- •Тема 1. Общие сведения и понятия о гребных электрических установках
- •1.1. Виды и типы гребных установок
- •1.2. Схемы применяемых гребных установок
- •1.3. Требования к гэу. Достоинства и недостатки гэу.
- •1.4. Классификация гэу
- •Тема 2. Общая характеристика судовых движителей
- •2.1.Сопротивление воды движению судна
- •Принцип действия и типы судовых движителей
- •Характеристики гребного винта
- •Тема 3. Специальные характеристики гребного винта
- •Реверсивная характеристика
- •Характеристики гребных винтов ледоколов
- •3.3. Изменение момента сопротивления гребного винта под влиянием качки судна
- •Гребные винты регулируемого шага
- •Тема 4. Тепловые (первичные) двигатели гэу и их характеристики
- •4.1. Дизели и их внешние характеристики
- •4.2. Регуляторная характеристика дизеля
- •4.3. Паровые турбины и их особенности
- •4.4. Газовые турбины и их особенности
- •4.5. Использование атомной энергии
- •Тема 5. Системы возбуждения генераторов и электродвигателей гребных установок
- •5.1. Системы возбуждения машин в гэу
- •5.2. Трехобмоточные возбудители
- •5.3. Машины постоянного тока в качестве возбудителей
- •5.4. Магнитные усилители (му)
- •5.5. Противовключение тиристорных возбудителей для гашения магнитного поля
- •Тема 6. Гэу переменного тока
- •6.1. Достоинства и недостатки гэу переменного тока
- •6.2. Схемы главного тока в тэгу переменного тока
- •6.3. Схемы главного тока в дэгу переменного тока
- •Тема 7. Автоматическое регулирование в гэу переменного тока
- •7.1. Автоматическое регулирование перегрузочной способности гэу
- •7.2. Схема автоматического регулирования тока возбуждения в зависимости от тока нагрузки
- •7.3. Описание работы схемы автоматического регулирования тока возбуждения
- •7.4. Устройства, применяемые для автоматизированного управления гэд
- •7.5. Автоматические системы с преобразователями частоты
- •7.6. Гэу переменного тока с вентильными преобразователями и каскадами
- •7.7. Пример вентильного нпч и его работа
- •Тема 8. Гребные установки двойного рода тока
- •Принцип работы
- •Гэу двойного рода тока с неуправляемыми вентилями
- •Гэу двойного рода тока с управляемыми вентилями
- •Применение гэу двойного рода тока. Гэу на судах с единой судовой электростанцией (есэ)
- •Схемы главного тока гребных электрических установок постоянного тока
- •Принципиальные схемы гэу постоянного тока
- •Гребные электродвигатели и генераторы
- •8.8. Частичные режимы работы гэу
- •Тема 9. Схемы выпрямления и способы уменьшения пульсаций и гармоник
- •9.1. Схемы выпрямления
- •9.2. Способы уменьшения высших гармоник тока
- •9.3. Трехфазная схема выпрямления в гэу постоянного тока
- •9.4. Снижение пульсации выпрямленного напряжения
- •9.5. Величина выпрямленного напряжения в сети
- •Тема 10. Примеры систем и схем автоматического управления гэу постоянного тока
- •10.1. Назначение автоматического управления
- •10.2. Критерии оптимального управления
- •10.3. Структура системы и управляющих устройств, выбранных по методу последовательной коррекции
- •10.4. Системы и способы управления вентильных гэу
- •10.5. Варианты схем управления вентильных гэу
- •Тема 11. Структурные схемы различных сау для гэу
- •11.1. Примеры структурных схем разомкнутой системы
- •11.2. Структурные схемы многоконтурных систем
- •11.3. Метод логарифмических ачх
- •11.4. Схема гэу с системой сг-в-д и тиристорными
- •11.5. Метод последовательной коррекции
- •Тема 12. Процессы коммутации в схемах с управляемыми вентилями
- •12.1. Угол управления и угол коммутации в устройствах с управляемыми вентилями
- •Рекомендована література
- •Содержание
- •1.1. Виды и типы гребных установок
- •1.2. Схемы применяемых гребных установок
7.5. Автоматические системы с преобразователями частоты
Изменения частоты вращения параллельно работающих синхронных генераторов для регулировки частоты вращения двигателей происходит медленно. При таких режимах часто используют системы распределения активной нагрузки и регулирования частоты типа УРЧН, которые воздействуют на серводвигатели регуляторов частоты вращения тепловых двигателей.
