Судовая валогенераторная установка

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСК РЕСПУБЛИК 2152/ ОП ЕТЕНИ ИДЕТЕЛЬСТВ АВТОРСКОМ 3399131/2423.02.8215,09.83.Е.П. РуденкФедоров Бюл, Р 34о,. В,И, Арте(53) о,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 621.316.7(088.8)(56) 1. Патент ФРГ 9 1563728,кл. Н 02 Р 9/42, 1965,2. Авторское свидетельство СССРВ 532168, кл. Н 02 Р 9/42, 1974.(54.)(57) СУДОВАЯ ВАЛОГЕНЕРАТОРНАЯУСТАНОВКА, содержащая главный дви-,гатель, генератор стабильной частоты, дифференциальный механизм и канал регулирования передаточного числа дифференциального механизма, включающий регулирующую машину, соединенную с регулирующим валом дифференциального механизма, и блок реГулирования частоты вращения регулирующей машины, соединенный с выходйым валом механизма и включающий блок управления, датчики частоты вращения главного двигателя, датчикн частотЫ тока генератора стабиль. ной частоты и элемент изменения частоты вращения регулирующей машины, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения и повьваения КПД, регулирующая машина выполнена в виде машины постоянного тока, а элемент .изменения частоты вращения регулирующей машины выполнен в виде тиристорного преобразователя переменнопостоянного тока, выводы постбянного тока которого соединены с регулирующей машиной, а выводы переменного тока - с генератором стабильной час- Щ тоты, причем входы блока управления соединены с датчиком частоты вращения главного двигателя и датчиком д частоты тока генератора стабильной :частоты.Изобретение относится к электротехнике, в частности к судовым налогенераторным установкам переменноготока стабильной частоты н напряжения.Известна судовая валогенераторнаяустановка, приводимая но вращение от 5главного двигателя и содержащая синхронный генератор, выпрямитель, тиристорный инвертор и синхронный компенсатор Г 1.).Недостатками этой налогенераторной 0установки являются увеличенные масса,габариты и пониженный КПД,обусловленные регулированием .тиристорным инвертором всего потока электрической. энергии н процессе стабилизации частоты, а также наличием большоГо пр. габаритам и массе синхронного компенсатора, рассчитанного на суммарнуюреактивную мощность тиристорного инвертора и внешних электропотребителей,20Наиболее близка: к предлагаемой судовая валогенераторная установка,приводимая во вращение от главногодвигателя и содержащая генератор стабильной частоты, диФференциальный 25механизм и канал регулирования передаточного числа дифференциального механизма, включающий регулирующую машину, соединенную с регулирующим валом дифференциального механизма, и 30средства изменения ее частоты вращения, соединенные с выходным валоммеханизма 2 ).Недостатками "этой валогенераторнойустановки являются ее сложность, 35низкий КПД, неблагоприятные массо"габаритные показатели.Целью изобретения является упрощение устройстна и повышение КПД.Поставленная цель достигается тЕм,40что в судовой валогенераторной установке, содержащей главный двигатель,генератор стабильной частоты, дифФеренциальный механизм и канал регулирования передаточного числа дифФеренциального механизма, включающий регулируюцую машину, соединеннуюс регулирующим валом дифференциального механизма и блок регулированиячастоты вращения реулирующей машины,соединенный с выходным валом механиз"ма.и включаюций блок управления,датчики частоты вращения главного двигателя, датчики частоты тока генератора стабильной частоты и элементизменения частоты врацения регулирую 55цвй машины, регулирующая машина выполнена в виде машины постоянноготока, а элемент изменения частотывращения регулирующей машины выпол-,нен в виде тиристорного"преобразователя переменно-постоянного тока,выводы постоянного тока которого сое.динены с регулирующей машиной, а выводы перемеыного тока - с генератором стабильной частоты, причем 65 входы блока управления соединены с датчиком частоты нрацения главного двигателя и датчиком частоты тока генератора стабильной частоты.На фиг, 1 представлена структуры схема судовой налогенераторной установки; на фиг. 2 - схема тиристорного преобразователя установкиСудовая налогенераторная установка соединена с, работающим на гребной винт 1 главным двигателем 2 через согласующую,.