Валогенераторная установка

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК цц 4 В 63 Н 23/06 ОПИСАН К АВТОРСКОМ ОБРЕТЕНИ И ЕТЕ(56) Авторское свидетельство СССРУ 471247, кл.В 63 Н 23/06, 1972.(57) Изобретение относится к судостроению, а именно к судовым энергетическим установкам. Целью изобретения является улучшение массогабаритных показателей, повышение КПД и на,дежности валогенераторной установки.Валогенераторная установка подключена к главной энергетической установке, содержащей главный двигатель 1,гребной вал 2 и.гребной винт 3. Двухрядный планетарный механизм 4 первымпромежуточным звеном (входным валом)5 присоединен к гребнему.валу 2, вторым промежуточным звеном (выходнымвалом) 6 через соединительную муфту 7. - к вапогенератору 8, первымсвободным валом 9 через первую согласующую передачу 10 и первую разобщительную 11 - к регулируемой машин щит иг 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЦТИЯМПРИ ГКНТ СССР БО 1481144 не 12 вторым свободным валом 13 через вторую согласующую передачу 14 и вторую разобщительную муфту 15 также к регулируемой машине 12, Последняя электрически подключена через преобразователь 16 к валогенератору 8, который через выключатель 19 электрически подключен к шинам 20 электростанции. Первое промежуточное звено (входной вал) 5 двухрядного дифйеренциального механизма 4 представт собой соединенные друг с другомила, содержащие сателлиты 2 первои сателлиты 4 второго планетарных рядов, Первые из сателлитов находятся в зацеплении с солнечной шестерней и эпипиклом, а вторые - с солнечной шестерней и эпициклом 28. Эпицикл представляет собой первый свободный вал, соединенный через первую согласующую передачу 10 и первую разобщительную муфту 11 с регулируемой машиой 12, а эпицикл 28 - второй свободный вал, соединенный через вторую согласующую передачу 14 и вторую разобельную муфту 15 с регулируемой машиной 12. 1 з.п, ф-лы, 6 ил.Изобретение относится к судостроензю, а именно к судовым энергетическцм установкам, Цель изобретения - улучшение мас 5 согабаритцых показателей, повышение (ПД и надежности валогенераторной установки.На Фиг, 1 представлена структурная схема валогенераторной установки О с встроенными в линию гребного валаухрядным планетарным механизмом и валогецератором; ца фиг. 2 - кинемат ческая схема механической части установки; ца фиг. 3 и 4 - структурные 15 схемы валогенераторной установки сараллельцым расположением валогенератора соответственно с преобразователем и с регулируемой машиной; на 4 иг. 5 - кинематическая схема механиеской части установки при расположении первой и второй согласующих переач соответственно по обе стороны от Ззвухрядцого плацетарного механизма; Ца Фиг, 6 - то же, с расположением по 25 Одну сторозы от планетарного меха-. з 1 изма.Валогецераторцая установка подключена к главной энергетической установке, содержащей главный двигатель 1, гребной вал (вал отбора мощности) 2 и гребной винт 3, через двухрядный планетарный механизм 4, который своим з 1 ервым промежуточным звеном (входным Йалэм) 5 присоединен к гребному ва лу 2, вторым промежуточным звеном (выходным валом) 6 через соединительную муфту 7 - к валогецератору 8, первым свободным звеном - налом 9 через первую согзсасующую передачу 10 40 и иервузо разобщитезсьную муфту 11 - к регулируемой машине 12, вторым свободным звеном - валом 13 через вторую согласующую передачу 14 и вторую раэобщительпую муфту 15 - к регулируе мой машине 12, Посзедняя электрически подкзцочена через преобразователь 16 к валогенератору 8 (дзиг. и 3) или чеиосредствецно к второй машине 17 (фиг, 4), присоединенной к валу отбора главного двигателя через передачу 18. Балогеператор 8 через выключатель 19 электрически подключен к шинам 20 электростанции. Па валу регулируемой машины установзсен тормоз 21,11 ромежуточное звено (входной вал) 5 двухрядного диЬ 3 ерецциальцого меха- низма представляет собой соединенные друг с другом водила 22, содержащиесателлиты 23 первого (1) и сателлиты24 второго ( 11) планетарных рядов(количество сателлитов в каждом изпланетарных рядов - минимум три).