Электрическая установка для судовэлектроходов

 

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

О П И С А Н И Е (и ввв тз

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свил-ву N 30652 (22) Заявлено12.02.74 (21) 1998604/07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет(43) Опубликовано 05.08.77Бюллетень ¹29 (45) Дата опубликования описания 12.09.77 (51) М, Кл.

Н 02 J 3/46

Государственный комитет

Совета 1йиннотроа СССР оо делам изооретений и отирытий (53) УДК 621.316.718.

{088.S) (72) Авторы изобретения

B. В. Краснов и А. М, Пискунов

Николаевский ордена Трудового Красного Знаменикораблестроительный институт имени адмирала С. О, Макарова (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ

СУДОВ- ЭЛЕКТРОХОДОВ

Изобретение относится к области автоматизации автономных электростанций и может быть использовано преимущественно в единых судОвых электроэнергетических установках двойного рода тока с после- 5 довательным включением механически не свя эанных синхр он ных генераторов.

По основному авт.св. ¹ 306527 невест» на электрическая установка для судов - электро. О ходов, содержащая включенные последовательно пофаэно с нагрузкой синхронные генераторы, первичные двигатели каждого из которых снабжены регуляторами угла, а регулятор угла первичного двигателя одного 1Ü из генераторов включен через фазосдвигаюшее устройство (1) .

B такой установке мощность на нагруз« ке регулируемого напряжения (гребном электродвигателе) при изменении ее сопро- 20 тивлення постоянной не поддерживается, поскольку напряжения генераторов поддерживаются постоянными, а гребной электро-. двигатель (ГЭД) работает при постоянном магнитном потоке. 25

11елью изобретения является стабилизация мощности в системе при статических и динамических изменениях нагрузки на ва/ лу ГЭД.

Для этого в предлагаемой электрической установке для судов-электроходов регулятор угла первичного двигателя проходного генератора содержит ограничитель момента этогo двигателя, выполненный, например,,в виде ограничителя перемещения рейки топливного насоса дизеля. При этом ограни.чение осуществляется таким образом; чтобы ,величина момента; ограничения не превышала предельного момента первичного двигателя опорного генератора.

На фнг. 1 изображена принципиальная схема предложенной установки; на фиг. 2 - векторная диаграмма системьц на фиг. 3 - зависимость момента нагрузки первичного двЫгателя проходного генератора в функции угла между векторами напряжений для случая работы первичного двигателя без ограничения его вращающего момента.

Установка (фиг. 1) включает опорный 1 и проходной 2 синхронные генераторы, пер5681

Вичиые двигатели 3 и 4, регуляторы угла первичных двигателей 5 и 6. Каждый из регуляторов состоит из задающего синхронноto электродвигателя 7 и 8 и измерителя момента задакипего электродвигателя 9 и 10,5

1 адающие электродвигатели получают пита.she от сети постоянной частоты 11, причем двигатель 9 - непосредственно, а двигатель 0 - через фазосдвигжощее устройство 12, Управляющее Воздействие регуляторов при- 10 иладываетси соответственно к органам 13, 14, регулирующим вращающий момент (топливоподачу) первичных двигателей.

Нагрузка неизменного напряжения 15 подключается к клеммам опорного генерато- 1S ра, нагрузка регулируемого напряжения -ГЭД 16 через неуправляемый выпрямитель

17.-на выходные клеммы проходного генерат ора.

На векторной диаграмме системы (фиг.2)М введены следующие обозначения: 40,, и у векторы напряжений задающих двигателей регуляторов угла первичных двигателей соответственно опорного и проходного генера»poaЦЯ -векторы.напряжений «opHoI o м проходного генераторов; Е, Е . - векторы ,э,д.с. генераторов:. U - вектор суммарно-.

K го, регулируемого напряжения на выходе проходного генератора„1 - вектор тока нагрузки регулируемого напряжения„ q o - ут ЗО

"< z лы отсутствия Bah Top oB з,д с генераторов щ соответствующих векторов напряжения задающих двигателей, обусловленные статиз-, мом системы регулирования; p - угол между векторами напряжений; р - угол управления.

На фцг. 3 кривые 18,19, 20 относятся соответственно к нормальному, увеличенному н уменьшенному сопротивлениям нагрузки гребного электродвигателя, а прямая 21-:

Прн работе системы в установившемся режиме векторы э.д.с генераторов Е и Eg

Сдвинуты относительно векторов напряжений

5- и13 „- задающих двигателей 7 и 8 ссответственно на углы о „ и о (фиг.2).

5О

При повышении суммарного напряжения при постоянном сопротивлении нагрузки на валу ГЭД, что осуществляется увеличением угла 8 >, возрастает ток I, а следова

ЗД4 Е тельно, и нагрузка первичных двигателей генераторов. По достижении нагрузки проходного генератора значения, соответствующего моменту уставкн первичного двигателя, точка 22 (фиг. 3)„перемещение органа регулирующего вращаюшнй момент первичного двигателя (рейки топливного насоса) достигает ограничения.

При дальнейшем увеличении угла управления роста суммарного напряжения, а следовательно и нагрузки на ГЭД и первичном двигателе проходного генератора, происходить не будет, так как вследствие ограничения вращающего момента вал двигателя и определяемый его положением вектор э.д.с генератора не в состоянии следовать за вектором задающего напряжения, поскольку первичный двигатель оказывается лише нным регулирования, его устойчивая работа в точке 22 обеспечивается за счет положительного фактора устойчивости (фиг. 3) таким образом, при статическом увеличении угла р при.постоянном сопротивлении нагрузки на валу ГЭД, начиная с момента, соответствуюшего точке 22, угол 8, суммарное напряжение, нагрузка, а следователь» но, и мощность ГЭД остаются постоянными.

Увеличение угла р происходит за счет ад роста угла а

При возрастаниях и уменьшениях в определенных пределах сопротивления нагрузки на валу ГЭД при заданном значении угла ф

ЭА что соответствует кривым 19 и 20 для первичного двигателя проходного генератора, точка его устойчивой работы за счет свобод4 ного изменения угла ос в режиме работы

2 двигателя на упоре будет перемещаться соответственно в точки 22 и 24. Происходящие при этом изменения угла Щ вызывают также изменениями и тока нагрузки 1, при которых потребляемая ГЭД мощность остается постоянной.

Использование предложенной установки позвожп. обеспечить стабилизацию мощности в системе за счет воздействия на орган регулирующий вращающий момент двигателя.

Известны схемы поддержания постоянства мо|цности с воздействием на системы возбуждения ГЭД, генераторов или те и другие системы одновременно.

Ф ормула изобретения

Электрическая установка для судовэлектроходов по авт.св. № 306527, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с цельюстабиЬизации мощности при статических и динамических изменениях нагрузки на валу гребного электродвигателя, регулятор угла поперечного двигателя проходного генератора содержит ограничитель момента этого двигателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;

1 . Авторское свидетельство СССР

¹ 306527. кл. Н 02 3 3/46, 12.06.69.

Составитель В. Куэнелова

Редактор E. Братчикова Texpep О. Луговая: Корректор С. Юдченио

Закае 2812/39 Гираж 917 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4