Электроэнергетическая силовая установка судна

.и 3ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИ МУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ленинградское высшее инженерноеморское училище им. адм. С.О,Макарова(56) Авторское свидетельство СССРйг 1320120, кл. В 63 Н 23/24, 1984,(54) ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ СИЛОВАЯ УСТАНОВКА СУДНА(57) Изобретение относится к судостроению, Цель изобретения - повышение КПДустановки. Предлагаемая установка суднасодержит двигатели 1, которые соединеныразьединительными муфтами 2 с синхронными генераторами 3. Ветрогенераторы 6подсоединены к полупроводниковым преобразователям 7 с блоками 8 управления. Кпреобразователям 7 подключены аккумуляторные батареи 9 с зарядными устройствами 10, Выходы преобразователей 7 через двухпоэиционные переключатели 11 соединены со статорными обмотками гребного синхронного электродвигателя 12, который выполнен с двумя статорными обмотками (основной и дополнительной) разного или равного сечения и связан с гребным винтом 17, При работе электродвигателя 12 в гидрогенераторном режиме и частоте вращения ниже номинального значения напряжение на шинах судовых электропотребителей поддерживается постоянным за счет выполнения электродвигателя 12 с двумя статорными обмотками разного или равного сечения, расположенными в одних или разных пазах, установки между преобразователями 7 и статорными обмотками электродвигателя 12 двухпозиционных (трехполюсных или шестиполюсных) переключателей 11 и уменьшения тока возбуждения электродвигателя 12 воздействием на блок управления полупроводникового возбудителя 15 с пульта управления, 2 з.п, ф-лы, 7 ил,5 10 Изобретение относится к судостроению,Цель изобретения - повышение КГД установки.На фиг,1 изобоажена блок-схема предлагаемой установки; на фиг.2- схема соединений основной и дополнительной статорных обмоток; на фиг.З - фазные ЭДС основной и дополнительной статорных обмоток; на фиг.4 - схема соединений двух основных статорных обмоток при работе в генераторном режиме; на фиг.5-то же, при работе в двигательном режиме; на фиг,бсхема трехполюсного двухпозиционного переключателя для пеоеключений основной и дополнительной статорных обмоток; на фиг.7 - схема шестиполюсного двухпозиционного переключателя для переключений основной и дополнительной статорных обмоток.Предлагаемая установка содержит двигатели 1, которые соединены разьединительными муфтами 2 с синхронными генераторами 3, снабхенными датчиками 4 частоты и фазы и подключенными к распределительным шинам 5. Ветрогенераторы б подсоединены к полупроводниковым преобразователям 7 с блоками 8 управления, К преобразователям 7 подсоединены также аккумуляторные ба.гареи 9 с автоматическими зарядными устройствами 10. Входы преобразователей 7 соединены с шинами 5, а выходы - через двухпозиционные переключатели 11 со статорными обмотками гребного синхронного электродвигателя 12, снабженного датчика 4 и 13 частоты и фазы, Статорные обмотки электродвигателя 12 соединены также через переключатели 11 с входами преобразователей 7, а выходы преобразователей 7 - с шинами 5. Датчики 4 и 13 соединены с блоками 8 преобразователей 7. Обмотки 14 возбуждения электродвигателя 12 подключены параллельно и полупроводниковому возбудителю 15 с блоком 18 управления, который вместе с цепями управления переключателями 11 связан с пультом управления, Электродвигатель 12 механически связан с гребным винтом 17, Общесудовые электропотребители получа ют питание от шин 5, В электрических цепях установлены автоматические выключатеги (АВ) 18 - 32.