Устройство для испытаний мощного частотно-управляемого гребного электропривода системы электродвижения в условиях стенда

Изобретение относится к электротехнике, а именно к стендам для проведения приемо-сдаточных испытаний частотно-управляемых гребных электродвигателей системы электродвижения. Стенд содержит синхронный генератор, соединенный с гребным электродвигателем и подключенный к рекуперативному преобразователю частоты, состоящему из выпрямителя и инвертора, при этом рекуперативный преобразователь частоты подключен к щиту сети. Для обеспечения рекуперации энергии в сеть и получения винтовой нагрузочной характеристики гребного электродвигателя применена система регулирования по каналу управления момента на валу гребного электродвигателя и каналу управления напряжения рекуперативного преобразователя частоты. Технический результат состоит в повышении эффективности испытаний системы электродвижения с частотно-управляемым гребным электродвигателем за счет снижения потерь активной мощности и обеспечения винтовой нагрузочной характеристики на валу гребного электродвигателя, а также в уменьшении объема швартовых испытаний системы электродвижения на судне. 1 ил.

 

Предложение относится к полномасштабным мощным судовым системам электродвижения с частотно-управляемым гребным электродвигателем и может быть использовано при проведении приемо-сдаточных испытаний гребного электродвигателя (ГЭД) и системы электродвижения (СЭД) в условиях стенда.

Известно устройство для испытаний гребных электродвигателей с помощью нагрузочного генератора постоянного тока, сочлененного с ГЭД (Патент на изобретение №2498334 «Устройство для испытаний частотно-управляемого электропривода системы электродвижения в условиях стенда». Алексеев В.Д., Калинин И.М., Васютин В.З., Самсыгин В.К.), принятого за прототип.

Генератор постоянного тока с независимым возбуждением подключен к полупроводниковому преобразователю электроэнергии (ППЭ), который преобразовывает и рекуперирует энергии в сеть. Система регулирования по каналам управления моментом на валу электродвигателя и напряжения полупроводникового преобразователя обеспечивает винтовую характеристику на валу ГЭД и стабилизацию напряжения на выходе ППЭ.

Однако такому устройству для испытаний мощных ГЭД присущи недостатки, заключающиеся в необходимости создавать нагрузочный генератор постоянного тока большой мощности, что представляет собой большие технические трудности.

Целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности испытаний мощных СЭД с частотно-управляемым ГЭД, а также возможности получения нагрузочной характеристики на валу ГЭД, близкой к винтовой.

Для этого в устройстве для испытаний мощного частотно-управляемого гребного электропривода системы электродвижения в условиях стенда, содержащем щит электродвижения, трансформатор напряжения, преобразователь частоты, гребной электродвигатель, по изобретению с целью создания эффективного устройства для испытаний мощных систем электродвижения и снижения потерь активной мощности в сети, а также получения нагрузочной характеристики на валу гребного электродвигателя, близкой к винтовой, вал гребного электродвигателя сочленен с синхронным генератором с обмоткой независимого возбуждения, подключенной к выпрямителю питания обмотки возбуждения, в свою очередь синхронный генератор подключен к рекуперативному преобразователю частоты, при этом рекуперативный преобразователь частоты, состоящий из выпрямителя и инвертора, обеспечивает рекуперацию энергии в сеть через щит сети, а датчик момента канала управления по моменту на валу гребного электродвигателя подключен к усилителю рассогласования по напряжению с опорным напряжением Uоп1, выход усилителя рассогласования соединен с логическим блоком управления, по выходу, соединенному с выпрямителем питания обмотки возбуждения синхронного генератора, а выход датчика напряжения канала управления по напряжению рекуперативного преобразователя частоты соединен с усилителем рассогласования по напряжению выпрямителя с опорным напряжением Uоп2, в свою очередь выход усилителя рассогласования подключен к логическому блоку управления, выход которого соединен с системой управления выпрямителя рекуперативного преобразователя частоты, при этом логические блоки управления каналов управления по моменту на валу гребного электродвигателя и напряжению рекуперативного преобразователя частоты связаны между собой и с задатчиком режима, задающим параметры винтовой нагрузочной характеристики гребного электродвигателя.

