Руководитель занятия:

ВВОДНАЯ ЧАСТЬ

10 мин.

1.

Общие сведения о системе передачи азимута

15 мин.

2.

Система передачи азимута на ИКО

20 мин

3.

Система передачи азимута на ВИКО

15 мин

4.

Блок сервоусилителя ВИКО

20 мин

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ

10 мин.

№ п\п

Изучаемый вопрос

метод

время

1

2.1

2.2

2.3

2.4

3.

Вступительная часть:

• Прием доклада дежурного по взводу;

• Проверка личного состава и готовности к занятию;

• Опрос по предыдущей теме

Назначение индикатора контроля.

Взаимосвязь элементов функциональной схемы индикатора контроля.

• Доведения темы, целей занятия и учебных вопросов;

Обратить внимания на то, что успешное боевое применение РЛС обеспечивается твердыми знаниями РЛ техники. Необходимо заинтересовать студентов в изучении РЛС, знание которой обогатит память любого инженера.

Основная часть.

Первый учебный вопрос.

Общие сведения о системе передачи азимута (слайд №81,82)

Система передачи азимута предназначена для синхронной передачи угла поворота антенны к различным системам и устройствам.

Состав СПА (слайд № 83):

• блок сельсинов – бл. 5;

• система передачи азимута на ИКО (СПА ИКО);

• система вторичной передачи азимута (СВПА);

• система передачи азимута на ВИКО (СПА ВИКО).

Задающим устройством СПА является блок сельсинов бл.5, в котором вырабатываются напряжения синхронизации для СПА ИКО, СПА ВИКО, системы вращения и синхронно-следящего привода запросчика. Передача угла поворота антенны сельсин-датчикам бл. 5 осуществляется от блока привода вращения антенны (бл. 154) через редуктор блока токосъемников (бл. 112).

СПА ИКО является одноканальной синхронно-следящей системой и управляет:

• отклоняющей системой ИКО;

• датчиком азимутальных отметок;

• сельсин-датчиками СВПА.

Ошибка передачи угла поворота при скорости вращения антенны 4 об/мин составляет не более 1^0.

СПА ВИКО является двухканальной синхронно-следящей системой и управляет:

• отклоняющей системой ВИКО;

• датчиком азимутальных отметок;

• ошибка - не более 1,5⁰ при скорости вращения антенны 4 об/мин.

СВПА управляет:

• азимутальными устройствами имитатора целей и помех в блоках 80-84;

• датчиком азимутальных стробов в бл. 58, 187;

• синусно-косинусным механизмом в бл. 143, 187;

• датчиком сектора сканирования в бл. 143, 187.

Передача угла поворота антенны на системе вращения и сканирования антенны (СВСА) осуществляется одноканальной ССП, а на запросчиках – двухканальной ССП.

Контрольные вопросы

1. Назначение системы передачи азимута антенны.

2. Принцип работы индукционной следящей системы в трансформаторном режиме.

Второй учебный вопрос.

Система передачи азимута на ИКО

СПА ИКО предназначена для синхронного вращения с антенной отклоняющей катушки ИКО, датчика азимутальных отметок и сельсин-датчиков СВПА.

Состав:

• сельсин-датчик М2 в блоке сельсинов - бл.5;

• блок серводвигателей ИКО – бл. 59;

• блок сервоусилителей ИКО – бл. 60).

Функциональная схема

СПА СПА ИКО работает в режиме непрерывного вращения.

Управление системой производится синхронной передачей на сельсинах, работающей в трансформаторном режиме (слайд № 85).

Задающим устройством системы является бесконтактный СД М2 (бл. 5), ротор которого механически связан через редуктор передачей 1:1 с валом антенны. Обмотка возбуждения и обмотка синхронизации расположена в статоре.

Обмотка возбуждения запитывается переменным напряжением ~ 115 В, 400 Гц. Обмотка синхронизации электрически связана с обмоткой сельсин-трансформатора М4 (бл. 59).

