Тренажер оператора гребной электрической установки

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (П) 3(50 6 09 В 9 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3467976/18-24 (22) 07.07.82 (46) 07.12.83.Бюл. У 45 (72) О. Н. Аронов, В. A. Мишарин, Ю. B. Неклюдов, A. В. Шейченко и В. Ф. Штыков (71) Мурманское высшее инженерное морское училище им. Ленинского комсомола (53) 681.3.071(088.8) (56) 1. Ефимов А. Ф. и др. Имитационная установка для обучения электриков управления автоматизированной судовой электростанцией. — Сб. "Судовая электротехника и связь", вып.54, 1972, с. 29-32.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2971057/18-12, кл. G 09 В 9/00 1980, прототип (54)(.57) TPEHKKEP ОПЕРАТОРА ГРЕБНОЙ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ, содержащий последовательно соединенные первый формирователь импульсов, генератор и коммутатор, последовательно включенные имитатор электродвигателя, имитатор гребного винта и тахогенератор и последовательно соединенные второй формирователь импульсов и пульт инструктора, второй вход которого подключен к второму выходу первого формирователя импульсов, первый выход — к второму входу генератора, второй выход — к первому входу второго формирователя импульсов, второй выход котОрого соединен с первым входом имитатора электродвигателя, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения его дидактических возможностей, в него введены реверсивный переключатель, первый вход которого соединен с первым выходом коммутатора, а первый, второй.и третий выходы — с вторым входом имитатора электродвигателя, вторым входом тахогенератора и третьим входом пульта инструктора соответственно, третий формирователь импульсов, первый выход которого подключен к входу первого. формирователя импульсов, второй выход— к второму входу второго формировате- о

Ф ля импульсов, третий выход — к третьему входу имитатора электродвигателя, четвертый выход — к четвертому входу пульта инструктора, а первый вход — ( к третьему выходу пульта инструктора, и имитатор возмущающих воздействий, ф первые вход и выход которого соединены соответственно с пятым выходом и вторым входом третьего формирователя импульсов, вторые входи выход = cooTветственно с четвертым выходом и пя-. тым входом пульта инструктора, третий вход — с выходом тахогенератора, четвертый вход - с вторым выходом коммутатора, а третий. выход — с вторым входом имитатора гребного винта.

1059602

Изобретение относится к обучающим комплексам и предназначено для приобретения навыков по управлению

- гребной электрической установкой переменного тока.

Известен тренажер, предназначенный для обучения электриков управлению автоматизированной судовой электростанцией 1) .

Однако данная установка предназначена лишь для отработки действий ){) обслуживающего персонала в аварийных ситуациях.

Наиболее близким к предлагаемому является тренажер, состоящий из генеоаторных агрегатов, блока управления генераторными агрегатами, пульта инструктора, коммутирующего устройства, потребителей, имитатора гребного синхронного электродвигателя, на одном валу с которым установлены имитатор греб. ого винта регулируемого шага и.тахогенератор, а также из бло«а управления имитатором гребного синхронного электродвигателя и блока управления имитатором гребного винта $2j .

Однако известный тренажер предназначен лишь для отработки действий по управлению судовой электростанцией и гребной электрической установкой переменного тока с гребным винтом регу лируемого шага, в которой задний ход судна обеспечивается разворотом лопастей гребного винта в положение

"Задний ход", а реверс гребного син-. хронного электродвигателя не преду- З5 смотрен. В случае же, если на валу гребного синхронного электродвигате-. ля установлен гребной винт фиксированного шага, задний ход судна обеспечивается изменением направления 40 вращения гребного винта либо с предварительным динамическим торможением гребного синхронного электродвигателя, либо с торможением его противовключением. В этом случае Указан-45 ный тренажер не дает навыков по управлению торможением и реверсом гребного электродвигателя и выполняет задачу обучения лишь частично.

Цель изобретения — расширение дидактических возможностей тренажера.

Указанная .цель достигается тем, что в тренажер, содержащий последовательно соединенные первый формирователь импульсов генератор и комму- 5

55 татор, последовательно включенные имитатор электродвигателя, имитатор гребного винта и тахогенератор и последовательно соединенные второй формирователь импульсов и пульт инструктора, второй вход которого подключен 60 к второму выходу первого формирователя импульсов, первый выход - к второму входу генератора, второй выход к первому входу второго формирователя импульсов, второй выход которого 65 с>оединен с первым входом имитатора электродвигателя, введены реверсивный переключатель, первый вход которого соединен с первым выходом коммутатора, а первый, второй и третий выходы — с вторым входом имитатора электродвигателя, вторым входом тахогенератора и третьим входом пульта инструктора соответственно, третий формирователь импульсов, первый выход которого подключен к входу первого формирователя импульсов, второй выход — к второму входу второго формирователя импульсов, третий выход к третьему входу имитатора электро двигателя, четвертый выход — к четвертому входу пульта инструктора, а первый вход - к третьему выходу пульта инструктора, а имитатор возмущающих воздействий, первые вход и выход которого соединены соответственно с пятым выходом и вторым входом третьего формирователя импульсов, вторые вход и выход — соответственно с четвертым выходом и пятым входом пульта инструктора, третий вход — с выходом тахогеФератора, четвертый вход — c вторым выходом коммутатора,, а третий выход — с вторым входом имитатора гребного винта.

На фиг. 1 представлена блок-схема тренажера, на фиг. 2 — структурная схема тренажера.

Тренажер содержит генератор 1, первый формирователь 2 импульсов, коммутатор 3, пульт 4 инструктора, второй формирователь 5 импульсов, имитатор 6 электродвигателя, имитатор 7 гребного винта, тахогенератор

8, третий формирователь 9 импульсов, реверсивный переключатель 10 и имитатор 11 возмущающих воздействий.

