Электроэнергетическая установка парома

 

Изобретение относится к судостроению , к электроэнергетическим установкам паромов челночного типа.. Цель изобретения - повышение надежности установки. В электроэнергетической установке парома, снабженного кормовым 5 и носовым 13 гребными винтами, в качестве приводного двигателя кормового винта и источника электроэнергии судовых потребителей использованы тепловой двигатель 1 с редуктором 3 и валогенератор 6 с полупроводниковым преобразователем 18 частоты и с блоком 16 управления. При этом валогенератор 6 и электродвигатель 12 соединены через коммуникационные аппараты 8-11 дополнительной электрической цепью 7 и входами - выходами соответствующих полупроводниковых преобразователей 18 и 19 частоты, выходы - входы которых через коммутационные аппараты 20 - 25 соединены с шинами 26 судовых электропотребителей и дополнительной электрической цепью 7, вал носового винта 13 снабжен датчиком 31 нулевого упора, выход которого подключен к блокам 16 и 17 управления преобразователей 18 и 19 частоты, между кормовым винтом 5 и редуктором 3 установлена разобщительная муфта 2. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИаЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК й

ГОСУДАРСТВЕННЫЯ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4791858/11 (22) 27.11.89 (46) 07.03.92. Бюл. М 9 (71) Ленинградское высшее инженерное морское училище им. адм. С.О.Макарова (72) И,П.Фиясь, A.À.Âoæàêaâ и В,А.Ïåòóxoâ (53) 629,12.03-83-52 (088.8) (56) Сборник "Вопросы теории и эксплуатации судового электрообрудования", M.: В/О

"Мортехинформреклама", 1984, с,6 — 9. (54) ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ПАРОМА (57) Изобретение относится к судостроению, к электроэнергетическим установкам паромов челночного типа, Цель изобретения — повышение надежности установки. В электроэнергетической установке парома, снабженного кормовым 5 и носовым 13 гребными винтами, в качестве приводного двигателя кормового винта и источника

Изобретение относится к судостроению, в частности к электроэнергетическим установкам паромов с валогенераторами.

Известны электроэнергетические установки паромов, снабженных кормовым и носовым винт" ìè фиксированного (или регулируемого) шага типа "Канонерец", "Сахалин" и др. (см.книгу Веревкина B.Ô.

"Электроходы- морского флота. Москва, ЦРИА, "Морфлот", 1981, с,27 — 32, книгу

Горбунова Б.A., Савина А.С., Сер>кантова

В.В. "Современные и перспективные гребные электрические установки судов"„Ленинград, Судостроение, 1979, с.80 — 90), содержащие приводные двигатели винтов, шины судовых электропотребителей, глав(51>5 В 63 Н 23/24 электроэнергии судовых потребителей использованы тепловой двигатель 1 с редуктором 3 и валогенератор 6 с полупроводниковым преобразователем 18 частоты и с блоком 16 управления. При этом валогенератор 6 и электродвигатель 12 соединены через коммуникационные аппараты 8 — 11 дополнительной электрической цепью 7 и входами— выходами соответствующих полупроводниковых преобразователей 18 и 19 частоты, выходы — входы которых через коммутационные аппараты 20 — 25 соединены с шинами 26 судовых электропотребителей и дополнительной электрической цепью 7, вал носового винта 13 снабжен датчиком 31 нулевого упора, выход которого подключен к блокам 16 и 17 управления преобразователей 18 и 19 частоты, между кормовым винтом 5 и редуктором 3 установлена разобщительная муфта 2. 2 ил, ные и вспомогательные дизель (турбо) генераторы, которые обладают следующими недостатками: — наличием в установке низкооборотных дизельгенераторов, а также двигателей и других потребителей на постоянном токе, что значительно ухудшает массо-габаритные показатели; — низким КПД установки в номинальном и частичных режимах; — использованием дорогой электрической энергии, вырабатываемой вспомогательными дизель (турбо) генераторами.

Известна электроэнергетическая установка парома, которая описана в сборнике

"Вопросы теории и эксплуатации судового преобразователя 18 частоты, и ри замкнутых автоматических. включателях 9, 22, 24 и разомкнутых автоматических выключателях

14, 20. Одновременно в ходом режиме от валогенератора 6 получает питание электродвигатель 12 переменного тока, приводящий во вращение носовой винт 13 через полупроводниковый преобразователь 19 частоты при замкнутых автоматических выключателях 9, 23, 21, 15, 11. Электродвигатель 12 переменного тока обеспечивает режим нулевого упора при соответствующих величинах амплитуды напряжения и частоты на выходе полупроводникового преобразователя частоты, которые устанавливаются величиной сигнала, вводимого от датчика 31 нулевого упора в блок 17 управления, снижая при этом величину гидродинамического сопротивления движению парома, а следовательно, увеличивается скорость парома в ходовом режиме, т.е повышается экономичность электроэнергетической установки парома в основном режиме.

