21359

Расчет СЭП

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Рулевое устройство предназначается для удержания судна на заданном курсе, а также для его поворота при изменении направления движения

Русский

2014-05-10

14.7 MB

26 чел.

Содержание.

  1.  Краткие сведения о приводе.
  2.  Основные требования к ИМ и его ЭП.
  3.  Расчет статических моментов на баллере.
  4.  Расчётная часть выбора системы эл. привода.
  5.  Выбор аппаратуры управления.
  6.  Расчёт и выбор питающего кабеля и автомата.
  7.  Спецификация основного эл. оборудования.
  8.  Описание работы принципиальной схемы эл. привода.
  9.   Графическая часть:
  •  Кинематическая схема механизма.
  •  Нагрузочная диаграмма эл. двигателя при переднем ходе.
  •  Кривая  зависимости  Мб =f(a) для балансирного руля при

переднем ходе судна.

  •  Механическая характеристика ИД рулевого электропривода

по системе Г-Д.

  •  Нагрузочная характеристика балансирного руля при удержании

судна на заданном курсе.

  •  Нагрузочная диаграмма рулевого электропривода при выполнении

маневренных операций.

  •  Принципиальная схема соединений.
  •  Схема внешних соединений.

Рулевое устройство

1. Краткие сведения о приводе.

Назначение и классификация рулевых электроприводов.

    Рулевое устройство предназначается для удержания судна на заданном курсе, а также для его поворота при изменении направления движения. На современных судах рулевые устройства состоят из следующих элементов: а) руля; б) передаточного механизма; в) исполнительного электродвигателя; г) системы управления и д) системы контроля.

Типы рулей.

    Руль представляет собой погружённую в воду пластину, расположенную обычно за кормой, в диаметральной плоскости судна. Для обеспечения  управляемости судна перо руля должно иметь определённую площадь S. В зависимости от профиля пера различают рули пластинчатые (плоские) и обтекаемые. В современных судах применяют, в основном, обтекаемые рули, поскольку они уменьшают сопротивление воды движения судна. Профиль пера руля характеризуется относительной толщиной a. Величина a составляет 0,02-0,05 у плоских и 0,08-0,20 у обтекаемых рулей. Это весьма важный параметр, ибо, как установлено многочисленными экспериментами, при одном и том же угле перекладки руля давление на него потока воды, а следовательно, и момент, поворачивающий судно, зависят от относительной толщины пера.

    Другой важной характеристикой руля является его относительный размах λ.

По расположению плоскости пера относительно оси вращения (баллера) рули делятся на обыкновенные, балансирные и полубалансирные.

У обыкновенного руля ось вращения совпадает с передней кромкой руля.

    Обыкновенный пластинчатый руль (а) состоит из пера 3, изготовленного из стального листа и прикреплённого

при помощи рёбер к рудерпису 4. Рудерпис имеет петли с коническими отверстиями, в которые вставляют штыри. С их помощью руль навешивают на рудерпис 5 (кормовая часть ахтерштевня); при этом вес руля полностью передаётся через нижний штырь на подпятник, являющийся нижний петлёй рудерписа.

    В верхней  части рудерпис замком соединён с баллером 2, ось которого должна совпадать с осью штырей. Через отверстие 1 в ахтерштевне, называемое гельмпортом, баллер руля проходит внутрь судна. Чтобы предотвратить попадание воды в межпалубное пространство, гельмпортовую трубу уплотняют сальником. Верхний конец (головка) баллера служит для соединения руля с передаточным механизмом. Баллер выведен на одну из палуб судна, где расположен рулевой привод (румпельное помещение)

    Обыкновенный обтекаемый руль отличается от плоского только конструкцией пера и тем, что его навешивают лишь на два штыря. Это максимально приближает перо руля к рудерпосту и тем уменьшает вихреобразование, а следовательно, и сопротивление воды движения судна.

    Балансирный руль (б) применяют, чтобы уменьшить момент на баллере, требуемый для перекладки руля. Ось вращения его делит плоскость пера на две части: носовую (балансирную) и кормовую.

     Балансирный руль может быть подвесным или навесным. Первый не опирается на подпятник, а поддерживается только баллером, установленным на подшипник внутри корпуса судна. Второй навешивается на ахтерштевень, не имеющий рудерпост.

    Полубалансирный руль (в)отличается  тем, что его балансирная часть занимает не всю высоту пера.

