Судовая валогенераторная установка


 


Владельцы патента RU 2493047:

Закрытое акционерное общество "РЭП Холдинг" (RU)

Изобретение относится к судостроению. Судовая валогенераторная установка, подключаемая к винту (4) гребному, имеет в своем составе двигатель (1) приводного вала, разъединительные муфты (2), (5), редуктор (3) и валогенератор (6) (электрическую машину с возбуждением от постоянных магнитов). Валогенератор (6) через первый датчик (7) тока, входной дроссель (8), преобразователь (9) частоты, выходной дроссель (10), LC-фильтр (11), второй датчик (12) тока, первый автоматический выключатель (13) подсоединен к шинам (14) судовых электропотребителей. Кроме того, шины (14) через второй автоматический выключатель (15) подключены к вспомогательному генератору (16) со своим приводным двигателем (17). Датчик (18) входного напряжения подключен к выходу валогенератора (6), а датчик (19) выходного напряжения - к шинам (14) через первый автоматический выключатель (13). Преобразователь (9) частоты имеет два встречно включенных обратимых выпрямителя (21) и (23) с векторным управлением, каждый из которых содержит свой контроллер (20) и (22). Между выпрямителями установлен конденсаторный накопитель (26) звена постоянного тока. Датчики тока и напряжения подсоединены к соответствующим контроллерам и обеспечивают обратную связь для управления параметрами цепей. Применение обратимого преобразователя с включенными встречно управляемыми выпрямителями с обратными связями по току и напряжению, а также применение коммутационных элементов позволяет работать установке как в обычном режиме для питания общесудовой сети, так и в обратимом двигательном режиме с использованием валогенератора при отказе основного. Схема позволяет осуществлять стабилизацию напряжения в звене постоянного тока и повышать качество энергии за счет компенсации статическим преобразователем реактивной мощности и симметрирования по модулю и фазе напряжения в судовой трехфазной сети. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к судостроению, в частности к судовым электроэнергетическим установкам с валогенераторами и полупроводниковыми преобразователями частоты.

В качестве преобразователей в валогенераторных установках используются различные схемы с неуправляемыми выпрямителями, обладающие высокими энергетическими показателями, надежностью и невысокой стоимостью.

Так известна судовая валогенераторная установка (Анисимов Я.Ф. Особенности применения полупроводниковых преобразователей в судовых электроустановках. Л.: Судостроение, 1973, стр.85-88), содержащая главный двигатель, соединенный с валопроводом с гребным винтом и приводящий во вращение валогенератор, подключенный к шинам судовых электропотребителей через полупроводниковый преобразователь частоты. С шинами также подключен генераторный агрегат, содержащий синхронный генератор, приводимый во вращение через муфту вспомогательным двигателем или асинхронным двигателем, подключаемым к шинам судовых потребителей для работы синхронного генератора в качестве компенсатора реактивной мощности в судовой сети. К шинам могут быть подключены несколько таких агрегатов. Валогенератор и синхронный генератор снабжены системами самовозбуждения, а преобразователь - системой управления.

Эта установка имеет следующие недостатки:

- отсутствие возможности работы валогенераторной установки в двигательном режиме;

- низкая надежность и качество электроэнергии, вырабатываемой валогенераторной установкой для питания судовых потребителей;

- применением в качестве валогенератора коллекторной электрической машины с электромагнитным возбуждением;

- электромеханической компенсации реактивной мощности с переводом генераторного агрегата судовой электростанции в режим компенсатора;

- невозможность симметрирования напряжения на шинах судовых электропотребителей, большая масса и габариты установки.