Первые из сателлитов находятся в зацеплении с солнечной шестерней 25 иэпициклом 26, а вторые - с солнечнойшестерней 27 и эпициклом 28. Эпицикл 26 первого (1) ряда представляет собой первый свободный вал, соединенный через первую согласующуюпередачу 10, включающую зубчатые колеса 29-32, и через первую разобшительную муфту 11 с регулируемой машиной 12, Эпицикл 28 второго (11) ряда представляет собой второй свободгный вал, соединенный через вторуюсогласующую передачу 14, включающуюзубчатые колеса 33-36 (Фиг, 2), с дополнительным козсесом 37 (Фиг. 5 и 6),служащим для изменения направлениявращения выходного вала второй согласующей передачи 14 по отношению квыходному валу первой передачи 10 ичерез вторую разобщительную муфту 15с регулируемой машиной 12,Работа валогенераторной установкизаключается в следующем.Пусковой режим работы установкиосуществляется при запуске главногодвигателя 1. В процессе запуска разобщительная муфта 11 первого (1) ряда дифференциального механизма 4и тормоз 21 включены, разобщительнаямуфта 15 второго (11) ряда отключена,н результате чего все звенья этогоряда вращаются на холостом ходу. Помере увеличения частоты вращенияглавного двигателя частота вращенияналогенератора 3 пропорционаззьно увеличивается за счет Фиксированного передаточного числа их механическойсвязи через зубчатую передачу, включающую входной вал 5, сдвоенное водило 22 (принадлежащее обоим планетарным рядам), солнечную шестерню 25первого (1) планетарного ряда, выходцои вал 6 с соединительной муфтой 7.При частоте вращения главного двигателя, близкой к минимальному значению его рабочего диапазона, при котором обеспечивается стабилизациячастоты вращения валогенератора, достигается близкая к номинальной частота вращения синхронного валогецератора 8, последний возбуждается, преобразователь 16 и регулируемая машина12 включаются в работу при их питании от валогенератора, тормоз 21 отключается. В результате выполнения этих манипуляций процесс пуска вало 5 ганераторной установки заканчивается. К валогенераторной установке может быть подключена нагрузка через выключатель 19.Регулируемый режим работы установ ки со стабилизацией частоты вращения валогенератора осуществляется следующим образом.Изменение частоты вращения в первом поддиапазоне (по мере увеличения 15 частоты вращения главного двигателя) компенсируется знакопеременным с переходом через нуль изменением частоты вращения свободного вала, работающего с нагрузкой первого (1) планетарного 20 ряда. При этом на части указанного поддиапазона преобразователь 16 работает в выпрямительном (при его исполнении в виде тиристорного блока) или в генераторном (при его исполне нии в виде электромашинного агрегата) режиме, а регулируемая машина 12 - в двигательном режиме. На другой части первого поддиапазона режимы работы преобразователя 16 и машины 12 проти воположны указанным.Первое обращение режимов работы преобразователя 16 и машины 12 по мере увеличения частоты вращения входного вала 5 планетарного механизма от минимальной до максимальной осуществляется на границе между укаэанными частями первого поддиапазона и происходит вследствие реверса частоты вращения машины 12 постоянного тока, имеющей независимый постоянный по величине поток возбуждения при знакопостоянном моменте на ее валу, пропорциональном мощности .(нагрузке) электропотребителей, питающихся от 45 валогенераторной установки. Реверс частоты вращения машины 12 происходит за счет реверса напряжения на ее якоре, подводимого от преобразователя 16 или от второй машины 17 (ток якоря50 машины 12 знакопостоянен и пропорционален моменту на валу машины 12) .Второе обращение режимов работы преобразователя 16 и машины 12 осуществляется на границе между указанным. 55 первым и следующим за ним вторым под- диапазоном изменения частоты вращения входного вала, Обращение происходит за счет включения второймуфты 15,сопровождающегося уменьшением тока якоря машины 12 до нуля, и последующего отключения первой му.