Судовая энергетическая установка

984929 ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеслублик(53) УДК 629,12-8 (088.8) пф девам кзоеретеккй и еткрмтийДата опубликования описания 05.01.83 2) Автор изобретен и. Радченко сМЦ ьщрявител 4) СУДОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВК го Изобретение относится к судостроению, в частности к судовым энергетическим уста новкам.Известна судовая энергетическая установка, содерЖащая по крайней мере, два дизеля, соединенные с гребным валом через редуктор и электромагнитные муфты скольжения с фазными якорными обмотками, и электрически связанные между собой тиристорный преобразователь частоты, согласующий трансформатор и электро-энергетическую систему 11 .Недостатки известной судовой энергетической установки - наличие отдельного генератора, сложность его размещения, усложнение конструкции редуктора, нестабильность параметров электроэнергии при изменении режимов работы энергетической установки.Цель изобретения - упрощение энергетической установки и непрерывное обеспечение судна электроэнергией во всех режимах и во всем диапазоне регулирования частоты вращения гребного вала.Поставленная цель достигается тем, чтосудовая энергетическая установка дополнительно снабжена управляемыми разобщительными муфтами, установленными между упомянутыми редуктором и электромагнитными муфтами скольжения, а выходы фазных якорных обмоток последних электрически связаны с упомянутым тиристорным пре.образователем частоты,На чертеже изображена принципиальная схема судовой энергетической установки.Судовая энергетическая установка содержит, по меньщей мере, два дизеля 1, соединенные с гребным валом 2 через редуктор 3, управляемые разобщительные муфты 4 и электромагнитные муфты 5 скольжения с фазными якорными обмотками 6 и вращающимися кольцами 7, тиристорный преобразователь 8, согласующий трансформатор 9, судовую электроэнергетическую систему, включающую дизель-генератор 10, электрическую сеть и потребители электроэнергии (не показаны). Для стабилизации частоты напряжения электрической сети применяется регулятор 1 частоты, воздействующий на угол отпирания тиристоров, преобразователь 8 частоты через систему 12 управления или на ток возбуждения индуктора электромагнитных муфт 5 скольже 98492955 ния через регулятор 13 возбуждения. На гребном валу 2 установлен гребной винт 14.Судовая энергетическая установка работает следующим образом.В ходовом режиме судна работают дизели 1. При вращении ведущего вала электромагнитной муфты 5 скольжения относительно ведомого в фазной якорной обмотке 6 генерируется электроэнергия, частота тока на выходе фазной якорной обмотки 6 электромагнитной муфты 5 скольжения зависит от числа пар полюсов индуктора и величины скольжения и в общем случае не равна частоте напряжения в судовой электрической сети, То же самое можно сказать и о напряжениях на кольцах фаэной якорной обмотки 6 электромагнитной муфты 5 скольжения и в судовой сети. Поэтому для согласования указанных параметров необходимо применить тиристорный преобразователь 8 частоты и согласующий трансформатор 9. Для обеспечения естественной коммутации вентилей тиристорного преобразователя 8 частоты с частотой 50 Гц к электрической сети должен быть подключен источник коммутирующей электродвижущей силы - синхронный компенсатор, В качестве последнего может быть использован синхронный генератор дизель-генератора 10. Стабилизация напряжения в судовой электрической сети производится за счет регулирования тока возбуждения синхронного компенсатора, а частоты - путем изменения тока возбуждения индуктора электромагнитных муфт 5 скольжения или добавочной электродвижущей частоты будет протекать следующим образом.