Электроэнергетическая силовая установка судна
Изобретение относится к судострое нию Цель изобретения - повышение КПД установки Электроэнер(етическая силовая установка судна содержит тепловые двига тели 1. которые соединены с помощью муфт 2 с синхронными генераторами 3 Главные распределительные шины 7 соединены с генераторами 3 через двухпозиционные переключатели 8 и понижающие трансформаторы 9 с вспомогательными распределительными шинами 10, а также с входами полупроводниковых преобразователей 11 снабженных блоками 12 управления Ветрогенераторы 13 и аккумуляторные батареи 14 подключены к преобразователям 11 При ходе судна под парусами тепловые двигатели не работают Электрическая энергия для питания общесудовых потребителей поступает от высоковольтного гребного синхронного электродвигателя 16 работающего в режиме генератора Шины 10 получают питание от шин 7 через переключатели 8 и трансформаторы 9 2 ил
союз советских
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)з В 63 Н 23/24
ГОСУДАPСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ia
sty (21) 4758449/11 (22) 02.08.89 (46) 30.10.91. Бюл. N 40 (71) Ленинградское высшее инженерное морское училище им, адм. С.О.Макарова (72) И.П.Фиясь, А,В,Иванов и В.В.Евграфов (53) 629.12-83 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
hL 1320120, кл. В 63 Н 23/24, 1984. (54) ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ СИЛОВАЯ УСТАНОВКА СУДНА (57) Изобретение относится к судостроению. Цель изобретения — повышение КПД установки. Электроэнергетическая силовая установка судна содержит тепловые двигатели 1, которые соединены с помощью муфт
2 с синхронными генераторами 3. Главные
»5Ц 168750у А1 распределительные шины 7 соединены с генераторами 3 через двухпозиционные переключатели 8 и понижающие трансформаторы
9 с вспомогательными распределительными шинами 10, а также с входами полупроводниковых преобразователей 11, снабженных блоками 12 управления, Ветрогенераторы 13 и аккумуляторные батареи 14 подключены к преобразователям 11. При ходе судна под парусами тепловые двигатели не работают.
Электрическая энергия для питания общесудовых потребителей поступает от высоковольтного гребного синхронного электродвигателя 16, работающего в режиме генератора. Шины 10 получают питание от шин 7 через переключатели 8 и трансформаторы 9. 2 ил.
1687509
Изобре)ение относится к судостроеК), 11ель изобретения повышение КПД установки.
На фиг,1 изображена блок-схема предлагаемой установки; на фиг.2 -- схема двухпозиционных перекл!очателей.
:)лектроэнергетическая силовая установка судна содержит тепловые двигатег!и!
1, которые соединены с помощью разъединительных муфт 2 с синхронными генераторами 3, которь!е снабжены датчиками 4 частоты и фазы. Блоки " управления полупроводниковых возбудителей 6 генераторов 3 связаны с пультом управления (ПУ).
Главные расг!ределительные шины 7 соединены с генераторами.- через двухпоз!!циoHHLfe переключатели 8 и пони>ка!ощис трансформаторы 9 с вспомогательными распределительными шинам!л 10 (шины общесудовых электроготребителей), 3 также с входами полупроводниковых 1реобр33033телей 11, снабженных б)лоха; и 12 управления.
Ветрогенераторы 13 и аккумуляторнь е
Ьатаоеи 14 с автомат ическими зарядными устройствами 15 подключены к преобразователям 11, Выходы поеобразователей 11 соединены со статорными обмотками гребного синхоонного электрОдвигателя 16, снабженного датчиками 17 частоты и фазы, Статор!4ые обмоткл элек) родвигателя 16 соединены также с входами преобразователел 11, а выходы преобразователей 11 — с шинами 7. Блок 18 управления полупроводниковым возбудителсм 9 электродвигателя 16 и цепи управления переключателями
8 связано! с ПУ, Датчики 4 и 17 соединены с блокзми 12 преобразователей 11, Обмотки
20 возбуждения генераторов 3 подключены к возбудителям 6, 3 обмотки 21 возбуждения якорей электродви "ателя 16 подключены oàðàëëåëüíî к возбуди;елю 19. >1корл элек гродвигателя 16 механлчески связаны с гребнь м винтом 22. Общесудовые электропотребители получа!От питзние от шин 10.
В электрических цепях предлагаемой установки установлены автоматические Bbl клю этег!и (AB) 23--39, Предлагаемая у=та 4овка работае следую.цим Образом.
В основном режиме работы (при ходе судна под парусами) двл!атег!и 1 не работают. Генераторы 3 отсоединя!отся от двигатег!ей 1 муфтами 2. Электрическая энергия для питания >бщесудовь!х злектропотребитег!ей постуг!ает от высоковольтного элек.родвигателя 16, работающего в режиме гидрогенерэтора. Блок l8 возбудителя l9 элекгродвиглгеля 16 пг сигналу с ПУ изме15
30 ) 5
55 няет ток возбуждения и по оптимальному закону управления поддерживает пониженное номинальное напряжение на статоре электродвигателя 16. По сигналу с ПУ переключатели 8 подключают к шинам 7 первичные обмотки понижающих трансформаторов 9, предназначенные для работы .трансформаторов с меньшим коэффициентом трансформации, Включаются
АВ 36, 39, 28, 31, 23 и 24 (остальные АВ разомкнуты). Осуществляется плавный пуск двух (или одного) генераторов 3, работа!ощих в режиме вентильных двигателей на холостом ходу, с помощью преобразователей 11, датчиков 4. При этом блоки 5 возбудителей 6 генераторов 3 по сигналу с ПУ уменьшает ток возбу>кдения и поддерживают его в пределах, необходимых для работы высоковольтных генераторов 3 в режиме вентильных двигателей при пониженном номинальном напряжении на шинах 7. По достижении генераторами 3 номинальной частоты вращения и установки заданных величин напряжения и частоты на шинах 7 включаются АВ 26 и 27. Шины 10 начинают получать питание от шин 7 через переключатели 8 и трансформаторы 9.