При вращении антенны на однофазной обмотке С1С2 СТ М4 возникает переменное напряжение рассогласования, амплитуда которого зависит от угла рассогласования. Это напряжение через переключатель В1 в положении СЛЕЖЕНИЕ поступает в блок сервоусилителя (бл. 60), где усиливается по мощности и управляет работой серводвигателя М5. Двигатель через редуктор вращает ротор СТ М4 в сторону уменьшения угла рассогласования и нагрузку.

Нагрузкой является отклоняющая катушка бл. 122 и вал датчика азимутальных отметок.

При положении переключателя В1 ИМИТАТОР управляющее напряжение ~ 6,3 В на сервоусилитель подается с трансформатора Тр2 (обм. 5,6), обеспечивающая вращение нагрузки независимо от положения антенны.

Состав и принцип работы сервоусилителя блока 60 аналогичен блоку сервоусилителя АПЧ (бл. 42).

Регулировки блока 60:

• потенциометр R1 УСИЛЕНИЕ изменяет амплитуду напряжения рассогласования, снимаемого с СТ М4;

• потенциометр R16 СИММЕТРИЯ осуществляет баланс схемы фазочувствительного выпрямителя при отсутствии входного сигнала;

• потенциометр R10 ИМИТАТОР регулирует величину переменного входного напряжения ~ 6,3 В для изменения скорости вращения развертки ИКО при неподвижной антенне.

Блок серводвигателя (бл. 59)

Элементы схемы

Сельсин-трансформатор М4 – бесконтактный сельсин. Обмотка синхронизации Р1, Р2, Р3 электрически связана с обмоткой синхронизации СД М2 (бл. 5). С однофазной обмотки С1С2 снимается напряжение рассогласования. Для ориентирования развертки ИКО статор сельсина можно поворачивать через передачу ручкой ОРИЕНТИР.

Серводвигатель М5 - асинхронный двухфазный электродвигатель с полым ротором. Обмотка возбуждения С1С2 и обмотка управления У1У2 расположены в статоре и конструктивно сдвинуты по отношению друг к другу на 90⁰. Напряжение возбуждения подается с Тр2 (бл. 60) через фазосдвигающий конденсатор С12. Управляющее напряжение подается с выходной обмотки магнитного усилителя У1. Фазовый сдвиг между Uвоз и Uупр необходим для получения вращающего момента.

Датчик азимутальных отметок В1 механического типа состоит из четырех контактных групп 1, П, Ш, 1V, управляемых кулачками при вращении двигателя М5.

Контактные группы 1, П замыкаются через 10⁰ угла поворота антенны и управляют схемой формирования 10⁰ азимутальных отметок (бл. 24).

Контактная группа Ш замыкается через 30⁰ и управляет схемой формирования 30⁰ азимутальных отметок (бл. 24).

Контактная группа 1V замыкается через 1 оборот антенны и управляет схемой формирования отметки СЕВЕР (бл. 126).

Система вторичной передачи азимута

Система вторичной передачи азимута предназначена для формирования напряжений, изменяющихся в соответствии с законом вращения антенны.

СВПА состоит из задающих и принимающих устройств и вырабатывает напряжения, изменяющиеся в соответствии с законом вращения антенны.

Задающее устройство СВПА

• сельсин-датчик М1 – контактный сельсин. На него нагружено три сельсин-трансформатора, расположенных в имитаторах цепей в блоках 80, 81, 82;

• сельсин-датчик М2 – контактный сельсин, нагрузкой которого является СТ блока 84 и два СТ блока 143 (бл. 187);

• сельсин-датчик М3 – контактный сельсин, нагрузкой которого являются два СТ в имитаторе помех (бл. 83), два СТ датчика азимутальных стробов блока 58 (бл. 187) и один СТ пульта управления СВАА блока 143 (бл. 187);

• сельсин-датчик М6 – для вспомогательных целей.