    В последнее время большое распространение получил так называемый активный руль. На его пере установлен вспомогательный гребной винт, приводимы в движение электродвигателем, встроенным в перо. При отклонении руля от ДП (диаметральной плоскости) этот вспомогательный винт создаёт упор., поворачивающий судно. С увеличением угла перекладки руля момент, создаваемый упором, увеличивается, поэтому угол отклонения от ДП у активного руля больше, чем у обычного. При расположении активного руля в ДП вспомогательный винт создаёт упор, обеспечивающий ход судна при выходе гребной установки из строя.

Передаточные механизмы.

   

    Передача вращающего момента исполнительного двигателя на головку баллера руля может быть как электромеханической, так и электрогидравлической. Электромеханические передачи, в свою очередь, подразделяются на секторные, винтовые и штуртросовые; электрогидравлические- на передачи, снабженные насосами переменной или постоянной производительности.

    Электромеханические передачи. Секторная передача. На баллер руля насажены: жестко-продольный одноплечий румпель 7 и свободно-сектор 6. Свободный конец румпеля соединен с сектором буферными пружинами 5. Вращающий момент от двигателя 1 через зубчатый редуктор и самотормозящийся червячный редуктор 4 передается на прямозубую цилиндрическую шестерню 15, входящую в зацепления с зубчатым сектором 6. Далее момент через буферные пружины и румпель передается на головку баллера 9.Буферные пружины служат для смягчения ударов волн о пере руля, которые, не будь этих пружин, могли бы вызвать поломку зубьев передачи.

    

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

2. Основные требования к ИМ и его ЭП.

Рулевое устройство - одно из важнейших на судне. Выход его из строя приведёт к потере управляемости (возможно и к гибели судна). От надёжности рулевого эл. привода зависит безаварийная работа рулевого устройств. Согласно Правилам МР РФ, рулевой электропривод должен обеспечивать:

  1.  перекладку руля с борта на борт на полном переднем ходу судна за  время, не превышающее 28 сек.
  2.  непрерывную перекладку руля с борта на борт в течение 0,5 ч;
  3.  длительную работу при ходе судна по курсу, в режиме не менее 350 перекладок в 1 ч;
  4.  изменение  вращающего  момента  электродвигателя  в  пределах  от  0 до 2 Мн.
  5.  режим стоянки двигателя под током в течение I мин с нагретого состояния.

    Режим работы рулевых ел. двигателей зависит от вида передаточного механизма и работают они в повторно-кратковременном либо в двигательном режиме. Так, механической передаче свойственен повторно-кратковременный режим с включением электродвигателя для каждой перекладки руля.

    Двигатели насосов переменной производительности электрогидравлических рулевых машин работают в длительном режиме с примерно постоянной скоростью без реверса и без остановки в течение всего времени плавания судна.

    Электродвигатели рулевых приводов с механической передачей должны иметь мягкие механические характеристики, так как это обеспечивает:

  1.  при заклинивании пера руля или заедании в механизме передачи переход  двигателя в режим короткого замыкания с таким моментом на валу, который не вызовет поломки оборудования;
  2.  смягчение динамических усилий в электроприводе при ударах волн о перо руля;
  3.  замедление скорости двигателя с увеличением нагрузки, вызванным различными  причинами, а стало быть, и ограничение потребляемой мощности.

    Удовлетворению перечисленных требований способствует то, что в рулевых электроприводах с механической передачей начали все шире применять двигатели постоянного тока с независимым возбуждением, работающие в системе генератор — двигатель. Получение мягкой механической характеристики двигателя при этом обеспечивается противокомпаундной обмоткой генератора.

    В установках переменного тока, нуждающихся в ограничении пусковых токов и в получении значительных пусковых моментов, можно применять асинхронные короткозамкнутые двигатели с повышенным скольжением, с глубоким пазом или двойной клеткой на роторе, а также полюсопереключаемые двигатели типа МАП.

    При гидравлической передаче также можно использовать электродвигатели на постоянном и на переменном токе, но уже без ограничений степени жесткости механических характеристик, поскольку гидравлическое рулевое устройство само обеспечивает необходимую амортизацию ударных нагрузок и ограничение давления в системе в пределах допустимых значений. Наибольшее распространение для электропривода насоса переменной производительности получили при переменном токе— асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором типа АМ, при постоянном токе—двигатели типа П со смешанным возбуждением.

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

3. Расчёт статических моментов на баллере пера руля.

     

  1.   1. Площадь пера руля:

S = μ*L*T = 0,02*104,5*5,9 = 12,331

  1.  Выбираем прямоугольный балансирный руль обтекаемого профиля со степенью компенсации

С = 0,16 и относительной толщиной α =  18%.