Напря>кение и частота на шинах 7 поддерживаются постоянными при изменяющейся частоте вращения электродвигателя
16, работающего в режиме гидрогенератора, с помощью блоков 12 преобразователей
11, датчиков 4 генераторов 3 и возбудителем 19 электродвигателя 16.
В случае обеспечения электрической энергией обшесудовых электропотребителей от ветрогенерзторов 13 или батарей 14, включаются соответственно АВ 32, 28, 23 и
ЗЗ, 31, 24 или 34, 28, 23 и 35, 31, 24 при использовании в качестве преобразо".àòåлей частоты "управляемого выпрямителяведомого инвертора" (32, 29, 23 и ЗЗ, 30, 24 илл 34, 29, 23 и 35, 30, 24 — при использовании в качестве преобразователя частоты— циклоконвертора). Осуществляется плавный пуск генераторов 3 (одного или двух) от ветрогенераторов 13 ил I батарей 14 через преобразователи 11. Стабилизация гараметров (напряжения и частоты) на шинах 7 и подключения общесудоэых электропотребителей аналогично их питанию от электродвигателя 16.
Г1ри !лзбытке энергии ветрогенераторов
13 для питания общесудовых электропотребитепей энергия одного из них может использоваться для движения судна При замкнутых АВ 32, 37 или 33, 38 энергия от ветрогенераторов 13 псступает через преобразователи 11 частоты к одному из якорей электродвигателя 16, Для аккумулирования
1687509 ю Ь<юьж ск ъг ж анс порматора9
Составител ь А. С гроко в
Техред M.Mîðãåíòàë Корректор М.Кучерявая
Редактор T.taðíàÿ
Заказ 3673 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
",13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 избыточной энергии ветра при работе электродвигателя 16 в режиме гидрогенератора или ветрогенераторов 13 между управляемыми выпрямителями и ведомыми инверторами (или к дросселям циклоконвертора) включены батареи 14 и их автоматические зарядные устройства 15. Энергия батарей
14 может использоваться как для питания общесудовых электропотребителей, так и для питания электродвигателя 16. В этом случае включаются АВ 34, 37 или 35, 38, осуществляется запуск гребного электродвигателя 16 и последующее регулирование частоты вращения.
При отсутствии ветра, неисправности парусов, ходе судна в узкостях, порту и т,д. шины общесудовых электропотребителей и электродвигатель 16 получают питание от шин 7, к которым подключаются высоковольтные генераторы 3, приводимые во вращение двигателями 1 (муфты 2 соединены).
По сигналу с ПУ, воздействующим на блок
5, возбудители 6 увеличивают ток возбуждения генераторов 3 и поддерживают полное номинальное напряжение на шинах 7. Переключатели 8 по сигналу с ПУ подключают к шинам 7 первичные обмотки трансформаторов 9, предназначенные для работы трансформаторов 9 с большим коэффициентом трансформации.
Якоря электродвигателя 16 получают питание от шин 7 через полупроводниковые преобразователи 11 при замкнутых AB 29, 37 и 30, 38. Общесудовые электропотребители получают питание от шин 10, которые через трансформаторы 9 и.переключатели 8 посредством АВ. 26 и 27 подключаются к шинам 7.
Формула изобретения
Электроэнергетическая силовая установка судна, содержащая тепловые двигатели, соединенные разьединительными
5 муфтами с синхронными генераторами, снабженными датчиками частоты и фазы и связанными с полупроводниковыми преобразователями, снабженными блоками управления, главные распределительные
10 шины, двухякорный гребной синхронный электродвигатель с датчиками частоты и фазы, ветрогенераторы. аккумуляторные батареи с автоматическими зарядными устройствами и пульт управления, причем
15 обмотки возбуждения гребного синхронного электродвигателя и синхронных генераторов соединены электрическими цепями с полупроводниковыми возбудителями, которые снабжены блоками управления. о т л и20 ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения
КПД установки, она снабжена понижающими трансформаторами, каждый из которых имеет два вывода первичной обмотки, двухпозиционными переключателями и вспомо25 гательными распределительными шинами, причем первичные обмотки трансформаторов подключены к главным распределительным шинам через двухпозиционные переключатели, а вторичные обмотки — к
30 вспомогательным распределительным шинам, при этом обмотки возбуждения якорей гребного синхронного электродвигателя подключены параллельно к полупроводниковому возбудителю, а блоки управления
35 полупроводниковых возбудителей гребного синхронного электродвигателя и синхронных генераторов двухпозиционными переключателями связаны с пультом управления.
