Свободы хочется и денег. Сидеть бы на палубе, трескать вино... А вечером -дамы... А П Чехов


Previous Entry Share Next Entry
парАход №25 Автопилот...
...хочу в окиян...
2012sillybilly
парАход №245Автопилот....
iCAE2MPK4

   Давно не затрагивал тему "как построить парАход...". Автопилот на яхте-важнейшая система, длительные переходы без автопилота черезвычайно утомительны, даже в сильнейший шторм автопилот у меня справлялся лучше чем квалифицированный рулевой. Зачастую на яхтах ставят сразу 2-3 автопилота-на случай выхода его из строя.





   Тут столкнулся с проблемой подключения автопилота и решил вернуться к этой теме.   У меня на алюм.катере (Сильвер 6.5) стоял автопилот Рэймарин (с ним было очень удобно нарезать по заранее заданной программе Ладогу в поисках "сокровищ"). Вот его-то и и решил переставить на Лизу, ведь покупка нового обошлась бы минимум в 5-6т. баксов (цены америкозии, у нас дороже). Поэтому зимой приобрел в штатах только новую помпу (Тип№2,12в, в соответствии со своим обьемом румпельных гидроцилиндров), а основной блок автопилота (гиростабилизированный блок, компас, датчик руля, пульт управления и дистанционный переносной пульт(радиоканал), взял из имеющегося оборудования. Замечу, что датчик положения руля (в виде телескопической штанги-такой стоял у меня на катере) лучше подходит, ведь он водозащищен (предназначен для установки на выносных подвесных моторах). Стандартный датчик для стационарных двигателей выполнен не так качественно, и со временем в маш.отсеке он может скородировать-отказать.
   Когда все смонтировал, то вскрылась проблема. Основной блок автопилота оказался не расчитан на поддержания тока в мощной помпе тип№2, она требует 15-18амп, а блок выдает 5амп-расчитан на помпу Тип№1. Покупка нового блока обошлась бы в 100тр, хотя вся разница в мощности выходного тиристорного каскада. Используя релейный блок можно решить эту проблему, так было организовано и на старом кате С.Мария. Подобное решение повышает надежность работы основного блока электронники, ведь обычно тяжелый режим работы выходного каскада разгружается (с ампер индуктивнях импульсов обмотки двигателя  на милиамперы обмоток реле). Да и заменить реле в случае необходимости проще (1-2мин), чем ремонтировать основной блок. Отмечу-поломки автопилота в первую очередь связаны с выходом из строя выходного каскада управляющего гидропомпой.
автопилот
Эта схема позволяет решить указанную проблему. Только есть два вопроса. Первый-нужны качественные реле с перекидными серебрянными контактами (на большой ток, вроде подойдут TR94, они на 60-70амп). Второй-нужно организовать цепь искроподавления между контактами. Как показал прошлый опыт на С.Марии,  реле достаточно быстро выходят из строя-подгорают контакты даже у достаточно мощных реле (видно из-за частых срабатываний и индуктивной нагрузки обмотки помпы). Пока схемку искрогашения не доделал-думать надо....
ЗЫ...поискал... усе запутанно, но лучше остановиться на RC цепочке параллельной обмотки двигателю (варистор может пробить и тогда крандык), лучший расчет тута http://www.atof.ru/pea/relay/rl_051.shtml Итак результат (очень приближенно), условия=ток помпы 5амп,12в...результат=кондюк 10мкф(неполярный), шунт=не менее 1-2ом (чтобы не посадить вых.контур контроллера)... Такой кондюк имеет большой габарит((((...
ЗЫ...пришлось полдня посвятить изучению вопроса как и какие твердотельные реле можно использовать для указанной цели... удивительно, но просмотрев сотни и сотни публикаций (тема востребована для различных аспектов применения двиг.постоянного тока),  я не нашел конкретного решения... вот схемка  которую сам сгородил=
автопилот2

Тут, может быть, я поставил излишнию защиту от пробоя (дополнительных 4 диода и RCцепь, варисторы лучше не использовать-плохие отзывы, их часто пробивает) и слишком мощные твердотельные реле (100амп), но так надежнее-ведь нагрузка индуктивная (искрит). Как куплю реле =50$ х4шт. (твердотельные-маркировка "GDH"), макс.раб.ток 100амп (маркировка "100"),  нагрузка с постоянное напряж.5...220Вольт (маркировка"23"), управ.сигнал 3...32вольт (маркировка "DD3"), сообщу о работоспособности указанного решения. Повторяю-главный плюс в легкой ремонтопригодности и надежности, даже замена твердотельных реле на обычные автомобильные (доступны везде, цена 3$), позволит на неделю-другую реанимировать автопилот...
   Да и неплохо бы, после проверки работоспособности, залить всю платку аэрозольным лаком для волос, он исключит кородирование, а при необходимости его легко удалить....
С другой стороны понимаю, что все мои схемки никому не нужны, рисую для себя-так легче вспомнить в последствии...