  1.  Определяем высоту h и ширину b пера руля:

h = T – (0,5÷1,0) = 5,9 – 0,5 = 5,4м.

b = S/h = 12,331/5,4=2,3м.

  1.  Находим относительный размах руля:

λ2 = h/b= 2,36

  1.  Находим площадь S1 и ширину b1 балансирной части пера руля:

Sı = С · S = 0,16*12,331= 1,97 м².

b1 = =1,97/5,4= 0,37м.

  1.  Для принятой величины а = 18%, соответствующей профилю 5 определяем  гидродинамические коэффициенты и  пересчитываем их на  расчетное  значение  λ2 = 2,72,  для  чего подсчитываем  значение ε1 и  ε2:

ε1=== 0,08

ε2 = 57,3 · ε1 = 57,3 · 0,08 = 4,68

  1.  Cx1 и  Cx2  -- коэффициенты лобового сопротивления, соответственно, при λ1 = 6 (по таблице) и λ2;

а2 и  а2  -  углы атаки, соответственно, при  λ1 = 6 и λ2;

Cy – коэффициент подъемной силы при  λ1 = 6;

Cx2 = Cx1 + Cy²  ε1                   а2 = а1 + Cy ε2

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Полученные результаты сводим  в  таблицу  № 1

a1

Су

Cx1

Су²

Су²•ε1

Сх2

Су•ε2

a2

Cm

-8

-0,60

0,032

-0,137

0,36

0,0294

0,0614

-2,81

-10,81

-4

-0,30

0,018

-0,070

0,09

0,0073

0,0253

-1,40

-5,40

-2

-0,14

0,012

-0,033

0,0196

0,0016

0,0136

-0,65

-2,65

0

0,00

0,0088

0,000

0

0,0000

0,0088

0,00

0,00

2

0,14

0,012

0,033

0,0196

0,0016

0,0136

0,65

2,65

4

0,30

0,018

0,070

0,09

0,0073

0,0253

1,40

5,40

6

0,43

0,022

0,100

0,1849

0,0151

0,0371

2,01

8,01

8

0,60

0,032

0,137

0,36

0,0294

0,0614

2,81

10,81

10

0,72

0,044

0,168

0,5184

0,0423

0,0863

3,37

13,37

12

0,88

0,059

0,205

0,7744

0,0632

0,1222

4,11

16,11

14

1,01

0,078

0,235

1,0201

0,0832

0,1612

4,72

18,72

16

1,15

0,097

0,268

1,3225

0,1079

0,2049

5,38

21,38

18

1,28

0,118

0,298

1,6384

0,1337

0,2517

5,98

23,98

20

1,39

0,140

0,324

1,9321

0,1576

0,2976

6,50

26,50

22

1,42

0,160

0,331

2,0164

0,1645

0,3245

6,64

28,64

24

1,31

0,118

0,341

1,7161

0,1400

0,2580

6,12

30,12

26

1,24

0,360

0,339

1,5376

0,1255

0,4855

5,80

31,80

28

1,08

0,357

0,342

1,1664

0,0952

0,4522

5,05

33,05

30

0,96

0,396

0,344

0,9216

0,0752

0,4712

4,49

34,49

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

      

7. Момент на баллере руля для переднего хода судна находим из уравнения:

Мб = ρ*b S*V²/2 (СmС*k),

где ρ – плотность  воды; V – скорость  судна;    S – площадь  пера  руля; b – ширина  пера  руля;  Сm – коэффициент  (таблица № 1);  С – степень компенсации руля = 0,16;  k – коэффициент = Су cosα + Сх sinα

Полученные результаты сводим в таблицу №2

а2

Cos а2

Sin а2

Cy•Cos а2

Сх• Sin а2

k

C•k

Cm – C • k

Мб (нм)

