78426

ГЭУ двойного рода тока

Лекция

Производство и промышленные технологии

Основные сведения Гребными установками двойного рода тока называются такие установки в которых в качестве источников электроэнергии используются синхронные генераторы переменного тока а в качестве гребных электродвигателей – электродвигатели постоянного тока. Появление мощных на сотни кВт выпрямителей позволило объединить высокие маневренные качества ГЭУ постоянного тока с достоинствами ГЭУ переменного тока возможность применения высокооборотных первичных двигателей малые массогабаритные показатели.

Русский

2015-02-07

40.27 KB

5 чел.

Лекция № 16

«ГЭУ двойного рода тока»

4. ГЭУ двойного рода тока

4.1. Основные сведения

Гребными установками двойного рода тока называются такие установки, в которых в качестве источников электроэнергии используются синхронные генераторы переменного тока, а в качестве гребных электродвигателей – электродвигатели постоянного тока.

Появление таких установок стало возможным благодаря развитию полупроводниковой техники, на базе которой были созданы выпрямители двух типов:

  1.  неуправляемые, выходное напряжение которых не регулируется;
  2.  управляемые с регулируемым выходным напряжением.

Появление мощных, на сотни кВт, выпрямителей позволило объединить высокие маневренные качества ГЭУ постоянного тока с достоинствами ГЭУ переменного тока (возможность применения высокооборотных первичных двигателей, малые массогабаритные показатели).

4.2. Структурная схема ГЭУ двойного рода тока с  неуправляемым выпрямителем

Структурная схема гребной электроустановки двойного рода тока с  неуправляемым выпрямителем в виде одного из возможных вариантов представлена на рис. 14.6.

 Рис. 14.6. Структурная схема ГЭУ двойного рода тока

Синхронный генератор СГ, питающий гребной электродвигатель постоянного тока ГЭД независимого возбуждения, вращается первичным двигателем ПД с постоянной частотой ω.

Гребной электродвигатель ГЭД постоянного тока подключается к синхронному генератору через неуправляемый выпрямитель НВ. 

Регулирование выпрямленного напряжения U осуществляется изменением тока в обмотке возбуждения синхронного генератора ОВГ , при помощи тиристорного  возбудителя генератора ТВГ.

Последний управляется регулятором возбуждения УВГ в зависимости от сигнала с пульта управления ПУ, режима главной цепи (тока I и напряжения U) и уставок максимального тока Iи эталонного напряжения U.

В схеме возбуждения ГЭД применяется реверсивный тиристорный возбудитель ТВД, управляемый отдельным регулятором УВД. Этот возбудитель предназначен для реверса ГЭД.

Синхронный генератор, неуправляемый выпрямитель и гребной электродвигатель образуют систему, аналогичную по структуре ГЭУ постоянного тока. 

Однако механические характеристики такой схемы ГЭУ менее жестки, чем у ГЭУ постоянного тока, благодаря большим внутренним сопротивлениям СГ и НВ.

Пуск гребного электродвигателя осуществляется подачей тока одновременно в обмотки возбуждения СГ и ГЭД. При этом пусковые токи I меньше, чем у ГЭУ постоянного тока. 

Необходимая величина электромагнитного момента ГЭД при заклинивании винта обеспечивается формой внешней характеристики синхронного генератора, выпрямителя и жесткой обратной связью по току ( кI ).

Режим постоянства мощности ГЭУ в широком диапазоне частот вращения ГЭД автоматически обеспечивается двумя жесткими отрицательными обратными связями (по току I и напряжению U ), которые вводятся в регуляторы возбуждения.

Реверс ГЭД производится изменением направления тока в обмотке возбуждения двигателя ОВД, которое осуществляется реверсивным тиристорным возбудителем ТВД.

Именно ГЭУ двойного рода тока с неуправляемыми выпрямителями в цепи якорей ГЭД постоянного тока была реализована на ледоколе-атомоходе «Арктика», что обеспечило:

1. высокую маневренность (широкий диапазон регулирования частоты ГЭД и достаточную быстроту ее изменения) и простоту управления ГЭУ;

2. возможность создания турбогенераторных агрегатов без редукторов и удобство их компоновки в машинном отделении;

3. снижение шумности и вибрации элементов ГЭУ;

4. повышение КПД установки;

5. наибольшую простоту исполнения и надежность работы ГЭД и их питания.

4.3. ГЭУ двойного рода тока с винтом регулируемого шага(ВРШ)

Применение ВРШ для ГЭД имеет следующие преимущества:

1. постоянство частоты вращения двигателей генераторов;

2. постоянство частоты вращения гребного электродвигателя, а значит, гребного винта.

Регулирование скорости винта осуществляется изменением угла поворота лопастей на ВРШ, а реверс – изменением направления поворота лопастей относительно нулевого положения.