Допустим на шины электрической сети включается дополнительный потребитель. До вступления в работу регулятора 11 частоты мощность, развиваемая электромагнитной муфтой 5 скольжения, сохраняется на прежнем уровне, Поэтому восстановление баланса активных мощностей в электроэнергетической системе возможно лишь путем снижения мощности, потребляемой электроприводами, т, е. уменьшением частоты их вращения, в том числе и синхронного компенсатора. С уменьшением частоты вращения синхронного компенсатора снижается частота тока в электрической сети, На отклонение частоты тока в электрической сети реагирует регулятор 11 частоты, который, изменяя ток возбуждения индуктора электромагнитной муфты 5 скольжения или угол отпирания тиристоров преобразователя частоты 8, увеличивает скольжение валов муфт. Благодаря этому через тиристорный преобразователь 8 частоты отдается в электрическую сеть большая активная мощность, восстанавливается частота вращения электродвигателей и синхронного ком пенсатора, а следовательно, и частота напряжения в электрической сети,5 10 5 20 25 30 35 40 50 В отличие от известных судовых энергетических установок в предлагаемом устройстве питание электрической сети от дизелей 1 осуществляется во всем диапазоне изменения частоты вращения последних. Величина отбираемой мощности при этом либо сохраняется неизменной (в основных ходовых режимах), либо может быть увеличена (в специальных ходовых режимах, например, у траулеров). Это достигается соответственно сохранением постоянства скольжения электромагнитной муфты 5 скольжения при переменной частоте вращения дизелей 1 (на судах с винтом фиксированного шага) или увеличением скольжения муфты 5 при неизменной частоте вращения дизелей 1,В предлагаемой установке представляется возможным обеспечить бесперебойное питание потребителей электроэнергии при внезапном реверсе дизелей 1 (для судов с винтом фиксированного шага). В последнем случае в алгоритм управления (ручного или автоматизированного) должно быть заложено поочередное реверсирование дизелей 1. Например, первым реверсируется правый, дизель 1. Левый при этом разобщительной муфтой 4 отключается от редуктора 3 и сохраняет прежнее направление вращения, обеспечивая бесперебойное питание электрической сети от своей электромагнитной муфты 5 скольжения. После изменения знака скольжения электромагнитной муфты 5 скольжения реверсируемого дизеля 1 последняя снова способна отдавать энер.гию скольжения в электрическую сеть. С этого момента в случае необходимости можно приступить к реверсированию левого дизеля 1. Именно такое поочередное изменение направления вращения дизелей 1 применяется в практике эксплуатации судовых энергетических установок. Перерыв питания электрической сети, вызванный внезапной остановкой дизелей (например, при срабатывании аварийной защиты), практически исключается, потому что возникновение аварийных ситуаций в обоих дизелях 1 одновоеменно маловероятно. Однако, если это и произойдет, то вынужденный перерыв питания до подачи его от автоматически запускаемого дизель-генератора 10 не опасен. Действительно опасность перерыва питания ответственных механизмов, обслуживающих главные дизели, существует только тогда, когда последние продолжают работать, Если же они оба останавливаются, то необходимость в работе обслуживающих механизмов также отпадает.Предлагаемое чзобретение позволяет существенно снизить установленную мощность автономного дизель-генератора, повысить эффективность использования главной силовой установки, уменьшить разрезы машинного отделения, снизить первоначальные984929 Формула изобретения Составитель А. СтроковТехред И. Верес К Тираж 462 П Редактор И. КовальчукЗаказ 10063/26 рректор М. ШарошодпнсноеСР ВНИИПИ по д13035, Мо лнал ПППго комитета С й н открытий аушская наб., город, ул. Про Государственно ам нзобретенн ва, Ж - 35, Р Патент, г. Уж 4/5тная, 4 и эксплуатационные затраты на энергетическую установку в целом. Судовая энергетическая установка, содержащая, по крайней мере, два дизеля, соединенные с гребным валом через редуктор и электромагнитные муфты скольжения с фазными якорными обмотками, и электрически связанные между собой тиристорный преобразователь частоты, согласующий трансформатор и электро-энергетическую систему, отличающаяся тем, что, с целью упрощения энергетической установки и непрерывного обеспечения судна электроэнергией во всех режимах и во всем диапазоне регулирования частоты вращения гребного вала, она дополнительно снабжена управляемыми разобщительными муфта ми установленными между упомянутымиредуктором и электромагнитными муфтами скольжения, а выходы, фазных якорных обмоток последних электрически связаны с упомянутым тиристорным преобразователем частоты.10 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе . Дмитриев В. С. Современные валогенераторные установки трехфазного тока стабильной частоты, ММФ, ЦБНТИ, сер. ТЭФ, М., 1974, с. 24 (прототип),