2.2. Силовая часть схемы

Силовая часть схемы состоит из 3-х электрических машин:

1. М1 – приводного асинхронного двигателя, на одном валу с которым находится

генератор G;

2. G– генератор постоянного тока независимого возбуждения;

3. М2 – исполнительный двигатель постоянного тока независимого возбуждения.

Такое сочетание 3-х электрических машин образует систему генератор – двига-

тель.

Обмотки якорей А1-А2 генератора и А3-А4 двигателя соединены последовательно. Это означает, что двигатель М2 получает электроэнергию от отдельного генератора, а не от судовой сети.

Поэтому работа двигателя М2 не влияет на судовую сеть и другие двигатели.

Независимые обмотки возбуждения F1 –F2 генератора иF3-F4 двигателя получа-

ют питание от независимой сети постоянного тока напряжением 110 В постоянного тока:

1. обмотка F1-F2 – через контакты К1-К4 реверсивного мостика и регулировочные

резисторы R2-R7;

2. обмотка F3-F4 – через экономический резисторR8 и настроечныйR10;

Номинальные данные электрических машин:

1. приводной двигатель М1:

.1. мощность Р= 2,2 кВт ( на валу );

.2. линейное напряжение U= 220/380 В;

.3. линейные токи I= 8,4 / 4,9 А ;

.4. соединение обмоток «звезда» - «треугольник»;

.5. чаcтота вращенияn= 1450 об/мин;

.6. коэффициент полезного действия η = 82,5%;

.7. коэффициент мощности cosφ= 0,83;

2. генератор G:

.1. мощность Р= 1,4 кВт

.2. напряжение U= 110 В;

.3. ток I= 8,7 А ;

.4. коэффициент полезного действия η = 87%;

.5. частота вращения n= 1450 об/мин;

.3. двигатель М2:

.1. мощность Р= 1,0 кВт ( на валу )

.2. напряжение U= 110 В;

.3. ток I= 8,7 А ;

.4. коэффициент полезного действия η = 83%;

.5. частота вращения n= 2850 об/мин.

Особенности электрических машин в системе генератор-двигатель:

1. частоты вращения приводного двигателя М1 и генератора Gодинаковы – 1450 об/мин, т.к. обе машины сидят на одном валу;

2. номинальныенапряжения генератораG и двигателя М2 одинаковы, т.к. генера-

тор Gпитает электроэнергией двигатель М2;

3. мощности электрических машин возрастают при переходе от двигателя М2 ( 1,0 кВт) через генератор G( 1,4 квт ) к двигателю М1 ( 2,2 кВт ), что объясняется необходимо

стью покрытия потерь в каждой электрической машине;

4. общий коэффициент полезного действия ( КПД ) системы равен произведению КПД этих трёх машин:

η= η_М1* η_G* η_м2= 0,825*0,87*0,83 = 0,595 ≈ 0,6,

т.е. достаточно мал.

Тем не менее эту систему применяют ввиду её достоинств: плавного и в широких пределах регулирования скорости исполнительного двигателя.

На современных судах вместо 3-машинной системы Г - Д , использованной в этой работе, применяют статическую систему преобразования энергии, а именно :

переменное напряжение судовой сети поступает на вход управляемого выпрямите-

ля, с выхода которого выпрямленное напряжение, которое можно изменять по величине, далее поступает на обмотку якоря двигателя постоянного тока независимого возбуждения

Таким образом, по сравнению со схемой на рис. 1, в этой системе отсутствуют две из трех электрических машин, а именно: асинхронный двигатель М и генератора G, что

резко уменьшает вес и габариты системы в целом и одновременно повышает общий коэф-

фициент полезного действия, т.к. к.п.д. УВ составляет 92-95%.

В случае использования УВ в данной схеме общий к.п.д. системы двойного рода тока составит

η'= η_ув * η_м2= 0,92*0,83 = 0,76,

т.е. на 16% больше ( 76% > 60% ).

Такая система в сокращении называется: система УВ – ДПТ ( УВ - управляемый выпрямитель, ДПТ – двигатель постоянного тока ).

Эта система представляет собой электрическую установку двойного рода тока, т.к. в ней используется как переменный ток ( судовая сеть ), так и постоянный ( на выходе

УВ ).