Принимающее устройство СВПА состоит: (слайд № 91)

• СТ М1 блоков 80, 81, 82 и СТ М1, М2 блока 83 вырабатывают напряжения, управляющие схемами имитации целей и помех в заданном азимуте;

• СТ М1, М2 блока 58 и СТ М4, М5 блока 187 вырабатывают напряжения, управляющие в заданных азимутах схемой формирования двух азимутальных строб-импульсов при местном и дистанционном управлении;

• СТ М1, М2 блока 143 и СТ М2, М3 блока 187 входят в состав синусно-косинусного механизма и управляют схемой компенсации ветра блока 38;

• СТ М1 блока 84 вырабатывает напряжение для управления схемой имитации напряжения ветра;

• СТ М4 блока 143 и СТ блока 187 вырабатывают напряжение, управляющее схемой сканирования ДН антенны в вертикальной плоскости в заданном азимуте.

Принцип работы СВПА заключается в том, что при вращении задающего устройства с выходных обмоток сельсин-трансформаторов принимающего устройства снимается переменное напряжение частотой 400 Гц, промодулированное в соответствии с законом вращения антенны.

Контрольные вопросы

1. Назначение системы передачи азимута на ИКО.

2. Какие основные функциональные элементы входят в состав СПА на ИКО.

3. Назначение СВПА.

Входной блок ВИКО предназначен (слайд № 66):

• для усиления комплексного сигнала, приходящего по кабельной линии с блока сопряжения (бл. 126):

• для выделения из комплексного сигнала импульса запуска;

• для передачи импульсов синхронизации по кабельной линии на РЛС в режиме внешней синхронизации;

• для усиления и передачи масштабных отметок дальности и азимута на аппаратуру сопряжения с радиовысотомером.

Состав блока(слайд № 67):

• усилитель - Л1а

• катодный повторитель-

• амплитудный селектор - Л3а

• каскад формирования запуска – Л3б

• каскад синхронизации – Л2

• каскад сопряжения – Л4а, Л4б.

Комплексный сигнал положительной полярности с кабельной линии усиливается каскадом Л1а, собранном по схеме реостатного усилителя, и через катодный повторительЛ1бподается на блок видеосигналов (бл. 24).

Амплитудный селектор запуска Л3апутем ограничения комплексного сигнала снизу выделяет импульсы синхронизации, которыми запускается каскад формирования запускаЛ3б, собранный по схеме ждущего блокинг-генератора.

Блокинг-генератор формирует кратковременный импульс для запуска блоков ВИКО.

При работе РЛС в режиме внешней синхронизации пусковые импульсы с ВИКО соседней РЛС поступают на каскад синхронизации Л2, нагрузкой которого является кабельная линия. Сформированные с линии отрицательные пусковые импульсы через блок сопряжения (бл. 126) поступают на синхронизатор (бл. 25).

Для сопряжения РЛС с аппаратурой высотомера используются два катодных повторителя – Л4аи Л4б, которые исключают взаимное влияние сопрягаемых изделий по каналам азимутальных отметок и отметок дальности.

Контрольные вопросы

3. Назначение входного блока ВИКО.

4. Назначение элементов структурной схемы блока ВИКО.

Третий учебный вопрос.

Система передачи азимута на ВИКО

Назначение и состав системы

СПА предназначена для синхронного вращения с антенной отклоняющей катушки и датчика азимутальных отметок ВИКО.

Она представляет собой двухканальный ССП, работающую в режиме непрерывного слежения и повышающую точность слежения развертки ВИКО за положением антенны.

С о с т а в (слайд № 94):

• сельсин-датчик ГО М5 и ТО М6 блока 5;

• дифференциальные сельсины ТО М» и ТО М1 блока 95;

• блок серводвигателей ВИКО, бл. 76;

• блок сервоусилителя ВИКО, бл. 55.

