Электроэнергетическая силовая установка судна

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК П 5 В 63 Н 23/2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ нерноровавграфо ИЛОдостроение КПД силовая е двигаью муфт Главные л ".у гу(71) Ленинградское высшее инжеморское училище им, адм. С,О.Мака(56) Авторское свидетельство СССРМ 1320120, кл. В 63 Н 23/24, 1984,(54) ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯВАЯ УСТАНОВКА СУДНА(57) Изобретение относится к сунию. Цель изобретения - повышеустановки. Электроэнергетическаяустановка судна содержит тепловытели 1, которые соединены с помощ2 с синхронными генераторами 3., 5 О 1687509 А 1 распределительные шины 7 соединены с генераторами 3 через двухпозиционные переключатели 8 и понижающие трансформаторы 9 с вспомогательными распределительными шинами 10, а также с входами полупроводниковых преобразователей 11, снабженных блоками 12 управления, Ветрогенераторы 13 и аккумуляторные батареи 14 подключены к преобразователям 11. При ходе судна под парусами тепловые двигатели не работают. Электрическая энергия для питания обще- судовых потребителей поступает от высоковольтного гребного синхронного электродвигателя 16, работающего в режиме генератора, Шины 10 получают питание от шин 7 через переключатели 8 и трансформаторы 9, 2 ил.:Злектроэнергетическая силовая установка судна содержит тепловые двигатели1, которые соединены с помощью разъединительных муфт 2 с синхЗонными гРнРрзторами 3, которые снабжены датчиками 4частоты и фазы. Блоки 5 управления полупроводниковых возбудителей б генераторов 3 связаны с пультом управления (ПУ).Главные расг,ределительные шины 7 соединены с генераторами . через двухпозиционные переключатели 8 и пони)каощиетрансформаторы 9 с вспомогательнымирзспределительными шинами 10 (шины об.щесудовых электроготребителей), а также свходами полупроводниковых и реобразова.телей 11, снабженных б)Пока; и 12 управле.ния,Ветрогенеоаторы 1: и аккумуляторнь еЬатаоеи 14 с автоматическими:заряднымиустройствами 15 подключены к преобразователям 11, Выходы поеобразователей 11соединены со статорными обмотками греб.ного синхоон ного электродвигателя 16,снабженного датчиками 17 частоты и фазы,Статорные обмотки электродвигателя 16 соединены также с входами преобразователей 1, а выходы пг)еобразозателей 11 - сшинами 7. Блок 18 управления полупроводниковым возбудителсм 9 электродвигателя 16 и цепи управления переключателями8 связаны с ПУ, Датчики 4 и 17 соединены сблоками 12 преобразователей 11, Обмотки20 возбуждения генераторов 3 подклк)ченык возбудителям 6, з обмотки 21 возбуждения якорей электродви "ателя 16 подключены параллельно к возбуди;елю 19, 5 Чкорэлек.гродвигателя 16 механически связаны сгребньм винтом 22. Общесудовые электре)потребители получаОт питзние от шин 10,В электрических цепях предлагаемойустановки ус)ановлены автоматические выключатели (АВ) 23-39,Предлагаемая у:та 4 овка работае. следую.цим образом,В основном режиме работы (при ходесудна под парусами, двигатели 1 не работают. Генераторы 3 отсоединя)отся от двигателей 1 муфтэми 2, Электрическая энергиядля пиания цбщесудовых злектропотребителей постуг) ает от высоко вол ьтн ого электродвигателя 16, работающего в режимегидрогенерэтора. Ьлак 8 возбудителя 19элекгродвигателя 16 пг сигн;злу с ПУ изме 15 20 25 30 35 40 45 50 55 няет ток возбуждения и по оптимальному закону управления поддерживает пониженное номинальное напряжение на статоре электродвигателя 16, По сигналу с ПУ переключатели 8 подключак)т к шинам 7 первичные обмотки понижающих трансформаторов 9, предназначенные для работы трансформаторов с меньшим коэффициентом трансформации, Включаются АВ 36, 39, 28, 31, 23 и 24 (остальные АВ разомкнуты), Осуществляется плавный пуск д)зух (или одного) генераторов 3, работа)ощих в режиме вентильных двигателей на холостом ходу, с помощью преобразователей 11, датчиков 4, При этом блоки 5 возбудителей б генераторов 3 по сигналу с ПУ уменьшает ток возбуждения и поддерживают его в пределах, необходимых для работы высоковольтных генераторов 3 в режиме вентильных двигателей при пониженном номинальном напряжении на шинах 7, По достижении генераторами 3 номинальной частоты вращения и установки заданных величин напряжения и частоты на шинах 7 включаются АВ 26 и 27, Шины 10 начинают получать питание от шин 7 через переключатели 8 и трансформаторь) 9,Напряжение и частота на шинах 7 поддерживаются постоянными при изменяющейся частоте вращения электродвигателя 16, работающего в режиме гидрогенератора, с помощью блоков 12 преобразователей 11, датчиков 4 генераторов 3 и возбудителем 19 электродвигателя 16.