Перед реверсом гребного синхронного электродвигателя в реальной установке его возбуждение и возбуждение генераторов отключается, а гребной винт вследствие вращения его потоком воды в прежнем направлении при движении судна по инерции работает в режиме гидротурбины. Для того, чтобы быстро остановить гребной винт, необходимо перевести гребной синхронный электродвигатель в тор-. мозной режим. Наиболее надежным видом торможения при этом является динамическое торможение, при котором коммутирующее устройство разрывает цепь между статорами синхронных генератора и гребного электродвигателя при снятом возбуждении обеих машин, после чего статорная цепь гребного синхронного электродвигателя замыкается на три сопротивления, соединенных в звезду, а в обмотку возбуждения электродвигателя снова подается питание. Под действием развиваемого тормозного момента частота вращения гребного син1059602 о неправильных действиях обучающегося при попытке разомкнуть цепь возбуждения имитатора гребного синхронного электродвигателя контактами выключателя 27 возбуждения электродвигателя без предварительного гашения его поля, что может привести к обгоранию контактов указанного выключателя.

Выход формирователя 5 электрически связан с входом имитатора 6 элект родвигателя, представляющего собой синхронный электродвигатель 32. Эта связь обеспечивает подачу питания от формирователя 5 к обмотке возбуждения синхронного электродвигателя 32, а также гашение его поля .выключателем 30 гашения поля электродвигателя. Регулирование тока возбуждения электродвигателя 32 осуществляется реостатом 33.

Синхронный электродвигатель 32 механически связан с имитатором 7 хронного электродвигателя уменьшается почти до нуля, и ротор его может

-быть заторможен электромагнитным тормозом. Реверсивным переключателем, установленным в цепи статора гребного электродвигателя, изменяется порядок следования фаз, и гребной синхронный электродвигатель может быть запущен на противоположное направление вращения после замыкания коммутирующего устройства и подачи 10 форсированного возбуждения на генератор при снятом возбуждении электродвигателя.

Для имитации процесса подкручива- . ния гребного винта фиксированного шага потоком воды при движении судна по инерции, обеспечения динамического торможения имитатора гребного синхронного электродвигателя и его реверса в состав тренажера включены формирователь 9, реверсивный переключатель 10 и имитатор 11 возмущающих воздействий (потока воды).

Генератор 1 состоит из трехфазного синхронного генератора 12 с приводным двигателем 13.

В состав формирователя 2 входят устройство изменения частоты генератора, например дистанционно управляемый автотрансформатор 14 и выпрямительный мост 15, к выходу которого подключено реле 16 контроля частоты.

Статор генератора 12 электрически соединен с входом коммутатора 3, в состав которого входит автоматичес- З5 кий выключатель 17 с тремя парами главных контактов и одной парой блокконтактов. Обмотка возбуждения генератора 12 электрически соединена с выходом пульта 4 инструктора и по- 40 лучает питание от источника постоянного напряжения через контакты реле

i8, выключателя 19 возбуждения генератора и реле 20, входящих в состав пульта 4 инструктора. Гашение поля 45 генератора 12 осуществляется параллельно соединенными замыкающими контактами выключателя 21 гашения поля генератора и реле 22, 23 и 24, образующими последовательную цепь с ре50 зистором 25 гашения поля генератора (все элементы входят в состав пульта

4 инструктора). Вход пульта 4 связан с выходом формирователя 2, к выходу которого подключены замыкающие контакты реле

16 контроля частоты, Эти контакты установлены последовательно с параллельной цепочкой других контактов в цепи катушки реле 26, предназначенного для сигнализации о неправиль-60 ных действиях обучающегося при попытке реверса имитатора гребного синхронного электродвигателя с помощьв реверсивного переключателя при невыключенном возбуждении генератора или имитатора гребного синхронного электродвигателя, при разгоне генератора агрегата с формированным возбуждением генератора до частоты, превьпааюией частоту ввода в синхрониэм имитатора гребного синхронного электродвигателя, при попытке обучающегося произвести динамическое торможение имитатора гребного синхронного электродвигателя без предварительного выключения его возбуждения.

Контакты реле 16 обеспечивают срабатывание реле 26 лишь в случае вращения приводного двигателя 13 генератора 12 со скоростью, равной

0,3 от номинальной и выше, при меньшей скорости они разомкнуты.

Пульт 4 инструктора электрически связан с выходом формирователя 2, к выходу которого подключены одна пара замыкающих контактов выключателя

27 возбуждения электродвигателя, а также последовательная цепочка замыкающих контактов конечного выключателя 28 возбуждения электродвигателя, реле 29 и размыкающих контактов выключателя 3Q гашения поля электродвигателя, которые входят в состав формирователя 5. Пара замыкающих контактов выключателя 27 электрически соединена с одним из зажимов катушки реле 23 в пульте 4 и подготавливает цепь для срабатывания сигнализации о неправильных действиях обучающегося в случае, если ии предпринята попытка реверса имитатора гребного синхронного электродвигателя при неснятом возбуждении синхронного генератора и указанного имитатора, а также для блокирования возбуждения обеих машин контактами реле 23. Последовательная цепочка контактов выключателей 28, 30 и реле 29 электрически соединена с катушкой реле 31 в пульте 4, служащего для сигнализации

1059602 гребного винта (фиксированного шага), в состав которого входят нагрузочный генератор 34 с нагрузочным резистором 35.

