Гребная турбоэлектрическая установка

 

Изобретение относится к судостроению, в частности к судовым гребным электрическим установкам (ГЭУ). Цель изобретения - повышение надежности установки путем снижения динамических нагрузок от крутильных колебаний в валопроводе при частичных нагрузках. В гребную турбоэлектрическую установку, содержащую двухъякорный гребной электродвигатель 1, сочлененный через упругий валопровод 2 с гребным винтом 3, два турбоагрегата, состоящие из турбин 7, 11 и генераторов 6, 10, подключенных через управляемые преобразователи 5, 9 к соответствующим якорям 4, 8 электродвигателя 1, пост 18 управления с двумя выходами, подключенными к входам регуляторов 16, 17, выходы которых через коммутационные аппараты 14, 15 соединены с входами систем 12, 13 управления преобразователей 5, 9, введена последовательная цепь, состоящая из датчика 19 крутильных колебаний, фазовращателя 20, согласующего усилителя 21, сумматора 22 коммутационного устройства 24 с переключающими контактами, выходы которого подключены к входам систем 12, 13 управления, а к второму входу сумматора 22 подключен источник 23 опорного напряжения. Дополнительная цепь, состоящая из датчика 19 крутильных колебаний, фазовращателя 20, согласующего усилителя 21, обеспечивает эффективное демпфирование крутильных колебаний гребного валопровода за счет обмена энергии колебаний между турбоагрегатом, работающим в режиме накопителя энергии, и якорем гребного электродвигателя, работающим на холостом ходу. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 В 63 Н 23/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4499281/27-11 (22) 25.10.88 (46) 07.07.90. Бюл. № 25 (71) Ленинградское высшее инженерное морское училище им. адм. С. О. Макарова (?2) А. С. Быков, В. С. Иванов и В. С. Кальсин (53) 629.12-83:621.125 (088.8) (56) Горбунов Б. А. и др. Современные и перспективные гребные электрические установки судов: — Л.: Судостроение, 1979, с. 9 — 65. (54) ГРЕБНАЯ ТУРБОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ

УСТАНОВКА (57) Изобретение относится к судостроению, в частности к судовым гребным электрическим установкам (ГЭУ). Цель изобретения — повышение надежности установки путем снижения динамических нагрузок от крутильных колебаний в валопроводе при частичных нагрузках. В гребную турбоэлектрическую установку, содержащую двухъякорный гребной электродвигатель 1, сочлененный через упругий валопровод 2 с гребным винтом 3, два турбоагрегата, сос„„SU„» 1576423 A 1

2 тоящие из турбин 7, 11 и генераторов 6, 10, подключенных ерез управляемые преобразователи 5, 9 к соответствующим якорям 4, 8 электродвигателя 1, пост 18 управления с двумя выходами, подключенными к входам регуляторов 16, 17, выходы которых через коммутационные аппараты 14, 15 соединены с входами систем 2, 13 управления преобразователей 5, 9, введена последовательная цепь, состоящая из датчика 19 крутильных колебаний, фазовращателя 20, согласующего усилителя 21, сумматора 22 коммутационного устройства 24 с переключающими контактами, выходы которого подключены к входам систем 12, 13 управления, а к второму входу сумматора 22 подключен источник 23 опорного напряжения. Дополнительная цепь, состоящая из датчика 19 крутильных колебаний, фазовращателя 20, согласующего усилителя 21, обеспечивает эффективное демпфирование крутильных колебаний гребного валопровода за счет обмена энергии колебаний между турбоагрегатом, работающим в режиме накопителя энергии, и якорем гребного электродвигателя, работающим на холостом ходу. 1 ил.

1576423

Изобретение относится к судостроению, в частности к судовым гребным электрическим установкам (ГЭУ) .

Цель изобретения — повышение надежности установки путем снижения динамических нагрузок от крутильных колебаний в валопроводе при частичных мощностях.

На чертеже представлена принципиальная схема гребной турбоэлектрической установки.

Гребная турбоэлектрическая установка содержит двухъякорный гребной электродвигатель 1, сочлененный через упругий валопровод 2 с гребным винтом 3. К первому якорю 4 электродвигателя 1 через преобразователь 5 подключен генератор 6, приводимый во вращение турбиной 7. К второму якорю 8 электродвигателя 1 через второй преобразователь 9 подключен второй генератор 10, приводимый во вращение второй турбиной 1. К управляюшим входам преобразователей 5 и 9 подключены выходы соответствующих систем 12 и 13 управления, входы которых соединены через коммутационные аппараты 14 и 15 с выходами регуляторов 16 и 17, входы которых подключены к выходам поста 18 управления. Датчик

19 крутильных колебаний через фазовращатель 20 и согласующий усилитель 21 подключен к одному из входов сумматора 22, к второму входу которого подключен источник 23 опорного напряжения.