Известны валогенераторные установки, содержащие обратимые преобразователи, способные рекуперировать (возвращать) энергию в сеть при торможении электропривода. В качестве прототипа выбрана судовая электроэнергетическая установка [патент РФ №2146635 20.03.2000]. Эта установка, как и описанный выше аналог, содержит главный двигатель, который соединен с гребным винтом. С главным двигателем также кинематически связан валогенератор со статорной обмоткой. Валогенератор снабжен системой возбуждения, состоящий из последовательно соединенных трехфазного неуправляемого выпрямителя, широтно-импульсного преобразователя с системой управления, и ее блока регулирования, включающего датчик напряжения, соединенного с регулятором напряжения, при этом входы системы возбуждения и блока регулирования электрически связаны со статорной обмоткой, выход же системы возбуждения соединен со вторым входом блока коммутации валогенератора, а блока регулирования - с системой управления широтно-импульсного преобразователя. Источник постоянного тока валогенератора подключен к первому входу блока коммутации, а первый и второй управляющие входы блока коммутации соединены с выходом датчика тока обмотки возбуждения валогенератора и двухпозиционным переключателем. Выход же блока коммутации связан с датчиком тока. Статорная обмотка валогенератора электрически соединена через полупроводниковый преобразователь частоты, снабженный системой управления, с шинами судовых электропотребителей.

К шинам судовых электропотребителей также подсоединен вспомогательный генератор, механически сочлененный через разобщительную муфту со вспомогательным двигателем (на чертеже в описании прототипа и в предлагаемом устройстве показан один вспомогательный генератор со вспомогательным двигателем, однако не исключается вариант с несколькими аналогичными генераторами, подключенными к шинам судовых электропотребителей через свои выключатели). Генератор снабжен системой самовозбуждения, вход и выход которой подключены, соответственно, к выходу генератора и ко второму входу блока коммутации вспомогательного генератора. Источник постоянного тока генератора подключен к первому входу блока коммутации, а первый и второй управляющие входы блока коммутации соединены соответственно с датчиком тока обмотки возбуждения генератора и двухпозиционным переключателем. Датчики частоты и фазы валогенератора и генератора подключены к двухпозиционному переключателю, а его выход соединен с системой управления полупроводникового преобразователя частоты.

Недостатками данной установки являются:

- пониженная надежность, экономичность, повышенные габариты и масса, а так же ограниченные функциональные возможности за счет применения валогенератора с электромагнитной системой возбуждения;

- компенсация реактивной мощности потребителей с помощью штатных генераторов судовой электростанции, переводимых в режим электромашинных компенсаторов;

- отсутствия компенсации реактивной мощности в отдельных фазах для устранения несимметрии векторов напряжений в трехфазной системе;

- повышенного уровня гармонических составляющих на зажимах преобразователя частоты.

Задача, решаемая изобретением, - расширение арсенала средств и создание новой надежной судовой валогенераторной установки с расширенными функциональными возможностями. Достигаемый технический результат заключается в обеспечении возможности

- питания судовых потребителей от автогенератора в расширенном диапазоне частот его вращения за счет повышенных фильтрующих свойств управляемого выпрямителя;

- одновременного использования преобразователя частоты данной установки в качестве статического компенсатора реактивной мощности во входной и выходной цепи, в том числе и для симметрирования по модулю и фазе напряжения в судовой трехфазной сети;

- компенсации изменений напряжения и активная фильтрация гармонических составляющих на шинах судовых электропотребителей за счет обмена энергией с конденсаторным накопителем в звене постоянного тока и валогенератором через управляемые выпрямители.

Дополнительный результат - дополнительное повышение надежности и снижения массы и габаритов, достигается при использовании в качестве валогенератора электрической машины с возбуждением от постоянных магнитов.

Поставленная задача решается изменением функциональной схемы установки.