На одном валу с синхронным электродвигателем 3? и нагрузочным генератором 34 установлен тахогенератор

8, в состав которого входят собственно тахогенератор 36 и реле 37 и

38 напряжения с замыкающими контактами.

Динамическое торможение имитатора 6 обеспечивается формирователем 9, в состав которого входят три тормозных резистора 39, соединенных в звезд", контактор 40 динамического тор- 15 можения с тремя парами главных замыкающих контактов, одной парой замыкающих и двумя парами размыкающих блок-контактов, выключатель 41 динамического торможения и переключатель 20

42 тормоза с самовозвратом. Выход формирователя 9, к которому присоединена одна пара замыкающих контактов выключателя 41, электрически связан с входом формирователя 2, к кото-25 рому подключены контакты реле 16.

Если перед началом динамического торможения синхронного электродвигателя 32 обучающийся ошибочно не разомкнет цепь между ним и синхронным генератором 12, включение переключателя -"1 не приведет к срабатыванию контактора 40 из-за того; что контакты реле 2? в цепи его катушки не будут замкнуты. Однако пара контактов переключателя 41, соединенная последовательно с контактами реле 16, замк уть ми при частоте, большей чем частота ввода в синхронизм электродвигателя 32, создает. цепь питания катушки реле 26, включающего сигY.а- 40 лизацию о неправильныХ действиях обучающегося.

Выход формирователя 9 электрически свя".àí с входом имитатора 6, че-,45 рез главные контакты контактора 40 тормозные резисторы 39 могут быть подключены к зажимам статорной обмотки синхронного электродвигателя 32.

Еще один выход формирователя 9, к которому присоединены размыкающие блок-контакты контактора 40, связан электрически с входом формирователя

5, к которому присоединен добавочный

Резистор 43, служащий для уменьшения тока возбуждения синхронного электродвигателя 32 во время его работы в режиме динамического торможения.

Выход формирователя 9, к которому присоединены замыкающие блок-контакты контактора 40 и замыкающие контак-60 ты переключателя 42, электрически связан с входом пульта 4, к которому присоединена катушка реле 44, а также сигнальное устройство о неправильных действиях, состоящее из звонка 65

45, сигнальной лампы 46, реле 47 снятия звукового сигнала и кнопки 48 снятия звукового сигнала, входящих в состав пульта 4 инструктора. При правильных действиях оператора катушка реле 22 получает питание, гасит поле генератора 12 и размыкает свои контакты, соединенные последовательно с контактами выключателя 19 в цепи катушки реле 44. Последнее размыкающими контактами включает реле 49 гашения поля электродвигателя. При включении контактора 40 его замыкающие контакты восстанавливают цепь питания катушки реле 44, что позволяет снова возбудить синхронный электродвигатель 32.

Сигнальное устройство получает питание в случае, если обучающимся предпринята попытка включения переключателя 42 при выключенном питании катушки контактора 40.

Вход формирователя 9, к которому через замыкающие контакты выключателя 41 подключена катушка контактора

40, электрически соединен с выходом пульта 4, к которому через замыкающие контакты реле 22 подключен источник питания, подаваемого на катушку контактора лишь в том случае, если цепь между статорами генератора 12 и электродвигателя 32 разорвана. Выход формирователя 9, к которому подключены размыкавщие контакты переключателя 42, соединен электрически с входом имитатора 11, в состав Kîòoðoão входят промежуточные реле 50 и 51 с двумя парами замыкающих контакторов каждое, реле 52 и 53 с одной парой замыкающих контактов каждое, резистор 54, контакторы переднего хода 55 и заднего хода 56, переводящие нагрузочный генератор 34 в двигательный режим, с двумя парами замыкающих главных контактов и двумя парами замыкающих и одной парой размыкающих блок-контактов каждый. К входу имитатора 11 подключены замыкающие блок-контакты контакторов 55 и 56, образующие вместе с размыкающими контактами переключателя 42 цепи, блокирующие контакты промежуточных реле 50 и 51, подающих питание на катушки контакторов 55 и 56, размыкание контактов переключателя 42 приводит к разрыву блокирувщих цепей.

Выход имитатора 11, к которому подключены катушка реле 52 напряжения, резистор 54 с катушкой реле 53 и главные н:онтакты контакторов 55 и 56, образующие реверсивный квадрат с подведенным к нему напряжением источнин:а питания, электрически связан с входом имитатора 7, к которому подключены нагрузочный генератор 34 с на.грузочным резистором 35.

Включение соответствующих контакто1059602 ров 55 или 56 приводит к переводу генератора 34 в двигательный режим при питании от источника по потенциометрической схеме, образованной резисторами 35 и 54, чем имитируется режим гидротурбины. Вход имитатора 5

11, к которому подключены замыкающие контакты реле 53, связан электрически с выходом коммутатора 3, к которому подключены замыкающие блок-контакты автоматического выключателя 17.10

При работе нагрузочного генератора

134 в двигательном режиме контакты реле 53. замкнуты, и, если автоматический выключатель 17 включен, под- ,готавливается цепь для срабатывания 15 реле 49 с помощью замыкающих контактов промежуточного реле 57 в пульте 4, катушка которого подключена к входу пульта 4. Пара замыкающих контактов реле.57 установлена в цепи сигнального устройства о неправиль20 ных действиях обучающегося. Реле 57 служит для предотвращения работы синхронного электродвигателя 32 в генераторном режиме на генератор 12

25 и для срабатывания сигнализации о неправильных действиях обучающегося.

