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Steuerung für Schiffsruderanlagen Bei Schiffsrudermaschinen werden
häufig elektrische Steuerungen verwendet, mittels derer das Ruder, .das durch einen
E.ldktromotor angetrieben wird, durch ein auf der Kommandobrücke angeordnetes fernbetätigtes
Kommandoorgan in die jeweils gewünschte Lage geführt wird. Dabei soll einerseits
die Verstellzeit des Ruders, das der Bewegung des Fernbetätigungsorgans selbsttätig
nachgeführt wird, möglichst kurz sein. Andererseits wird auch eine möglichst hohe
Genauigkeit für die Einstellung des Ruders in die Sollsteflung, vor allem in der
Umgebung der Nullage verlangt. Die Aufgabe der Fernsteuerung läßt sich unter Verwendung
von in Brückenschaltung angeordneten Gebern für Sollwert und Istwert und eines im
mittleren Brückenzweig liegenden Steuerorgans für die DTehrichtung des 'Rudermotors
lösen. Die Erfindung bezieht sich auf eine solche Steuerung (Nachilaufstenerung)
und besteht darin, daß ein in Abhängigkeit von der Größe des Unterschiedes zwischen
Sollwert und Istwert die Steuerung des Rudermotors bewirkendes polarisiertes Relais
als Steuerorgan vorgesehen ist. Dadurch läßt sich eine besonders rasche und genaue
Wirkungsweise der Steuerung .erzielen, @die gegenüber den bisher für Schiffsruderanlagen
verwendeten Steuerungen noch die Vorteile besonders großer Einfachheit und Wirtschaftlichkeit
bietet.
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In der Zeichnung ist ein Schaltbild einer Steuerung nach der Erfindung
als Ausführungsbeispiel dargestellt.
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r ist das als Fernbetätigungsorgan vorgesehene Handrad des Steuerstandes
auf ,der Kommandobrücke, 2 ist der Ruderschaft, 3 der Ruderquadrant,
auf
den über ein Getriebe 4 .der Rudermotor arbeitet. Der Rudermotor wird in Leonardschaltung
betrieben und erhält seine Energie aus @d'em Steuergenerator ii zugeführt, der von
dem aus dem Netz PAT gespeisten Motor 12 angetrieben wird. Der Steuergenerator i.i
ist dabei mit einer unterteilten Erregerwicklung 13 versehen; deren linker oder
rechter Wicklungsteil Linkslauf bzw. Rechtslauf des Rudermotors 5 bewirkt.
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Als Sollwertgeber ist ein mit dem Handrads i gekuppeltes Poteutiometer
6 mit Abgriff 7 .und als Istwertgeber ein mit dem Ruderschaftogekuppeltes Potentiameter
$ mit Abgriff 9 vorgesehen: Sollwert- und Istwertgeber sind in einer ebenfalls aus
dem elektrischen Netz PN gespeisten Brückenschaltung angeordnet. Mit dem im mittleren
Brückenzweig liegenden Abgriffen 7 bzw. 9 am Sollwertgeber bzw. Istwertgeber ist
noch je ein längs einer besonderen Kontaktbahn beweglicher Abgriff gekuppelt und
elektrisch verbunden.. Die einzelnen Kontaktabschnitte 16, 17, 1.8, iig der
Kon-
taktbahn am Sollwertgeber einerseits und am :Istwertgeber andererseits
sind paarweise miteinander durch Leitungen verbunden. Diese stehen untereinander
durch Überbrückungswiderstände 2o in. Verbindung. Im mittleren Brückenzweig liegt
als Steuerorgan für die Drehrichtung des Rudermotors 5 ein polarisiertes Relais
ro, dessen Spule zwischen den Abgriff 9 am Istwertgeber und den mit ihm gekuppelten
Abgriff an der, Kontaktbahn 16, 17 geschaltet ist. Das polarisierte Relais 1o arbeitet
also in Abhängigkeit vom Strom im mittleren Brückenzweig und erregt in seinen beiden
Endstellungen die jeweils für die Drehrichtung des Rudermotors maßgebliche Hälfte
der Erregerwicklung i!3 des Steuergenerators i i. Es hat außerdein eine neutrale
Mittelstellung.