Судовая валогенераторная установка содержит двигатель приводного вала, механически связанный с валогенератором, который через электрическую цепь, содержащую преобразователь частоты, датчики тока и напряжения соединен с шинами судовых электропотребителей, к которым также подсоединен вспомогательный генератор, механически связанный с вспомогательным двигателем. От прототипа отличается тем, что двигатель приводного вала соединен с валогенератором через редуктор, на выходе к валогенератору и входе которого установлены разъединительные муфты. В упомянутой электрической цепи между валогенератором и преобразователем частоты последовательно подключены первый датчик тока и входной дроссель, за преобразователем частоты - выходной дроссель, LC-фильтр, второй датчик тока и первый автоматический выключатель, подсоединенный к шинами судовых электропотребителей. Преобразователь частоты имеет в своем составе встречно включенные электрически обратимые первый и второй выпрямители с векторным управлением, каждый из которых имеет свой контроллер. К каждому выпрямителю на стороне постоянного тока подключен, соответственно, первый и второй датчик тока преобразователя частоты, выходы которых подключены к первым входам контроллеров. Между упомянутыми датчиками тока преобразователя частоты подключен конденсаторный накопитель звена постоянного тока с датчиком напряжения, выход которого подключен ко вторым входам контроллеров. К выходу валогенератора подсоединен датчик входного напряжения, выход которого подсоединен к третьему входу контроллера первого выпрямителя. Датчик выходного напряжения, установленный в электрической цепи перед первым автоматическим выключателем, подсоединен к третьему входу контроллера второго выпрямителя, к четвертому входу которого подсоединен выход второго датчика тока, а первый датчик тока подсоединен к четвертому входу контроллера первого выпрямителя. Установка снабжена, также, задатчиком режимов с внешним управлением, подсоединенным к пятым входам обоих контроллеров, при этом между вспомогательным генератором и шинами судовых электропотребителей установлен второй автоматический выключатель.

Предпочтительно использование в качестве валогенератора электрической машины с возбуждением от постоянных магнитов.

Возможно применение нескольких вспомогательных двигателей, каждый из которых связан с дополнительным вспомогательным генератором.

Более подробно решение раскрыто в приведенном ниже примере реализации, и иллюстрируется Фигурой, на которой представлена функциональная схема установки. Судовая валогенераторная установка включает в себя двигатель 1 приводного вала, который через разъединительную муфту 2, редуктор 3 соединяется с винтом 4 гребным и, через вторую разъединительную муфту 5 - подсоединен к валогенератору 6. Как отмечено выше, предпочтительным является использование в качестве валогенератора 6 электрической машины с возбуждением от постоянных магнитов.

Валогенератор 6, через первый датчик тока 7 (датчик тока валогенератора), входной дроссель 8 преобразователя частоты (далее - входной дроссель 8), а также через преобразователь частоты 9, выходной дроссель 10 преобразователя частоты (далее - выходной дроссель 10), LC-фильтр 11, второй датчик тока 12 (выходной датчик тока), первый автоматический выключатель 13, подсоединен к шинам 14 судовых электропотребителей.

Кроме того, шины 14 судовых электропотребителей, через второй автоматический выключатель 15, подключены к вспомогательному генератору 16 судовой электростанции, механически связанному со своим приводным двигателем 17 (вспомогательный двигатель). Датчик 18 входного напряжения (датчик напряжения валогенератора) подключен своим входом к выходу валогенератора 6, а датчик 19 выходного напряжения (датчик напряжения судовых электропотребителей) - к шинам 14 через первый автоматический выключатель 13.

В состав преобразователя частоты 9 входят два встречно включенных обратимых выпрямителя с векторным управлением, каждый из которых имеет свой контроллер с пятью входами для управляющих сигналов.

Выход датчика 18 входного напряжения подключен к третьему входу контроллера 20 первого выпрямителя 21, а выход датчика 19 напряжения - к третьему входу контроллера 22 второго выпрямителя 23.

Выходы датчиков тока 7 и 12 подключены к четвертым входам контроллеров 20 и 22, соответственно. Выход контроллера 20 подключен к входу управления первого выпрямителя 21, а выход контроллера 22 - к входу управления второго выпрямителя 23. На выходе первого выпрямителя 21 и на входе второго выпрямителя 23 установлены датчики тока преобразователя частоты - первый и второй датчики 24 и 25 соответственно, между которыми имеется конденсаторный накопитель 26 звена постоянного тока с датчиком напряжения 27, подсоединенный ко вторым входам контроллеров 20, 22. Выходы датчиков тока 24 и 25 преобразователя частоты подсоединены к первым входам контроллеров 20 и 22, соответственно. Задатчик 28 режимов, управляемый по интерфейсу извне, своими выходами подключен к управляющим пятым входам контроллеров 20 и 22.

Судовая валогенераторная установка работает следующим образом.

