>làm thay đổi điện ápgiữa hai đầu đặt vào cầu CL (A;B) Sự thay đổi điện áp đó làm cầu CL mở

Lúc đó: KĐTT2 đợc mắc thêm mạch phản hồi thông qua R32 đa vào đầuKĐ2, triệt tiêu sig vào, sig ra hoặc nhỏ không đủ nuôi rơle hoạt động Van điện từtác không tác đông, không có dầu vào xi lanh, bánh lái không quay

9 Mạch BĐ

- Nút chỉnh giơí hạn báo động: RV3; ALARM LIMIT

- Chỉnh thơì gian trể sig báo động: ALARM DAMPING

* Bảo vệ độ lớn: bảo vệ có thời gian trễ Thời gian đủ lâu mới bảo vệ chốngbáo động giả

III - Hệ thống lái HOKUSHIN Lái điện thuỷ lực

1 - Cấu tạo sơ đồ

1 Nguồn cung cấp AC 440V 60 Hz quá tiếp điểm A1, A3, qua cầu chì cấpbiến áp T2.

22V: đèn báo

100V: cuộn RT sensin

ON: Lái lắp 2 lái tự động

NF: NON FOLOW UP (Lái đơn giản)

PILOT MAIN SMTCH SELECTOR SWITCH (NON FOLLOW

UP, LEVER)

(công tắc cấp nguồn cho) (công tắc chọn vị trí lái) (Cấp nguồn trực tiếp đ/cơ

dịch tầm bơm SWI)Hình vẽ

- RY2: Rơ le cấp nguồn lái lặp

- RY3: Rơ le cấp nguồn lái lặp từ xa

- RY7: Rơ le bảo nguồn mạch

- ∅A: Sensin ở chế độ lái tự động (nhân sig từ la bàn con quay: cảm nhận sig

độ lệch hớng đi)

∅H: Sensin ở chế độ lái lặp gắn vô lăng lái

∅R: Sensin ở chế độ lái lặp từ xa

à: Sensin phản hồi góc bẻ lái β (phát lệnh ĐK K4β KSβ)

SMI: Động cơ dịch tâm bơm: động cơ 2 pha, kích từ bởi nguồn 100V quachỉnh lu

- H2111: vì điều khiển, vì chỉnh lu nhạy pha sau đó KĐ gọi là KĐ nhạy pha(lái tự động)

451, 452: chân nhận phản hồi góc bẻ lái (à)

AD, AV, E: Chân nguồn

10, 11, 1S1, 1S2, nhận sig từ sensin ∅ độ lệch hớng đi

15: w: chỉnh thời tiết

16: Chân sig ra

H 2136:Trên TĐ

H 2136: Dới Lặp

H 2140A : là các vỉ thực hiện trung gian

- LS1; LS2: Tiếp điểm ngắt cuối

- Y1, Y3: Lái đơn giản

- DM: Biến trở điều chỉnh đèn báo đèn

II - Nguyên lý hoạt động các khối

1 Khối H 3111:

- Là khối chỉ việc làm ở chế độ lái TĐ

NF OFF ON

A1

A

3

- Gồm 2 mạng chỉnh lu nhạy pha

- TR1, TR2: Chỉnh lu nhạy pha sig góc bẻ lái β: nhận sig à

TRS, TR4: CL nhạy pha sig độ trên hớng đi: ∆α

- Sig sau chỉnh lu nhạy pha β quá điện trở R5(và tụ C1 trên) tạo sig phân hồigóc bẻ lái K4β Qua tụ C1→sig K5β

- Sig ra ∆α gây sụt áp R18 - R23, R24 - R29 tạo sig độ lệch hớng đi K1 ∆α (tỉ lệ)

- Qua tụ CHECKING 0 x 12 tạo sig VP độ lệch hớng đi: K2∆α và qua tụ C10tạo sig K3 ∫∆αdt

- Các sig đó tổng hợp đa vào đầu vào bộ KĐTT, LM 30t đợc nuôi nguồn CL

D1(qua tụ, sau phẳng, qua ổn áp zenben, qua biến trở)

T1: Biến áp đảo pha 2 sig ∆α và β

- Tuỳ góc quay trụ lái theo chiều nào thì rôto sensin à sẽ quay chiều đó ⇒

Cực tính của sensin đó đa vào các đàu àβ

- URD (đa 4s1, 4s2) có thể cùng pha hoặc ngợc pha (H2)