Выход коммутатора 3, к которому подключены замыкающие главные контакты и блок-контакты автоматического выключателя 17, электрически связан с входом реверсивного переключателя 10, в состав которого входит собственно реверсивный переключатель

58 с пятью парами переключающих кона также конечный выключатель

59 с одной парой замыкающих контактов. Связь обеспечивает подготовку цепи для подачи напряжения от генератора 12 с тем или иным порядком следования фаз на синхронный электродви-40 гатель 32, а также подготовку цепей для блокирования возбуждения синхронного генератора 12 и синхронного электродвигателя 32 с помощью конечного выключателя 59 и одного из кон- 45 тактов переключателя . 58. Блокирование возбуждения необходимо для предохранения контактов переключателя

58 в случае, если обучающимся предпринята попытка при возбужденных машинах 12 и 32 и замкнутых контактах автоматического выключателя 17 реверсировать синхронный электродвигатель 32 переключателем 58, что вызовет обгорание контактов переключателя. Эта же связь подготавливает цепь для срабатывания сигнализации о неправильных действиях обучающегося.

Выход реверсивного переключателя

10, к которому подключены три пары 60 переключающих контактов переключателя 58., электрически связан с входом имитатора 6, к которому присоединены зажимы статорной обмотки синхронного электродвигателя 32. 65

Связь предназначена для подачи напряжения с прямым или обратным порядком следования фаз от синхронного генератора 12 через контакты автоматического выключателя 17 и реверсивного переключателя 58 к статору синхронного электродвигателя 32.

Выход реверсивного переключателя 10, к которому подключена одна пара переключающих контактов переключателя 58, электрически связан с входом тахогенератора 8, к которому присоединены один зажим тахогенератора

36, а также по одному зажиму катушек реле 37 и 38 напряжения. Связь обес-. печивает подключение к тахогенератору 8 катушки соответствующего реле при прямом или обратном направлении вращения синхронного электродвигателя 32.

Выход тахогенератора 8, к которому присоединены замыкающие контакты реле 37 и 38, электрически связан с входом имитатора 11, к которому подключены замыкающие блок-контакты контакторов 55 и 56, и по одному зажиму катушек реле 50 и 51. Замыкание контактов одного из реле 37, 38 позволяет подготовить цепь для включения одного из реле 50, 51, которые своими замыкающими контактами подго» тавливают цепь для включения одного из контакторов 55, 56, переводящих нагрузочный генератор 34 в двигательный режим переднего или заднего хода (имитация режима гидротурбины) °

Вход имитатора 11, к которому присоединены замыкающие контакты реле 52 и параллельно соединенные замыкающие блок-контакты контакторов 55 и .56 электрически связан с выходом пуль та 4, к которому подключены размыкающие контакты реле 60. Связь приводит в действие схему включения контакторов переднего 55 или заднего

56 хода с помощью промежуточных ре-. ле 50 или 51, если контакты реле 52 имитатора 11 и контакты реле 37 или

38 тахогенератора 8 уже замкнуты.

Снятие возбуждения с генератора 12 приводит к обесточиванию реле 60 и замыканию его размыкающих контактов, в результате чего срабатывает селе

50 или 51. и нагоузочный генератор

34 переходит с помощью контактора

55 или 56 в режим электродвигателя (имитация режима гидротурбины).

Вход пульта 4, к которому подключены "плюс" источника питания, а также параллельно соединенные замыкающие контакты реле 23 и 26 и добавочный резистор 61, установленный последовательно с реостатом 62 возбуждения генератора, электрически. соединен с выходом формирователя 5, к которому присоединены две пары замыкающих контактов выключателя 63 форсировки возбуждения генератора.

1059602

1Î

40

Связь обеспечивает форсировку возбуждения генератора 12 замыканием контактов выключателя 63 при асинхронном пуске электродвигателя 32, а также срабатывание сигнализации о неправильных действиях обучающегося н случае, если форсировка возбуждения генератора 12 не выключена, а он ошибочно разгоняет электродвигатель 3? в асинхронном режиме до частоты вращения, превышающей частоту вращения, при которой электродвигатель должен синхронизироваться, кроме того, связь обеспечинает срабатывание указанной сигнализации в случае, если обучающийся, синхронизировав электродвигатель 32, разгоняет его до номинальной частоты вращения, а форсировка возбуждения генератора 12 не выключена. В двух последних случаях получает питание катушка реле 26 н пульте 4 через пару замыкающих контактов выключателя 63 и замыкающие контакты реле 16 н формирователе 2.

Вход пульта 4, к которому подключены пл:-вс источника питания, один из зажимов катушки реле 23 и один из зажимов катушки реле 64, электрически . ;-зан с выходом реверсивного переключателя 10, к которому присоединен замыкающие контакты конечного нык>ючателя 59 и один из контактов переключателя 58. Связь обеспечивает гашение полей генератора 12 и эле";. ðîäâèãàòåëÿ 32 контактами реле 23 и отключение их возбуждения контактами реле 18 н случае, если обучающийся предпримет попь|тку осуществить реверс электродвигателя 32 реверсивным переключателем 58 при возбужденных генераторе 12 и электродвигателе 32, что вызовет замыкание контактов конечного выключателя

59 н цепи катушки реле 23 и если выключа-.ели возбуждения генератора

19 и электродвигателя 27 включены, срабатывание его контактов н цепях резистороь гашения поля генератора

25 и гашения поля электродвигателя

65, а также н цепи сигнального устройства о неправильных действиях.