-0,18859

0,9823

-0,1875

-0,5894

-0,0115

-0,6009

-0,0961

-0,0409

-4144,9

-0,09429

0,9956

-0,0942

-0,2987

-0,0024

-0,3011

-0,0482

-0,0218

-2214,5

-0,04633

0,9989

-0,0463

-0,1398

-0,0006

-0,1405

-0,0225

-0,0105

-1067,5

0

1,0000

0,0000

0,0000

0,0000

0,0000

0,0000

0,0000

0,0

0,04633

0,9989

0,0463

0,1398

0,0006

0,1405

0,0225

0,0105

1067,5

0,09429

0,9956

0,0942

0,2987

0,0024

0,3011

0,0482

0,0218

2214,5

0,13981

0,9902

0,1394

0,4258

0,0052

0,4310

0,0690

0,0310

3149,1

0,18859

0,9823

0,1875

0,5894

0,0115

0,6009

0,0961

0,0409

4144,9

0,23329

0,9729

0,2312

0,7005

0,0200

0,7204

0,1153

0,0527

5348,7

0,28125

0,9607

0,2776

0,8454

0,0339

0,8793

0,1407

0,0643

6523,1

0,32676

0,9471

0,3210

0,9566

0,0518

1,0083

0,1613

0,0737

7473,0

0,37309

0,9312

0,3645

1,0709

0,0747

1,1456

0,1833

0,0847

8592,6

0,41861

0,9137

0,4065

1,1695

0,1023

1,2718

0,2035

0,0945

9587,3

0,46249

0,8949

0,4462

1,2440

0,1328

1,3768

0,2203

0,1037

10520,7

0,49985

0,8777

0,4793

1,2463

0,1555

1,4018

0,2243

0,1067

10824,4

0,52578

0,8649

0,5019

1,1331

0,1295

1,2626

0,2020

0,1390

14098,8

0,55497

0,8499

0,5269

1,0539

0,2558

1,3097

0,2096

0,1294

13131,0

0,57682

0,8382

0,5454

0,9053

0,2466

1,1519

0,1843

0,1577

15997,1

0,60194

0,8242

0,5662

0,7913

0,2668

1,0581

0,1693

0,1747

17721,9

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

4. Выбор Системы электропривода

           

           Первый уровень автоматизации управления электроприводом рулевого устройства обеспечивается системами дистанционного управления. Такие системы могут функционировать как в составе управляющего комплекса судовождения, так и независимо от систем вышестоящих уровней управления.

           Системы дистанционного управления могут, быть без обратной связи – когда  угол поворота пера руля а и угол курса Ψ являются информационными сигналами (простое управление).

           Системы следящего управления имеют обратную связь по положению пера руля, поэтому а является управляемой величиной и сигналом обратной связи, а угол курса Ψ – информационным  сигналом.

Системы дистанционного управления электроприводом руля обеспечивают лишь возможность управлять положением руля с помощью командоконтроллера, расположенного в постах управления. Такие системы являются разомкнутыми, поэтому формируемый ими управляющий сигнал определяется только задающим воздействием штурвала..

Следящее управление электроприводом рулевого устройства, построено по замкнутой схеме. В таких системах управление ведется по сигналу рассогласования между заданным положением руля а, и его фактическим положением.

           Для разомкнутых систем дистанционного управления характерно то, что они не учитывают влияние внешних воздействий, нарушающих соотношение между управляющим воздействием и управляемым параметром.

           На судах применяют системы дистанционного управления релейно – контакторного  типа и по системе Г – Д. Система Г – Д  обычно применяется в рулевых приводах с механической передачей. С точки зрения массы и габаритов система Г – Д  вполне может конкурировать с релейно – контакторными  системами, имеющими мощность приводного двигателя 40 – 60  кВт. и выше.

           Основными достоинствами системы являются: ограничение тока и момента при перегрузке; плавное регулирование частоты вращения в широких пределах; автоматическое снижение частоты вращения при перегрузке и ее восстановление после окончания действия перегрузки; простота управления; малые потери энергии при пуске.

           К недостаткам системы следует отнести повышенную массу и габариты из-за применения специального преобразователя. Учитывая все вышеперечисленное выбираем систему управления типа Г – Д.

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

5. Расчёт  мощности и выбор типа электрических машин системы электропривода

 РАСЧЕТ  МОЩНОСТИ  И  ВЫБОР  ТИПА  ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ  МАШИН  СИСТЕМЫ  ЭЛЕКТРОПРИВОДА

Выбор  исполнительного  двигателя

        1) Максимальный  момент  на  валу  двигателя

                                              Мmax = Мб / i · η = 17721,9/2000 · 0,4 = 22,15 кгм 

        2) Момент  на  валу  двигателя  при  отсутствии  нагрузки

Мо = 0.2 Мmax = 0,2 · 22,15 =4,4кгм

     3) Момент  на  валу  заторможенного  двигателя

                                                                                     Мк = 1,5 Мmax = 1,5 · 22,15 = 33кгм 

4) При  обеспечении  заданного  времени  перекладки  рулевой  двигатель  должен  иметь  скорость  идеального  холостого  хода:

где  tз  = 2 ÷ 3 сек;  αmax = 0,611 рад.