Выход сумматора 22 подключен к входу коммутационного устройства 24, один из выходов которого соединен с входом системы

12 управления, а второй — с входом системы 13 управления.

Установка работает следующим образом.

При работе двух турбоагрегатов режим работы установки задается постом 18 управления и поддерживается с помощью регуляторов 16 и 17 за счет действия сигналов с датчиков и цепей обратных связей, входящихх в состав регуляторов. П ри этом коммутационные аппараты 14 и 15 замкнуты, а коммутационное устройство 24 находится в нейтральном положении.

При работе одного турбоагрегата, например, с турбиной 7, коммутационный аппарат 14 данного контура остается включенным, а коммутационный аппарат 15 размыкается, отключая этим регулятор 17 второго контура от системы 13 управления. Выход сумматора 22 подключается с помощью коммутационного устройства 24 к входу системы 13 управления преобразователя 9 второго контура. Кроме того, отключается подача пара к турбине 11.

При перекладке поста 18 управления !

»>р., руется сигнал управления (например, вд,>гтя мощность), который поступает на .х >->.: >..улятора 16 первого контура. В регу,:рс !6 сравниваются заданное и факти, i кое значения регулируемого параметра, 50

Формула изобретения

Гребная турбозлектрическая установка, содержащая два турбогенераторнь х агрегата, генераторы которых подключены через управляемые преобразователи электроэнергии к соответствующим якорям двухъякорного гребного электродвигателя, сочлеченного через упругий валопровод с гребным винтом, систему автоматического управформируется сигнал управления, который поступает на вход системы 12 управления преобразователя 5 первого контура. При этом энергия, вырабатываемая первым турбо5 агрегатом, поступает через преобразователь

5 на якорь 4 гребного электродвигателя

1, обеспечивая вращение винта 3. Второй якорь 8 электоодвигателя 1 работает на холостом ходу с номинальным возбуждением.

10 Его напряжение подводится к преобразователю 9, который с помощью опорного напряжения, подаваемого на систему 13 управления через коммутационное устройство 24 и сумматор 22, обеспечивает передачу энергии с якоря 8 электродвигателя

15 1 на генерато", 10, работающий в двигательном режиме на холостом ходу.

При взаимодействии гребного винта 3 со льдом в механической системе электродвигатель 1 — валопровод 2 — винт 3 возникают крутильные колебания, что приводит к появлению колебаний напряжения на выходе датчик" 19 колебаний. Эти колебания напряжения через фазовращатель 20, усилитель 21 и сумматор 22 поступают на вход системы 13 управления преобразователя 9, 25 что приводит к колебаниям тока в цепи обмотки якоря 8. Фазовый угол фазовращателя 20 устанавливается таким, чтобы колебания тока якоря 8 находились в противофазе с колебаниями частоты вращения электродвигателя 1 что обеспечивает демп о фирование крутильных колебаний в течение всего периода колебаний. Амплитуда тормозного момента регулируется за счет изменения коэффициента передачи усилителя

21. В данном режиме имеет место обмен энергии колебаний между электродвигателем 1

35 и генератором 10. При возрастании частоты вращения якоря 8 электродвигателя, работающего в генераторном режиме, энергия через преобразователь 9 передается генератору 10, работающему в двигательном

40 режиме, вызывая увеличение его частоты вращения, а при уменьшении частоты вращения электродвигателя 1 генератор 10 отдает накопленную в маховых массах турбины 11 и генератора 10 энергию на якорь 8 электродвигателя !. Колебания -.îêà якор45 ной цепи создают колебания электромагнитного момента электродвигателя 1, препятствующие развитию крутильных колебаний.

1576423

Составитель Е. Игнатьев

Редактор А. Шандор Техред А. Кравчук Корректор М. Самборская

Заказ 1823 Тираж 362 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Рау шская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 1О! ления, включающую в себя пост управления с двумя выходами, каждый из которых подключен через ссютветствующий регулятор и коммутационное устройство к входу системы управления преобразователем электроэнергии, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности установки путем снижения динамических нагрузок от крутильных колебаний в валопроводе при частичных мощностях, она снабжена источником опорного напряжения, коммутационным устройством с переключающими контактами, последовательно соединенными датчиком крутильных колебаний, фазовращателем, усилителем и сумматором, который вторым входом подключен к источнику опорного напряжения, а выходом через коммутационное устройство с переключающими контактами — к входам систем управления преобразователей электроэнергии.