Принцип работы

Задающее устройство системы расположено в блоке сельсинов бл. 5 и состоит из ЛД ГО М5 м СД ТО М6, роторы которых связаны с валом антенны передачей 1:1 и 36:1 соответственно.

Принимающим устройством являются сельсин-трансформаторы ГО М3 и ТО М1 (М2), расположенные в исполнительном механизме ВИКО – блоке серводвигателя бл. 76.

Между обмотками синхронизации СД и СТ включены дифференциальные сельсины ГО М2, ТО М1, расположенные в выносном пульте управления бл. 95.

При вращении антенны на однофазных обмотках СТ появляются напряжения рассогласования.

При углах рассогласования менее 3⁰ … 5⁰ работает точный канал сервоусилителя бл. 55, при углах рассогласования больше 3⁰ … 5⁰– грубый канал. Переключение каналов осуществляется в блоке 55.

Усиленное напряжение рассогласования ГО (ТО) управляет работой серводвигателя М; бл. 76, который через редуктор поворачивает отклоняющую катушку, кулачки датчика азимутальных отметок В1 и роторы СТ ГО М3 и СТ ТО М1 (М2) блока 76.

Элементы структурной схемы

(слайд № 94):

Блок 5. Сельсин-датчики М5, М6 – контактные сельсины, обмотки возбужденияВ1В2 которых размещены в роторе и запитываются переменным напряжением 70…100 В, 50 Гц. Обмотка синхронизацииФ1Ф2Ф3 соединены с роторными обмотками дифференциальных сельсинов бл. 95.

Блок 95. Дифференциальные сельсины М2 М1 используются для удобства ориентирования ВИКО и электрического согласования сельсинов ГО и ТО. Статор и ротор ДС имеют трехфазные обмотки синхронизации. Роторная обмотка ДС соединяется с обмоткой синхронизации СД, а статорная обмотка – с обмоткой синхронизации СТ(слайд № 95).

Физические процессы, происходящие в ДС, аналогичны процессам в обычных сельсинах.

Поворачивая ротор дифференциального сельсина ОРИЕНТИР, производят ориентирование отклоняющей системы (развертки) ВИКО по отметке СЕВЕР.

Поворачивая статор ДС СОГЛАСОВАНИЕ, производят совмещение нулей напряжений, снимаемых с однофазных обмоток СТ ГО и ТО.

Регулировки ОРИЕНТИРОВАНИЕ и СОГЛАСОВАНИЕ производятся в ДС ГО М2.

Блок 76. Сельсин-трансформаторы ТО М1 и М2 вырабатывают напряжение рассогласования точного отсчета. СТ М1 вырабатывает с передачей 36:1, а СТ М2 – 23:1.

Сельсин-трансформатор ГО М3 вырабатывает напряжение рассогласования грубого отсчета.

Серводвигатель М4 и датчик азимутальных отметок В1 аналогичны устройствам блока 59.

Контрольные вопросы

1. Назначение ВИКО.

2. Отличительные особенности ИКО и ВИКО.

3. Отличительные особенности СПА ИКО и ВИКО.

Четвертый учебный вопрос.

Блок сервоусилителя ВИКО (бл. 55)

Назначение и состав(слайд № 96):

Блок представляет собой усилитель низкой частоты, который предназначен для усиления напряжения рассогласования точного и грубого отсчетов до величины, обеспечивающей работу электродвигателя М4 блока 76.

С о с т а в

• фазосдвигающий контур;

• стабилизирующий четырехполюсник;

• схема сдвига «ложного нуля»;

• предварительный усилитель ГО – Л3б;

• предварительный усилитель ТО – Л3а;

• переключатель каналов – Л4;

• инверсный каскад – Л5;

• усилитель мощности – Л6, Л7.