  1.  Находим  номинальную  расчетную  мощность  двигателя:

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

7) Выбираем  исполнительный двигатель  типа  П-72П  с  данными:

Рн = 16 кВт;   nн = 1000 об/мин;   U = 220 В;   I = 90 А;   η = 81 %;

GD² = 0,087 кг*м²

8) Для  построения  механической  характеристики  выбранного  двигателя  и  дальнейших  расчетов  определяем:

  •  Номинальный  момент  выбранного  двигателя:

  •           б)  Скорость  идеального  холостого  хода:  

nxx  = √3 · nн  =  √3 · 1000  =  1732 об/мин

  •  Скорость,  соответствующая  моменту  М0:

  •  Скорость,  соответствующая  моменту  Мmax:

Проверка  выбранного  двигателя  на  время  перекладки  руля  в  режиме  маневрирования:

9) Скорость  двигателя  при  пуске  в  момент  выхода  на  естественную  характеристику  (принимая  Мп = Мн):
 

       10) Время  разгона  двигателя  до  выхода  на  естественную  характеристику:

где  К = 1,3 – коэффициент,  учитывающий инерционность  передаточного  механизма.

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

        

        11) Время  разгона  двигателя  на  естественной  характеристике:  

        12) Угол  перекладки  пера  руля  за  время  разгона  двигателя:

         13) Время  работы  двигателя  с  моментом  Мо:

 

        14) Время  работы  двигателя  с  моментом,  изменяющимся  от  М0  до  Мmax:

         15) Время  торможения  двигателя  (принимая  Мт = Мп)

            16) Полное  время  перекладки  руля:

Т = tр1 + tρ2 + t1 + t2 + tt = 0,034 + 0,0191+ 9,3 +6,41 + 0,038 = 15,7сек.

Таким  образом,  полученное  время  перекладки  руля  меньше  допустимого

Т = 15,7сек.< Т доп. = 28 сек.

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Расчет  и  выбор  преобразователя:

         1) По  мощности  генератора:   

где  Кз = Pн.рас/Pн = 14,15/16 = 0,88

        2) Выбираем  генератор  типа  П 12ГΜ  с  данными:

Рн = 18 кВт;  U = 220 в;  n = 1400 об/мин;     η = 73,5 %;

Кз.г. = Ргн = 17,4/18  = 0,97

      3) По возбуждению генератора:

Рв.г = 0,05 ·(Рдг) = 0,05·(14,15+17,4) = 1,5775 кВт.

       4) В качестве возбудителя выбираем П11ВМ с данными:

Рн  =  1,6 кВт; I упр > 2,04mА; nн  =  1500 об/мин; η = 65,0 %

Кз.в. = Рв.г./Рв.н. =1,5775/1,6 =0,99.

        5) По мощности приводного двигателя:

        6) Выбираем приводной двигатель типа А50L4М3 данными:

Ρ = 50 кВт;   n =1500 об/мин; η = 79 %;

S=3,3%  cos φ = 0,87;   

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

6.  Проверка выбранного электродвигателя на удовлетворяющие требования.

         1) Среднеквадратичный  момент  двигателя  при  перекладке  руля  с  борта  на  борт:

2) Время  работы  двигателя  с  моментом  Мо  при  следовании  судна  по  курсу  (α ср = 5º = 0,088 рад)

          3) Суммарное  время  работы  двигателя  за  цикл:

Σ t раб = tp1 + tр2 + t1 + tt = 0,034 + 0,0191 + 1,02+ 0,038 = 1,1077 сек

         4) Время  цикла:

где  z – количество  перекладок  в  час.

5) Время  паузы:

tо = tцΣ tраб = 10,3 – 1,1077 = 9,1923 сек

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

6) Среднеквадратичный  момент  двигателя  при  следовании  по  курсу:

Таким образом, выбранный двигатель удовлетворяет условиям нагрева, как в режиме маневрирования, так и в режиме удержания судна на заданном курсе:

Μ экв1 = кгм < Мн = 15,6 кгм

Μ экв2 = кгм < Мн = 15,6 кгм

7. Краткое технико-экономическое обоснование

Выбранной системы управления

              

         Система Г – Д  является наилучшей для электромеханических секторных рулевых электроприводов любой мощности и при любом роде тока. Данная система высоконадежна. Отсутствие контактов в главной цепи снижает вероятность аварий до минимума, Простота схемы управления и несложность ее автоматизации делают эту часть привода весьма надежной. Из-за высокой плавности пуска система Г – Д  почти не влияет на работу судовой электростанции. Единственный недостаток – необходимость  в трехмашинном, а на переменном токе – в четырехмашинном агрегате. При мощностях рулевого электропривода свыше 20 кВт система Г – Д  является единственно возможной.