По сигналу извне, поступающему на вход задатчика 28, валогенераторная установка может быть переведена в следующие основные режимы работы:

- режим питания судовых потребителей;

- двигательный режим;

- режим компенсации собственной реактивной мощности, генерируемой в шины 14 судовых электропотребителей;

- режим компенсации реактивной мощности, генерируемой в шины 14 питания судовыми потребителями;

- режим симметрирования по модулю и фазе напряжения на шинах 14 питания судовых потребителей.

В режиме питания судовых потребителей задатчик режимов 28 выдает сигналы задания в контроллеры 20 и 22, которые переводят первый выпрямитель 21 в режим управляемого выпрямления напряжения, поступающего от валогенератора 6 и его стабилизации на конденсаторном накопителе 26, а второй выпрямитель 23 - в режим инвертора, ведомого сетью (напряжением на шинах судовых потребителей). При этом разъединительные муфты 2 и 5 обеспечивают механическое соединение своих валов, первый и второй автоматические выключатели 13 и 15 - замкнуты.

Электроэнергия, генерируемая валогенератором 6 передается на шины 14 судовых электропотребителей следующим образом.

Первый выпрямитель 21 в режиме управляемого выпрямления получает питание от валогенератора 6, обеспечивает предварительный заряд конденсаторного накопителя 26 и формирует ШИМ-напряжение, модулированное по синусоидальному закону, и, с его помощью, воспроизводит на зажимах входного дросселя 8 трехфазную систему векторов синусоидальных напряжений с заданным модулем и углом сдвига для каждой фазы, вращающейся синхронно с трехфазной системой векторов напряжений валогенератора 6.

В выходной цепи выпрямителя 21, подключенной через датчик тока 24 к конденсаторному накопителю 26, нарастает ток под управлением контроллера 20. Датчик напряжения 27 передает сигнал обратной связи по напряжению в конденсаторном накопителе 26 для регулирования (стабилизации) контроллером 20 на заданном уровне.

Одновременно во входной цепи первого выпрямителя 21 нарастают фазные токи, амплитуды и фазы которых определяются векторной суммой напряжений на выходе валогенератора 6 и напряжений, воспроизводимых на своем входе выпрямителем 21.

Значения этих токов, измеряемые первым датчиком тока 7 в каждой фазе, и линейных напряжений на выходе валогенератора 6, измеряемые датчиком 18 входного напряжения, представляются в контроллер 20.

В контроллере 20 вычисляются модули и фазовые углы векторов напряжений, которые необходимо воспроизвести на входе первого выпрямителя 21, чтобы, в результате сложения этих векторов с векторами напряжений валогенератора 6, между напряжением валогенератора 6 и током, потребляемым первым выпрямителем 21, был заданный угол сдвига.

Для компенсации реактивной мощности в выходной цепи валогенератора 6 этот угол должен быть близким к нулю.

Постоянное напряжение конденсаторного накопителя 26 преобразуется, под управлением контроллера 22, в ШИМ-напряжение вторым выпрямителем 23, работающем в режиме инвертора, ведомого напряжением на шинах 14 судовых электропотребителей, фильтруется выходным дросселем 10 и LC-фильтром 11 до требуемых характеристик с обеспечением условий параллельной работы в единой энергосистеме с вспомогательным генератором 16. При этом между напряжением на шинах 14 судовых электропотребителей и током второго выпрямителя 23, управляемого контроллером 22, устанавливается заданный угол сдвига.

Для компенсации реактивной мощности в цепи второго выпрямителя 23, являющейся выходной цепью преобразователя частоты 9, питающего шины 14 судовых электропотребителей этот угол должен быть близким к нулю.

Для компенсации реактивной мощности, генерируемой судовыми потребителями, ток, питающий шины 14 судовых электропотребителей, должен устанавливаться с опережением по фазе напряжения на этих шинах.

В случае обеспечения электроэнергией шин 14 судовых электропотребителей только от валогенератора 6 при отключении второго выключателя 15, второй выпрямитель 23 переходит в инверторный режим с преобразованием постоянного напряжения конденсаторного накопителя 26 в переменное напряжение под контролем датчиков 12 и 19 и контроллера 22. При этом обеспечивается обмен энергии между фазами шин 14 судовых электропотребителей и конденсаторным накопителем 26 при участии датчиков 19, 12, контроллера 22 и управляемого выпрямителя 23 в процессе управления формой кривой выходного напряжения для устранения ее несинусоидальности при воздействии со стороны нагрузок, т.е. активная фильтрация.

