Судовая энергетическая установка

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУ БЛИН Н 23/2 з 1 Ь Е ВТОРСКОМ ЯраГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗ 8 ИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Ленинградское высшее инженерноеморское училище им.адм.С.О.Иакарова(54) СУДОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА(57) Изобретение относится к судостроению, в частности, к судовымгребным энергетическим установкам,преимущественно к дизельным с валогенераторами. Цель изобретения - повышение надежности установки, Энергетическая установка содержит главныйдизель 1, соединенный валопроводом 2с гребным винтом 3, валогенератор 4с системой 5 возбуждения, кинематицески соединенный с главным дизелем 1 иэлектрически связанный через преобразователь 6 частоты с шинами 7 судовойэлектростанции, систему 8 управленияпреобразователя 6 частоты, выход которой подключен к управляющему входупреобразователя 6, а вход через дат-чик 9 напряжения - к выходу преобра 99862 А зователя 6, вспомогательный дизель12, соединенный через разьединительную муфту 11 с синхронным генератором 10, снабженным системой 13 возбуждения и электрически связанным сшинами 7 судовой электростанции, пре"образователь 14 тока с системой 17управления, соединенный с аккумулятором 1 б энергии через датчик 15токапоследовательную цепь, состощую из датчика 19 колебаний, Фазовщателя 20 и усилителя 21, выходкоторой соединен с одним из входоврегулятора 18 тока, Другой вход регулятора 18 подключен к выходу датчика 15,. а выход - к входу системы 17управления. Механические колебаниявалопровода 2 воспринимаются датчиком 19, выходной сигнал которого через фазовращатель 20 и усилитель 21поступает на вход регулятора 18, цтоприводит к появлению колебаний токав силовой цепи преобразователя 14относительно нулевого уровня, причемодной полярности выходного сигналаусилителя 21 соответствует отбор энергии от шин 7 и ее передача. на аккумулятор 1 б, а другой - возврат энергииот аккумулятороа 16 к шинам 7. 1 ил.,16998Изобретение относится к судострое-,нию, в частности к судовым гребнымэнергетическим установкам, прЕимущественно к дизельным гребным с вае5логенераторами,Известны судовые энергетическйеустановки, содержащие главный дизель,приводящий во вращение гребной винт йвалогенератор связанный с шинамисудовой электростанциичерез преобразователь частоты, вспомогательные дизели с синхронными генераторами, регуляторы возбуждения синхронныхгенераторов, синхронный компенсатор. Недостатком данных установок является пониженная надежность, обусловленная значительными крутильными колебаниями при резонансных частотах 20вращения, связанными с неравномерностью вращающего момента главного дизеля и большой длиной валопровода.Известна судовая энергетическая установка, состоящая из главного ди" эеля, приводящего во вращейие гребной винт, механического демпфера крутильных колебаний, связанного с главным дизелем, вспомогательных диэепьгенераторов,Недостатком данной установки является пониженная надежность, обусловленная пониженной степенью демпфирования колебаний иэ-эа ограниченной вязкости жидкости, используемойдля заполнения демпфера,Известна судовая энергетическая установка, содержащая главный дизель,соединенный валопроводом с гребнымвинтом и приводящий во вращение валогенератора, подключенный к шинамсудовой электростанции через преобразователь частоты, С шинами такжесоединен синхронный генератор, приводящийся во вращение через разъединительную муфту вспомогательным дизелем. Генераторы снабжены системами возбуждения, а преобразовательсистемой управленияНедостатком данной установки является пониженная надежность, обусловленная значительными крутильными колебаниями при резонансных частотах вращения, связанными с неравномерностью вращающего момента главного дизеля и большой длиной ва" лопровода.Цель изобретения - повышение надежности установки,/ Указанная цель достигается тем,что в судовую энергетическую установку, содержащую главный дизель, со-единенный валопроводом с гребным винтом, валогенератор с системой возбуждения, сочлененный с главным дизелеми соединенный через преобразовательчастоты с шинами судовой электростанции, систему управления преобразователя частоты,выход которой подключенк управляющему входу преобразователя,вход через датчик напряжения - квыходу преобразователя, вспомогательный дизель, сочлененный черезразъединительную муфту с синхроннымгенератором, снабженным системойвозбуждения и соединенным с шинамиэлектростанции, дополнительно введены преобразователь тока с системой управления, аккумулятор электрической энергии, последовательнаяцепь, состоящая из датчика упругихколебаний валогенератора, фазовращателя и усилителя, регулятор тока,датчик тока, причем силовой входпреобразователя тока соединен с шинами электростанции, выход - с аккумулятором электрической энергиичерез датчик тока, выход регуляторатока подключен к входу системы управления преобразователя, первыйвход - к выходу датчика тока, второй - к выходу усилителя,На чертеже представлена схемапредлагаемой энергетической установки.