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

8. Выбор аппаратуры управления

В рулевых электроприводах в качестве постов управления применяют рулевые колонки типа КН – 2200. Они состоят из основания, в котором смонтированы сопротивления и панель с контактными зажимами; корпуса, в котором размещен командоконтроллер кулачкового типа и головки  с рукояткой, снабженной пружинным самовозвратом. На верхней части головки расположены три глазка сигнальных ламп.

Для перевода управления с одного поста на другой служит переключатель постов, представляющий собой переключатель типа УП – 5200, одновременно переключающий все цепи рулевого электропривода.

Чтобы избежать поломки рулевых механизмов при крайних рабочих положениях руля, исполнительный двигатель отключается конечным выключателем. Наиболее распространены шпиндельные конечные (путевые) выключатели типа КР – 6200 на пять цепей, из которых две служат для разрыва цепи возбуждения генератора и три – для включения сигнальных ламп постов управления.

9. Расчет и выбор питающего кабеля и автомата

1) Полный расчетный ток:

  Выбираем  кабель  КНР 3х1,5;  I = 115 А;  l = 40 м

          2) Проверяем  выбранный  кабель  на  падение  напряжения:

Выбранный кабель удовлетворяет требованиям  Регистра, т.к. ΔU  допустимо  до  7 %.

    3) Выбираем  автомат  исходя  из  условия  Iн.р. > Iн.потр 

Выбираем трехполюсный  выключатель с электромагнитным расцепителем, имеющим гидравлический замедлитель типа АС 97 – 3 МГ.

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

 

  1.  Составление спецификации основного оборудования ЭП.

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

11. Описание работы принципиальной схемы.

Система Г — Д как минимум состоит из трех электрических машин: исполнительного электродвигателя М2, приводящего в действие механизм; генератора G1, питающего исполнительный ЭД; приводного электродвигателя М1, вращающего якорь генератора и образующего с ним так называемый преобразователь. Машины М2 и G1—постоянного тока с независимым возбуждением. Несмотря на это, система Г—Д может применяться при любом роде тока питающей сети. Если сеть постоянного тока, то применяют приводной ЭД параллельного возбуждения, а обмотки возбуждения всех машин получают питание от сети. Если сеть переменного тока, то используют асинхронный приводной ЭД. Для питания обмоток возбуждения L1GLМ2 в этом случае применяют четвертую машину — возбудитель G2. Это небольшой генератор постоянного тока с самовозбуждением. Он приводится во вращение тем же приводным ЭД, что и генератор G1.

Система действует следующим образом. Сначала пускают приводной ЭД, якорь которого затем вращается постоянно в одну сторону с неизменной скоростью. Потом возбуждают возбудитель, создающий неизменное напряжение. От него получают питание независимые обмотки возбуждения исполнительного электродвигателя LМ2 и генератора L1G1. В цепь первой включен регулировочный резистор RР2, в цепь второй — регулировочный резистор RР1 и переключатель SА, изменяющий направление тока в обмотке L1G1.  Перед пуском резистор RP1 должен быть полностью введен в цепь, а резистор RР2—выведен. Для пуска М2 переключатель SА устанавливают в одно из рабочих положений и постепенно выводят резистор RР1, увеличивая этим ток возбуждения в обмотке L1G1. Последний возбуждается и подает плавно возрастающее напряжение на якорную обмотку М2. По цепи якорей G1 и М2 протекает ток. Так как М2 возбужден, его якорь начинает вращаться, и по мере возрастания напряжения, подведенного к его якорю, увеличивается угловая скорость. При полностью выведенном резисторе RР1 напряжение G1 и угловая скорость М2 номинальные. Для реверса переключателем SА изменяют направление тока в обмотке возбуждения L1G1.  Генератор изменяет полярность напряжения, ток якорной цепи изменяет направление, и исполнительный ЭД реверсируется. Остановка происходит при отключении обмотки L1G1 тем же переключателем.

Регулирование скорости вниз от номинальной выполняют, вводя в цепь обмотки возбуждения L1G1 регулировочный резистор RР1. Ток возбуждения, магнитный поток и напряжение генератора уменьшаются. Вследствие этого снижается напряжение, подведенное к обмотке якоря М2, и его угловая скорость уменьшается. Регулирование скорости вверх от номинальной осуществляют, вводя в цепь обмотки возбуждения М2 регулировочный резистор RР2, что уменьшает ток и поток возбуждения, при этом скорость ЭД увеличивается.

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

12. Составления инструкции по ТО электропривода.