На фигуре 1 изображена принципиальная схема для испытаний мощного частотно-управляемого гребного электропривода СЭД напряжением 6,0 кВ в условиях стенда, состоящая из щита электродвижения ЩЭД (1), трансформатора напряжения ТН (2), преобразователя частоты ПЧ (3), гребного электродвигателя ГЭД (4), синхронного генератора напряжением 6,3 кВ СГ (5), обмотки независимого возбуждения синхронного генератора ОВСГ (6), полупроводникового преобразователя П (7) для питания ОВСГ, рекуперативного преобразователя частоты РПЧ (8), представленного выпрямителем В (9) и инвертором И (10), щита сети ЩС (11).

При испытаниях ГЭД (4) тормозной момент создается системой СГ (5) - РПЧ (8). Система регулирования предлагаемого устройства обеспечивает изменение в широком диапазоне тормозного момента на валу ГЭД (4) в зависимости от частоты вращения ГЭД (4) - M=f(n) подобно характеристикам гребного винта судна.

Система регулирования имеет два канала управления: канал управления моментом на валу ГЭД (4) и канал управления напряжением РПЧ (8), что отображено на фигуре 1. Канал управления моментом на валу ГЭД (4) содержит: датчик момента ДМ (12), усилитель рассогласования по напряжению УР1 (13) с опорным напряжением Uоп1, логический блок управления ЛБУ1 (14), сигнал с которого управляет полупроводниковым преобразователем П (7) обмотки возбуждения ОВСГ (6).

Канал управления напряжения РПЧ (8) состоит из: датчика напряжения ДН (15), усилителя рассогласования по напряжению УР2 (16) с опорным напряжением Uоп2, логического блока управления ЛБУ2 (17), сигнал с которого воздействует на систему управления СУ (18), выпрямителя В (9), обеспечивая стабилизацию напряжения на входе инвертора (10), последующее преобразование напряжения постоянного тока в переменный с помощью инвертора И (10) и передачу энергии в сеть через щит сети ЩС (11).

Связанные между собой и управляемые задатчиком режима 3Р (19) логические блоки управления (14) и (17) управляют полупроводниковым преобразователем П (7) и системой управления (18) В (9).

Таким образом, предложенное устройство позволяет создать эффективное устройство для испытаний мощных СЭД с частотно-управляемым ГЭД за счет снижения потерь активной мощности путем рекуперации энергии в сеть и обеспечения винтовой нагрузочной характеристики на валу ГЭД. Предлагаемое устройство позволяет уменьшить объем швартовых испытаний на судне.

Устройство для испытаний мощного частотно-управляемого гребного электропривода системы электродвижения в условиях стенда, содержащее щит электродвижения, трансформатор напряжения, преобразователь частоты, гребной электродвигатель, отличающееся тем, что вал гребного электродвигателя сочленен с синхронным генератором с обмоткой независимого возбуждения, подключенной к выпрямителю питания обмотки возбуждения, в свою очередь синхронный генератор подключен к рекуперативному преобразователю частоты, при этом рекуперативный преобразователь частоты, состоящий из выпрямителя и инвертора, обеспечивает рекуперацию энергии в сеть через щит сети, а датчик момента канала управления по моменту на валу гребного электродвигателя подключен к усилителю рассогласования по напряжению с опорным напряжением Uоп1, выход усилителя рассогласования соединен с логическим блоком управления, по выходу, соединенному с выпрямителем питания обмотки возбуждения синхронного генератора, а выход датчика напряжения канала управления по напряжению рекуперативного преобразователя частоты соединен с усилителем рассогласования по напряжению выпрямителя с опорным напряжением Uоп2, в свою очередь выход усилителя рассогласования подключен к логическому блоку управления, выход которого соединен с системой управления выпрямителя рекуперативного преобразователя частоты, при этом логические блоки управления каналов управления по моменту на валу гребного электродвигателя и напряжению рекуперативного преобразователя частоты связаны между собой и с задатчиком режима, задающим параметры винтовой нагрузочной характеристики гребного электродвигателя.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в частотно-регулируемых электроприводах (ЧРЭП) промышленности и электрического транспорта, особенно электрического железнодорожного.