При работе гребного синхронного электродвигателя в гидрогенераторном режиме и частоте вращения ниже номинального значения напряжения на шинах судовых электропотребителей поддерживается постоянным за счет выполнения электродвигателя 12 с двумя статорными обмотками (основной и дополнительной) разного или 15 20 25 30 35 40 45 50 55 равного сечения, расположенными в одних или разных пазах, установки между преобразователями 7 и статорными обмотками электродвигателя 12 переключателей 11 и уменьшения тока возбуждения электродвигателя 12 воздействием на блок управления возбудителя 15 с пульта управления.При расположении на статоре электродвигателя 12 основной обмотки и последовательно соединенной с ней дополнительной обмотки меньшего сечения(см, фиг.2), уложенных в одном пазу, в двигательном режиме работы электродвигателя 12 напряжение подводится к зажимам А, В и С и работает только основная обмотка, в генераторном режиме работы электродвигателя 12 напряжение снимается с зажимов а, Ь и с и в работе участвует как основная, так и дополнительная обмотка. Соотношения величин Еа и Ед зависят от соотношения витков 1 Яд и ЧЧд+ У/а. Сложение ЭДС производится алгебраически, При 1 йа = Ид ЭДС фазы в генераторном режиме будет в два раза больше фаэной ЭДС, в двигательном режиме (см. фиг.З). Двухпозиционные переключатели в этом случае выполняются трехполюсными (см. фиг,б).При расположении на статоре электродвигателя 12 основной и дополнительной трехфазных обмоток одинакового сечения, уложенных в одном пазу, в двигательном режиме работы синхронного гребного электродвигателя обмотки соединены параллельно (см. фиг,5), в генераторном режиме обмотки соединяются последовательно (см. фиг,4),ЭДС фазы в генераторном режиме в два раза больше ЭДС фазы в двигательном режиме, так как происходит алгебраическое сложение ЭДС отдельных обмоток, равных по величине, Двухпозиционные переключатели в этом случае выполняются шестиполюсными (см, фиг,7),При выполнении статорных обмоток аналогично указанному и укладке их в разные пазы происходит геометрическое сложение ЭДС фаз обмоток.Предлагаемая установка работает следующим образом.В основном режиме работы (при ходе судна под парусами) тепловые двигатели 1 не работают. Генераторы 3 отсоединяются от двигателей 1 муфтами 2, Электроэнергия для питания общесудовых электропотребителей поступает от ветрогенераторов б или батарей 9, или от электродвигателя 12, работающего в режиме гидрогенератора, при этом переключатели 11 по сигналу с ПУ подключают статорные трехфазные обмоткиЗяех ГРО ) ВИГат ЕЛ -.) И ПОЛ ЬУ 811 Ь 8 Д )Я 03 боты ц г/д)(ге;:0" 1 оо нок секи.,8Г 1 р Обеспечени" злектрическо; .ропсрй б 1,.)