рты 11, сопровождающегося изменением полярности тока якоря машины 12, После указанного переключения мулт установка вводится во второй поддиапазон изменения частогы вращения входного вала. В этом поддиапазоне работа установки осуществляется при нагруженном втором (11) планетарном ряде и переводе на холостой ход первого (1) ряда. Второй поддиапазон также разделяется на две части: на первой части преобразователь 16 работает выпрямителем (в случае использования второй машины 17 последняя работает генератором), а машина 12 - двигателем, на второй части преобразователь 16 работает инвертором (машина 17 - двигателем, а машина 12 - генератором).Третье обращение режимов работы преобразователя 16 (второй машины 17) и машины 12 осуществляется на границе между указанными частями второго подпиапазона и имеет место вследствие реверса частоты вращения машины 12, работающей совместно с в.тарым (11) планетарным рядом, за счет соответствующего изменения напряжения на якоре машины 12. Ток якоря машины 12 знакопостоянен и при неизменном направлении ее потока возбуждения противоположен по направлению току якоря в случае работы установки в первом поддиапазоне.Из изложенного следует, что первое и третье обращения имеют кинематический характер и осуществляются при знакопостоянном (неизменном в случае постоянной нагрузки установки) моменте на валу регулируемой машины, а второе обращение имеет силовой характер и осуществляется при неизменной частоте вращения регулируемой машины. При всех обращениях могут быть полностью исключены динамические перегрузки путем соответствующего регулирования частоты вращения (первое и третье обращения) или тока (второе обращение) регулируемой машины 12 преобразователем 16 (второй машиной 17). Нерегулируемый режим работы установки может обрабатываться при трех фиксированных значениях передаточного числа механической связи валогенеоа 1481144тора с валом отбора или гребным ва-. лом.При первом Фиксированном значении передаточного числа нерегулируемый режим совпадает с заключительной стадией пускового режима, предшествующей возбуждению синхронного валогенератора 8, и имеет место при вклю: ченных первой разобщительной муфте 11 тормозе 21 и при обесточенных регуруемой машине 12 и преобразователе 16 (машине 17). Этот режим в отличие от пускового может быть длительным.15При втором фиксированном значении п редаточного числа нерегулируемый р жпм имеет место при включении первой 11 и второй 15 разобщительныхФт. При таком состоянии муфт мощость от входного вала на валогенераор передается двумя потоками: первым - непосредственно через первый (1) планетарный ряд (от сдвоенНого водила 22 на солнечную шестер-25 Йо 25), вторым - через эпицикл 26 Первого (1) планетарного ряда, согласующие передачи 10 и 14 с замкнутыми азобщительными муфтами 11, 15 и втоой (11) планетарный ряд (от, эпицик- ЗО а 28 на солнечную шестерню 27).При третьем фиксированном значении передаточного числа нерегулируе-. мый режим отрабатывается при включенных второй разобщительной муфте 15 я тормозе 21.формула изобретения 1, Валогенераторная установка, содержащая синхронный валогенератор, присоединенный к валу отбора мощности главного двигателя через дифференциальный планетарный механизм, опорный вал которого сочленен с валом одной регулируемой машиной, подключенной к другой регулируемой машине, вал которой кинематически сочленен атором, а свосогласующие пере е муфты, которым связаны с валом оборудованной логене другободныдачи звенья через разобщительнь снабж регул овка,ашины,а устауемой тормозом.2, Установка по и ч а ю щ а я с я тем щие передачи выполне ложными по знаку пер отлито согласую про гивоп ны аточными отноениями с валом отбора мощности или черезпреобразователь электроэнергии с валом синхронного валогенератора, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, повышения К 1 Щ и надежности,дифференциальный планетарный механизмвыполнен двухрядным с промежуточнымии свободными звеньями, каждое из которых кинематически соединено с валомсоответствующего планетарного ряда,при этом одно из промежуточных звеньев соединено с валом отбора мощности,.Мотыл ак дательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 изводствен Заказ 2628ВНЯЛИ Госу Тираж 374 ственного комит 113035, МосквПодписноепо изобретениям и открытиям при ГКНТ ССЖ, Раушская наб., д, 4/5