В двигательном режиме первый и второй выпрямители 21 и 23 по сигналу задатчика 28 меняются ролями, разъединительная муфта 2 разъединяет вал двигателя 1 приводного вала от редуктора 3, а вспомогательный генератор 16 через замкнутый автоматический выключатель 15, обеспечивает питание шин 14 судовых электропотребителей.

Выключатель 13 - тоже замкнут и второй выпрямитель 23 передает энергию, вырабатываемую вспомогательным генератором 16, в конденсаторный накопитель 26 звена постоянного тока с компенсацией реактивной мощности на шинах 14 (по описанному выше алгоритму). Первый выпрямитель 21 получает энергию из конденсаторного накопителя 26 и обеспечивает питанием валогенератор 6 с амплитудо-частотным регулированием, который, в свою очередь, через замкнутую разъединительную муфту 5 и редуктор 3, приводит в регулируемое по частоте вращение винт 4 гребной.

Для работы в режиме статического компенсатора реактивной мощности, генерируемой судовыми электропотребителями, муфта 5 разъединяет вал валогенератора 6 от редуктора 3, первый и второй выключатели 13 и 15 включены, а вспомогательный генератор 16 обеспечивает питание шин 14 и преобразователя частоты 9 валогенераторной установки. При этом работа выпрямителя 21 блокируется контроллером 20 по сигналу задатчика режимов 28 и напряжение на зажимах валогенератора 6 отсутствует.

Второй управляемый выпрямитель 23, совместно с конденсаторным накопителем 26 звена постоянного тока и выходным дросселем 10 функционируют по алгоритму, описанному выше, но без стабилизации напряжения в конденсаторном накопителе 26, обеспечивая генерирование реактивной мощности емкостного характера величиной, заданной сигналом задатчика 28.

Режим компенсации несимметрии векторов трехфазной системы напряжений осуществляется по сигналам датчика выходного напряжения 19 на шинах 14 судовых электропотребителей и формирования вторым управляемым выпрямителем 23 компенсирующего воздействия, под управлением контроллера 22. Режим компенсации несимметрии на шинах 14 судовых электропотребителей может осуществляться, по сигналу задатчика 28, при работе валогенераторной установки в генераторном, двигательном режимах и в режиме статического компенсатора.

Как описано выше (для первого выпрямителя 21), выпрямитель 23 с помощью ШИМ воспроизводит на зажимах выходного дросселя 10 трехфазную систему векторов синусоидальных напряжений с заданным модулем и углом сдвига для каждой фазы, вращающуюся синхронно с трехфазной системой векторов напряжений на шинах 14 судовых электропотребителей. При этом векторы трехфазной системы напряжений выравниваются по модулю с обеспечением взаимного фазового сдвига в 120 электрических градусов.

На схеме представлен один вспомогательный двигатель и один вспомогательный генератор со своим автоматическим выключателем. Все вышесказанное справедливо при использовании нескольких подобных цепей, включенных параллельно.

Таким образом, использование в изобретении обратимого преобразователя с двумя, включенными встречно, управляемыми выпрямителями с обратными связями по току и напряжению в системе управления, и использование коммутационных элементов позволяет работать установке как в обычном режиме для питания общесудовой сети, так и в обратимом двигательном режиме с использованием валогенератора при отказе основного. Кроме того, схема позволяет осуществлять стабилизацию напряжения в звене постоянного тока и повышать качество энергии за счет компенсации статическим преобразователем реактивной мощности и симметрирования по модулю и фазе напряжения в судовой трехфазной сети, что повышает надежность установки, а использование генератор с возбуждением от постоянных магнитов - снизить массогабаритные показатели и дополнительно повысить надежность.