- Suy ra nh hình (3), (4) sau chỉnh lu nếu cùng pha hoặc ngợc lại

0U

1 S

D

U,0U

Tr0U

2 2

1 1

C¸c chu kú tiÕp gièng nöa chu kú

* KÕt luËn: Khi sig ®a vµo cïng pha UV β

Khi sig ®a vµo Uch ngîc pha UV β

Tr13: B là OV

Bàn trong có ổn định dòng nuôi KĐ, vi sai: Tr8; D12; VR3

⇒ 2 đầu ra sig KĐ vi sai gửi bộ tạo xung: Tr10; C9; Tr15 C20

Sig ra phát xung gửi tới Tr9, Tr16: để khuyếch đại sig xung

Sig ra của Tr9; Tr16⇒ gửi tới biến áp xung

Sig ra của cuộn thứ cấp: BA xung gửi tới vỉ H21 &OA

* Tr1; Tr2 ; chỉ dùng chế độ lái lặp: CL nhạy pha

RI

I

3 26

27 1

+

=

⇒ I0 = I1 Có I1 ≈ CT, ⇒ I0 = CT

* Mạch khuyếch đại vi sai

⇒ Đây là mạch: KĐ vi sai có cửa vào không đối xứng, cửa ra đối xứng tạobởi các transitor Tr12; Tr13

- Bình thờng khi không có sig độ lệch ( y = 0 = uv) 2 bóng Tr1, Tr2, làm việc

nh nhau, dòng qua chúng bằng nhau

- Khi xuất hiện sig độ lệch Uv ≠ 0, tuỳ theo hớng lệch sig vào đó có thể (+)hoặc (-) Giả sử tàu lệch STRB, UV > 0

- Cực góc BTr12 →Bóng B12 thông một lợng bóng Tr13 khoá 1 lợng (Vì I0 luônluôn không đổi)

Ngợc lại: UV (-) Bóng Tr12 Khoá bớt → bóng Tr13 mở một lợng

3 Khối H2140A:

- Có 2 khối cho lái Tự động và lái lặp

- Mỗi khối đợc cấu tạo bởi các Tirston

- Song điều kiện đa vào từ H 2136 để mở các cặp Triston tơng ứng với cấp

điện cho động cơ 2 pha SMI>

* Nguyên lý hoạt động

1 Chế độ lái tự động

- Bật công tắc chọn chế độ lái SELEC SWICH: Sang vị trí AUTO: tiếp điểm

B1, B9; B13 đóng chuẩn bị đa sig ĐK từ vỉ H 2140 A tới động cơ SMI

- Công tắc PILOT, MAIN SWTCH: A1; A3, A9; A11 đặt vị trí ON, cấp nguồncho ht

b Tạo nguồn tín hiệu góc lệch ∆α

Hình vẽ

αT: Hớng đi thực của con tàu

αĐ: Hớng đi đặt trớc

Khối so sánh qua bánh răng vi sai

- Sig ra của xx ĐA tỉ lệ độ lệch hớng đi đợc đa vào cực 1S1, 1S2, của khối

H2111 với mạch chỉnh lu nhạy pha: thực hiện với TR3 và TR4

Giả sử coi hớng đi lệch phải: UR α > 0

trái: UR α< 0Sig ra: qua R18, R23 tạo sig tỉ lệ K1∆α

Qua tụ Cx1,2 vi phân K2∆α

Qua tụ C10 tạo sig tích phân độ lệch K3 ∫∆αdt

⇒ Các sig đo đa vào KĐTT LM 30

C - Tạo sig phản hồi góc bẻ lái β

Hình vẽ

Cửa vào KTT có đủ 5 sig, qua KĐ dalinton tới cửa 13 của vỉ H2136

Tại đó sig tổng y điều khiển Tr12 hoặc Tr13 thông hay khoá tuỳ thuộc vào độlệch hớng đi, sau đó đa tới Tr10, Tr15 thực hiện phát xung Đk Xung Đk đợckhuyéch dại bởi Tr9, Tr16, tới Báp truyễn xung T2 hpặc T2 để mở các sig tuỳ thuộcvào đọ lệch hớng đi mà các cặp SCR1 SCR2 hoặc SCR3, SCR4 thông thực hiện