В случае обеспечения электрической энергией обшесудовых электропотребителей от ветрогенерзторов 13 или батарей 14, включаются соответственно АВ 32, 28, 23 и 33, 31, 24 или 34, 28, 23 и 35, 31, 24 при использовании в качестве преобразователей частоты "управляемого выпрямителя- ведомого инвертора" (32, 29, 23 и ЗЗ, 30, 24 илл 34, 29, 23 и 35, 30, 24 - при использовании в качестве преобразователя частоты - циклоконвертора). Осуществляется плавный пуск генераторов 3 (одного или двух) от ветрогенераторов 13 или батарей 14 через преобразовагели 11, Стабилизация гара- метров (напряжения и частоты) на шинах 7 и подключения общесудоэых электропотребителей аналогично их питанию от электродвигателя 16При 1 лзбытке энергии ветрогенераторов 13 для питания общесудовых электропотребитепей энергия одного из них может использоваться для движения судна При замкнутых АВ 32, 37 или 33, 38 энергия от ветрогенераторов 13 псступает через преобразователи 11 частоты к одному из якорей электродвигателя 16, Для аккумулирования.Тираж ПодписноеИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035,Москва,Ж, Раушская наб., 4(5 агарина, 1 Производственно-издательский комбинат Патент", г, Ужгоро избыточной энергии ветра при работе электродвигателя 16 в режиме гидрогенератора или ветрогенераторов 13 между управляемыми выпрямителями и ведомыми инверторами (или к дросселям циклоконвертора) включены батареи 14 и их автоматические зарядные устройства 15. Энергия батарей 14 может использоваться как для питания общесудовых электропотребителей, так и для питания электродвигателя 16. В этом случае включаются АВ 34, 37 или 35, 38, осуществляется запуск гребного электродвигателя 16 и последующее регулирование частоты вращения.При отсутствии ветра, неисправности парусов, ходе судна в узкостях, порту и т,д, шины общесудовых электропотребителей и электродвигатель 16 получают питание от шин 7, к которым подключаются высоковольтные генераторы 3, приводимые во вращение двигателями 1 (муфты 2 соединены). По сигналу с ПУ, воздействующим на блок 5, возбудители 6 увеличивают ток возбуждения генераторов 3 и поддерживают полное номинальное напряжение на шинах 7. Переключатели 8 по сигналу с ПУ подключают к шинам 7 первичные обмотки трансформаторов 9, предназначенные для работы трансформаторов 9 с большим коэффициентом трансформации,Якоря электродвигателя 16 получают питание от шин 7 через полупроводниковые преобразователи 11 при замкнутых АВ 29, 37 и 30, 38. Общесудовые электропотребители получают питание от шин 10, которые через трансформаторы 9 и.переключатели 8 посредством АВ. 26 и 27 подключаются к шинам 7. Формула изобретения Электроэнергетическая силовая установка судна, содержащая тепловые двигатели, соединенные разьединительными 5 муфтами с синхронными генераторами,снабженными датчиками частоты и фазы и связанными с полупроводниковыми преобразователями, снабженными блоками управления, главные распределительные 10 шины, двухякорный гребной синхронныйэлектродвигатель с датчиками частоты и фазы, ветрогенераторы. аккумуляторные батареи с автоматическими зарядными устройствами и пульт управления, причем 15 обмотки возбуждения гребного синхронного электродвигателя и синхронных генераторов соединены электрическими цепями с полупроводниковыми возбудителями, которые снабжены блоками управления, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышенияКПД установки, она снабжена понижающими трансформаторами, каждый из которых имеет два вывода первичной обмотки, двух- позиционными переключателями и вспомо гательными распределительными шинами,причем первичные обмотки трансформаторов подключены к главным распределительным шинам через двухпозиционные переключатели, а вторичные обмотки - к 30 вспомогательным распределительным шинам, при этом обмотки возбуждения якорей гребного синхронного электродвигателя подключены параллельно к полупроводниковому возбудителю, а блоки управления 35 полупроводниковых возбудителей гребногосинхронного электродвигателя и синхронных генераторов двухпозиционными переключателями связаны с пультом управления.