Гребная электрическая установка

(51) 4 ЗСР(ОЕ" г,г:гг 14И;НрОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕПЬСТ АВТОРСКОМУ( ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ(71) Мурманское высшее инженерное морское училище им.Ленинского комсомола(53) 621. 316. 718. 5(088. 8) (56) Рукавишников С.Б., Богомолов В,С. Гребные электрические установки неизменного тока. Калининград: Книжное изд-во, 1972, с. 13-15.Аронов О.Н. Гребные электрические установки и их эксплуатация: Методические указания и контрольные задания для студентов заочных факультетов ВУЗов по спец. 1613 "Эксплуатация судового электрооборудования". Калининград, УОП КТИРПИХ. 1983, с. 40-46.(54) ГРЕБНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА(57) Изобретение относится к. электротехнике и может быть использовано вгребных электрических установках.Устройство расширяет функции гребнойустановки, обеспечивая ее работу в.режимах генератор-двигатель и неизменного тока не только при постоянстве частоты вращения , но и при постоянстве мощности за счет согласованного регулирования возбуждения генератора и двигателя гребной установки.В системе цостигается исключение колебаний нагрузки на первичных тепловых двигателях и повышается их моторесурс. 1 ил.12480 40 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано вгребных электрических установках.Целью изобретения является поддержание постоянства гребной мощности 5установки в неустановившихся режимах.На чертеже приведена функциональная схема гребной электрической установки,Гребная электрическая установкасодержит последовательно соединенныегенераторы 1 и электродвигатель 2постоянного тока, регулятор 3 возбуж.дения генераторов, к выходу коуорогоподключены обмотки 4 возбуждения ге-.нераторов, регулятор 5 возбужденияэлектродвигателя, к выходу которогоподключены обмотки 6 возбужденияэлектродвигателя, четыре ключа 7-10,последовательно соединенные установочный потенциометр 11 тока якорейи регулятор 12 постоянства тока якорей, выход которого подключен к входу первого ключа 7, последовательносоединенные задатчик 13 интенсивности 25генераторов и первый регулятор 14режимов генераторов, выход которого,подключен к входу второго ключа 8,установочный потенциометр 15 токавоздуждения, соединенный с входомтретьего ключа 9, последовательносоединенные задатчик 16 интенсивностидвигателя и регулятор 17 режимовэлектродвигателя, выход которогоподключен к входу четвертого ключа 3510, потенциометр 18 поста управления,выходом соединенный с входами задатчиков 13 и 16 интенсивности, датчик19 тока якорей, датчик 20 тока возбуждения генераторов и датчик 21тока возбуждения электродвигателя,выходы которых подключены к соответствующим входам регулятора 12 постоянства тока якорей, регулятора 3возбуждения генераторов и регулятора 5 45тока возбуждения электродвигателя,датчик 22 частоты вращения электродвигателя, связанный с входами регуляторов 14 и 17 режимов. Выходыпервого 7 и второго 8 ключей .соеди- . 50иены с вторым входом регулятора 3возбуждения генераторов, а выходытретьего 9 и четвертого 10 ключей -вторым входом регулятора 5 возбуждения электродвигателя. Управляющие 55входы первого 7 и четвертого 10ключей соединены с первой шиной управления, а управляющие входы второ 22 2го 8 и третьего 9 ключей - с второй шиной управления.Установка также содержит два оптрона 23 и 24, инвертор 25, компаратор 26, два диода 27 и 28, два ключа 29 и 30, датчик 31 напряжения и датчик 32 мощности, входы которого соединены с выходами датчика 31 напряжения и датчика 19 тока якорей; а выход подключен к информационному входу первого оптрона 23 непосредственно и к информационному входу второго оптрона 24 через инвертор 25, входы пятого и шестого ключей 29 и 30 соединены с датчиками 20 и 21 токов возбуждения соответственно гегераторов 1 и электродвигателя 2, выходы подключены к входу компарато. - ра 26, выходом соединенного с управляющим входом первого оптрона 23 через первый диод 27, включенный в прямом направлении, и с управляющим входом второго оптрона 24 через второй диод 28, включенный в обратном направлении, а также позиционный переключатель 33, первый неподвижный контакт которого соединен с датчиком 22 частоты вращения, второй неподвижный контакт - с выходами оптронов 23 и 24, а подвижный контакт подключен к соответствующим входам регулятора 14 режима генераторов и регулятора 17 режимов элект-родвигателя, Управляющие входы пятого и шестого ключей 29 и 30, соединены с управляющими входами соответственно второго и первого ключей 8 и 7.