Устройство регулирования мощности гребной электрической установки постоянного тока с навешенными генераторами

 

Изобретение относится к судостроению , в частности, к устройствам регулирования мощности гребной электрической установки (ГЭУ) постоянного тока с навешенными генераторами. Цель изобретения - повышение экономичности и надежности ГЭУ. Устройство регулирования мощности ГЭУ содержит первичные двигатели 1, 2, 3, механически связанные с главными 4, 5, 6 и навешенными 7, 8, 9 генераторами, первые из которых подключены к гребному электродвигатедю 19, а последние - к шинам судовых потребителей 23, обмотки возбуждения 28, 29, 30 главных генераторов и обмотку возбуждения 42 гребного электродвигателя, соединенные через добавочные сопротивления 25, 26, 27 и 41 соответственно с возбудителями 24, 40 главных генераторов и гребного электродвигателя соответственно, датчик 47 активного тока, подключенный к шинам судовых потребителей 23, первый элемент сравнения 38, первым входом подключенный к задатчику 39 остаточной мощности, а выходом - к системе управления 37 широтно-импульсными преобразователями 31, 32, 33, подключенными через коммутационные устройства 34, 35, 36 параллельно добавочным сопротивлениям 25, 26, 27 в цепях обмоток возбуждения 28, 29, 30 главных генераторов, источник генараторов, источник 50 опорного напряжения, регулятор 45, вторым входом подключенный к датчику 46 тока главной цепи, а выходом - к системе управления 44 широтно-импульсным преобразователем 4, подключенным параллельно добавочному сопротивлению 41 в цепи обмотки возбуждения 42 гребного электродвигателя. В режиме работы всех включенных первичных двигателей 1, 2, 3 на ГЭУ и на судовые потребители 23 выход датчика активного тока 47 отключается от второго входа первого элемента сравнения 38 и подключается к одному из входов второго элемента сравнения 49 посредством коммутационного устройства 48 с переключающими контактами, другим входом второй элемент сравнения 49 подключен к источнику 50 опорного напряжения, а выходом - к первому входу регулятора 45. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИ;

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

P1)4 В 63 Н 23 24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4339618/27-11 (22) 08.12.87 (46) 15.08.89, Бюл. ¹ 30 (71) Ленинградское высшее инженерное морское училище им.адм.С,О,Макарова (72) В.С.Иванов, А.А.Вожаков, М.А.Сюбаев, P.Â.Рецэп, В.А.Плешков и Ю,А.Левченко (53) 621.316,718.5.077..2-83 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1393715, кл. В 63 И 23/24, 1986.

„.SU»15О0548 А1

2 (54) УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ МОЦНОСТИ ГРЕБНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ

ПОСТОЯННОГО ТОКА С НАВЕЫЕННЫИ1 ГЕНЕРАТОРАМИ (57) Изобретение относится к судо— строению, в частности к устройствам регулирования мощности гребной электрической установки (ГЭУ) постоянного тока с навешенными генераторами.

Цель изобретения — повышение эконо3 1500548 мичности и надежности ГЭУ. Устройство регулирования мощности ГЭУ содержит первичные двигатели 1,2,3, механически связанные с главными 4,5,6 и наве- 5 шенными 7,8,9 генераторами, первые из которых подключены к гребному электродвигателю 19, а последние— к шинам судовых потребителей 23, обмотки возбуждения 28, 29, 30 главных генераторов и обмотку возбуждения 42 гребного электродвигателя, соединенные через добавочные сопротивления

25, 26, 27 и 4 1 соответственно с-возбудителями 24, 40 главных генераторов 15 и гребного электродвигателя соответственно, датчик 47 активного тока, подключенный к шинам судовых потребителей 23, первый элемент сравнения

38, первым входом подключенный к за- 20 датчику 39 остаточной мощности, а выходом — к системе управления 37 широтно-импульсными преобразователями 3 1,32,33, подключенными через коммутационные устройства 34,35,36 па- 25

4 раллельно добавочным сопротивлениям

25,26,27 в цепях обмоток возбуждения

28,29,30 главных генераторов, источник 50 опорного напряжения, регулятор 45, вторым входом йодключенный к датчику 46 тока главной цепи, а выходом — к системе управления 44 широтно-импульсным преобразователем

43, подключенным параллельно добавочному сопротивлению 4 1 в цепи обмотки возбуждения 42 гребного электродвигателя. B режиме работы всех включенных первичных двигателей 1,2,3 на ГЭУ и на судовые потребители 23 выход датчика активного тока 47 отключается

1 от второго входа первого элемента сравнения 38 и подключается к одному из входов второго элемента сравнения

49 посредством коммутационного устройства 48 с переключающими контактами, другим входом второй элемент сравнения 49 подключен к источнику

50 опорного напряжения, а выходом— к первому входу регулятора 45. 1 ил.

Изобретение относится к судостроению, в частности к устройствам регулирования мощности гребной электрической установки (ГЭУ) постоянного тока с навешенными генераторами.

