Всё для Учёбы — студенческий файлообменник
1 монета
docx

Студенческий документ № 020459 из ГЭИ

Лекция №14

" Классификация ГЭУ.

ГЭУ постоянного тока"

РАЗДЕЛ 3. ГРЕБНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ

1. Классификация ГЭУ

Гребные электрические установки (ГЭУ) могут быть классифицированы по следую

щим признакам:

1. по роду тока - переменного, постоянного и переменно-постоянного тока ( двой

ного рода тока );

2. по типу первичного двигателя - дизель-электрические, турбо-электрические и газотурбоэлектрические;

3. по системе управления - с ручным управлением и с автоматическим управлени-

ем; 4. по способу соединения гребного электродвигателя с винтом - с прямым соедине

нием и с зубчатым соединением.

В гребных электрических установках постоянного тока в качестве главных генера-

торов применяются генераторы с независимым возбуждением, а в качестве гребных электродвигателей - двигатели с независимым возбуждением.

В гребных электрических установках переменного тока в качестве главных генера

торов применяются синхронные машины, а в качестве гребных электродвигателей - синхронные или асинхронные.

Появление мощных управляемых полупроводниковых выпрямителей привело к созданию ГЭУ переменно-постоянного тока ( двойного рода тока ).

Преимуществами ГЭУ переменно-постоянного тока являются:

1. высокая надежность и экономичность синхронных генераторов;

2. плавное и экономичное регулирование частоты вращения гребного электродвига

теля, управляемого выпрямителем;

3. возможность питания электроэнергией всех судовых потребителей от главных генераторов (единая электростанция переменного тока).

2. ГЭУ постоянного тока

2.1. Основные сведения

Гребные электрические установки постоянного тока, в которых гребные двигатели и питающие их генераторы являются электрическими машинами постоянного тока, отлича

ются простотой, удобством и плавностью регулирования частоты вращения гребных винтов в широком диапазоне их моментов нагрузки.

ГЭУ постоянного тока используются в установках малой и средней мощности на судах с высокой маневренностью. Ограничение мощности ГЭУ постоянного тока опреде-

ляется тем, что создание электрических машин большой мощности на постоянном токе сложнее, чем на переменном.

2.2. Схемы включения генераторов и гребных двигателей ГЭУ постоянного тока

В ГЭУ постоянного тока используется ряд вариантов основных схем включения генераторов и гребных электрических двигателей. Некоторые из них приведены на рис.

14.1.

Рис. 14.1. Схемы соединения генераторов и двигателей в ГЭУ постоянного тока

Схема с последовательным включением генераторов и якоря двигателя (рис. 14.1, а) позволяет получить повышенное напряжение питания двигателя, поскольку напряже-

ния генераторов суммируются при номинальном токе генератора.

Например, если напряжение генератора 600 В, то на двигатель будет подано 1200 В. По требованию Правил Регистра - это предельное значение напряжения, которое допу-

стимо между двумя любыми точками цепи главного тока ГЭУ.

В ГЭУ с последовательным соединением генераторов возможна опасная аварийная ситуация, если один из первичных двигателей лишается подачи топлива, например, из-за заклинивания топливного насоса дизеля.

Через генератор продолжает при этом идти ток главной цепи. Создается большой отрицательный момент на валу генератора, который остановит аварийный первичный дви

гатель и начнет вращать его в обратную сторону, что приведет к крупным повреждениям дизеля. Эту ситуацию следует быстро фиксировать соответствующими датчиками ( часто

ты вращения, давлении воды, масла), которые выдают сигнал аварийной остановки и обе

спечивают снятие возбуждения генератора.

Схема с параллельным включением генераторов (рис. 14.1, б) обеспечивает удобст-

во включения и отключения отдельных генераторов.

Если генераторы установлены на одном валу, то равномерность их нагрузки обеспе

чивается относительно просто. Если генераторы имеют различные первичные двигатели, то равномерное распределение нагрузок достигается с помощью дополнительных мер, например путем введения перекрестных связей между последовательными обмотками возбуждения.

На рис. 14.1. в приведен пример схемы одноконтурной ГЭУ с последовательным соединением четырех генераторов и двух двигателей. Такая схема, в которой чередуются пара генераторов и один двигатель, позволяет понизить напряжения между любыми двумя точками цепи до двойного напряжения одного генератора и тем самым повысить безопас-

ность обслуживания ГЭУ.

ГЭУ такого состава генераторов и ГЭД может иметь и двухконтурную структуру: каждый электродвигатель питается от своей пары последовательно (или параллельно) соединенных генераторов. Два контура ГЭУ обеспечивают большую надежность работы установки в целом.

2.3. Принципиальная схема дизельной электрической установки (ДГЭУ) на постоянном токе

Пример принципиальной схемы дизельной электрической установки (ДГЭУ) на постоянном токе показан на рис. 14.2.

Рис. 14.2. Принципиальная схема дизельной электрической установки на постоянном токе

Подобные . схемы используются на буксирах, судах ледового плавания и ледоко-

лах

Основные элементы установки:

1. первичный двигатель ПД, частота вращения которого поддерживается постоянной регулятором Р, изменяющим расход топлива;

2. генератор постоянного тока Г с двумя обмотками возбуждения;

3. гребной двигатель Д;

4. возбудительный агрегат, состоящий из асинхронного приводного двигателя АД, возбудителя генератора ВГ и возбудителя двигателя ВД;

5. : пост управления ПУ, расположенный в ходовой рубке или ЦПУ.

При перемещении рукоятки на ПУ из нулевого в заданное положение движок по-

тенциометра ПР смещается из положения "0" и напряжение подается на первую обмотку возбудителя, по которой пойдет ток возбуждения возбудителя генератора I, создаю-

щий поток возбуждения возбудителя генератора Ф.

В возбудителе генератора ВГ появляется ЭДС, создающая ток в его обмотке само-

возбуждения, ток в обмотке возбуждения генератора и связанный с ним поток Ф.

В генераторе возникает ЭДС, которая создает ток I в якорной цепи генератора и двигателя. Двигатель имеет постоянный поток возбуждения Ф, и поэтому при появлении тока I возникает момент М, вращающий якорь двигателя и винт.

Для ограничения тока при пуске и создания мягкой характеристики ГЭУ предусмат

ривается обратная отрицательная связь по току: пропорционально току I возникает поток Ф второй обмотки возбуждения, размагничивающей ВГ и тем самым ослабляющий ЭДС генератора.

Такая схема называется схемой с трехобмоточным возбудителем. Компенсационная обмотка КО и обмотки дополнительных полюсов ДП электродви

гателя играют в схеме роль сопротивления, падение напряжения на котором пропорцио

нально току I.

Рис. 14.3. Механические характеристики ГЭУ постоянного тока при регулировании возбуждения генератора ( а ) и гребного электродвигателя ( б )

Типичные механические характеристики гребных электродвигателей постоянного тока при регулировании тока возбуждения генератора I и тока возбуждения двигателя I(при постоянстве тока якоря I ) показаны на рис. 14.3.

Статические режимы работы ГЭУ определяются, как и в любом электроприводе, точками пересечения механических характеристик электродвигателя и характеристик греб

ного винта. Последние показаны на рис. 14.3, б для полного хода судна (1) и при стоянке на швартовых (2).

Показать полностью… https://vk.com/doc147401374_362292091
80 Кб, 28 января 2015 в 19:16 - Россия, Москва, ГЭИ, 2015 г., docx
Рекомендуемые документы в приложении