В экстремальных режимах (обеспечение максимального хода при взаимодействии кормового винта со льдом или выполнении сложных маневренных режимов) дополнительная мощность дизель (турбо) генераторов 27, 28 (замкнуты автоматические выключатели 29, 30) передается на кормовой 5 и носовой 13 винты через полупроводниковые преобразователи частоты 18, 19 и, соответственно, валогенератор 6 и электродвигатель 12 переменного тока при замкнутых автоматических выключателях 24, 20, 14, 8 и 25, 21, 15, 11. Регулирование частоты вращения и момента электродвигателя 12 переменного тока и валогенератора 6, работающего в режиме вентильного двигателя„осуществляется

50 томатически вводится в работу для передачи энергии судовым электропотребителям через полупроводниковый преобразователь 18 частоты при замкнутых автоматических выключателях 8, 14, 20, 24. Заданные 5 величины напряжения и частоты на выходе полупроводникового преобразователя 18 частоты устанавливаются блоком 16 управления. После кратковременной параллельной работы валогенератора 6 с дизель 10 (турбо) генератора 27, 28 и перевода нагрузки на валогенератор 6 дизель(турбо) генераторы 27,28отключаются от шин судовых электропотребителей 26 автоматическими выключателями 29, 30, При длительной номинальной частоте вращения главного двигателя 1 валогенератор 6 может подключаться к шинам судовых энергопотребителей 26 без полупроводникового соответственно блоками "7, 16 управления полупроводниковых преобразователей 19, 18 частоты, а также системами возбуждения валогенератора 6 и электродвигателя переменного тока (синхронного) 12 (на фиг,1, 2 системы возбуждения не приведены).

В рассматриваемых режимах валогенератор 6 работает совместно с главным тепловым двигателем 1, поэтому управление преобразователем 18 частоты и главным тепловым двигателем 1 производится согласованно.

В аварийных режимах (например, при неисправности главного двигателя) главный тепловой двигатель 1 отключается от редуктора 3 разъединительной муфтой 2 с автономным управлением, и ход парома обеспечивается валогенератором 6, работающим в режиме вентильного двигателя и получающим питание от шин 26 судовых энергопотребителей, к которым подключены вспомогательные дизель (турбо) генераторы 27, 28 через полупроводниковый преобразователь 18 частоты при замкнутых автоматических выключателях 24, 20, 14, 8.

Дополнительно "аварийный" ход парома также может обеспечиваться электродвигателем 12 переменного тока и носовым винтом 13 при питании электродвигателя 12 от шин 26 судовых электропотребителей через полупроводниковый преобразователь 19 частоты и замкнутых автоматических выключателях 25, 21, 15, 11.

При аварии кормового винта 5 движение парома обеспечивается носовым винтом 13, В данном режиме винт 5 отсоединяется от редуктора 3 разъединительной муфтой 4. Главный тепловой двигатель 1 приводит во вращение валогенератор

6, который непосредственно или через преобразователь 18 частоты подключается на параллельную работу со вспомогательными дизель (турбо) генератора..и 27, 28, и суммарная энергия от шин судовых электропотребителей 26 через преобразователь 19 частоты поступает к электродвигателю 12 переменного тока, Во всех режимах работы электроэнергетической установки парома существует возможность замены одного полупроводникового преобразователя частоты другим. Например, валогенератор 6 может отдавать или получать энергию от шин 26 судовых электропотребителей через преобразователь 19 частоты (замкнуты автоматические выключатели 8, 9, 10, 15, 21, 25), а электродвигатель 12 получает энергию от шин судовых энергопотребителей, преобразователя 18 частоты (замкнуты автоматические выключатели 24, 20, 14, 9, 10, 11) 1717478 благодаря наличию дополнительной цепи 7 и возможности передачи элвктроэнергии полупроводниковыми преобразователями

18, 19 частоты в прямом и обратном нап равлениях.

Таким образом, в рассматриваемых электроэнергетических установках парома достигается повышение КПД на 2 — 3 за счет использования теплового двигателя и валогенератора с полупроводниковым преобразователем частоты для передачи мощности к кормовому винту и судовым электропотребителям, снижения потерь мощности на преодоление момента сопротивления носового винта, благодаря возможности работы электродвигателя с помощью датчика нулевого упора в режиме отсутствия гидродинамического сопротивления, а также обеспечения валогенераторами с полупроводниковыми преобразователями стабильных параметров на шинах энергопотребителей при переменной угловой скорости тепловых двигателей.

Помимо увеличения КПД установки достигается повышение ее надежности, т.к. в разработанной схеме ЭЭУ появилась возможность дополнительную мощность от шин судовых электропотребителей, к которым подключены вспомогательные дизель (турбо) генераторы, передавать на кормовой винт путем перевода валогенератора в режим вентильного двигателя, GY валогенератора питать шины судовых энергопотребителей и электродвигатель носового винта, осуществлять взаимозаменяемость полупроводниковых преобразователей частоты при выходе одного из Hvix из строя и, наконец, обеспечивать движение парома носовым винтом при выходе из строя кормового винта, передавая всю установленную мощность источников электрической энер5 гии на носовой винт.

Формула изобретения

Электроэнергетическая установка парома, снабженного кормовым и носовым гребными винтами, содержащая приводные

10 двигатели гребных винтов, причем в качестве приводного двигателя носового гребного винта установлен электродвигатель переменного тока с полупроводниковым преобразователем частоты и блоком управления, 15 шины судовых энергопотребителей и электрогенераторы, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности установки, она снабжена тепловым двигателем с редуктором, кинематически связанным с кормо20 вым гребным винтом, и валогенератором с полупроводниковым преобразователем частоты, валогенератор и электродвигатель носового гребного винта соединены через коммутационные аппараты дополнитель25 ной силовой электрической цепью между собой и с входами- выходами соответствующих полупроводниковых преобразователей частота, которые через коммутационные аппараты соединены с шинами судовых

ЗО "-нергопотребителей и с дополнительной силовой электрической цепью, вал носового гребного винта снабжен датчиком нулеваго упора, выход которого подключен к блокам управления преобразователей час35 тоты, а-между кормовым гребным винтом и редуктором установлена разобщительная муфта.

1717478. Составитель И. Фиясь

Техред M.Ìоргентал Корректор t„. Шевкун

Редактор Г, Федотов

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101

Заказ 845 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5