Цель изобретения — повышение экономичности и надежности ГЭУ.

На чертеже изображена функциональная схема гребной электрической установки.

ГЭУ содержит первичные двигатели

1 — 3, которые приводят во вращение главные генераторы 4 — 6 и навешенные генераторы 7 — 9. Главные генераторы

4 — 6 через контакты избирательных переключателей: для генератора 4—

10 — 12, для генератора 5 — 13 — 15, для генератора 6 — 16 — 18, подключены к гребному электродвигателю 19.

Статорные обмотки навешенных генераторов 7 — 9 через соответствующие выключатели 20 — 22 подключены к шинам судовых потребителей 23. Возбудитель 24 главных генераторов через соответствующие добавочные сопротивления 25 - 27 подключены к обмоткам

28 — 30 возбуждения генераторов. Широтно-импульсные преобразователи

31 — 33 через коммутационные устройства 34 — 36 с переключающими контактами подключены параллельно добавочным сопротивлениям 25 — 27, которые этими же коммутационными устройствами могут быть замкнуты накоротко. Вход системы 37 управления широтно-импульсными преобразователями 31 — 33 соединен с выходом первого элемента 38 сравнения, первый вход которого сое динен с задатчиком 39 остаточной мощности. Возбудитель 40 гребного электродвигателя через добавочное сопротивление 41 соединен с обмоткой 42 возбуждения двигателя. Широтно-импульсный преобразователь 43 подключен парал.— лельно добавочному сопротивлению 41, Вход системы 44 управления широтно-импульсным преобразователем 43 соединен с выходом регулятора 45, второй вход которого соединен с выходом датчика

46 тока главной цепи. Датчик 47 активного тока своим входом соединен с шинами судовых потребителей 23, а выходом через коммутационное устройство 48 с переключающими контактами подключен к второму входу первого элемента 38 сравнения, либо к второму входу второго элемента 49 сравнения. Второй элемент 49 сравнения своим первым входом соединен с источником 50 опорного напряжения, а выходом — с первым входом регулятора 45, ГЭУ работает следующим образом.

0548

10 !

20 к уменьшению их напряжения (по срав5 150

В режиме полной нагрузки все главные генераторы 4 — 6 через соответствующие замкнутые контакты 10,11,13, 14,16 и 17 избирательных переключателей подключаются к гребному электродвигателю 19, контакты 12,15 и 18 избирательных переключателей разомкнуты. При частичных нагрузочных режимах неработающие главные генераторы отключаются от схемы главного тока посредством разомкнутых контактов избирательных переключателей: для генератора 4 — 10 и 11, для генератора 5 — 13 и 14, для генератора 6

16 и 17, и замкнутых контактов избирательных переключателей 12, 15 и 18.

Возбуждаются главные генераторы 4 — 6 путем подачи напряжения от возбудителя 24 генераторов на обмотки 28 — 30 возбужцения главных генераторов 4 — 6 через добавочные сопротивления 25

27. Гребной электродвигатель возбуждается путем подачи напряжения от возбудителя 40 двигателя через добавочное сопротивление 41 на обмотку

42 возбуждения. При работе ГЗУ навешенные генераторы 7 — 9 (все или часть) через замкнутые выключатели

20 — 22 подключаются к шинам судовых потребителей 23. При .подключении навешенного генератора (например, генератора 7) к шинам судовых потребител и 23 в цепи обмотки возбуждения соответствующего ему главного генератора 4 с помощью коммутационного устройства 34 широтно †импульсн преобразователь 31 подключается параллельно добавочному сопротивлению 25 в цепи обмотки 28 возбуждения.

40 элемента 38 сравнения, на второй вход которого поступает сигнал с выхода задатчика 39 остаточной мощности первичных двигателей, Разностный сигнал, пропорциональный недоиспользованной мощности первичных двигателей, работающих с отбором мощности на судовые потребители, поступает на вход системы 37 управления широтноимпульсными преобразователями. Ниротно-импульсные преобразователи, работая в импульсном режиме, то шунтируют, то расшунтировывают добавочное сопротивление, параллельно которому они подключены, уменьшают их эффективное значение. Зто приводит к уменьшению значения тока возбуждения главных генераторов и, таким образом, нению с главными генераторами, первичные двигатели которых работают без отбора мощности на судовые потребители, в целях возбуждения которых добавочные сопротивления зашунтированы накоротко). Одновременно с этим на один из входов регулятора 45 тока главной цепи через второй элемент 49 сравнения подается опорное напряжение, которое сравнивается с выходным сигналом датчика 46 тока главной цепи, пропорциональным. току главных генераторов, включенных в схему ГЗУ.

Сигнал рассогласования с выхода регулятора 45 подается на вход системы

44 управления широтно-импульсным преобразователем 43, который подключен параллельно добавочному сопротивлению 4 1 в цепи обмотки 42 возбуждения двигателя, !

