Система стабилизации скорости вращения азимутальной антенны

Точность определения координат в значительной степени зависит от частоты вращения азимутальной антенны. Система автоматической стабилизации скорости вращения азимутальной антенны предназначена для обеспечения строго постоянной скорости вращения азимутальной антенны при всех внешних возмущениях.

САР включает в себя колонну привода, состоящую из основного двигателя и исполнительного двигателя постоянного тока с тахогенератором; блок выявителя угла – БВ-004; блок автоматики САР – БВ-010; электромагнитный усилитель – Эму-5П; блок питания – БП-119.

Номинальная частота вращения азимутальной антенны – 100 об/мин. Для обеспечения равномерной частоты вращения азимутальной антенны с точностью не хуже ±0,1% при всех дестабилизирующих воздействиях применен электромеханический привод с автоматической стабилизацией частоты вращения.

Для жесткой стабилизации скорости вращения азимутальной антенны радиомаяка применена комбинированная система автоматического регулирования (рис.1).

В основу работы САР положен метод сравнения опорной частоты и частоты вращения антенны с последующей выработкой сигнала рассогласования.

Азимутальная антенна, являясь нагрузкой САР через дифференциальный редуктор (Д), получает комбинированное воздействие двух систем – регулируемой и нерегулируемой.

Суммирование этих подсистем осуществляется через дифференциальный редуктор (механическое суммирование). Нерегулируемая система создает главную часть скорости Ω_н, а регулируемая система – оставшуюся часть скорости Ω_р. Скорость вращения азимутальной антенны Ω_аз равна сумме скоростей Ω_н и Ω_р:

Ω_аз = Ω_н + Ω_р

Регулируемая система является системой с отрицательной обратной связью. Датчик опорной скорости выдает сигнал, пропорциональный требуемой скорости вращения азимутальной антенны, который постоянно сравнивается с заданной скоростью в устройстве сравнения сигналов (В).

Выходной сигнал устройства сравнения (сигнал рассогласования) равен

ε = Ω₀ - Ω_аз,

где Ω₀ - величина сигнала, пропорциональная скорости вращения азимутальной антенны, равной 100 об/мин (опорный сигнал);

Ω_аз - величина сигнала, пропорциональная скорости вращения азимутальной антенны.

В режиме стабилизации, когда скорость вращения азимутальной антенны равна 100 об/мин, сигнал рассогласования может быть равен нулю или постоянной величине. Сигнал рассогласования после усиления приводит во вращение исполнительный двигатель регулируемой системы МИ-21ФТ. Если асинхронный двигатель нерегулируемой системы придает антенне скорость вращения, равную 100 об/мин, сигнал рассогласования равен нулю и двигатель МИ-21ФТ не вращается.

Если асинхронный двигатель нерегулируемой системы придает антенне скорость вращения больше или меньше 100 об/мин, сигнал рассогласования в этом случае равен какой-то постоянной величине, и двигатель МИ-21ФТ вращается с постоянной скоростью, соответственно уменьшая или увеличивая скорость вращения антенны до 100 об/мин.

Сравнение величин опорного сигнала и сигнала, пропорционального скорости вращения азимутальной антенны, осуществляется в устройстве сравнения при помощи главной отрицательной обратной связи (ГООС).

Структурная схема САР представлена на рис. 2.

В качестве датчика опорной скорости применен кварцевый задающий генератор (КЗГ), который выдает импульсы со стабильной частотой, равной 30 Гц. Эта частота является опорной для получения скорости вращения азимутальной антенны, равной 100 об/мин.

Для получения сигнала ГООС используются сигналы датчика «36», на выходе которого частота импульсов напряжения, пропорциональна скорости вращения антенны. При скорости вращения азимутальной антенны, равной 100 об/мин, датчик «36» дает частоту 60 Гц. Сигнал с выхода датчика «36» поступает на делитель частоты (ДЧ), где его частота делится на два.

Импульсы от КЗГ и от ДЧ поступают на входы выявителя угла (ВУ), в котором происходит выделение фазового угла между импульсами опорной частоты (кварцованной) и частоты с делителя на два, пропорциональной скорости вращения (контролируемая частота).

Если опорная частота (f₀) равна контролируемой частоте (f_к), то напряжение на выходе ВУ не изменяется по времени, что соответствует скорости вращения азимутальной антенны, равной 100 об/мин.

В случае отклонения скорости вращения антенны от заданной, равной 100 об/мин, напряжение на выходе ВУ начнет изменяться до тех пор, пока частоты f₀ и f_к не станут равными.

Сигнал рассогласования ε_ά подается на один из входов сумматора Σ усилителя напряжения (Ун).

Кроме основного регулирующего сигнала, на вход сумматора подается напряжение местной отрицательной обратной связи (МООС) по скорости вращения регулируемого двигателя. МООС по скорости управляемого двигателя вводится для уменьшения инертности и повышения линейной части системы, охваченной этой обратной связью. Напряжение МООС вырабатывается тахогенератором постоянного тока (ТГП), встроенным в двигатель МИ-21ФТ.

В сумматоре Σ производится сложение всех сигналов, поступающих на его входы. Выходной сигнал сумматора представляет собой управляющий сигнал ε_у, равный алгебраической сумме всех входящих сигналов.

Управляющий сигнал ε_у поступает на вход усилителя напряжения. Усиленный по напряжению сигнал поступает на электромагнитный усилитель (ЭМУ), где он усиливается по мощности до величины, необходимой для управления исполнительным двигателем (ИД) регулируемой системы. Коэффициент усиления по напряжению всего усилительного канала регулируется резистором, установленным в усилителе напряжения (УН).

Линейка допускового контроля (ЛДК) блока БВ-010 определяет отклонение скорости вращения азимутальной антенны от заданного значения на ±0,2 % при возникновении ненормальных режимов и выдает сигнал аварии.

Для уменьшения влияния ветровых нагрузок азимутальной антенны на стабильность работы САР антенна помещена в радиопрозрачное укрытие.

Дата добавления: 2015-07-14