điều khiển chiều quay của động cơ dịch tâm hơn SIM đểt thực hiện chiều bẻ tái2> Chế độ lái lặp

- Chuyển công tăcSelector switch ⇒HAND: B3, B11, B15 đóng → Rơle RY2

có điện → nối à và ĐH

B11, B15 nối liên hệ giữ khối H2140A (dới)

- Ngời Đk bẻ vô làng lái → quay roto ĐH: sig ra của ĐH tỷ lệ với độ lớn goc

s bẻ vô lăng; cực tính phụ thuộc chiều quay vô lăng

⇒ Cửa HR1, HR2 (H2136) → rới mạch CL nhạy pha (TR1, TR2)

sau CL nhạy pha β0, sig ra qua điện trở R5, đa tới điều khiển Tr12, làm cho

Tr12, hoặc Tr13 thông, khoá Từ đosig đa tới bộ tạo xung thực hiện bởi tụ C20, Tr15hoặc C19, Tr10 và đợc khoá dại xung qua Tr9, hoặc Tr6, sau dó xung đợc truyền qua

BA xung, đa tới khối H1042A qua các cặp tiristo để điều khiển chiều quay độngcơ dịch tâm bớm để quay bánh lái KHi bánh lái quay →roto sensir à phản hồivề

3 Chế độ lái lặp từ xa

- Hoàn toàn giống vị trí lái lặp, ta thay hộp ĐK lái với sensin ĐR thay cho thay cho ĐH

- Lúc này B5, B11, B15 đóng

A) Chế độ lái đơn giản (lái sự cố)

A1, A2, A13 và A15 đóng (=1)

Chơng II: hệ thống tự động ổn định tần số và phân

bố tải tác dụng 2.1 Tại sao phải ổn định tần số của trạm phát

* Khi f > f đm

+ Động cơ điện:

- Pđ/c ↑ → nhiều động cơ có P↑⇒ trạm phát bị quá tải

- Độ bền cơ học của động cơ giảm → tổn hao sắt từ trong động cơ ↑⇒ Hiệu suất η↓

+ Các thiết bị, khí cụ điện:

n = − → Pđc ↓ → năng suất làm việc giảm

- Động cơ làm việc với tải không đổi (quạt gió) thì

→I1↑→ I2↑→ đốt nóng động cơ tổn hao đồng trong động cơ tăng → hiệusuất làm việc của động cơ giảm

+ Khí cụ điện: Khi f↓⇒ XL↓→I↑⇒ quá tải về dòng

+ Các thiết bị vô tuyến điện làm việc không ổn định

* Tóm lại: đối với trạm phát diện ngoài làm việc ổn định điẹn áp còn phải làm việc ổn định tần số f

Để ổn định fTF (MFĐB) tức là :

p

f60

n = phải ổn định, muốn cho f= const

→ n = Const (n là động cơ sơ cấp tạo ra) do dó phải đièu chỉnh tốc độ động cơ sơcấp

* Khi các máy phát điện công tác song song

- Khi các máy phát điện công tác song song với nhau nếu tấn số giữa các máy phát phát ra khác nhau thì sự phân bố tải tác dụng giữa chúng sẽ khác nhau Các máy phát nhận nhiều P có thể quá tải về Diesel, các máy phát nhận ít tải P sẽ trong trạng thái non tải Cả hai trờng hợp trên đều làm cho máy phát không phát huy tối đa hiệu suất khai thác, có thể xấy ra hiện tợng cớp tải của nhau cũng nh làmột nguyên nhân hiện tợng công suất ngợc của các máy phát điện công tác song song

2.2 Các nguyên lý và xây dựng ổn định tần số f

1 Nguyên lý độ lệch

3 ổ n định tần số khi động cơ sơ cấp là động cơ điện

I Phơng pháp ly tâm

ĐCSC: Động cơ điện một chiều

Mâm quay: (M) trên đó có hai vành trợt để cho tốc độ quay ĐCSC khi thay

đổi thì thay đổi chu kỳ đóng ngắt của tiếp điểm a,b để thay đổi dòng kích từ của

động cơ

Quá trình điều khiển:

+ Giả sử n = nđm (fmf = fđm) khi đó a,b đóng dòng di qua động cơ là Ikt0> Khicho MF nhận tải thêm => tốc độ động cơ sơ cấp lại MF giảm→ fmfgiảm a,b mở(Đa R vào mạch ktừ) Ikt < I kt0=>Từ thông giảm → tốc độ tăng →ab đóng

E = C4 ∅ n

Đặc tính điều chỉnh

+ Muốn đảm bảo nth→nđm ta phải chỉnh lực xoắn của lò xo và khoảng cách lgiữa a và b để sao cho số xung suất hiện trong 1 đơn vị thời gian tăng ( l: vùngkhông nhạy )

Độ xoắn lò xo: tham số độ trề

+ Sơ đồ hoạt động nguyên lý độ lệch nó có u điểm đơn giản nhng hoạt độngkhông tin cậy, tính ổn định kém, quá trình hoạt động tiếp điểm đo đóng ngắtnhiều lần làm giảm tuổi thọ

II Phơng pháp cộng hởng :

- Khuếch đại từ có phản hồi nội

- Tải của KĐT là cuộn điều khiển

- Các cuộn ĐK của KDT có dòng I1,I2 đi qua sao cho nó ngợc chiều nhau -L1C1, L2C2 là mạch cộng hởng điện áp (mạch nối tiếp RLC khi cộng hởng Z

= 0 => I = Im và điện áp trên tụ điện, điện cảm đại cực đại

- Khi f = fđm → I1 = I2 => từ thông qua các cuộn ĐK của KĐT bằng nhaunhng ngợc chiều nhau, do vậy

∅tổng = ∅1 + ∅2 = const

+ Khi cho MF nhận thêm tải => n giảm → fmf giảm

+ f < fđm → I1>I2 (I1 làm tăng từ hoá và I2 làm giảm từ hoá của các cuộn Đkcủa ĐKT) → từ hoá tổng giảm → Điện kháng cuộn công tác XCT tăng => I đkgiảm

Con quay li tâm có quả văng 1 để đo tốc độ diezel và biến đổi nó thành lực

Fc qua con chạy c, nó đợc so sánh với lực lo xo Flx Trong đó vít 2 để chỉnh lựccăng lo xo ( là phản ứng cho trớc) tạo ra sự thay đổi khoảng chuyển dịch x cảu lo

xo, từ đó tác dụng lên van trợc 8 ( là phảnứng KĐ) phản ứng KĐ8 truyền lựcsang ĐCTĐ6 và tác dụng lên thanh rằng NL7

- Điều chỉnh lợng dầu vào diescl, phan tử phản hồi là cánh tay đòn 5

- khi tốc độ ĐCSC là đm thì f = fđm khi đó động cơ TĐ ở vị trí a

- Giả sử khi tải MF tăng → n động cơ diesl giảm → f mf giảm qua phần

tử cảm biến con quay li tâm→ f c giảm → x< 0,làm cho cửa mở, dầu có áp lựccao chuỷen sang động cơ trợ động 6, đẩy pittông xuống vị trí B → tác động vàothanh răng nhiên liệu 7 mở thêm nhiên liệu đa vào động cơ diesel→ qua TRNL7

→ n diesel tăng Qua thanh truyền phản hồi 5, piton của van trợc 8 dần trở về vịtrí ban đầu

- Khi tải MF giảm → n diesel tăng →

- Quá trình điều chỉnh nhiên liệu đi vào động cơ diesel để cho

ndiesel = const → f=const

- Suất hiện độ lệch ∆f

+ Trong thực tế khi 2MF l/v // vvới nhau, yêu cầu đặc tính động cơ diesellại MF f(p) pgải trùng nhau khi có cùng công suất, đặc tính đó phải mềm để quátrình điều chỉnh để thực hiện có độ hữu sai (ĐKTĐ)

Hình vẽ

+ khi máy công tác độc lập, đặc tính đó cần phải cứng

+ Trong thực tế thờng dùng động cơ secvônối với t của bộ điều tốc thay đổi lực căng của lò xo 3 → Thay đổi tác động chủ đạocủabộ điều tốc - thay đổi tham số cho trớc, của bộ điều tốc