Для увеличения точности передачи угла поворота антенны развертке ВИКО (ВИКО удалено от антенны на расстояние до 1000 м) сервоусилитель состоит из двух каналов: грубого и точного.

При рассогласованиях менее 3⁰…5⁰работает точный канал. При этом напряжение рассогласования ТО поступает с СТ М1 (М2) бл. 76 на фазосдвигающий контур, который компенсирует набег фазы несущей частоты (относительно фазы питающей сети) в цепях канала ТО, что необходимо для получения максимального синхронизирующего момента на валу двигателя. С выхода фазосдвигающего контура сигнал ТО подается на стабилизирующий четырехполюсник, который препятствует возникновению паразитных автоколебаний в системе, то есть колебаний вала двигателя отклоняющей катушки, а значит, и развертки около положения согласования.

Стабилизирующий четырехполюсник собран по схеме Т-образного фильтра, состоящего из конденсаторовС6иС7и резисторовR8иR9(слайд № 97).

При изменении скорости или направления вращения антенны РЛС в ССП могут возникнуть собственные незатухающие колебания выходной оси(вала двигателя) с частотой F2…4 Гц. При этом напряжение частотыf= 50 Гц, поступающее с сельсин-трансформатора, модулируется частотойFи поддерживает собственные колебания системы, в результате чего развертка на экране ИКО будет вращаться неравномерно (рис. 47, слайд № 107).

Причиной незатухающих колебаний является отставание по фазе момента вращения двигателя от напряжения рассогласования на входе СВУ за счет зон нечувствительности (инерции) у элементов ССП и наличия люфта в зубчатых передачах редуктора бл. 76.

Действие четырехполюсника сводится к тому, что он создает опережающий сдвиг по фазе модулирующему напряжению частоты Fна времяt, компенсирующий запаздывание момента вращения. При этом при подходе к согласованному положению на валу двигателя действует тормозящий момент и паразитные колебания не возникают.

Для эффективного подавления автоколебаний параметры четырехполюсника должны удовлетворять соотношению

f =1/ 2πRC,

где f –частота сети (несущая частота сигнала), равная 50 Гц;

R– сопротивление резистора, равное;

С –емкость конденсатора, равная.

Разброс параметров резисторов и конденсаторов стабилизирующего четырехполюсника, а также уход частоты сети отрицательно влияет на устойчивую работу следящей системы. Устойчивость системы регулируется потенциометром R9 УСТОЙЧИВОСТЬ, с помощью которого четырехполюсник настраивается в резонанс с частотой сети.

Далее сигнал ТО усиливается предварительным усилителем Л3аи подается на инверсный каскадЛ5, вырабатывающий два управляющих напряжения ТО, сдвинутых по фазе на 180⁰для питания двухтактного усилителя мощностиЛ6, Л7, с выхода которого усиленное по мощности управляющее напряжение подается на обмотку управления серводвигателя М4 бл. 76 для вращения нагрузки и на предварительный усилитель ТО для стабилизации системы (отрицательная обратная связь).

При работе по точному каналу СПА работает в режиме СЛЕЖЕНИЕ.

При по При появлении рассогласования более 3⁰…5⁰система переключается на грубый канал. При этом напряжение рассогласования ГО с СТ М3 бл.76 поступает на схему сдвига ЛОЖНОГО НУЛЯ, которая исключает отклоняющей катушкой ВИКО, равным 180⁰, то есть на ЛОЖНОМ НУЛЕ.

Схема сдвига ЛОЖНОГО НУЛЯ состоит из фазосдвигающего моста и трансформатора напряжения сдвига. Фазосдвигающий мост обеспечивает согласование фаз напряжения СТ ГО и напряжения сдвига UсдвтрансформатораТр2.

Схема сдвига ЛОЖНОГО НУЛЯ используется для исключения возможности работы системы с рассогласованием в 180⁰, что характерно для двухканального ССП с четным коэффициентом редукции 1:36 между сельсинами ГО и ТО.