1. Судовая валогенераторная установка, содержащая двигатель приводного вала, механически связанный с валогенератором, который через электрическую цепь, содержащую преобразователь частоты, датчики тока и напряжения соединен с шинами судовых электропотребителей, к которым также подсоединен вспомогательный генератор, механически связанный с вспомогательным двигателем, отличающаяся тем, что двигатель приводного вала соединен с валогенератором через редуктор, на выходе к валогенератору и входе которого установлены разъединительные муфты, в упомянутой электрической цепи между валогенератором и преобразователем частоты последовательно подключены первый датчик тока и входной дроссель, за преобразователем частоты - выходной дроссель, LC-фильтр, второй датчик тока и первый автоматический выключатель, подсоединенный к шинам судовых электропотребителей, преобразователь частоты имеет в своем составе встречно включенные электрически обратимые первый и второй выпрямители с векторным управлением, каждый из которых имеет свой контроллер, к каждому выпрямителю на стороне постоянного тока подключен, соответственно, первый и второй датчик тока преобразователя частоты, выходы которых подключены к первым входам контроллеров, между упомянутыми датчиками тока преобразователя частоты подключен конденсаторный накопитель звена постоянного тока с датчиком напряжения, выход которого подключен ко вторым входам контроллеров, к выходу валогенератора подсоединен датчик входного напряжения, выход которого подсоединен к третьему входу контроллера первого выпрямителя, датчик выходного напряжения, установленный в электрической цепи перед первым автоматическим выключателем, подсоединен к третьему входу контроллера второго выпрямителя, к четвертому входу которого подсоединен выход второго датчика тока, а первый датчик тока подсоединен к четвертому входу контроллера первого выпрямителя, установка снабжена также задатчиком режимов с внешним управлением, подсоединенным к пятым входам обоих контроллеров, при этом между вспомогательным валогенератором и шинами судовых электропотребителей установлен второй автоматический выключатель.

2. Судовая валогенераторная установка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве валогенератора использована электрическая машина с возбуждением от постоянных магнитов.

3. Судовая валогенераторная установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что имеет несколько вспомогательных двигателей, каждый из которых связан с дополнительным генератором.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области судовых энергетических установок. .

Изобретение относится к водному транспорту, а именно к способу управления судовой комбинированной энергетической установкой. .

Изобретение относится к судостроению, в частности к судовым электроэнергетическим установкам с преобразователями частоты и гребными электродвигателями. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электростанции. .

Изобретение относится к судовым двигательно-движительным установкам. .

Изобретение относится к судовым двигательно-движительным установкам. .

Изобретение относится к корабельным электроэнергетическим системам, в частности, дизель-электрических подводных лодок и подводных аппаратов с аккумуляторными батареями (АБ), являющимися единственными источниками электроэнергии в подводном положении, а также надводных кораблей с электродвижением, имеющим в качестве резервного (аварийного) источника электропитания АБ.

Изобретение относится к гидро- и аэродинамике объектов, находящихся и движущихся в пространстве, и может быть использовано в судостроении и ракетостроении. .

Изобретение относится к области судовой электротехники, в частности - к погружным электрическим машинам, которые могут быть использованы в составе гребной электрической установки (ГЭУ) подводных обитаемых и необитаемых малогабаритных объектов с неограниченной глубиной погружения, а также в качестве подруливающих устройств, активных рулей любых подводных и надводных объектов.

Изобретение относится к электрической передаче мощности тягового транспортного средства. Электрическая передача содержит первичный тепловой двигатель, асинхронный генератор переменного тока с фазным ротором, тяговый асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором, обратимый статический преобразователь частоты. Первичный тепловой двигатель механически соединен с валом асинхронного генератора. Статорная обмотка асинхронного генератора подключена непосредственно к статорной обмотке тягового асинхронного электродвигателя. Роторная обмотка асинхронного генератора подключена к одному из входов обратимого статического преобразователя частоты. Другой вход обратимого статического преобразователя частоты подключен непосредственно к соединенным между собой статорным обмоткам асинхронного генератора и тягового асинхронного электродвигателя. Технический результат заключается в повышении энергетической эффективности и надежности электрической передачи мощности тягового транспортного средства на переменном токе. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к судовой электротехнике и может быть использовано в качестве электроэнергетической установки как на надводных, так и на подводных судах. Установка содержит: дизель-генератор, блок аккумуляторных батарей, генератор на топливных элементах, инвертор, преобразователь DC/DC, к выходам которых подключены общесудовые потребители и потребители собственных нужд генератора на топливных элементах, на переменном и постоянном токе, зарядное устройство, гребной электродвигатель, механически связанный с винтом, и блок автоматического управления и контроля. Судовая электроэнергетическая установка обеспечена преобразователем частоты, тремя датчиками напряжения, выпрямителем, двумя развязывающими диодами, замыкающим и переключающимися контактами и двумя развязывающимися диодами объединенными и подключенными к входам инвентора, согласующегося преобразователя DC/DC и зарядного устройства. Выход зарядного устройства через размыкающие переключающиеся контакты соединен с блоком аккумуляторных батарей, а выходы датчиков напряжения связаны с входами блока автоматического управления и контроля. Достигается повышение КПД и надежности судовой электроэнергетической установки, а также улучшение управляемости и маневренности судна . 1 ил.