Изобретение относится к легкой промышленности и может быть использовано в ленточных текстильных машинах для автоматизации процесса обработки пряжи. .

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение для автоматизированного контроля токов срабатывания и отпускания электромагнитных муфт. .

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в станкостроении для питания выпрямленным током электромагнитных муфт, плит и других элементов. .

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в электроприводах с электромагнитными муфтами скольжения. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах автомобильного транспорта. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано /при управлении металлорежущими станками и : прессами :. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в тяговом электроприводе подвижного состава . .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для определения эксцентриситета ротора электрических машин, в частности асинхронного электродвигателя.

Изобретение относится к испытательному нагрузочному устройству. Испытательное нагрузочное устройство 1 содержит: резистивный блок 20, который содержит одну или более резисторных групп, имеющих множество резисторов, и установлен с возможностью подключения к источнику мощности, проходящему испытания под нагрузкой; охлаждающий вентилятор 10, который охлаждает резисторы резистивного блока 20; блок 80 управления.

Изобретение относится к области определения технического состояния объекта, преимущественно электроприводного оборудования, и может быть использовано для контроля электроприводной арматуры, насосов, вентиляционного оборудования ядерных энергетических установок.

Изобретение относится к способам и устройствам для измерения переменных величин и может использоваться в железнодорожных депо для контроля износа пластин коллектора.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для определения параметров асинхронных электродвигателей. Способ определения параметров электродвигателя заключается в том, что в течение пуска и работы асинхронного электродвигателя одновременно измеряют мгновенные величины токов и напряжений на двух фазах статора и частоту вращения вала асинхронного электродвигателя, измеренные мгновенные величины токов и напряжений преобразуют из естественной координатной системы в прямоугольную стационарную систему координат, последовательно выполняют четыре временные задержки преобразованных токов и напряжений и частоты вращения вала асинхронного электродвигателя, полученные значения запоминают и используют для определения активного сопротивления и эквивалентной индуктивности обмотки статора, приведенных к статору активного сопротивления и эквивалентной индуктивности обмотки ротора, и индуктивности, обусловленной магнитным потоком в воздушном зазоре электродвигателя в реальном времени следующим образом: R 1 = − K 3 K 4   ,     R ′ 2 = K 3 − K 5 K 4 ,       L 1 = K 3 − K 5 K 2   ,     L m = L 1 ⋅ 1 − 1 K 4 ⋅ L 1   ,     σ = − R 1 K 3 ⋅ L 1   ,     T 2 = 1 K 2 ⋅ σ ⋅ L 1   ,     L 2 = T 2 R ′ 2 где R1 - активное сопротивление обмотки статора, Ом; R ′ 2 - приведенное к статору активное сопротивление обмотки ротора, Ом; L1 - эквивалентная индуктивность обмотки статора, Гн; Lm - результирующая индуктивность, обусловленная магнитным потоком в воздушном зазоре асинхронного электродвигателя, Гн; σ - коэффициент рассеяния ротора, о.е.; Т2 - постоянная времени ротора, с; L2 - эквивалентная индуктивность обмотки ротора, Гн; К1, К2, К3, К4, К5 - коэффициенты, определенные методом наименьших квадратов.

Устройство диагностики технического состояния системы «обратимая синхронная электромашина-маховик» агрегата бесперебойного питания относится к области электротехники и может быть использовано для диагностики технического состояния устройств гарантированного питания.