Рулевой электропривод – система многократного действия. Продолжительность рабочих и нерабочих периодов определяется длительностью рейса и стоянок, являющихся в общем случае непостоянными. Характер обслуживания привода зависит от эксплуатационного состояния, в котором находится судно. В настоящее время в практике деятельности судовых электротехнических групп можно выделить два основных вида обслуживания рулевых систем.

Многие звенья подвержены влиянию физического старения, постепенно изменяют свои свойства во времени (износ, ухудшение сопротивления изоляции). Работоспособность таких элементов может быть восстановлена профилактическим обслуживанием, которое предусматривает замены и подрегулировки еще исправных узлов оборудования, достигших определенного возраста или степени износа.Характеристики распределения времени отказов аппаратуры рулевых приводов являются предметом изучения теории надежности. Значение таких характеристик позволяет научно обоснованно установить виды эксплуатационного обслуживания: периодичность и объем осмотров, замен, периодичность проверок с целью контроля исправности оборудования и т. д. С целью накопления материала все отказы оборудования регистрируются в специальных журналах, с указанием характера отказа, времени наработки и т. п. и направляются с очередным рейсовым донесением в механико-судовую службу пароходства, где ведется учет и анализ поступающей информации, вырабатываются конкретные рекомендации по обслуживанию, составу сменных и запасных частей и режиму их хранения.Схемы рулевого электропривода содержат множество элементов, характеристики которых по надежности неодинаковы. Ряд элементов (транзисторы, конденсаторы и т. д.). отказы которых носят внезапный характер, не обладают ремонтопригодностью и требуют замены после выхода из строя. Обнаружение неисправности здесь, для неработающей системы, возможно только путем периодических проверок.

Проверка готовности производится электромехаником перед каждым выходом судна в рейс. При этом проверяется состояние электрических машин рулевого устройства, система питания, аппаратура управления силовым приводом. Замеряется сопротивление изоляция всего электрооборудования. В холодном состояний оно должно быть не менее 2 мгОм. Затем с разрешения старшего механика и при участии вахтенных механика и штурмана производится опробование рулевого устройства в действии путем перекладки руля с борта на борт при различных предусмотренных видах управления. Оценивается работа электрических машин, пуско–регулировочной  аппаратуры, постов управления силовым приводом, сверяются показания рулевых указателей с истинным положением, испытывается работа конечных выключателей. Обнаруженные неисправности незамедлительно устраняются. Производится опробование автоматического режима работы в объеме и порядке, предусмотренных фирменной инструкцией. О результатах проверки рулевого электропривода электромеханик и вахтенный механик докладывают старшему механику и делают соответствующую запись в вахтенных журналах. Регламентное обслуживание направлено на поддержание элементов привода в работоспособном состоянии. Периодичность и объем обслуживания устанавливаются правилами технической эксплуатации электрооборудования. Наряду с этим следует учитывать также указания заводских инструкций, конкретизирующих нормативы и технологию профилактик в зависимости от качества установленных приборов. Для комплексных систем, содержащих все виды управления рулем – простое, следящее и автоматическое, предусматриваются следующие виды профилактического обслуживания;

Во время хода судна работа рулевого устройства проверяется вахтенным электромехаником не менее двух раз за вахту. При обнаружении неисправностей, требующих остановки привода, электромеханик докладывает вахтенному механику и штурману и в дальнейшем действует по их указанию. При наличии резервного агрегата питания ввод его в работу осуществляется в момент, согласованный по телефону с вахтенным штурманом и по его приказанию.

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

КПЭП.180407.07.004.ПЗ

Кинематическая схема механизма   

Литера

Масса

Масштаб

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

1:10

Разраб.

Гасымов

Пров.

Дробот

Т. контр.

Лист    24

Листов 31

11-СЭ-13

Н. контр.

Дробот

Утв.

Страфилов

КПЭП.180407.007.004.ПЗ

Нагрузочная диаграмма электродвигателя балансирного руля при переднем ходе судна   

Литера

Масса

Масштаб

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

1:1

Разраб.

Гасымов

Пров.

Дробот

Т. контр.

Лист  25

Листов 31

11-СЭ-13

Н. контр.

Дробот

Утв.

Страфилов

КПЭП.180407.07.004.ПЗ

Кривая  зависимости  

Мб = f(a) для балансирного руля при переднем ходе судна

Литера

Масса

Масштаб

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

1:1

Разраб.

Гасымов

Пров.

Дробот

Т. контр.

Лист   26

Листов 31

11-СЭ-13

Н. контр.

Дробот

Утв.

Страфилов

КПЭП.180407.07.004.ПЗ

Механическая характеристика ИД рулевого электропривода по системе Г-Д

Литера

Масса

Масштаб

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

1:1

Разраб.