с,сх згектрлп)., ребителг: оабога;Он)его В рекиье гидОогенератсэз, ВклОчаотся г18 19, 20, 21, 24, 29 и 32 ся плавный ус; д-;:х 1 ги ОНого Генеоа го.3)в,5, рабта(1,и Я )Рх(иьд РОНТИ; н, д:игатс)1;и г пг: .ц ь 0 управляемых пое)б- раЗОВЗТЕЛЕИ, ДатЧИКОВ 4. ПО ДОСтИКЕНИИ генерагооа:и 3 10. нальной частоты воаЩеЛЯ , Я.ГЗНОВКО ЗВДЗНН сх ВЕ)Ицин;":ЗПРП)ксня чс, то Гц на 1)инах 5 к )Змподкг 10 )Тся Об,зс;цовые злектг 01)от)8- л-Г с,,;.0,; с,:.с н 1),1;сЛ:. н :,си.с 1ДВЦГЗ ВЛЯ 12 03 )от ОЕГО В рЕ,;ИО 1000.сСРЗТОРЗ, С ПОМ),Ь 0 ПРВООсРЗЗОВсТ(.7 Л)( бГОКОВ " дато;1(ОВ 1 ЧЗСТОТЫ И фазсГе 18 пат 0003 1, ВОЗОсгито)Я 15;)лектООДВИГателя 12 с блоком ".б,не рассЗтр,взетс:;1,слччае Об Сг 8-ения згектоическс):.ЗНСОГИОй Об Чео,р Вы ЗЛ 8,( ропотрЕГИ) с 1- лей От ВетрогеерзторОВ б или батарейВкг 10)Отся СОответс венО АБ 25, 21 ";8 .26, 21, 19 ии 2 г, 21, 18 и 28, 2 с, 19 - оиИспоЛЬЗ)31.1, сз вчагтоа ПОЛЧГПП) 11,; )- -,- "т гл;,одного или двух от ветг)огенератороо -,.или батарей 9:ерез преобразооател 7,Стабилизация паоаиетров нагргхеЧЯ и"Зстоты нв винах 5 и пОДклгочение кОбцесудовьх злекГропотребите 8 Й аналоГИчно сказанному,Г ри избытке злектоознергии Ветро:,. -н 8 раторОВ о для питания Общесудовых злекТООПОтребйтЕЛЕй Знер ГИЯ Одио"О ИЗМОХ(ЕТ ИС,ОЛЬЗОВ ться ДЛЯ ДВИ(8 ИЯ УДЧ ",знергия ОГ Ветроге,ера гора б посгупае. через преобоазовател, . и переклгзчатель 113 статОрну 0 тде:)с 3-."уО ОбО п(у зл Р . грод-:игзтегя 2. ,предезначеннуО для рОом ыВ ДВИГ 3 ГОЛ ЬНОЬ. МКИИЕ,ДЛЯ ВККУ 1 У;Э(;Вань 11 и ОЫТООЬОи -:"гии, ырабзть вае;Ой етрогенараторам 6или алек) )Одвигагелем 2, раб)ота;01;м ВИДРОГСЧСОЗТООО,Ои ОЕХ(ИМЕ, К ПРВО -Од".СВател 0 7 г одклоч.-. ы оатареи 9 и автомгт,; -ч 8 С К И Е 3 3 Р Я Д Н Ь 6 У С " .Р О с) Са;-)гпгрозне;) (У Г 3 - ,це" 9 ) О 8пользовзна как для питания обо.;есудояьх О ;, 1 Н ,К П В С С 1,Г.-; О 0 П:.) О В 3 1 Е 1 " У П ) ., В ) ЯмОГС ВЬГ)ПЯМ;ТЕ. Я ВВДОИО 0 ИНВЕР) ОРа"ачегт 8 пОлгпсс;.:1 дн,кового преобраз звзЕЛс - цн;ЛСКОНВЗОгооа, ЕреКЛ 0 ЗТЕЛИ 1,.,0 . т с З.орнь ,.б,.ю),и ,ек,родвигагеля , предназначенные для работы вдвигатель 014 рекик 815 парусоз. ходе судна в узкостях и т,д, обцеО)Д 1 8 Во В)ао,Ьс теПЛОВЫ,"4 )ЗВИЗТЕ- 0 л я 4 фы ".18 1 и иены 1 р 3ои18 зс;:" "-т"-1 И 11С 1 вал) с Л гОдклю 1 от ст.тооные тре 433:Ые об О) а Злект 08 ОЗН СН,ЫРработь В двигательОН рек ье к преобра",;ЗГЕКТРОЗНЕОГет 8 СКаЯ СИЛОВЗЯ УСтаСе ПУ 8, , -, Ьз ОДИН ИТВЛЬНЫГИИ"1- - -С РГ НРНЫ - ЛЕК ПИЧЕСКИМИ ЦЕПЮЛИ Сный переключатель связан с пультом управления. 2, Установка по п,1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что основная и дополнительная статорные обмотки гребного синхронного генератора соединены между собой последовательно,а двухпозиционные переключатели выполнены трехполюсными,3, Установка по п,1, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что основная и дополнительная статор ные обмотки гребного синхронного электродвигателя соединены между собой параллельно, а двухпозиционные переключатели выполнены шестиполюсными.1687510 Составитель А.Строковедактор Т.Горяива Техред М.Моргентал Корректор М.Кучерявая Заказ 3673 ,Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4 й Производственно ЮЪ е,о льский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101