Кроме того, парой контактов переключателя 10„ соединенной с блок=контактами Bâòîìàòè÷åñêoãо выключателя

17 коммутатора 3, обесточинается катушка реле 64, что вызовет срабатывание реле 22, гасящего поле генератора 12. Выход пульта 4, к которому подключены последовательно соединенные замыкающие контакты реле 18 и реле 66, резистора 65 и замыкающие- контакты реле 23, 31 и 49, электрически связан с входом формирователя 5. к которому присоединены одна пара замыкающих контактов ныключателя 27 возбуждения электроднигателя, "плюс" источника питания и одна пара замыкающих контактов выключателя 30. Связь обеспечивает гашение поля синхронного электродвигателя 32 контактами реле 23 с одновременным отключением его нозбуждения контактами реле 18 при попытке обучающегося произвести реверс электродвигателя 32 при возбужденных генераторе 12 и электродвигателе 32, что вызовет срабатывание конечного выключателя 59, гашение поля того же электродвигателя контактами реле 31 при попытке обучающегося отключить его возбуждение без предварительного гашения поля, что вызовет срабатыва.ние конечного выключателя 28 в формирователе 5, гашение поля того же электродвигателя контактами реле 49 с отключением его возбуждения контактами реле 66 при попытке обучающегося разомкнуть главную цепь автоматическим выключателем 17 или реверсивным переключателем 58, что вызовет срабатывание реле 64, 22 и 44, гашение поля того же электродвигателя с обесточиванием его возбуждения контактами реле 49 и 66 при работе нагрузочного генератора 34 в двигательном режиме и невыключенном автоматическом:выключателе 17, что вызовет срабатывание реле 53 и реле 57, 49 в пульте 4; указанные действия сопровождаются срабатыванием сигнализации о неправильных действиях обучающегося за счет срабатывания реле

23 и 57. Вход пульта 4. к которому подключена катушка реле 57, электрически связан с выходом имитатора 111 к которому подключены контакты реле 53. связанные с блок-контактами автоматического выключателя 17 и замкнутые при работе нагрузочного генератора 34 в двигательном. режиме.

Связь предотвращает работу синхронного электродвигателя 32 в генераторном режиме на статор невозбужден ного генератора 12 замыканием контактов реле 57 в цепи катушки реле

49, которое парой замыкающих контактов гасит поле электродвигателя, а парой размыкающих контактов обесточивает катушку реле бб, отключающего цепь возбуждения электродвигателя. Одновременно замыкаются контакты реле 57 в цепи сигнального устройства "Неправильные действия".

Выход имитатора 11, к которому подключены параллельно соединенные замыкающие контакты промежуточных реле 50 и 51, электрически связан с входом формирователя 9, к которому подключены размыкающие блок-контакты контактора 40, последовательно соединенные с замыкающими контактами переключателя 42. Связь обеспечивает срабатывание сигнализации о неправильных действиях при попытке

1059602

12 обучающегося затормозить имитатор гребного винта фиксированного шага при частоте вращения около 80Ъ от номинальной воздействием на переключатель 42, т.е. при попытке отключить питание катушки контактора 55 5 или 56 размыкающими контактами этого переключателя. В связи с тем, что при указанной частоте вращения контакты реле 37 или 38 тахогенератора 8 еще замкнуты, катушка промежуточного реле 50 или 51 по-пре>кнему получает питание и его контакты в цепи катушки контактора остаются замкнутыми, в связи с чем нагрузочный генератор 34 продолжает работать в двигательном режиме. Замыкающие контакты переключателя 42,и одного из реле 50, 51 подают питание на сигнальное устройство о неправильных действиях обучающегося.

В дальнейшем, после осуществления динамического торможения электродвигателя 32, частота его вращения снизится, контакты реле 37 или 38 разомкнутся,.и реле 50 или 51 обесточится, сделав возможным отключение контактора 55 или 56 без срабатывания сигнализации.

Для гашения поля генератора 12 и сигнализации о неправильных действияХ обучающегося при попытке выключить возбуждение генератора 12 без предварительного гашения его поля в пульте 4 установлен конечный выключатель 67, механически связанный с выключателем 19 и электрически — 35 с размыкающими контактами выключателя 21 гашения поля генератора и замыкающими контактами реле 60, установленными в цепи катушки реле 24.

С целью предохранения обмоток возбуж-40 дения генератора 12 и электродвигателя 32 от пробоя при неправильных действиях обучающегося параллельное этим обмоткам установлены постоянно включенные разрядные сопротивления

68 и 69.

В состав тренажера входят также контрольно-измерительные приборы, не показанные на схеме.

ТРенажеР позволяет производить обучение следующим операциям: пуск гребного синхронного электродвигателя от одного синхронного генератора на пониженной частоте, ввод в синхронизм гребного синхронного электродвигателя на пониженной частоте, разгон синхронного генератора; нагруженного гребным синхронным электродвигателем, до номинальной частоты; динамическое торможение гребного синхронного электродвигателя при работе 60 гребного винта в режиме гидротурбины, торможение гребного винта, работающего на пониженной частоте вращения, электромеханическим тормозом, реверс гребного синхронного электродвигателя путем изменения порядка следования фаз и запуска на пониженной частоте от одного генератора в противоположном направлении вращения.

Обучение на тренажере может производиться двумя способами: самостоятельной отработкой навыков по любой из операций по указанию инструктора и привитием навыков самостоятельного анализа неправильных действий путем предварительного задания последних инструктором.

Обучение по первому способу производи ся следующим образом.

Перед подачей напряжения на тренажер рукоятки всех органов управления тренажером находятся в нулевом положении. После подачи напряжения пускается приводной двигатель 13 не,возбужденного синхронного генератора 12, частота последнего доводится до частоты пуска. Автоматический выключатель 17 включается, реверсивный переключатель 58 устанавливается в положение "Передний ход", рукоятки выключателей гашения поля генератора 21 и электродвигателя 30 устанавливаются в положение "Включено".