Энергетическая установка содержит главный дизель 1, который соединен через валопровод 2 с гребнымвинтом 3. С главным дизелем 1 также кинематически связан валогенератор 4, снабженный системой 5 возбуждения, вход которой подключен квыходу валогенератора 4, а выход - кего обмотке возбуждения, Валогенератор 4 соединен через преобразователь 6 частоты с шинами 7 судовойэлектростанции. Управляющий входпреобразователя 6 подключен черезсистему 8 управления и датчик 9 напряжения к выходу преобразователя 6,1 С шинами 7 также соединен синхронный генератор 10, механически сочлененный через разъединительную муфту 11 со вспомогательным дизелем 12. Генератор:.10 снабжен системой 13 возбуждения, вход и выход которойподключены соответственно к выходу иобмотке возбуждения генератора 10.С шинами 7 соединен также силовойвход преобразователя 14 тока, выходкоторого подключен через датчик 15тока к аккумулятору 16 энергии, ауправляющий вход - через вторую систему 17 управления к выходу регулятора 18 тока. Первый вход регулятора18 тока соединен с выходом датчика 15. тока, второй - с выходом последовательной цепи, состоящей из датчика 19колебаний, фазовращателя 20 и усили теля 21. Датчик 19 колебаний соединен 15с валопроводом 2 или с дизелем 1.Установка работает следующим об-:разом,В установившемся ходовом режимеработы шины 7 судовой электростанцииполучают от валогенератора 4 черезпреобразователь 6 частоты, Система. 5возбуждения валогенератора 4 обеспечивает поддержание напряжения назажимах валогенератора 4 при изменении нагрузки потребителей, Система 8 управления преобразователя 6частоты обеспечивает поддержаниенапряжения на его выходе. При питании шин 7 от валогенератора 4 разьединительная муфта 11 разомкнута, асинхронный генератор 10 работает врежиме .компенсатора, обеспечиваявыработку реактивной мощности, не"обходимой для работы преобразователя 6 частоты.При стоянке главного дизеля 1разъединительная муфта 11 замыкается, а вспомогательный двигатель 12обеспечивает вращение генератора 10, 4 Оснабженного системой 13 возбуждения,и питание через шины 7 судовых потребителей. При появлении крутильныхколебаний в системе главный двигатель 1 - валопровод 2 - винт 3 на 45выходедатчика 19 колебаний появляются колебания напряжения относительно нулевого уровня. Эти колебания,проходя через фазовращатель 20 иусилитель 21, псотупают на вход регулятора 18 тока, что приводит к появлению .колебаний выходных напряженийрегулятора 18 тока и системы 17 уп"равления преобразователя 14 тока,Изменения сигнала управления вызывают колебания тока в силовой цепипреобразователя 14 тока относительно нулевого уровня, причем одной полярности выходного сигнала усилителя 21 соответствует отбор энергии от шин 7 и ее передачи на аккумулятор 16 энергии, а другой возврат энергии от аккумулятора 16 к шинам 7.Настройка фазовращателя 20 выполняется так, чтобы колебания элек-тромагнитного момента валогенератора 4, обусловленные колебаниями тока преобразователя 14 тока находились в противофазе относительно колебаний частоты вращения главного двигателя 1, что обуславливает демпфирование крутильных колебаний валогене" ратором 4, Степень демфирования опре-,деляется, коэффициентом передачи усилителя 21,Обратная связь по току преобразователя 14 тока, реализованная на датчике 15 тока, обеспечивает синфазныеколебания тока силовой цепи преобразователя 14 и выходного сигнала усилителя 21,Демпфирование крутильных колебаний валопровода и маховых масс энергетической установки уменьшает коли-чество отказов от .усталостных явлений в 1,5-2 раза.ф о р м у л а изобретенияСуловая энергетическая установка,содержащая главный дизель, соединенный валопроводом с гребным винтом, валогенератор с системой возбуждения, кинематически соединенный с главным дизелем и электрически связанный через преобразователь частоты с шинами судовои электростанции, систему управления преобразователя частоты, выход которой подключен к управляющему входу преобразователя, а вход через датчик напряжения - к выходу преобразователя,и вспомогательный дизелькинематически соединенный через раэьединительную муфту с синхронным генератором, снабженным системой возбуждения и электрически соединенным с шинами судовой электростанции, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности установки, она снабжена преобразователем тока с системой управления, аккумулятором электрической энергии, соединенными последовательно датчиком упругих колебаний валогенератора, Фазовращателем и усилителем, регулятором тока и датчиком тока, причем силовой вход преобразователя тока соединен с шинами судовой электростанции, а выход через датчик тока - с аккумулятором1699862 Составитель А.Быков Техред А.Кравчук Корректор И,Эрдеий Редактор А,Козориз Заказ М 34 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНГ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород ул. Гагарина, 101 электрической энергии, при этом выходрегулятора тока подключен к входусистемы управления преобразователя.4 ЧМ .Ию.тока, первый вход - к выходу датчикаупругих колебаний валопровода, а второй вход - к выходу усилителя,