Гребная электрическая установка работает следующим образом.В зависимости от положения позиционного переключателя 33 гребная установка работает или в режиме стаби" лйзации частоты вращения электродвигателя, или в режиме поддержания постоянства мощности первичных тепловых двигателей в неустанорившихся режимах, например при тралении в условиях волнения. При стабилизации частоты вращения электродвигателя 2 система управления устройством обеспечивает или режим стабилизации тока якорей (замкнуты первый 7 и четвертый 10 ключи, частота вращения регулируется за счет изменения возбуждения электродвигателя 2) или режим генератор-двигатель (замкнуты второй 8 и третий 9 ключи, возбуждение элект8022 4 3 124родвигателя постоянно), частота вращения регулируется за счет изменения,возбуждения генераторов).При работе установки в режиме постоянства мощности и неизменноготока якорей посредством штатногопереключателя (не показан), находя щегося в регуляторе 3 возбуждениягенераторов, подается сигнал, замыкающий электронные ключи 7 и 10, а 10также ключ 30. Система управлениягенераторами, построенная попринципу системы подчиненного регулирования исостоящая в данном случае из внутреннего контура тока возбуждения, в 15который входят обмотки 4 возбуждения генераторов, датчик 20 тока возбуждения и регулятор 3 возбуждения генераторов 1, и из внешнего контура токаф якорной цепи, состоящего из якорной 20 цепи установки, датчика 19 тока якорей и регулятора 12 постоянства тока якорей, обеспечивает с высокойстепенью точности поддержание заданного значения тока в якорной цепи25 установки, величина которого задается сигналом, поступающим на вход регулятора 12 постоянства тока якорей от уетановочного потенциометра 11. Система управления электродвигателем ЗО также построена по принципу системыподчиненного регулирования. Сигналзаданного значения мощности от потенциометра 18 поста управления подается на задатчики 13,и 16 интенсив-.ности. Далее этот сигнал, линейновозрастающий до заданного значения на выходе задатчиков интенсивности,поступает на регуляторы 14 и 17 режимов, работающие в данном случае в качестве регуляторов мощности, С выхода регулятора 17 через ключ 10 сигнал подается в регулятор 5 возбуж. дения электродвигателя 2В результате этого по обмоткам 6 возбуждення 45 электродвигателя 2 начинает протекать ток возбудения и появляется сигнал на выходе датчика 21 тока возбуждения, который через ключ 30 поступает на вход компаратора 26. В зависнмос О ти от полярности этого сигнала начи-. нает протекать ток по цепи источника излучения или оптрона 23 через диод 27, или оптрона 24 через диод 28, открывая тем самым путь для прохожде"55 ния сигнала действительного значения электромагнитной мощности с выхода датчика 32 этой мощности. Сигнал на выходе датчика 32 электромагнитноймощности Формируется их сигнала действительного значения тока якорнойцепи, поступающего от датчика .19тока якорей, и сигнала напряженияякоря, поступающего с выхода датчика3 1 напряжения, путем вычитания изсигнала напряжения якоря сигнала,пропорционального падению напряженияв якорной цепи двигателя, и перемножения этой разности на сигнал действительного значения тока якоря. Еслиизменяются условия работы судна иувеличивается момент сопротивленияна гребном винте (например, при работе с тралом), то происходит уменьшение частоты вращения гребного электродвигателя, что приводит в первоначальный момент к уменьшению противоэлектродвижущей силы и электромагнитной мощности электродвигателя. На выходе регулятора 17 режимов появля-. ется разность между заданным и деиетвительным значением мощности, в результате чего в соответствии с пропорционально.-интегральным законом регулирования, реализуемым в данном. случае регулятором 17 мощности, увеличивается сигнал на выходе регулятора мощности, увеличивается ток возбуждения двигателя и с высокой точностью и быстродействием восстанавливается заданное значение мощности электродвигателя. Аналогичные явления происходит и при уменьшении момента сопротивления на гребном винте. Если судно работает в условиях волнения, то изменение момента сопротивления происходит с частотой волнения, однако мощность, потребляемая гребным электродвигателем, остается на заданном уровне.