舵角指示器是用来检测舵叶相对于船舶首尾线的转向和转角的设备,其原理与电动传令钟相同。不过,传令钟的发送器是由手柄操纵,而舵角指示器的发送器则通过机械传动由舵杆驱动。在船舶航行中,舵角指示器时刻显示船舶行驶过程中舵叶的转动方向和角度,帮助船员掌握和控制船舶的方向,是保障航行安全的重要设备。
如果舵角指示不准确,在船舶操纵过程中出现舵角不准、跑舵、滞舵等舵机故障问题,特别是在密集水域航行期间,极易在短时间内引发水上交通事故。因此,深入了解舵角指示系统的工作原理和维护方法对船舶电子电气员/电机员至关重要。
舵角指示系统(自整角机式)是最传统、最经典且目前应用最广泛的类型。
下面我们通过工作原理、组成部分、常见问题及解决方法这几个方面对自整角机式舵角指示系统详细分析(以DAEYANG RUDDER ANGLE INDICATOR为例)
工作原理:
自整角机式舵角指示系统是基于电磁感应原理工作的同步跟踪系统,主要由舵角发送器和舵角接收器组成。
核心工作原理
系统核心是利用自整角机的同步传动特性:当舵叶被舵机带动偏转时,会同时带动舵角发送器(自整角机)的转子偏转。发送器转子产生的交变磁场通过三相绕组在接收器三相绕组中感应出电动势,使接收器转子产生整步力矩而偏转相同角度。接收器转子轴带动指针偏转,从而在刻度盘上指示出相应的舵叶偏转角度。
系统工作流程
1. 舵叶转动:当船舶操舵时,舵机带动舵叶偏转。
2. 机械传动:舵杆的转动通过机械连接传递给舵角发送器的转子。
3. 电信号转换:发送器转子绕组的电流变化产生变化的磁场,通过三相绕组将舵角位置信息转换为电信号。
4. 信号传输:电信号通过导线传输到安装在驾驶室、舵机房等位置的接收器。
5. 同步转动:接收器接收到电信号后,其转子因整步力矩作用而偏转相同角度。
6. 角度指示:接收器转子带动指针在刻度盘上偏转,指示出相应的舵叶偏转角度。
这种同步跟踪系统保证了无论舵叶处于什么位置,指示器都能实时、准确地显示相应的舵角,使操舵人员和指挥人员能够随时掌握船舵的动态。
组成部分:
舵角发送器(RUDDER ANGLE TRANSMITTER)
舵角发送器是安装在舵机上的自整角机,其转子通过机械连接与舵杆直接耦合。当舵杆转动时,会带动发送器的转子同步旋转。发送器负责将机械舵角位置转换为电信号,它是系统的信号来源。根据系统设计不同,发送器可能配有机械传动装置,如齿轮组或连杆机构,以适应不同舵杆结构和安装需求。
TX-453 舵角发送器(S/G ROOM)
舵角接收器(RUDDER ANGLE INDICATOR)
舵角接收器是安装在驾驶台、舵机房等需要观察舵角位置的自整角机。其转子带动指针偏转,指针在刻度盘上所指示的角度即表示舵叶偏转的角度。一个系统中通常有多个接收器,分别安装在驾驶室、应急操舵部位及舵机舱等不同位置,以便各处人员都能观察到舵角信息。

SE-150舵角接收器(S/G ROOM)
FE-130舵角接收器(E.C.C.)
3C-300舵角接收器(W/H CEILING)
SD-200舵角接收器(BRIDGE WING PORT&STBD)
RI-144 数字接收器
信号转换器(CONERTER PLATE)
为向VDR和ECDIS提供信号,必须安装信号转换器,该转换器的输入信号来自发送器的自整角机信号,输出信号为符合NMEA 0183 Ver.2.0标准的RS422数字信号。同时,转换器的输出信号海连接至数字接收器。转换器箱体/面板的输入电源为110VAC,而转换器本体的输入电源为16VAC.
RC-CB3信号转换器(CONVERTER PLATE)
变压器板(TRANSFORMER PLATE)
该变压器板负责为舵角发送器、舵角接收器以及信号转换器提供稳定的工作电源,同时也充当一个信号汇流与分配节点,将来自舵角发送器的信号线以并联拓扑的方式分配给驾驶台、驾驶台两翼等多个位置的远程舵角接收器,从而实现舵角信息的同步多点显示。
变压器板(TRANSFORMER PLATE)电路图
常见问题及解决方法
问题:舵角接收器显示不准确
解决方法:
1,拆卸6颗外围螺丝
2 移除玻璃防护罩
3,旋松中心主螺丝
4,将指针调整至零点位置,并拧紧中间螺丝。拧紧后,用手指轻弹指针以消除间隙。
5,安装外壳并拧紧6颗螺丝。6颗螺丝必须全部拧紧,否则可能导致水汽进入接收器内部,从而造成指示器故障。
自整角机式舵角指示系统作为船舶关键航行设备,其工作状态直接关系到船舶航行安全。掌握系统工作原理、组成部分及常见故障处理方法,对船舶电子电气员和操舵人员至关重要。通过定期维护、准确故障诊断和及时修复,可以确保系统始终处于良好工作状态,为船舶安全航行提供可靠保障。
在实际工作中,如果遇到复杂的舵角指示系统故障,应当及时寻求专业技术支持,同时充分利用备用设备和应急操舵系统,确保船舶航行安全。
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