Изобретение относится к области судостроения, а конкретно - к забортным двигательно-движительным агрегатам. Судовая двигательно-движительная установка содержит: тепловой двигатель, первый вал, вариатор, второй вал, соединенный с гребным винтом, систему управления. В состав вариатора входит униполярный генератор, установленный на первом валу и электрически соединенный с униполярным двигателем, установленным на втором валу. Валы механически не связаны между собой и на них установлены, соответственно, первый и второй датчики скорости вращения. Система управления соединена с блоком управления скоростью вращения теплового двигателя, с датчиками скорости вращения и с обмотками возбуждения униполярного двигателя и униполярного генератора. Достигается повышение надежности и снижение потерь судовой двигательно-движительной установки; снижение массы, габаритов; снижение уровня электромагнитных помех при преобразовании энергии. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к судостроению, в частности к судовым электроэнергетическим установкам с валогенераторами. Судовая электроэнергетическая установка содержит первый тепловой двигатель, второй тепловой двигатель, валогенератор, генератор, первый, второй и третий валы, вариатор, который соединен с гребным винтом, систему управления, шины питания, датчики скорости вращения. В состав вариатора включены три униполярные машины, которые электрически соединены между собой. При этом ротор валогенератора закреплен на третьем валу, который выполнен полым и установлен коаксиально первому валу с помощью подшипников или электромагнитного подвеса. Также на всех трех валах установлены датчики скорости вращения, соединенные с системой управления, с которой также соединены управляющий вход пускового устройства, возбудитель валогенератора и обмотки возбуждения униполярных машин, а также входы управления разъединительных муфт, автоматических выключателей и блока управления скоростью вращения первого теплового двигателя. Достигается: питание судовых электропотребителей от валогенератора отдельно и совместно с генератором, работа валогенератора в двигательном режиме с постоянной частотой вращения и передачей механической энергии на винт, снижение уровня гармонических составляющих на шинах питания судовых электропотребителей, повышение надежности, снижение массы и габаритов. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к устройствам электрического привода для передачи энергии от первичного теплового двигателя к движителям. Судовая двигательно-движительная установка с накопителем энергии содержит: тепловой двигатель, первый вал, вариатор, второй вал, на котором установлен гребной винт. В состав вариатора входит первая униполярная машина - униполярный генератор, вторая униполярная машина - униполярный двигатель, механически не соединенные между собой, а также третья униполярная машина, установленная на полом валу, который закреплен на подшипниках или магнитных подвесах коаксиально первому или второму валу. На этом же полом валу установлен накопитель энергии - маховик. На всех валах установлены датчики скорости вращения. Датчики соединены с системой управления, к которой также подсоединены обмотки возбуждения униполярных машин и подсоединен блок управления скоростью вращения теплового двигателя. В зависимости от управляющих сигналов машина работает в двигательном или генераторном режиме, а соответственно маховик накапливает или отдает системе накопленную энергию. Достигается повышение эффективности за счет применения запасной энергии; снижение массы и габаритов установки; повышение надежности и снижение уровня в судовой двигательно-движительной установки. 2 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к судостроению, в частности к электроэнергетическим установкам судов с преобразователями частоты и гребными электродвигателями. Судовая электроэнергетическая установка содержит главные двигатели или турбины, главные синхронные генераторы, обмотки статора, автоматические выключатели, главный распределительный щит, трансформаторы, преобразователи частоты, линии питания, гребные электродвигатели. К трехфазным линиям главного распределительного щита подключены первичные обмотки трехфазных трансформаторов, вторичные трехфазные обмотки трансформаторов подключены параллельно к трехфазной линии распределительного щита остальных судовых потребителей, а также аварийный дизель-генератор, обмотка статора которого через автоматический выключатель подключена к линии питания аварийного распределительного щита. К валу каждого главного дизеля или турбины присоединены два или более синхронных генератора, каждый из которых имеет автономную систему стабилизации напряжения. Достигается более высокий к.п.д., высокое качество электроэнергии в судовой сети. 1 ил.