При работе установки в режиме генератор-двигатель с постоянством мощности, сигнал на замыкание подается на затворы (полевых транзисторов) электронных ключей 8 и 9 и ключа 29. В этом случае.ток возбуждения гребного электродвигателя не изменяется и поддерживается регулятором 5 возбуждения электродвигателя 2 на уровне, заданном установочным потенциометром 15 тока возбуждения электродвигателя 2. Сигнал с выхода регулятора 14 режимов генератора через ключ 8 подается на регулятор 3 возбуждения генератора 1в в эезтчьтате чего по обмоткам 41248022 ВНИИПИ Заказ 4138/56П ТиРаж 631 Подписное роизв-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 возбуждения генераторов начинает протекать ток возбуждения и появляется сигнал на вьмоде датчика 20 тока возбуждения, который через ключ 29 поступает на вход компаратора 26.Далее работа установки аналогична работе в режиме неизменного тока, за исключением того, что функции регулятора 17 режимов выполняет ре О гулятор 14 режимов.Изобретение расширяет функции установки, обеспечивая ее работу в режимах генератор-двигатель и неизменного тока не только при простоян стве частоты вращения, но и при постоянстве мощности, за счет чего исключаются колебания нагрузки на первичных тепловых двигателях и повышается их моторесурс 20 ф ормула из об ре тения Гребная электрическая установка, содержащая последовательно соединен ные генераторы и электродвигатель постоянного тока, регулятор возбуждения генераторов, к выходу которого подключены обмотки возбуждения генераторов, регулятор возбуждения элект- ЗО родвигателя, к выходу которого подключены обмотки возбуждения электродвигателя, четыре ключа, последовательно соединенные, установочный потенциометр тока якорей и РегулятоР постоянства тока якорей, выход которого подключен к входу первого ключа, последовательно соединенные задатчик интенсивности генераторов и регулятор режимов генераторов, выход кото рого подключен к входу второго ключа, установочный потенциометр тока возбуждения, соединенный с входом третьего ключа, последовательно соединенные задатчик интенсивности элект родвигателя и регулятор режима электродвигателя, выход которого подключен к входу четвертого ключа, потен-. циоментр поста управления, соединенный с входами задатчиков интенсивности, датчик тока якорей, датчик тока возбуждения генераторов и датчик тока возбуждения электродвигателя, выходы которьм подключены ксоответствующим входам регуляторапостоянства тока якорей, регуляторавозбуждения генераторов и регуляторавозбуждения электродвигателя, а также датчик частоты вращения электродвигателя, связанный с входами регуляторов режимов, причем вьмоды первого и второго ключей соединены свторым входом регулятора возбуждениягенераторов, выходы третьего и четвертого ключей - с вторым входом регулятора возбуждения электродвигателя, управляющие входы первого и четвертого ключей - с первой шинойуправления, а управляющие вхощ второго и третьего ключей - с второйшиной управления; о т л и ч а ю щ а- .я с я тем, что, с целью поддержанияпостоянства мощности гребной установки в неустановившихся режимах, в неевведены два оптрона, инвертор, компаратор, два диода, датчик напряженияи датчик мощности, входы которогосоединены с датчиком напряжения идатчиком тока якорей, а выход подключен к информационному входу первого оптрона непосредственно и информационному входу второго оптроначерез инвертор, пятый и шестой ключи,входы которых соединены с датчикамитоков возбуждения соответственно генераторов и электродвигателя, выходыподключены к входу компаратора, выходом соединенного с управляющимвходом первого оптрона через первыйдиод, включенный в прямом направлении,и с управляющимивходом второго оптрона через второй диод, включенный .в обратном направлении, а также позиционный переключатель, первый неподвижный контакт которого соединен сдатчиком частоты вращения, второйнеподвижный контакт - с выходами оптронов, а подвижный контакт подключенк соответствующим входам регуляторарежима генераторов и регулятора режима электродвигателя, причем управляющие входы пятого и шестого ключейсоединены с управляющими входамисоответственно второго и первогоключей,