В результате этого обмотки возбуждения генератора 12 и электродвигателя

32 оказываются зашунтированными цепочками последовательно соединенных резисторов 25, 61, 62 и 43, 33, 65.

Обмотки возбуждения не получают питания и синхронный электродвигатель 32 не запускается. Рукоятка выключателя

63 устанавливается в положение "Включено", в результате чего добавочный резистор 61 в цепи возбуждения генератора 12 оказывается зашунтированным контактами этого выключателя. Рукоятка выключателя 19 устанавливается в положение "Включено", а рукоятка выключателя 21 — в положение "Выключено". Реле 64 получает питание и размыкает свои размыкающие контакты в цепи катушки реле 22. Катушка реле

2О получает питание через размыкающие контакты реле 22 и замыкает свои контакты в цепи возбуждения генератора

12. Ввиду того, что конечный выключатель 59 переключателя 58 разомкнут, катушка реле 23 не получает питания, и его размыкающие контакты подают питание на катушку реле 18, которое также замыкает свои контакты в цепях возбуждения генератора 12 и электродвигателя 32. Генератор 12 возбуждается с форсировкой, необходимой для разворота синхронного электродвигателя 32, нагруженного нагрузочным генератором 34, электродвигатель 32 работает в асинхронном режиме. При достижении последним устойчивой частоты вращения, наблюдаемой по тахометРу, Рукоятка выключателя 27 устанавливаЕтся в положение "Включено", а

13

14

1059602 рукоятка выключателя 30 — в положение "Выключено". Реле 44, катушка которого получает питание через замыкающие контакты выключателя 19 и размыкающие контакты реле 22, размыкает свои размыкающие контакты в цепи 5 катушки реле 49. Так как при подаче напряжения на обмотку возбуждения генератора 12 реле 60 получает питание, оно размыкает свои размыкающие контакты в цепи катушек реле 50 и 51,3Я и катушки контакторов 55 и 56 не получают питания, в связи с чем реле

53 остается обесточенным и не замыкает свои контакты в цепи катушки реле 57. В результате этого контакты 5 последнего в цепи катушки реле 49 остаются разомкнутыми. Катушка реле

66 получает питание через размыкающие контакты реле 49, контакты реле 66, соединенные последовательно ® с замкнутыми контактами реле 18 и с контактами выключателя возбуждения электродвигателя 27, подают питание в обмотку возбуждения электродвигателя 32, Последний входит в синхронизм, 5 рукоятка выключателя 63 устанавливается в положение "Выключено". Резистор 61 в цепи возбуждения генератора 12 оказывается расшунтированным, частота вращения электродвигателя 13 увеличивается до минимальной,что при— воцит к увеличению частоты вращения синхронного электродвигателя 32 до номинального значения. Реле 52 получает питание и замыкает свои контакты в цепи катушек реле 50 и .51, катушка реле 37 через контакты реверсивного переключателя 58 получает питание от тахогенератора 36 и замыкает свои контакты в цепи катушки реле 50. 40

При получении командЫ на реверс гребного синхронного электродвигателя обучающийся снижает частоту вращения электродвигателя 32 до положения, 0TMe÷åHHoão на тахометре элект- 45 родвигателя 32, при котором контакты реле 37 и 52 продолжают оставаться замкнутыми. Это положение соответст-. вует примерно 80% номинальной часто- ты вращения электродвигателя 32. Ру- 5О коятка выключателя 21 гашения поля генератора устанавливается в положение Включеио", а рукоятка выключателя 19 возбуждения генератора — в положение "Выключено", генератор 12 развозбуждается. Реле 60 теряет питание и замыкает свои размыкающие контакты в цепи > тушек реле 50 и 51.

Реле 50 срабатывает и замыкает свои контакты в цепи катушки контактора 55.

Главные контакты контактора 55 замы- каются, и генератор 34 переходит в двигательный режим, вращаясь в прежнем направлении с пониженной скоростью. Одна пара замыкающих блокконтактов контактора 55 шунтирует 65 контакты реле 52 и 60 в цепи катушек реле 50 и 51, пара контактов, последовательно соединенная с размыкающими контактами переключателя 42 тормоза, шунтирует контакты реле 50 и контактора 56 в цепи катушки контактора 55; пара размыкающих блокконтактов контактора 55 разрывает цепь катушки контактора 56, предупреждая его случайное включение.

Рукоятка выключателя 30 устанавливается в положение "Включено", а рукоятка выключателя 27 — в положение "Выключено". Синхронный электродвигатель 32 развозбуждается.

Автоматический выключатель 17 размыкается, переключатель 58 через нулевое положение устанавливается в положение "Задний ход", частота вращения приводного двигателя 13 синхронного генератора 12 снижается до частоты пуска. Рукоятка выключателя

41 устанавливается в положение "Вклю чено", И контактор 40 срабатывает, подключая к зажимам статора синхронного электродвигателя 32 тормозные резисторы 39. Рукоятка выключателя

27 устанавливается в положение "Включено", а рукоятка выключателя 30 в положение ".Выключено", синхронный электродвигатель 32 возбуждается и осуществляется его динамическое торможение с уменьшением частоты вращения до минимальной. Реле 37 отпускает свои контакты в цепи катушки реле

50; контакты последнего в цепи катушки контактора 55 размыкаются, однако контактор продолжает получать питание через размыкающие контакты переключателя 42 и собственные блок-контакты. Рукоятка переключателя 42 переводится в положение "Включено", контактор 55 теряет питание и осуществляется свободный выбег генератора

34, работающего в двигательном режи-. ме (имитация затормаживания гребного вала электромеханическим тормозом).