Устройство УРЧН состоит из датчика активного тока УРЧН-1Д, датчика частоты УРЧН-1Ч и усилителей УРЧН-1У.
Датчик активного тока выдает на выходе напряжение, пропорциональное активной составляющей тока генератора.
Датчик частоты выдает напряжение на выходе, если частота отличается от 50Гц.
Напряжение с датчика тока подается на усилитель УРЧН-1У, который управляет серводвигателем, а напряжение с датчика частоты воздействует на усилитель УРЧН-1У ведущего генератора. Напряжение на выходах усилителей УРЧН-1У изменяет не только амплитуду, но и знак в зависимости от поданного на вход сигнала.
Если используется одновременно 3 тепловых двигателя со своими генераторами (Г1, Г2, Г3), то один из агрегатов (с Г1) является ведущим и он управляется от датчика частоты, который поддерживает заданную частоту.
При отклонении частоты от заданной серводвигатель (СД1) изменяет подачу топлива или пара, изменяя момент теплового двигателя и восстанавливает частоту.
А при появлении разности активных токов между генераторами Г1, Г2 и Г3 начинают работать серводвигатели СД2 и СД3, изменяя момент на своем тепловом двигателе.
Подрегулирование частоты нарушает распределение мощности между ведущим и ведомыми генераторами, и последние изменяют свою мощность под действием своих датчиков активного тока.
При необходимости систему можно отключить и управлять частотами и мощностями генераторов вручную.
7.6. Гэу переменного тока с вентильными преобразователями и каскадами
Машины переменного тока имеют больший к.п.д. и лучшую надежность, чем машины постоянного тока, а также меньшую массу. Синхронные и асинхронные двигатели могут изменять частоту вращения только при изменении частоты питающих генераторов, но диапазон изменения частоты вращения тепловых двигателей и соответственно генераторов, как правило, невелик.
Однако, при сохранении постоянства напряжения и частоты питания сети могут быть применены вентильные преобразователи, выполненные на управляемых полупроводниковых приборах-тиристорах.
Преобразователи частоты обычно имеют выпрямитель и автономный инвертор, в котором выходную частоту и напряжение можно регулировать в широких пределах. Блок – схема такого преобразователя частоты показана на рисунке 7.2.
Рис.7.2. Схема преобразователя частоты
УВ – управляемый выпрямитель;
АИ – автономный инвертор;
ВИ – выходной инвертор.
На вход преобразователя частоты подается напряжение переменного тока с постоянной частотой. Оно подается на управляемый выпрямитель (УВ), из которого выходит напряжение постоянного тока с регулируемой величиной напряжения. Это напряжение фильтруется фильтром Lф Cф и поступает на автономный инвертор (АИ), который вырабатывает переменное напряжение задаваемой частоты. Это напряжение идет на электродвигатель. Таким образом можно регулировать как частоту, так и напряжение питания двигателя.
В режиме торможения (при отключении питания для реверса) электродвигатель работает как генератор. Выработанное им напряжение выпрямляется неуправляемым выпрямителем, фильтруется и подается на выходной инвертор (ВИ), который вырабатывает переменное напряжение с частотой судовой сети и отдает это напряжение в судовую сеть.
Могут быть применены преобразователи частоты и без отдельного выпрямителя. У таких преобразователей частота на выходе всегда ниже частоты на входе. (Например, при , ). Их называют непосредственными преобразователями частоты – НПЧ и применение позволяет использовать генераторы с частотой 120-240Гц, что уменьшает массу генераторов, а на выходе НПЧ получать частоту 50Гц.