Электропривод гребной установки

 

Ceeh Советских

Сюциалистичеоиа

Республик (61) Дополнительное к авт. синд-ву

{51) М. Кл, 2

Н 02 P 5/22 (22) Заявлено05.04.76 (ЙЦ 2342845/07 с нрнсоеднненнем эанвкн Рй (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.08,7 7 Бюллетень ph 31 (45) Дата опубликования опнсанна,14.т 0.77

Гаеударатееевй «етапет йеаета Маааетрее CCCP ае лелем аэееретеаае н аткрепа» (53) УДК621.313.2 (088.8) P2j Лвторы изобретения

B. А Цихров B. E. малщдевский ц A. Руденко A. тт фонарев и Е, A. Шеянцев (И) Заявитель

{54) ЭЛЕКТРОПРИИЩ ГРЕБНОЙ УСТАНОЦ (И

Изобретение относится к электроприводу, в частности. к электроприводу гребных установок, и предназначено для регулирования и ограничении тока при pesepce в гребных электрических установках судов актйвного ледового плавания и ледоколов.

Известно устройство для регулирования нагрузки электропривода (1), содержащее индикатор рекуперапни, выполненный s виде двухкаскадяого магнитного усилителя, у которого намагничивакмпая сила одной обмотки прояорпиональна напряжению, а др гой - току генератора, и обмоткя включены так, что их намагничивающие силы дейст- . вуют согласно только в режиме рекупера- тй

« s. Это имеет место при изменении полярности напряжения генератора или тока возбуждения двигателя в зависимости от споэ соба pcs epca.

Основной недостаток этого метода при- ч@ мвнительно к гребному электроприводу заключается в отсутствии возможности ограничения токов в начальной стадии реверса при быстрой перекладке поста управления до перемагничивания генератора и в эапаэ- ав и дывании воздействия, обусловленном инврпиоБкостью магнитного усилителяв

Из известных устройств нанболвв близким к изобретению по технической сунтносттт является электропривод гребной установки, выполненный по схеме генератор-двигатель (ГЙ), с возбуждением генератора и двигателя от электромеиинных усилителей продольного или поперечного поля с жесткой

:отридательной обратной связью по току глав ной пепи, воздействующей нн возбуждение ,генератора, и обратной связью по прямому м обратному напряжению возбудителя генератора, воздействующей на возбуждение двигателя, используемой в качестве регулятора нагрузки гребнот"о двигателя и регулятора рекуперании при реверсе установки, а также репейный блок управляющий режимом рекупервюи f2

Релейное устройство имеет ограниченную надежность и не обеспечивает стабильную и ндентичпуто выдержку времени, которая необходима для равномерного распределения" нагрузки между двумя якорями гребного, двигателя, находяшимися на одном валу, а

570176 ввиду ограниченной надежности реп ейного устройства при реверсах ил еют место случаи обесточивания установки.

Выдержки времени, обеспечиваемые указанным релейным устройством, являготся одинаковыми как для малых, так и для полных ходов судна, что существенно ухудшаег маневренные характеристики судна на малых скоростях хода, которые наиболее характерны для работы во льдах.

Белью изобретения является улучшение реверспвных характеристик гребных электрических установок.

Это достигается тем, что в схему управления электроприводом введен элемент

И с двумя входамн, цепи питания которого подключены к датчику тока главной цепи ггривода1 Один нз Входов через стабилизатор-ограничитель подключен K тахогенератору двигателя, а другой через свой ста-билизатор-ограничитель - к задакицей обмотке возбудителя двигателя, а выход элемента И через регулятор устжювки подключен на вход пронорцноиапьного регулирующего элелгента, включенного последова. тельно с задакхдед обмоткой возбудителя генератора.

Сущность предложения поясняется чертежом.

Электропривод состоит из генератора 1 и гребного электродвигателя 2, врапгаюшего гребной винт. Обмотка возбуждения

3 генератора и обмотка возбуждения 4 двигателя получают ннтание от электромашинных усилителей ЭМУ5 и ЭМУ6, например электромашинных уснпнтепей продольного поля.

Облготка управления 7 ЭМУ6- юняется задаюшей и получает питание от эталонного источника 8 через контакты 8,9, или 10,11 реверсивного контактора, связанного с постом унравления.

Обмотка управлении 12 ЭМУ6 через разделительные диоды 13, Х4, контакты реверсивного контактора 3.5,16 или 17,1Å включена на разность напряжения обмог ки 3 возбудителя и.энератора 1 и части эталонного напряжения, выделенного на со противлении 19, и играет роль регулятора нагрузки гребного двигателя. Эта же обмотка 12 через разделительные диоды 20 и 21, контакты 15,16 или 17,1Ð ревер сявного контактора включена на обратное напряжение ЭМУ5, минуя эталонный источник тока, и выполняет функцию регулятора рвкуперации, Обмотка 22 ЭМУ5 включена на падение напряжения в кол пенсационной обмотке и в обмотке 23 дополнительных полюсов гребного двигателя и выполняет функции

60 жесткой отрицательной обратной связи по главнол;у току. Обмотка 24 ЭМУ5 является задающей и получает питание от сельсина. поста управления 25 через выпрямитель 26 и через включенный в рассечку между выпрял1ителем и выводом обмотки пропорциональный регулирующий элемент

27, например переход эмиттер-коллектор транзистора, на вход которого подан сигнал с регулятора уставки 2Н, Послед-ний вклкчен на выходе реверсивного элемента И 29, например, реверсивного полупроводникового ключа на двух транзисторах типа р-п-р и п-р-п в каждом плече.