Гасымов

Пров.

Дробот

Т. контр.

Лист    27

Листов 31

11-СЭ-13

Н. контр.

Дробот

Утв.

Страфилов

КПЭП.180407.07.004.ПЗ

Нагрузочная диаграмма балансирного руля при удержании судна на заданном курсе

Литера

Масса

Масштаб

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

1:1

Разраб.

Гасымов

Пров.

Дробот

Т. контр.

Лист  28

Листов 31

11-СЭ-13

Н. контр.

Дробот

Утв.

Страфилов

КПЭП.180407.07.004.ПЗ

Нагрузочная диаграмма рулевого электропривода при выполнении маневренных операций

Литера

Масса

Масштаб

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

1:1

Разраб.

Гасымов

Пров.

Дробот

Т. контр.

Лист  29

Листов 31

11-СЭ-13

Н. контр.

Дробот

Утв.

Страфилов

КПЭП.180407.07.004.ПЗ

Принципиальная схема соединений

Литера

Масса

Масштаб

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

1:10

Разраб.

Гасымов

Пров.

Дробот

Т. контр.

Лист    30

Листов 31

11-СЭ-13

Н. контр.

Дробот

Утв.

Страфилов

 

КПЭП.180407.07.004.ПЗ

Схема внешних соединений

Литера

Масса

Масштаб

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

1:10

Разраб.

Гасымов

Пров.

Дробот

Т. контр.

Лист  31

Листов 31

11-СЭ-13

Н. контр.

Дробот

Утв.

Страфилов


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

83972. Правила переноса слов 34.21 KB
  Планируемые результаты: предметные: уметь переносить слова с одной строки на другую по алгоритму; личностные: уметь проявлять учебно-познавательный интерес к новому учебному материалу; понимать причины успеха в учебной деятельности. Определите количество слогов в словах-отгадках...
83973. Экологические проблемы Кировского района г. Перми 23.7 KB
  Математические – научит применять знания по математике на практике и действовать в нестандартных ситуациях. Экологические – видение и понимание экологических проблем и нахождение путей решения этих проблем, обсудить проблемы охраны окружающей среды и возможные последствия её загрязнения для природы и общества.
83974. Нуклеиновые кислоты 79 KB
  Задачи: Образовательные: Раскрыть особенности строения нуклеиновых кислот: ДНК и РНК; Определить черты сходства и различия ДНК и РНК. Личностная значимость материала: по ДНК можно определять родственные отношения людей растений животных.
83975. Путь самурая: дизайн интерьера в японском стиле 134.5 KB
  Цель урока: знакомство с особенностями интерьера в японском стиле. Задачи: выделить принципы создания интерьера в традиционном японском стиле; познакомить c терминами; показать различия с другими восточными культурами; развивать общий кругозор, интерес к предмету изучения...
83976. Земский собор 1613 года и восстановление самодержавия 137.01 KB
  Задачи: Образовательные: закрепить знания о последствиях Смуты; продолжить учить самостоятельной работе с историческими источниками: сравнивать и анализировать информацию делать умозаключения и выводы; учить использованию фактов и статического материала с их помощью обобщать материал...
83977. Правописание парных согласных на конце слова 83 KB
  Какое задание предстоит выполнить Посигнальте карточками кому всё понятно Давайте проверим в каких словах нашли ошибки Посмотрите на слайд и обведите зелёной ручкой те которые нашли самостоятельно Сколько всего допущено ошибок Это первое задание. Это второе задание. Посигнальте если задание понятно.
83978. Великое княжество Литовское и Русское 109.5 KB
  Цель урока: формирование у обучающихся знаний об условиях и процессе возвышения Великого княжества Литовского и Русского Задачи урока. Образовательные: проследить исторические условия и процесс возвышения Великого княжества Литовского выявит взаимосвязь между формированием государственности...
83979. Наталья Абрамцева «О чём думал котёнок?» 28.41 KB
  Цель урока: Раскрыть нравственный замысел Н.Абрамцевой в сказке О чём думал котёнок Задачи: 1. О ком эта загадка Вам не показалось странным почему когда мы говорим о дружбе у нас здесь котёнок У кого из вас есть такой друг.
83980. Роберт Бёрнс – народный поэт 18.05 KB
  Цели: обучающие: формирование у учащихся представления об особенностях английской поэзии закрепление знаний по теории литературы; развивающие: развитие умения выполнять сопоставительный анализ произведений различных по жанру (именно по фольклору), развивать навык работы с информационным...