При отсутствии отбора мощности от первичного двигателя, т.е, когда навешенный генератор (например, генератор 8) отключен от шин судовых потребителей 23 в цепи обмотки возбуждения соответствующего ему главного генератора 5 с помощью коммутационного устройства 35 шунтируется накоротко добавочное сопротивление

26 в цепи обмотки возбуждения 29.

Когда число подключенных к шинам судовых потребителей навешенных генераторов меньше числа работающих главных генераторов, с датчика 47 активного тока сигнал, пропорциональный активной мощности, потребляемой судовыми потребителями, поступает через замкнутый контакт коммутационного устройства 48 на вход первого

Ыиротно-импульсный преобразователь

43, работая в ключевом режиме, изменяет эффективное сопротивление 41,и, таким образом, ток возбуждения гребного электродвигателя 19, при этом ток главной цепи поддерживается постоянным, Таким образом, в этом режиме работы ГЗУ напряжение главных генераторов, первичные двигатели которых работают с отбором мощности на судовые потребители, изменяется в соответствии с реальной нагрузкой судовых потребителей и при неизменном токе главной цепи, следовательно, меняется потребляемая мощность главных генераторов, при этом первичнь1е двигатели работают при неизменной нагрузке. У главных генераторов, первичные двигатели которых работают без отбора мощности на судовые потребители, напряжение возбуждения не меняется в зависимости от нагрузки судовых потребителей, что при неизменном токе главной цепи приводит к ста билизации потребляемой ими мощности, т.е. нагрузки их первичных двигателей. При одновременной работе главных и навешенных генераторов например, работают главные генераторы

4 — 6 и навешенные генераторы 7 — 9, .

Состояние схемы управления следующее.

Датчик 47 активного тока подключен к первому элементу 38 сравнения, к добавочным сопротивлениям 25 — 27 в цепях обмоток возбуждения 28 — 30 главных генераторов параллельно подключены через коммутационные устройства 34 — 36 широтно-импульсные преобразователи 31 — 33, источник 50 опорного напряжения через второй элемент сравнения 49 подключен к регулятору 45 тока главной цепи. Переключается коммутационное устройство 48, с помощью которого сигнал с выхода датчика 47 активного тока снимается с первого элемента 38 сравнения и подается на вход второго элемента 49 сравнения. С выхода первого элемента 38 сравнения на вход системы 37 управления широтно-импульсными преобразователями 31 — 33 поступает.сигнал, пропорциональный значению остаточной мощности первичных двигателей 1 — 3, широтно-импульсные преобразователи 31 - 33 работая в ключевом режиме, почти полностью шунтируют добавочные сопротивления

25 — 27, приводя к повышению напряжения возбуждения и напряжения главных генераторов 4 — 6 до номинального уровня. Одновременно с этим сигнал с выхода датчика 47 активного тока, пропорциональный активной мощности судовых потребителей, поступает на 45 вход второго элемента 49 сравнения, где и сравнивается с опорным напряжением. При увеличении нагрузки судовых потребителей с выхода второго элемента 49 .сравнения на задающий вход 50 регулятора 45 поступает уменьшенное опорное напряжение, Выходной сигнал регулятора 45, воздействуя на систему

44 управления широтно-импульсным преобразователем 43, изменяет его ключе- 55 вой режим работы и соответственно уменьшает эффективное сопротивление

41, при этом ток возбуждения гребно1500548 8 го электродвигателя 19 увеличивается и уменьшается ток главной цепи . Таким образом, изменение нагрузки главных генераторов 4 — 6 в соответствии с изменяющейся нагрузкой судовых потребителей осуществляется за счет соответствующего изменения тока главной цепи (главных генераторов) при номинальном значении напряжений главных генераторов.

Формула изобретения

Устройство регулирования мощности гребной электрической установки пос-. тоянного тока с навешенными генераторами, включающей в себя первичные двигатели, механически связанные с главными и навешенными .- генераторами, первые из которых подключены к гребному электродвигателю, а последние — к шинам судовых потребителей, обмотки возбуждения главных генераторов и гребного электродвигателя, соединенные через добавочные сопротивления соответственно с возбудителем генераторов и возбудителем двигателя, содержащее датчик активного тока, подключенный к шинам судовых потребителей, элемент сравнения,. первый вход которого подключен к задатчику остаточной мощности, а выход соединен с системой управления широтно-импульсными преобразователями, подключенными через коммутационные устройства параллельно добавочным сопротивлениям в цепях обмоток возбуждения главных генераторов, источник опорного напряжения, регулятор, второй вход которого подключен к датчику тока главной цепи, а выход сое= динен с системой управления широтноимпульсным преобразователем, подключенным параллельно добавочному сопротивлению в цепи обмотки возбуждения двигателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения экономичности и,надежности гребной электрической установки, оно снабжено вторым элементом сравнения, дополнительным коммутационным устройством с переключающими контактами, при этом выход . датчика активного тока через дополнительное коммутационное устройство подключен к второму входу первого элемента сравнения и одному из входов второго элемента сравнения, другой вход которого соединен с источником опорного напряжения, а выход — с первым входом регулятора.