Изобретение относится к судовым двигательно-движительным установкам. Тихоходный гребной электродвигатель с возбуждением от высококоэрцитивных магнитов непосредственного жидкостного охлаждения с электроснабжением и управлением от частного преобразователя содержит гребной электродвигатель, вал, редуктор, источник электропитания и статический преобразователь параметров электроэнергии. Ротор гребного электродвигателя установлен непосредственно на гребной вал, статор охватывает ротор, причем за счет различного числа пар полюсов статора и ротора, также обеспечивается электромагнитная редукция. Достигается упрощение конструкции и снижение массогабаритных характеристик. 1 ил.

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано в конструкциях винтовых движителей и устройствах активного управления плавательными средствами. Для создания тяги в кольцевом движительном устройстве осуществляют забор воды из окружающего пространства через входной канал кольцевыми гребными винтами для ускорения воды в водопроточном канале, образованном насадкой и ротором устройства, и выброс воды через выходной канал. Забор воды дополнительно осуществляют через, по крайней мере, один боковой канал, размещенный в насадке между кольцевыми гребными винтами. Достигается расширение диапазона эффективной работы движителя. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к судостроению, в частности к электроэнергетическим установкам судов с преобразователями частоты и гребными электродвигателями. Судовая электроэнергетическая установка содержит главные дизели или турбины, главные синхронные генераторы, аварийный дизель-генератор, обмотки статора, главный распределительный щит, входы выпрямителей преобразования частоты. Обмотки статора через автоматические выключатели подключены к линиям питания главного распределительного щита, к которым через автоматические выключатели подключены входы выпрямителей преобразователей частоты. Число выпрямителей равно числу линий главного распределительного щита, выходы выпрямителей подключены к входам многоуровневых инверторов, составляющих с выпрямителями преобразователи частоты, питающие гребные электродвигатели. К каждой линии главного распределительного щита через автоматические выключатели подключены также первичные многофазные обмотки трансформаторов с вращающимся магнитным полем, а вторичные трехфазные обмотки этих трансформаторов через автоматические выключатели присоединены к трехфазной линии питания распределительного щита остальных судовых потребителей. Обмотка статора аварийного дизель-генератора через автоматические выключатели подключена к трехфазной линии питания судовых потребителей. На статоре каждого главного синхронного генератора размещена одна многофазная обмотка с числом фаз более трех, фазы которой соединены звездой или треугольником, а линии главного распределительного щита имеют такое же число фаз, что и обмотки главных синхронных генераторов. Достигается обеспечение электроэнергией судовых потребителей и электродвигателей от одной электростанции, повышение к.п.д. и качества электроэнергии в судовой сети. 1 ил.

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано в конструкциях винтовых движителей и устройствах активного управления плавательными средствами. Кольцевое движительное устройство включает электродвигатель, кольцевую насадку и кольцевой ротор, которые образуют водопроточный канал, а также гребной винт. Лопасти гребного винта комлями установлены на кольцевом роторе, а вершины лопастей расположены в районе оси водопроточного канала и скреплены между собой. Скрепление вершин лопастей между собой и установка комлей лопастей на роторе осуществляется через демпфирующие прокладки. Достигается снижение виброактивности и повышение долговечности гребного винта, а также снижение акустических загрязнений окружающей среды. 2 ил.
Наверх