ВЫВОД= "лучше быть здоровым и богатым, чем бедным и больным"... т.е. покупать дорогущий контроллер автопилота хорошей фирмы! (лично мне нравяться Рэймарин и Гармин, Ветус-помойка....хотя мореманы говорят что и это не панацея от отказов автопилота).
   С другой стороны на борту яхты всегда должно быть пару-тройку лишних кондюков 4-10мкф (не полярных), ведь подобные стоят в диз.генераторах и электрокомпрессорах забивки дайв.баллонов. Да и запас реле не повредит, ведь при необходимости на них можно собрать любую логическую схемку которую можно применить при ремонте того или иного дивайса.
З.Ы... остановился на шунт.диодах= "1N5821" (http://www.chipdip.ru/product/1n5821/ )
кондюк(10мкф) вроде этих=  https://r.mail.yandex.net/url/DHeX-PDXhXk1IhSD5gbFFw,1369688459/www.planar.spb.ru%2Fproducts%2Fprotect%2Ffcap.php, или  https://r.mail.yandex.net/url/wQgTqYaKyJed9F9U1baZxA,1369688504/www.radiobox.ru%2Fcond%2Fpoliprop%2Fc5813.php или более универсальном= https://r.mail.yandex.net/url/K_UBQKBT2p_2sNrC7LhZRQ,1369688548/www.po-nzk.ru%2Fcms.php%3Ftype%3Dpage&id%3D33
.
   Вспомнилось, Эритрия, сдох дизель-генератор "Пагуро" 9кВт-пробило конденсатор возбуждения обмотки, обнаружил это с трудом, генератор крутился, а электричества не выдавал...Жара около 50С в тени (август), кондишины встали, писали раз в сутки жидкостью цвета колы (50гр), а ведь пили литров 10-15литров воды, все уходило с потом... Так вот, я напряг остатки мозга и сообразил что в дайв-компрессоре "Бауэр Джуниор2" тоже должен стоять мощный конденсатор, так и оказалось. Быстро сменив пробитый кондесатор я запустил дизельгенератор, на яхте стало прохладно... Правда баллоны мы до Омана забивать уже не смогли, пока  Маша туда не прилетела и не привезла запас конденсаторов...
   Читая записки сегодняшних отечественных кругосветчиков я так и не понял как они еще не потонули, ведь даже справиться с несложными ремонтами на борту они не в состоянии.... видать их ангелы-хранители летают поблизости...
ЗЫ... сегодня после обеда вымучивал компоновку платы автопилота в реале... вроде собрал, а не работала, час соображал что к чему, но вопрос закрыл, усе заработало (все-таки я МОЗГ!-поройтесь в интернете как коммутировать моторчики пост.тока... моя схемка единственная, остальные мудилкины тока пургу гонят и пальцы веером торащат...)... как докончу устанавливать этот блок на кате -  так чуток поправлю схемку и дам фотку с пояснениями...
...думаю моя текущая активность обьясняется животворным действием красного-сухого (ученые пили и исследовали= http://mixstuff.ru/archives/29935 )
...вечером решил дочке с машкой похвастаться (типа я ведь не полный идиот) -показать какое чудо папаня собрал (много блестящих деталек+моторчик, проводки разноцветные, беленькая фигня-емкость)...  только уж тогда  красного выпил (как ученые рекомендуют- см.ссылку выше),...что-то не так соеденил(((... как коротыш бабахнул, думал 100амп.аккамулятор треснет... завтра пойду-посмотрю что там выжило... ой как строить кат непросто...
ЗЫ...все оказалось не так просто и легко... когда собрал схему коммутации на твердотельных реле, то испытания показали- она полностью работоспособна если входной сигнал (иммитирующий управляющий сигнал автопилота) коммутировать "руками" (меняем полярность на входе +12 и земля, на земля и +12в), тогда помпа автопилота превосходно работает с инверсией. Однако когда подключаем для управления сигнал с выхода автопилота- "МОТОР", то оказалось что все ЧЕТЫРЕ тверд.реле включаются одновременно (видно по индикации светодиодов установленных на их лицевой панели). Результат- короткое замыкание (ведь мостовая схема не работает). Два реле сгорело!. Жду поставки новых (из Москвы), придется проанализировать вид выходного сигнала автопилота (должен быть биполярным, ведь нагрузка- обычный моторчик постоянного тоака). Где-то в сарае уже лет 20 валяется осцилограф, его и использую. Возможные причины- сдвиг "нуля", или присутствие в сигнале импульсной состовляющей (только непонятно - нафига такое для управление мотором постоянного тока). О результатах-сообщу...
   Ага, еще в этой линейке Рэймариновских автопилотов не предусмотрено дистанционное принудительное отключение-они всегда запитаны +12В, а это нехорошо- уменьшается надежность и время наработки на отказ (про молниязащищенность вообще промолчу). Отключать дистанционно  с пульта управления обычным тумблером- плохое решение, ведь надо тянуть туды - сюды толстенный длинный кабель питания (ведь нагрузка достаточно мощная). Поэтому решил использовать еще одно твердотельное реле и для коммутации подачи питания на автопилот установленное на тойже плате комутации....
   Если кто злорадствует, то разочерую - разработка подобной схемы в наше время заняло бы несколько месяцев работы  СКБ и мульены бабла вложений... а тут простой деревенский дед в огороде чудит- совершенствуя образцы лучших мировых яхтенных электронных брендов..
ЗЫ... схема силового блока автопилота слегка модифицирована (на один из входов каждого твердотельного реле подано постоянное напряжение, а на второй управляющее с автопилота, вставлю обновленную схему и фото как это все выглядит позже), автопилот установлен на штатное место и успешно функционирует- довольно урчит вжик-вжик...  