На два входа этого элемента И 29 через стабилизаторы-ограггичители напряжения 30, 31, например, полупроводнйковые) подано напряжение от т хогенератора гребного алектродвигателя 32 и от облготки управления

7 ЭМУ6.

Полярности сигналов подобраны так, что в нормальном ходовом режиме элемент И 29 закрыт и сигнал на его выходе отсутствует.

Элемент И 29 открывается лишь нри тех сочетаниях полярности входных сигналов, которые соответствуют тем участкам реверса, на которых э.д.с. генератора и двигатела включены согласно и когда э.д.с. двигателя больше э.д.с. генератора, Питание элемента И 29 осуществляется от датчика тока 33 главной цепи, наприлгер, измерительного трансфорл атора постоянного тока через нелинейный элемент 34, например 1стабилитрон, отсекаюший напряжение помехи.

Устройство работает следующим образом.

Стабилизаторы напряжения 30 и 31 служат для ограничения и поддержания необходимой по техническим требованиям велйчины напряжения на входах элемента И 29 при возможном изменении напряжения на выходе тахогенератора и на обмотке возбуждения ЭМУ6. Введение регулятора тока реверса предопределяется особенностями переходных процессов, происходящих при реверсах ГЭУ. Необходил ость в ограничении тока главной цепи возникает на тех этапах реверса, когда э.д.с. генератора и двигателя складываются и когда э.д.с. двигателя становится больше э.д.с. г нератора, Этим этапам реверса соответствует определенное сочетание полярности возбуждения rpe0Boro двигателя и направление вращения гребного винта; при реlåðñå с переднего хода "назад при направлении вращения гребного винта вперед" и обратной полярности возбуждения двигателя; при реверсе с заднего хода "вперед при направлении враи еиия гребного винта "назад и первоначальной (соотввтствуюшего хода вперед" ) полярности возбуждения двигателя.

5701 6

В процессе работы при нормальном ходо, вом режиме (движение "вперед" или "назад ) сигнал от датчика тока 33 не проходит через элемент И 29. Пропорциональный регулируюший элемент 27 открыт, а ток s за5 даюшей обмотке 24 ЭМУ5 соответствует заданному постом управления режиму работы судна.

При реверсе и только при реверсе после перехода поста управления через нулевое

10 положение элемент И 29 открывается. При превышении током в главной цепи заданного значения сигнал с выхода регулятора

28 поступает на вход пропорционального регулирующего элемента 27. Последний начинает закрываться, ток в задающей обмотке 24 уменьшается и тем самым ограничивается рост тока в главной цепи.

Во всех случаях, например при реверсах с малых и частичных ходов судна, когда

;20 ток в главной цепи не превышает тока уставки, регулирующий элемент открыт полностью и имеет место естественный процесс реверса.

Введение в схему 1 ЭУ бесконтактного полупроводникового регулятора тока реверса позволяет улучшить маневренные характеристики ледокола за счет уменьшения времени реверса и обеспечить синхронную работу контуров уставки (якорей гребного двигателя), работающих на один гребной винт.

Улучшение маневренных характеристик ледокола при ледовой проводке позволит экономить ходовое время, что увеличивает рентабельность эксплуатации судна.

Формула изобретени я

Электропривод гребной установки, выполненный по схеме Г-Д с возбудителями генератора и двигателя с задающими об, мотками, жесткой отрицательной обратной связью по току главной цепи, подключенной на вход возбудителя генератора, и обратной связью по прямому и обратному напряжению возбудителя генератора, подключенной на вход возбудителя двигателя и используемой в качестве регулятора нагрузки и регулятора рекуперации, о т л и ч а юш и и с я тем,. что, ñ целью улучшения реверсивных характеристик, в схему управления введен элемент И с двумя входами, цепи питания которого подключены к датчику тока главной цепи привода, один из входов через стабилизатор-ограничитель подключен к тахогенератору двигателя, а другой через свой стабилизатор-ограничитель.— к задающей обмотке возбудителя двигателя, а выход элемента И, через регулятор уставкн подключен на вход пропорционального peryо лируюшего элемента, .включенного ыоследовательно с задающей обмоткой возбудителя генератора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 159215, кл. H Î2 P 5/22, 1962.

2. Полонский В. И. Хайкин А. Б. Электроприводы и перспективы их развития. Л., "Судпромгиз, 1960.

57Ol76

Cameras В. Ткаченко адаптер. Л. Народиаи Техред Н.Андреичу Корректор А. Кравченко

Заказ 3071/49 Тираж о1 Подписное

ВНИИПИ Государственника комитета Совета Мниистров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушскаа неб., g. 4/5

Филиал ППП «Патент", r. Ужгород, ул. Проектнан, 4