📀О ЧЕМ РЕЧЬ
Движитель Фойта-Шнайдера. Именно на базе него компания АВВ создавала концепт своего движителя. Но почему Dynafin является принципиально другим устройстов? Принцип управления! В классическом движителе Фойта-Шнайдера управление лопастями групповое, что не позволяет избежать паразитных движений лопастями и не позволяет оптимизировать процесс управления. В устройстве Dynafin каждая лопасть управляется отдельно на всех этапах: задача угла, модели вращения, получение обратного сигнала, коррекция сложно просчитываемых факторов. Именно индивидуальный контроль позволяет максимизировать производительность хорошего, на самом деле, движителя.
Каждый "плавник" управляется индивидуально посредством электродвигателя с постоянными магнитами, а барабан вращается независимым электродвигателем.
📀ПЕРЕДАЧА ЭНЕРГИИ
Барабан вращается только в одну сторону, но с разной частотой. Момент передается от главного электродвигателя через наклонную зубчатую передачу (редуктор конический).
А теперь главнй вопрос: как именно передается электроэнергия на электродвигатели "плавников", питание на датчики положения и снимается сигнал с них? Барабан вращается вместе со всеми лопастями, кабель к ним не подвести, быстро закрутится и порвется.
АВВ довольно скромно описали метод передачи, обозвав его контактным кольцом. Но мы-то знаем, о чем речь.
На Рисунке 4 контактная группа, способная передавать до 8 МВатт мощности, назначение которой остается для меня тайной. Азиподы тоже имеют такую контактную группу, так как способны совершать вращение вокруг вертикальной оси на 360 градусов. В общем, надежная вещь, при должном уровне обслуживания. Проблемы такой передачи - износ щеток, что обычно из графита выполнены и выгорание контактных колец, что не является нормой, но случается в работе.
Давай попробуем посчитать, сколько же нужно колец, чтобы передать энергию на электродвигатели и получить обратный сигнал от датчиков. Предположим, что имеем дело с пятилопастным агрегатом. Каждый электродвигатель подключен двумя проводами (постоянный ток, постоянные магниты), для работы датчика угла поворота необходимо еще 3 сигнальных провода как минимум. Получается 2 силовых и 3 сигнальных на каждый электродвигатель. 25 проводов к моторам и 1 провод заземления, итого 26 контактных колец... Многовато... Думаю, что сигнальные провода соединяются все-таки в инкодер на самом движителе и на выход идет одна-две пары, коих достаточно для обработки генерируемых сигналов с высокой скоростью, что расшифровываются декодером уже на пульте управления. Но это предположение, АВВ об этом не пишет.
📀ЦИФРОВОЙ ВИНТ
Концепция цифрового винта - это база, заложенная в принципиально другую систему управления судном. При классической компоновке с гребным винтом и пером руля, для управления судном нужно задать частоту вращения винта (шаг винта в случае с ВРШ) и угол положения пера руля. Какие вводные нужны для управления судном с движителем Dynafin? Параметров на самом деле чуть больше, чем в "классике", но система управления берет на себя все тяготы исчислений и от оператора требуется ввести вектор упора и желаемую скорость (в том числе и нулевую).
Что там с цифровым винтом? Движитель Dynafin позволяет сократить систему управления до одного джойстика, а довольно большой объем данных (убедишься сам чуть ниже) преобразовать в виртуальную стрелку, длинна которой будет эквивалентна создаваемому упору.
Чтобы правильно позиционировать индивидуально каждую лопасть, нужно знать где она находится, поэтому положение барабана постоянно отслеживается. Величина упора зависит от частоты вращения барабана, тоже отслеживается и задается. Эксцентриситет (точка "Е" на Рисунке 6) является точкой, в которую направляется упор всех лопастей, то есть точка, к которой лопасти расположены перпендикулярно во время активного хода. Поворотом регулируется положение эксцентриситета, а ровно и направления упора.
Посмотри на Рисунок 6. В расположении лопастей нет вообще никакой симметрии. Они расположены именно так, чтобы обеспечить наибольшую эффективность. Модель движения лопастей скопирована с таковой хвоста кита.
📀ПРОБЛЕМЫ
Они есть и дело тут не в производительности системы счислений, она-то работает хорошо и быстро; как заявляет АВВ - 0,05 секунды - интервал обработки данных.
Проблема в том, что при упоре в воду будет появляться разница между заданным углом положения лопатки и реальным. Эту ошибку нужно учитывать, чтобы система управления не входила в режим рысканья. Нужно вводить поправку. А еще нужно вводить дифференциальную составляющую этой поправки, ведь при работе в неспокойной воде сопротивление лопастям будет меняться.
Если лопасть или лопасти выйдут из строя, нужно как-то обеспечить их "флюгерное" положение так как из-за специфической формы лопасти ровно в потоке без внешнего воздействия находиться не смогут. Центробежная сила будет выталкивать и разворачивать их, а поток воды стремиться вернуть обратно. В итоге получится большой вобблер, создающий дополнительное сопротивление. Эту задачу тоже нужно решить.
Буду продолжать следить за развитием этого типа движителя и делиться новостями.
Подписывайся и читай интересные технические статьи!