********************************************************************************************************
PS... схемка выше оказалось неработоспособной по причине динамической задержки в переключениях элект.реле...
...эту проблему удалось исключть следующим решением...
...стрелочками показано как меняется направление/полярность тока при реверсе помпы (так легче понять функционирование этого блока)...
... напоминаю, что искрогашение тут-обязательно!!!
297041_600

... лучше поставить еще пятое реле, которым коммутируем(подаем) +12в на всю схему, так она будет запитана только тогда, когда автопилот включен. Управл.сигнал на это реле идет с тумблера "автопилот-вкл." на мостике у штурвала...
Как все  реализовано на практике видно тут http://2012sillybilly.livejournal.com/104437.html 

 


/

  • 1

Андрей Псков

(Anonymous)
Юрий , а на катах ветровые автопилоты ставят ?
На простых яхтах до 30 ф в основном б/у конечно ...многие кто ходит по морям отдают предпочтение ветровым -механическим автопилотам имено как более надёжным..
Я думаю как и Вы ..автопилотов много не бывает ))...особенно если идти далеко или одному или немногочисленным экипажем.
И хорошо если есть и ветровой и электронный... и верёвочка с резиночкой..)))

Re: Андрей Псков

На катах ветровым мешает высокая рубка, да и при ходе на двигателях они бесполезны. На небольших катах ставят штурвальные(или румпельные), они проще и дешевле...
Главное-на яхте может сломаться ЛЮБОЙ прибабас, и нужно иметь с собой все чтобы это починить самому(полный набор инструментов, сварочник пост-перем.тока, и пр)...Мое высшее достижение-сам полностью разобрал-собрал и починил ТНВД!(только спец это поймет)

Андрей Псков

(Anonymous)
Вот и я немог вспомнить что бы на катах ветровые стояли.
Топливный насос высокого давления на дизеле ...да ..это не свечу поменять..)))

На морском дизеле свечи вообще не нужны)))-во льду, при морозе- не поплывешь, я ни разу подогревом от свечей и не пользовался...

Андрей Псков

(Anonymous)
я знаю про свечи..это я для сравнения работ..)

а я и не сомневался что знаете))))...

вообще говоря, реле - прошлый век.
силовые полевые транзисторы отлично работают как ключи (собсно для этого они и предназначены). И никаких искр.
Вот например такой.
http://www.compel.ru/infosheet/IR/IRL2203N/

Завидую умным...

Во-умные наконец подтянулись))) Согласен на 99%, только "полевеки" всегда высокое не держали-типа удар молнии и капец(((, но если схемку включения еще пришлете-то попробую!(реле в сундучке на всякий случай сохраню)...
ЗЫ это я к тому, что пол.тр. последний раз где-то в 1991г держал в руках, там ведь допуски на обратную полярность и прочее- сейчас и не сообразить как включить чтобы не пробило(((... вопрос у меня чисто практический, делать нужно, а как пока не решил...