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Die Erregerspannung des Steuergenerators ist um die Nullage des Ruders
klein, weil in einem gewissen Bereich um die Nullage des Ruders herum ein mit dem
Steuerrad z gekuppelter Schalter 23 und ein mit dem Ruderschaft 2 gekuppelter Schalter
14 geöffnet sind und so einen im Erregerstromkreis des Steuergenerators liegenden
Widerstand;ii5 zur Wirkung bringen, der die Erregerspannung herabsetzt. In diesem
Bereich geschieht die Ruderverstellung deshalb mit herabgesetzter Geschwindigkeit
und erhöhter Genauigkeit. Gegen die Hartlagen zu werden die Schalter23 und 14 geschlossen,
überbrücken den Widerstand 15 und bewirken so eine vergrößerte Erregerspannung und
damit eine Drehzahlsteuerung des Rudermotors 5.
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Bei gleicher Lage der Abgriffe 7 und 9 am Potentiometer 6 (für die
Sollstellung) bzw. 8 (für die Iststellung) des Ruders ist die Brückenspannung Null,
der Anker des polarisierten Relais ro geht somit in die neutrale Stellung (Ausschaltstellung).
In keinem der beiden Wicklungsteile der Erregerwicklung des Steuergenerators ii
fließt dann Strom, und der Rudermotor steht. In die Steuerleitungen zwischen polarisiertem
Relais io und Erregerwicklung 13 sind außerdem Endschalter 2.i, 2@2 geschaltet,.
die bei Erreichen einer der Endstellungen des Ruderquadranten den Ruderantrieb ebenfalls
stillsetzen.
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Für die -Bemessung der Spule des polarisierten Relais und für deren
Wirkungsweise ist es besonders günstig, daß mit steigender Spannung am mittleren
Brückenzweig automatisch der Spule immer mehr Widerstand vorgeschaltet wird, nämlich
durch die Einschaltung der Widerstände .2o. Infolgedessen kann sich die Steuerspannung
des polarisierten Relais io immer nur in bestimmten Grenzen verändern. Je weiter
sich nämlich die Abgriffe 7 und 9 auseinanderbewegen, um so mehr Widerstände 2o
werden dem polarisierten Relais io vorgeschaltet.
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Die beiden Kontaktbahnen enthalten beim hier dargestellten Ausführungsbeispiel
je fünf Kontaktabschnitte. Die Kontaktbahnen lassen sich aber je nach dem Bedarfsfall
beliebig fein unterteilen. Es kann vorteilhaft sein, die Kontaktabschnitte und die
Potentiometer kreisbogenförmig nach Art eines Kollektors anzuordnen. Man kann ferner
grundsätzlich auch mehrere Geschwindigkeitsstufen durch entsprechende Steuerung
mehrerer Widerstandsstufen im Erregerstromkreis des Steuergenerators vorsehen: Nachlaufsteuerungen
mit Birückenschaltung von Sollwertgeber und Istwertgeber, bei denen ein in Alahängigkeit
von der Größe des Unterschiedes zwischen Sollwert und Istwert gesteuertes Steuergerät
zur Drdhrichtungsumkehr und Änderung der Verstellgeschwindigkeit des Rudermotors
vorgesehen ist, insbesondere in Verbindung mit der Anwendung eines veränderlichen
Widerstandes im mittleren Brückenzweig, sind überall da mit Vorteil anwendbar, wo
es darauf ankommt, -die Einstellbewegung des Ruders rasch auszuführen. Die Genauigkeit
der Einstellung beim Kurssteuern wird dadurch gewährleistet, daß in einem entsprechenden
Bereich selbsttätig für eine Verlangsamung der Ruderbewegung gesorgt wird.