+ Khi công suất MF khác nhau, phân bố tải hợp lý:

dm p

p dm

p

p

2

21

1 =

Phản hồi mền trong ĐKTĐlàm việc ở chế độ động (qtqđ)

- tăng tính ổn định, cải thiện chất lợng ht

Tại A, tốc độ thực cảu diesel đợc cảm biến tốc độ đợc và biến đổi thành điện

áp so sánh với điện áp U02

∆u = | u0 - un|

Coi ∆u> 0 →qua K2 thì sig ra là dơng, có thể dơng đặt vào cực gốc T4 →T4không khoá hết, T5 không mở hết, ra khỏi T5 có thể đặt vào K3, ra khỏi k3 là sig+ đặt vào cực B của T6, T6 không mở hết và có dòng I0qua T6, Qua cuộn hút namchâm điện, kéo thanh răng nhiên liệu n0 tại vị trí nào đó của TRNL → X0

+ Giả sử tải MF tăng → n giảm => f giảm thì Un giảm do cảm biến quamáy phát tốc →∆u >0 tăng

=>T4 khoá bớt → T5 càng mở nhiều do nguồn + đặt B của T5 lớn lên =>

thế + đặt vào k3 càng tăng → ra khỏi k3 + → T6 mở nhiều hơn, nhiên liệu đi vào

động cơ diesel tăng → n

tăng

Sau quá trình n → n0 ( kéo tốc độ động cơ diezel tăng)

+ Khi tải MF giảm tơng tự < ổn địng tốc độ>

+Mạch phản hồi R10, CA3, C1 làm phản hồi âm mềm tăng thêm tính ổn

định cho ht

+ Bộ điều tốc này có thể lắp cho đi diezel bi chân vịt

cách điều chỉnh chiết áp CA1 → ta có thể điều chỉnh tốc dộ quay diezel từ

xa <điều chỉnh tốc độ>

- Nếu dịch CA1 tăng, thể + đặt B của T1 tăng → T1 khoá bớt → T3 Mởnhiều hơn, thế + điểm c của T3 đủ cửa + K2 tăng, Sig ra khỏi K2 tăng → T4khpá bớt → T5mở nhiều hơnn thế + đa K3 tăng → T6 mở nhiều hơn dòng quaNCD tăng → kéo thanh tăng nhiên liệu mở lớn → nhiên liệu đi vào nhiều hơn

→ tốc độ diezel tăng

Một số chức năng bảo vệ

+ muốn dừng máy ấn nút Stop1, toàn bộ sig cho trớc xuống mát, do vậy sig

ĐK=0 làm cho nT6 khoá, NCĐ mất điện lo xo keo thanh răng NR về vị trí 0 ngắt

T7 cung có vai trò nh T8, hạn chế theo sig cho trớc, Tại c qua CA5,R14,T17 bớt mở

- Đề phòng tăng n quá mức CA2,T2 → sig đa K1 bớt + đi

3 Bộ điều tốc làm việc theo nguyên lý kết hợp

2 mạch đo Tần số và dòng tải tác dụng

Chọn U1 = U2 => U3 = U4 đặt vào cuộn 4 và cuộn 5 của KĐT có thông số

nh nhau, mắc ngợc nhau 2 cuộn này không có tác động thay đổi từ khoá củaKĐT, điện kháng cuộn ct không thay đổi dòng chạy qua NCĐ I0 và lực hút NCĐ,

độ dịch chuyển TRNL X0, tốc độ n0 ứng f đm của MF

- Giả sử khi tải MT tăng → tốc độ Ndies giảm → f giảm N/V kéo fMC↑

→ Pha của Uf thay đổi đi nhờ các phần tử nhạy cảm tần số L1 C1 L2 C2 →

+ Chú ý:

Khi TRNL dịch chuyển làm cho roto của Sensin dịch chuyển theo tạo ra áp

ở cuộn 3 → tạo ra từ trờng ∅3 để giữ nguyên thanh răng NL khi f trở về đm ∅3 =

Góc lệch pha ξ càng bé, tải tác dụng càng nhiều, lực hút NCĐ cần tăng để

bù lại tác dụng đo dòng điện gây ra để cho f

2 2

++

∆

=

∆

K K

2 1 1 1 1

K K K

P K

2 1 2 2

2

K K K

P K

11

2 1

1

i i

f i

K K

K K

P K

P

NX:

Máy nào có độ hữ sai càng nhỏ thì máy đó nhận tải càng lớn

máy nào càng độ hữu sai càng lớn thì máy đó nhận tải càng ít

=> Tác động động cơ secro, tăng nhiên liệu → nhiệi độ hữu sai

→ Muốn phân phối đầu CS giữ các máy với nhau ta phải điều chỉnh

Pn P

Hình vẽ

- Máy mộy làm máy chủ

- 3 máy đang l/v hoà //

đồng thời kết hợp với việc phân bố tải P theo phơng pháp đặc tính tĩnh

Thoả mãn điều kiện:

α : CS của các máy phải nhận theo yêu cầu

- Để thoả mãn điều kiện trên, bộ TĐ phân bố tải tác động cần phải thoả mãnhai điều kiện riêng rẽ sau:

(phân bố tải tác dụng)

→ Quá trình đó đợc thực hiện thông qua Sig gửi tới các động cơ Secvô củacác bộ điều tốc các máy (điện tử → thiết áp có con chạy di chuyển → thay đổitham số cho tốc của quá trình ĐC → nam châm điện → NL vào động cơ diezel.)Hình vẽ:

Mạch đo tần số - Mạch đo dòng tải tác dụng + Dùng các phân tử mạch nhạy cảm tần số LC

- Đáp án của CL1 CL2 gây sụt áp R1, R2.

- Khi tải ↑→ f ↓→ UR2 > UR1→ Uf > 0 → IĐK≠ 0

→ Có dòng đi qua cuộn Công ty gây sụt áp trên toàn điện trở R

→ URf↓ => f↑

- Ngợc lại tải giảm → Uf > 0 → URf ↑ (f↑) => f ↓.+ Sau đó gửi Sig qua mạch KĐ

+ khi không có dòng tác dụng - trên thanh cái có dòng thuần kháng

Sig ra của KĐ tới ĐCSV

N,,,n diezel

Y E

∑

∑

=

n i

n n

Y Y

Y

Y U Y

U Y U

+++

+++

2

2 2 1 1

∑Các dòng ĐK đa vào ĐK các cuộn KĐT:

Iđk1 =

1

1 12

Từ đó dòng điện chạy vào động cơ secvô cảu bộ điều tốc thay đổi

→Điều khiển bộ điều tốc làm nhiên liệu đa động cơ diezel thay đổi => thay

đổi lợng tải các máy (đ/áp đặt động cơ secvô)

+ Nếu tải phân bố đều các máy U = V1 = U2 Un

i i

dk

i

R

U n nu R

U U n R

U U

U12 > điện áp những máy non tải

U12 > điện áp những máy quá tải

Do vậy những máy có Ui < U12, dòng đk chạy vào các cuộn đk của máy đó

có chiều làm cho động cơ sevô làm việc theo chiều tăng nhiên liệu vào động cơdisel để gánh thêm tải

Các máy có U1> U12, dòng đk chạy vào cuộn ĐK của KĐ cuả các máy đó cóchiều →Khi tải phân bố đều các máy, dòng tải các máy là nh nhau → U1 =

U2 Un (dòng tải tác dụng quyết định độ lớn cs các máy)

⇒ Mặt khác từ sơ đồ tơng: Xét U12 và Ui→ Iđki

Nếu Iđk1 > 0 → động cơ secro quay chiều tăng: Tăng nguyên liệu

Nếu Iđk1> 0 → động cơ secro quay chiều giảm: Giảm nguyên liệu

Chơng III: Hệ thống tự động hoà đồng bộ

 3.1Nguyên lý chung xây dựng HT TĐHĐB

- Quá trình HĐB yêu cầu nhanh chóng, chính xác, đặc biệt khi TPĐ không

có ngời ĐK, thì vấn đề HĐB vô cùng quan trọng

Điều kiện hoà đồng bộ

(góc lệch pha các vectơ điện áp các)

Cùng thứ - pha tơng ứng của lới Q MF định hoà tự pha)

Icb =

2

sin''

''2.2

2

1

o x

x x

d E K

Us: điện áp trợt giữa hai điện áp 2 máy

- Mô tả Vs tức thời, xét sự biến thiên của điện áp trợt giữa 2 điện áp trợt US

.)2

2 1 2