Edited at 2013-05-25 07:07 pm (UTC)

GDH 100

(Anonymous)
Однофазные твердотельные реле со светодиодным индикатором рабочего состояния GDH предназначены для коммутации цепей нагревательных элементов, ламп, сварочных агрегатов и других устройств с рабочим напряжением от 24 до 480 В переменного тока.

Внутри оптосимистор (запирается отрицательной полуволной). Для коммутации постоянного тока не годится.

Указанное реле предназначено для коммутации цепей ПОСТОЯННОГО тока(5...220вольт), хотя как оно это обеспечивает я недогнал (насчет "запирания") я в курсах....
ЗЫ цитата из описания этого реле ="Твердотельные реле применяются в системах управления нагревом, освещением, электродвигателями, трансформаторами, электромагнитами и т.д. При индуктивной нагрузке необходимо использовать шунтирующий диод, установленный параллельно нагрузке (в соответствии со схемой включения)"
ЗЫ там внутри не оптосимистор, а совсем другая фигня))), вроде оптотранзистора...

Edited at 2013-05-27 04:18 pm (UTC)

Re: вы неправы! (Anonymous) Expand
Re: вы неправы! (Anonymous) Expand
Re: GDH 100 (Anonymous) Expand
Re: GDH 100 (Anonymous) Expand

Андрей Псков

(Anonymous)
Доброжелатели ( даже не понимая вопроса) , прочитали и в очередной раз ещё сильнее зауважали Вас..
А злопыхатели ( даже не понимая вопроса) ещё сильнее Вас невзлюбили...
А специалистам наверное интересен Ваш творческий процесс и его практическое воплощение...

охренеть как сложно...

Прочитал все что написано и понял, что мне до ваших познаний далеко. Но у меня появился вопрос. Мы имеем четыре реле, два из которых коммутируют только "минусы" два только "плюсы". Каждое одним управляющим входом на свой коммутируемый провод. Таким образом, для коммутации реле нужно подать управляющий провод с автопилота. Входы на пары реле объединяем. на каждую пару релюх подводим по одному выходу с автопилота.

Re: охренеть как сложно...

согласен! и так должно работать... но схема по сути проще не станет(тоже колич.элементов и связей), главное-не факт что и такой вариант зафункционирует,ведь причина проблемы так и не выявлена, да и потенциально-возможное смещение "нуля" в твоем варианте будет еще более проблематично (ампл. управл.сигнала на входе тв.реле теоретически может быть любой) ... хотя можно и попробовать...
ЗЫ...думал мы на ТЫ...

Edited at 2013-06-22 02:08 pm (UTC)

Чтобы не тянуть далеко толстый провод, я вынес выключатель автопилота на электрический щиток, который недалеко от аккумулятора. Там же стоит блок автопилота и помпа.
А панель управления, с помощью штатного провода, продёрнул к штурвалу.

Edited at 2013-07-25 08:44 pm (UTC)

Подобное решение стандартно для малых судов(где-то до 45фут)... у парАходов усе сложнее)))...

реле GDH 100 23DD

У реле GDH 100 23DD - довольно большое падение напряжения - 1.6 вольт, при разряженном АКБ до 10.5в (с учетом потерь в проводах 9.5в нва входе в блок управления с реле, при нагрузке двигателем естесвенно) движок будет крутиться от 6.3в. В принципе может и не закрутиться как положено...

Обычные реле с контактами имеют падение на контактах на ном. токе 0.05-0.15в, при их применении в данном случае - на движок будет поступать 9.4-9.2в.

(Screened comment)
Камрад съешь сала

Неприуменьшайте значимость ваших трудов- они интересны многим и многие чтото возьмут для себя.

По сабжу- вы переделали силовую часть- это половина апельсина. А не было ли мысли собрать вообще отдельный от реймаринов и прочего пилот? В основе однопалатный комп, коих щас завались на любой вкус, датчики теже, нужен либо готовый автопилотный софт либо алгоритм работы, чтобы его запрограммировать. Думаю в этом направлении, ибо денег мало на фирменные штуки с одной стороны, да и как видно - ховно оно раз горит постоянно..

Успехов и пишите пожалуйста дальше.

..не думаю, что нужно самому полностью разрабатывать автопилот с нуля.. хорошо не получиться-там очень много нюансов, особенно для парусника...
...лучше это время использовать для зарабатывания бабла на которое купить уж автопилот... как-то так....

вместо электро-механического реле лучше использовать SSR (Solid Stare Relay), тем более, что по цене они практически сравнялись.

...читайте эту тему до конца..

  • 1
?

Log in

No account? Create an account