Контактор 40 отключается выключателем 41, и резисторы 39 отключаются от статора электродвигателя 32.

Запуск электродвигателя 32 в противоположном направлении осуществляется подобно описанному ранее. При реверсе электродвигателя 32 с.заднего на передний ход срабатывают соответственно реле 38, 51 и контактор 56, Порядок осуществления динамического торможения электродвигателя 32 остается без изменений.

Выключение тренажера производится уменьшением частоты вращения приводного двигателя 13 с последующим гашением поля и отключением возбуждения генератора 12 и электродвигателя 32, после чего автоматический выключатель 17 размыкается и питание с тренажера снимается.

16

1059602

10 генерагора и электродвигателя; одновременно замыкаются контакты реле

23 в цепи сигнального звонка 45 и сигнальной лампы 46.

Невозможность разрыва главной цепи контактами коммутирующего устройства или реверсивного переключателя при возбужденном синхронном генераторе и возбужденном или невозбужденном имитаторе гребного синхронного электродвигателя обеспечивается следующим образом.

При установке автоматического выключателя 17 или рукоятки реверсивного переключателя 58 в положение

"Выключено" теряет питание реле 64, замыкающие своими размыкающими контактами цепи питания реле 22 гашения поля генератора. Замыкающими контактами реле 22 гасится поле генератора 12; одной парой размыкающих контактов реле 22 обесточивается ре35 ле 20 возбуждения генератора, второй парой, при замкнутых контактах выключателя возбуждения генератора 19, обесточивается реле 44, которое своими размыкающими контактами включает реле 49.гашения поля электродвигателя. Замыкающими контактами реле 49 гасится поле синхронного электродвигателя 32, размыкающими контактами обесточивается реле бб,которое преры45 вает цепь питания обмотки возбуждения электродвигателя своими размыкающими контактами.

Невозможность выключения возбуждения синхронного генератора контактами выключателя его вбзбуждения без предварительного гашения его поля обеспечивается следующим образом.

При попытке выключить возбуждение генератора выключателем 19 без предварительного гашения поля генератора выключателем 21 размыкающие контакты последнего остаются замкнутыми. Воздействие на рукоятку выключателя 19 приводит к срабатыванию на короткое время конечного выклю60 чателя 67, создающего при еще не разомкнувшихся контактах реле 60 цепь питания на реле 24. Последнее одной парой замыкающих контактов гасит поле генератора 12, второй парой шунтируе цепь контактов конечного выклюПри выполнении перечисленных операций пульт 4 обеспечивает а) невозможность реверса имитатора гребного синхронного электродвигателя реверсивным переключателем при возбужденном синхронном генераторе или возбужденном имитаторе гребного синхронного электродвигателя со срабатыванием сигнализации о неправильных действиях; б) невозможность разрыва главной цепи контактами коммутирующего уст-. ройства или реверсивного переключателя при возбужденном синхронном генераторе и возбужденном или невозбужденном имитаторе гребного синхронного электродвигателя, в) невозможность выключения возбуждения синхронного генератора контактами выключателя его возбуждения без предварительного гашения его поля со срабатыванием сигнализации о неправильных действиях, г) невозможность отдачи энергии торможения через имитатор гребного синхронного электродвигателя на статор синхронного генератора при работе имитатора гребного винта фиксированного шага в режиме гидротурбины со срабатыванием сигнализации о неправильных действиях, д).невозможность выключения возбуждения имитатора гребного синхронного электродвигателя контактами выключателя его возбуждения без предварительного гашения его поля со срабатыванием сигнализации о неправильных действиях, е) невозможность включения контактора динамического торможения при замкнутых контактах коммутирующего устройства и реверсивного переключателя со срабатыванием сигнализации о неправильных действиях.

Срабатывание сигнализации о неправильных действиях: а) при разгоне приводного двигателя синхронного генератора с форсированным возбуждением до частоты, превышающей значение, при котором имитатор гребного синхронного электродвигателя вводится в синхронизм, б) при попытке остановить имитатор гребного синхронного электродвигателя переключателем тормоза без предварительного динамического торможения имитатора, в) при попытке остановить имитатор гребного синхронного электродвигателя переключателем тормоза при включенном контакторе динамического торможения и невозбужденном имитаторе гребного синхронного электродвиНевозможность реверса имитатора гребного синхронного электродвигателя реверсивным переключателем при

Возбужденном синхронном генераторе или возбужденном имитаторе гребноГо синхронного электродвигателя обеспечивается вследствие того, что при попытке перевести рукоятку переключателя 58 из положения "Передний ход" или "Задний ход" в нулевое положение срабатывает на короткое время конечный выключатель 59, механически связанный с переключателем 58.

Если контакты выключателя 19 или выключателя 27 замкнуты, получает питание реле 23, шунтирует своими замыкающими контактами конечнь-й выключатель 59 и обесточивает разьыкающими контактами реле 18 возбуждения

17

18

1059602 чателя 67 и реле 60, третьей парой включает сигнальное устройство.

Невозможность отдачи энергии торможения через имитатор гребного синхронного электродвигателя на статор синхронного генератора при работе 5 имитатора гребного винта фиксированного шага в режиме гидротурбины обес печивается тем, что при переходе нагрузочного генератора 34 в двигательный режим срабатывает реле 53 и при 10 замкнутых блок-контактах автоматического выключателя 17 подает питание на катушку реле 57 (реверсивный переключатель 58 находится в одном из рабочих положений). Получает питание реле 49 через замыкающие контакты реле 57, поле синхронного электродвигателя 32 гасится замыкающими контактами реле 49; размыкающие контакты реле 49 обесточиваются реле 66, которое прерывает своими контактами цепь питания обмотки возбуждения электродвигателя 32. Вторая пара замыкающих контактов реле 57 замыкает цепь сигнального устройства. 5

Для обеспечения возможности последующего динамического торможения сйнхронного ) электродвигателя 32 реле 64 отключается контактами автоматического выключателя 17, реле 22 получает питание и замыкает свои

IcoHòàêòû в цепи катушки контактора 40.