н частности клийоременную, передачу с ведуцнм 3 н ведомый 4 шкинами и клиновыми ремнями 5. В состав установки входит дифференциальный механизм. Водило 6 механизма соединено с выходным валом согласующей передачи (ведомым шкином), солнечная шестерня 7 и эпицикл 8 механизма соединены соответсрвенно с регулирующей машиной 9 и синхронным генератором 10 стабильной частоты. Якори регулирующей машины и синхронного генератора электрически соединены через тиристорный преобразователь 11. Регулирование тиристорндго преобразователя производит-ся блоком управления 12, на входы которого поступают сигналы по основному ноэмущаюцему воздействию - частоте врацения главного двигателя (датчик 13) и по отклонению выходного параметра - частоте напряжения генератора стабильной частоты (датчик 14). Якорь генератора стабильнойчастоты через выключатель 15 соединен также с шинами 16, от которых получают питание общесудовые электропотребители.Регулирующей машиной 9 реализуется специфический режим, обусловленный энакоопределенностью момента М на валу при знакопеременной частоте врацения и . Знакоопределенность момента на валу обусловлена знако-.определенностью момента на валу генератора, Знакопеременность частоты вращения регулирующей машины устанавлинается выбором параметров дифференциального механизма для уменьшения установленной мощности и, следовательно, улучшения масоогабаритных показателей как регулирующей машины, так и тиристорного преобразователя. В своюочередь, знакоопределенностьмомента Мэ на валу машины и, следо" вательно, электромагнитного момента Мэв силу равенстваМ =М = С фЭ обусловливает заакоопредеЛенность потока возбуждения Ф и тока якоря Ээ регулирующей машины.Знакоопределенность потокаФ реалиэуется подключением обмотки возбуждения 17 (фиг. 2) регулирующей машины к источнику постоянного напря, Ж-ЗЬ, Рауш кази Корректор О.Тигор нова Редактор мох аз 7145/5 бисн И ГосуделамМосква оми 1 ета СССРоткрытийая.наб., д. 4/5 я, 4 ППП фПатентф, г. Ужгород, ул, Пр жения, Знакоопределенность тока Э устанавливается путем саморегулирования и соответствует моменту на выходном эпицикле, к которому подключен генератор стабильной. частоты.,В противоположность потокуФ и току якоря.Э ЭДС ЕВ регулирующей машины, и, следовательно, регулируемое напряжение Бд постоянного тока тиристорного преобразователя вслед-. ствие необходимоети обеспечения 30 эникопеременностн частоты вращения п, т.е. двухзонное регулирование частоты вращения, должно быть знакопеременнымОв Е: С ф пе 35Таким образом, в составе валогенераторной установки тиристорный пре-, образователь электроэнергии должен обеспечивать на стороне постоянного тока энакоопределенный ток Эз и знакопеременное напряжение Бб . При сов,падении знаков тока Э и напряжения д на стороне постоянного тока преобразователь работает в выпрямитель-, ном режиме; при противоположностизнаков - в.инверторном режиме, соот-. ветственно, регулйрующая машина - в двигательном и генераторном режимах.Таким образом, тиристорный преоб разователь электроэнергии, несмотря на изменяемое в широких пределах напряжение постоянного тока (в том числе и по полярности) может быть выполнен по простейшей нереверсивной,в частности по трехфазной мостовойсхеме с подключением клемм переменного тока к синхронному генератору,.а клемм постоянного тока " к регулирующей машине, Угол управления тиристоров преобразователя изменяется вдиапазоне где у=15 - 30 - угол запаса иноверторного режима.При этом в поддиапазоне углов О 4 о( 90 преобразователь.работает выпрямителем, а в поддиапаэоне углов 90(сЫ 180в . инвертором. В последнем режиме электроэнергия передается.от регулирующей машины, являющейся генератором, к общесудовым .электропотребителям, Частные случаи углов управления с = О о= 90, Ы = 180 у соответствуют работе установки при минимальной, некоторой средней и максимальной частоте вращения главного судового двигателя. При всех значениях углов Ы величина тока Эз неизменной полярности устанавливается соответствующей независимому моменту нагрузки генератора стабильной частоты.