Сельсинная пара СД-СТ ГО имеет два состояния равновесия:

• устойчивое при θ = 0/360⁰/ /«истинный нуль»/;

• неустойчивое при θ = 0/180⁰/ /«ложный нуль»/

и в принципе не может работать с рассогласованием 180⁰.

В то же время сельсинная пара ТО имеет устойчивых и неустойчивых равновесий в 36 раз больше. Поэтому неустойчивому равновесию грубого канала при θ = 180⁰ соответствует устойчивое равновесие точного канала при θ = 0⁰и, если угол рассогласования между первоначальным положением антенны РЛС и развертки ИКО равен ≈ 180⁰, то при включении вращения антенны СПА будет работать по сигналу ТО (посколькуU_го ≈ 0), то есть на ЛОЖНОМ НУЛЕ.

Для сбивки ЛОЖНОГО НУЛЯ в канал ГО последовательно с напряжением сельсин-трансформатора ГО М3 бл 76, поступающим через разъем Ш1к.10, 6 вводится напряжение с Тр2 такой величины, чтобы суммарное напряжениеU_го и U_сдв имело нулевое значение при угле рассогласования, соответствующим максимальному значению амплитуды сигнала ТО(слайд № 98).При этом устраняется совпадение ЛОЖНОГО НУЛЯ ГО с истинным нулем ТО, однако нарушается совпадение истинного нуля ГО с истинным нулем ТО при угле рассогласованияθ = 0⁰.

Для устранения этого явления производят фазирование сельсин-трансформатора ГО путем поворота его статора на угол 2,5⁰(θ_сдв = 90⁰:36⁰ = 2,5⁰).

Работа СПА на ЛОЖНОМ НУЛЕ становится невозможной, поскольку неустойчивому равновесию грубого канала соответствует неустойчивое равновесие точного канала, при выходе из которого СВУ переключается с точного канала на грубый. СПА отрабатывает рассогласование по сигналу ГО пока не войдет в состояние устойчивого равновесия по ГО и ТО (U_го = 0).

Усиленный в предварительном усилителе Л3бсигнал ГО подается на переключатель каналовЛ4, который, срабатывая, подключает на вход инверсного каскада сигнал ГО, отключая одновременно сигнал ТО.

После отработки двигателем по сигналу ГО появившегося рассогласования система автоматически переключается на точный канал.

Напоминаю о влиянии работы САВ на тактико-технические характеристики РЛС, в частности, на ошибку в определении азимута цели; подчеркивает особенности электромеханического принципа построения схемы формирования азимутальных отметок, системы вращения отклоняющих катушек ИКО и ВИКО, достоинства и недостатки этого принципа (ВТ и ВС п-ка, Раздел 1, Т-6).

Пров Провожу контрольный опрос по материалу текущего занятия;

1. Принцип построения индукционной синхронной передачи в трансформаторном режиме.

2. Перечислить основные системы передачи азимута (СПА на ИКО, СПА на ВИКО, СВПА), их краткая характеристика.

3. Какие основные элементы входят в состав СПА на ИКО, взаимодействие этих элементов.

4. Отличительные особенности СПА на ВИКО

Заключительная часть

- Вывод по занятию;

Достигнуты учебные цели;

- Вопросы для контроля усвоения материала

Задание на самоподготовку:

1. Повторить принцип построения и работы индукционной синхронной передачи.

2. Повторить назначение, принцип построения и структурную схему ИКО и ВИКО.

3. Изучить СПА на ИКО и ВИКО в объеме функциональных схем. Техническое описание 5Н84.

4. Подготовиться к программированному опросу по индикаторной аппаратуре.

Окончание занятия;

устно

устно

устно

под запись

под запись

под запись

под запись

под запись

устно

устно

письменно

1 мин

2 мин

5 мин

2 мин

15 мин

20 мин

20 мин

20 мин

2 мин

3 мин

5 мин