После замыкания выключателя 41 кон тактор 40 включается и замыкает блокконтакты в цепи катушки реле 44.

Tàê как реле 57 обесточено, блок- 35 контакты автоматического выключателя 17, его контакты в цепи катушки реле 49 разомкнуты. Срабатывание реле 44 приводит к обесточиванию реле 49 и включению реле 66, что соз- 40 дает возможность подачи питания на обмотку возбуждения синхронного электродвигателя 32 для осуществления его,цинамического торможения.

Невозможность выключения возбуж- 45 дения имитатора гребного синхронного, электродвигателя контактами выклю чателя его возбуждения без предварительного гашения его поля обеспечивается следующим образом.

Срабатывание сигнализации о неправильных действиях при попытке остановить имитатор гребного синхронно" го электродвигателя переключателем тормоза без предварительного динамического торможения имитатора происходит следующим образом.

При переводе в положение "Включено" рукоятки выключателя 42 и обесточена ой катушке контактора 40 сиг-. нальное устройство получает питание через размыкающие блок-контакты контактора 40 и замыкающие контакты выключателя 42. В связи с тем, что

60 частота вращения нагрузочного генератора 34, работающего в двигательном режиме,, относительно велика, реле 50 или 51 замыкает свои контакты в цепи катушек контакторов 55 или

56, и размыкание пары раэмыкающих

При попытке выключить возбуждение синхронного электродвигателя 32 выключателем 27 при выключенном выключателе 30, размыкающие контакты которого остаются замкнутыми, приводится в „цействие на короткое время конечный выключатель 28, контакты которого создают цепь питания катушки реле 31 через размыкающие контакты выключателя 30 и еще не разомкнувшиеся контакты реле 29.

Реле 31 одной парой замыкающих контактов гасит поле синхронного электроцнигателя 32, второй парой шунтируют контакты реле 29 и конечного выключателя 28 и третьей парой включает сигнальное устройство.

Невозможность включения контактора динамического торможения при замкнутых контактах коммутирующего устройства и реверсивного переключателя обеспечивается следующим образом.

При замыкании контактов выключате ля 41 катушка контактора 40 не получает питания из-за того, что контакты реле 22 в ее цепи не замкнуты.

Реле 22 в свою очередь, не получает питания, так как в цепи его катушки разомкнуты контакты реле 64, получающего питание через замкнутые контакты автоматического выключателя 17 и переключателя 58. Одновременно вторая пара контактов.выключателя 41, соединенная последовательно с замыкающими контактами реле 16, подает питание на катушку реле 26, замыкающего свои контакты в цепи сигнального устройства.

Срабатывание сигнализации о неправильных действиях при разгоне приводного двигателя синхронного генератора с форсированным возбуждением до частоты, превышающей частоту синхронизации имитатора гребного синхронного электродвигателя, происходит следующим образом.

Включение выключателя 63 приводит к шунтированию добавочного ре-. зистора 61 в цепи обмотки возбуждения генератора 12 одной парой контактов выключателя, другая пара контактов выключателя, соединенная по,следовательно с замыкающими контактами реле 16, готовит цепь питания на катушку реле 26. При достижении генераторным агрегатом частоты, превышающей значение, при котором синхронный электродвигатель 32 должен вводиться в синхронизм, реле 16 замы; кает свои контакты в цепи катушки реле 26, которое включает сигнальное устройство.

1059602

20 контактов выключателя 42 не обес-: печивает эти контакторы.

Срабатывание сигнализации о неправильных действиях при попытке ос.тановить имитатор гребного синхронного электродвигателя переключателем тормоза в случае, если контактор динамического торможения включен, а возбуждение на имитатор гребного синхронного электродвигателя не подано, происходит при замыкании контактов реле 50 или 51, соединенных параллельно с размыкающими блок-контактами контактора 40, соединенными последовательно с замыкающими кон тактами переключателя 42 тормоза и с сигнальным устройством во время работы нагрузочного генератора 34 в двигательном режиме.

Обучение по второму способу производится следующим образом.

При помощи тех или иных органов управления инструктором может быть заложена в схему тренажера одна или несколько команд, имитирующих неисправности или неправильные действия в реальной установке. Например, ин- структором может быть выключен автоматический выключатель 17 или установлен в нулевое положение переключатель 58, что приведет к обесточиванию реле 64, гашению поля синхронного генератора 12 контактами

5 реле 22 и отключению возбуждения генератора контактами реле 20; выключатель 63 при пуске синхронного электродвигателя 32 может быть установлен в положение "Выключено", 19 что приведет к стоянке электродвигателя под током; реостат 33 может быть полностью введен, вследствие ,чего синхронный электродвигатель 32 не будет введен в синхронизм и т.д.

При этом обучающийся анализирует ситуацию как самостоятельно, так и в результате вопросов инструктора и повторяет операцию при правильном положении органов управления тренажером и в правильной последовательности, Изобретение расширяет дидактичес- . кие возможности тренажера, что повышает эффективность его использования в практике обучения операторов ручных систем управления.

1059602

БНИИПИ Закаэ 9846/54 Тираж 488 Подхтисное филиал ППП "Патент", г.Ужгород,ул.Проектная,4