Изобретение относится к области электромеханики. Для измерения намагничивающего тока асинхронного двигателя с фазным ротором, работающего под нагрузкой, двигатель соединяют валом с точно таким же асинхронным двигателем, обмотку ротора первого двигателя соединяют с обмоткой ротора второго двигателя, а обмотку статора второго двигателя замыкают накоротко.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для определения параметров асинхронных электродвигателей. Способ заключается в том, что в течение пуска и работы асинхронного электродвигателя одновременно измеряют мгновенные величины токов и напряжений на двух фазах статора асинхронного электродвигателя при напряжении питания асинхронного электродвигателя ниже номинального значения, при котором ротор электродвигателя остается неподвижным.

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения угловой скорости вращения магнитного поля. Устройство состоит из ферромагнитного ротора и магнитопроводящего статора, причем ротор выполнен в форме цилиндра с осью вращения, в средней части которого осесимметрично и бесконтактно размещена обмотка подмагничивания ротора, связанная с регулируемым источником постоянного тока, измеряемого амперметром; магнитопроводящий статор выполнен в форме двух цилиндров, оси которых совпадают с осью вращения ротора.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования при испытаниях электрических машин постоянного и переменного тока. Стенд содержит трансформатор, подключенный первичной обмоткой к питающей сети, а вторичной обмоткой - к входу управляемого выпрямителя, дроссель, один из выводов которого подключен к первой выходной шине управляемого выпрямителя, и задающий генератор.

Изобретение относится к области испытаний и контроля изоляции коллекторов машин постоянного тока при серийном производстве. Сущность: подают импульсное испытательное напряжение микросекундного диапазона с частотой следования импульсов, равной промышленной частоте, на нерабочую необрабатываемую внутреннюю цилиндрическую часть коллектора на каждые две смежные коллекторные пластины. Измеряют разностное импульсное магнитное поле прямого и обратного тока короткого замыкания начиная от места подачи напряжения от генератора импульсных напряжений в двух противоположных направлениях поочередно как в сторону торца, так и в сторону петушков коллектора до рабочей внешней поверхности коллектора, закороченной чугунными плашками с опрессовочным кольцом, с помощью индукционного датчика (ИД), ориентированного зазором-щелью в его магнитопроводе вдоль испытываемых коллекторных пластин несколько асимметрично по наибольшим показаниям измерителя импульсных магнитных полей. Увеличивают импульсное испытательное напряжение до максимальных показаний индикатора. Обнаруживают замыкание между коллекторными пластинами по минимальным показаниям индикатора при расположении ИД над необработанными частями торца и петушков коллектора испытываемых коллекторных пластин. Изменяют пространственную ориентацию ИД воздушным зазором-щелью в его магнитопроводе поперек и симметрично найденным пластинам и по минимальным показаниям индикатора. Перемещают ИД от места подачи напряжения вдоль найденных пластин и точно обнаруживают место короткого замыкания между коллекторными пластинами по максимальным показаниям измерителя импульсных магнитных полей и по положению ИД. Технический результат: возможность объективного точного обнаружения коротких замыканий между коллекторными пластинами ласточкина хвоста коллекторов машин постоянного тока и локализации места короткого замыкания. 7 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к стендам для проведения приемо-сдаточных испытаний частотно-управляемых гребных электродвигателей системы электродвижения. Стенд содержит синхронный генератор, соединенный с гребным электродвигателем и подключенный к рекуперативному преобразователю частоты, состоящему из выпрямителя и инвертора, при этом рекуперативный преобразователь частоты подключен к щиту сети. Для обеспечения рекуперации энергии в сеть и получения винтовой нагрузочной характеристики гребного электродвигателя применена система регулирования по каналу управления момента на валу гребного электродвигателя и каналу управления напряжения рекуперативного преобразователя частоты. Технический результат состоит в повышении эффективности испытаний системы электродвижения с частотно-управляемым гребным электродвигателем за счет снижения потерь активной мощности и обеспечения винтовой нагрузочной характеристики на валу гребного электродвигателя, а также в уменьшении объема швартовых испытаний системы электродвижения на судне. 1 ил.

Наверх