Постоянство частоты вращения первичных двигателей гребных электроустановок обусловливает возможность отбора мощности от шин системы электродвижения для общесудовых потребителей (ОСП), а также более рационального использования установленной мощности судовой электростанции.

В зависимости от вида выпрямительного устройства в главной цепи возможны два типа ГЭУ двойного рода тока:

1. с неуправляемыми (на диодах) выпрямителями

2. с управляемыми (на тиристорах) выпрямителями

Схемы главного тока ГЭУ двойного рода тока аналогичны схемам ГЭУ постоянного тока, но предельная мощность синхронных генераторов не ограничена и число их определяется только соображениями надежности и живучести. Статические преобразователи выполняются по шести- или двенадцатифазным схемам выпрямления. Кроме того, в схемах с управляемыми выпрямителями включаются токоограничивающие и фильтрующие дроссели.

Выпрямительные мосты на стороне постоянного тока могут быть соединены последовательно или параллельно. Выпрямительные мосты включаются на разные, сдвинутые на 30 эл. град., обмотки сдвоенных генераторов или через трансформаторы для предотвращения коротких замыканий через последовательно соединенные вентили.

4.4. Сравнение эксплуатационных свойств ГЭУ двойного рода тока и ГЭУ постоянного и переменного тока

Гребные электроустановки двойного рода тока превосходят по своим характеристикам ГЭУ как постоянного, так и переменного тока.

ГЭУ двойного рода тока имеют лучшие массо-габаритные показатели, чем ГЭУ постоянного тока, из-за применения дизелей с повышенной частотой вращения и турбин без редукторной передачи.

Благодаря отсутствию коллектора синхронные генераторы легче, чем генераторы постоянного тока. Так, синхронный генератор мощностью 1000 кВт при частоте вращения 1000 об/мин имеет относительную массу 6,3 кг/кВт при относительной массе 9 кг/кВт генератора постоянного тока той же мощности и частоты вращения.33эм.21.01.15г.31эм.22.01.15г.34эм.22.01.15г.

32эм.23.01.15г.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

2830. Комплексы контроля параметров ГТД. Канал измерения давления 2.36 MB
  Комплексы контроля параметров ГТД. Канал измерения давления  Назначение, функции, состав приборов контроля силовых установок. Требования к точностным характеристикам. Системы контроля и измерительные информационные системы – это системы, п...
2831. Функциональное обслуживание зданий и придомовых участков 78 KB
  Функциональное обслуживание зданий и придомовых участков. Виды и структура эксплуатирующих организаций. Задачи эксплуатирующих служб. Техническое обслуживание зданий. Виды осмотров зд., их периодичность. Источники средств на техническое обслуживание...
2832. Озеленение городских территории 63 KB
  Озеленение городских территории Система зеленых насаждений в городе. Классификация. Озелененные территории в городе и за его границами в зависимости от функционального назначения, размеров и размещения в плане относятся к различным категориям. ...
2833. Безопасность жизнедеятельности. Среда обитания человека 690 KB
  Безопасность жизнедеятельности. Среда обитания человека. Среда обитания человека подразделяется на производственную и непроизводственную (бытовую). Основным элементом производственной среды является труд, который в свою очередь состоит из вза...
2834. Канал измерения температуры 5.17 MB
  Канал измерения температуры. Общие сведения об измерении температуры. Понятие температуры Приборы, предназначенные для измерения температуры, называются термометрами. В качестве принципа работы термометров можно использовать любой физический п...
2835. Ремонт зданий 44.5 KB
  Виды ремонтов зданий. Текущие ремонты здания, их виды, цели и содержание. Капитальные ремонты зданий, их виды, цель и содержание. Источники финансирования текущих и капитальных ремонтов. Нормирование затрат на ремонты, суть понятия «недоремонт» 1 Ви...
2836. Трудові ресурси сільського господарства, склад і класифікація трудових ресурсів 102.5 KB
  Трудові ресурси сільського господарства, склад і класифікація трудових ресурсів Трудові ресурси як фактор економічного розвитку держави Трудові ресурси – специфічний і найважливіший із усіх видів економічних ресурсів. Як фактор економічного роз...
2837. Разработка и внедрение системы экологического менеджмента на АЭС 2.13 MB
  Становление и концепция экологического менеджмента при осуществлении деятельности, связанной с использованием атомной энергии и природных ресурсов. Руководство концерна Росэнергоатом и его филиалов - атомных станций, их деловые партнеры понимают преимущества, получаемые на международном и российском рынках предприятиями, которые внедрили систему экологического менеджмента.
2838. Проектирование и исследование рычажного механизма 395.5 KB
  Задание Задание №8 вариант №8 Спроектировать плоский рычажный механизм (см рисунок 1). Рисунок 1. Схема механизма Вариант K H, мм n, об/мин Pпс ...