- •Термины и определения
- •1.2. Классификация электроприводов
- •1.3. Краткий очерк развития отечественных судовых электроприводов
- •1.4. Особенности работы судового электромеханика
- •1.5. Значение предмета
- •1.6. Международные и национальные морские классификационные общества.
- •1.7. Условия работы судового электрооборудования. Требования Правил Реги-
- •1.8. Требования морских нормативных документов к конструкции судового
- •1.8.1. Классификация судового оборудования в зависимости от климатических условий района плавания
- •1.8.2. Классификация электрооборудования в зависимости от места расположе
- •1.8.3. Классификация электрооборудования в зависимости от степени защи
- •1.8.4. Классификация судового оборудования в зависимости от особых условий работы эксплуатации
- •1.9. Классификация судового электрооборудования в зависимости от способа монтажа электрических машин
- •1.10. Классификация судового электрооборудования в зависимости от режи
- •1.11. Условия выбора электродвигателей для судовых электроприводов
- •1.12. Системы буквенно-цифровых обозначений электрооборудования Промышленность выпускает различные виды электрооборудования сериями.
- •1.13. Международная система обозначения выводов электрических машин, цветовое обозначение выводов
- •1.14. Международная система единиц физических величин
- •1.15. Единицы, часто применяемые в судовой электротехнике
- •1.16. Рекомендации по изучению дисциплины
- •Глава 1. Типовые узлы и схемы управления судовыми электроприводами
- •§ 1.1. Аппаратура управления электроприводами
- •1. Электрические аппараты
- •Классификация электрических аппаратов
- •7. По режиму работы
- •2. Рубильники, выключатели и переключатели
- •3. Автоматические выключатели
- •2. По роду тока :
- •3. По числу полюсов:
- •5. По типу расцепителей:
- •По типу привода:
- •Исходное состояние выключателя
- •Включение выключателя
- •Расцепители Основные сведения
- •Промышленные типы автоматических выключателей
- •Технические характеристики автоматических выключателей типа ак-50
- •Номинальные токи расцепителей и уставки тока срабатывания в зоне токов короткого замыкания электромагнитных расцепителей выключателей серии а3100р
- •Пределы регулирования и калибруемые значения параметров полупроводниковых расцепителей выключателей серии а3700р
- •Расчет параметров выключателя
- •Выбор выключателя
- •1.1.4. Командоаппараты
- •Кнопочные посты управления
- •Универсальные переключатели
- •Рычажные выключатели
- •1.1.5. Контроллеры
- •Силовые контроллеры
- •1.1.6. Контакторы постоянного и переменного тока
- •Контакты предназначены для непосредственной коммутации электрических цепей.
- •Изображение контактов При изображении контактов применяют следующие правила:
- •Электромагнитная система
- •1.1.7. Реле тока и напряжения
- •Расчет и выбор реле максимального тока
- •Грузовые реле
- •1.1.8. Реле промежуточные
- •1.1.9. Реле времени
- •Электродвигательные реле времени
- •Электромеханические реле времени
- •Технические характеристики реле времени серий рэм20 и рэм200
- •9. Реле с герметизированными магнитоуправляемыми контактами
- •Промышленные типы реле на магнитоуправляемых контактах
- •Герсиконы
- •10. Электротепловые реле Основные сведения
- •Токовые тепловые реле
- •Регулирование уставки ( тока срабатывания реле )
- •11 Реле контроля неэлектрических величин
- •12. Резисторы
- •Классификация резисторов
- •Схемы включения резисторов
- •Материалы, применяемые при производстве резисторов
- •Номинальные параметры резисторов
- •13 Тормозные устройства
- •Основные сведения
- •Ленточные тормозные устройства
- •Дисковые тормозные устройства Дисковые тормозные устройства широко применяются в электроприводах судовых
- •14. Предохранители
- •Устройство и принцип действия предохранителей
- •Технические характеристики предохранителей типа пр2
- •Технические характеристики предохранителей серии пк
- •Расчёт и выбор предохранителей
- •§ 1.2. Условные изображения и обозначения элементов электрических схем
- •1. Единая система конструкторской документации Основные сведения
- •Единая система конструкторской документации
- •Система обозначений стандартов
- •2. Условные графические изображения и буквенно-цифровые обозначения элементов электрических схем Основные сведения
- •3. Виды и правила чтения электрических схем
- •§ 1.3. Типовые узлы и схемы управления электроприводами
- •1. Управление электроприводами
- •Виды управления электроприводами
- •2. Типовые узлы схем автоматического управления электродвигателями
- •Почного поста, состоящего из кнопок «Пуск» и «Стоп». Эта схема применяется для управ- ления наиболее простых судовых электроприводов – насосов, вентиляторов, шлюпочных и траповых лебедок и т.П.
- •Подготовка схемы к работе
- •Остановка
- •Причины и последствия снижения напряжения
- •Схемы защит по снижению напряжения
- •3. Типовые схемы автоматического управления электродвигателями Автоматизация пуска двигателей постоянного и переменного тока Основные сведения
- •Подготовка схемы к работе
- •Работа схемы
- •Подготовка схемы к работе
- •Подготовка схемы к работе
- •Работа схемы
- •Подготовка схемы к работе
- •Подготовка схемы к работе
- •Остановка
- •4. Типовые комплектные устройства управления судовыми электроприво-
- •Основные сведения
- •Пусковые реостаты
- •Подготовка схемы к работе
- •Защиты Защита от токов короткого замыкания
- •Устройство пускового реостата типа рзп
- •Пускорегулировочные реостаты
- •Подготовка схемы к работе
- •Работа схемы Пуск
- •Остановка
- •§ 1.4. Техническая эксплуатация судового электроооборудования
- •2.3. Системы управления саэп
- •Глава 2. Электроприводы судовых нагнетателей
- •§2.1. Классификация и параметры судовых нагнетателей
- •1. Общая характеристика судовых нагнетателей
- •2. Классификация судовых нагнетателей
- •3. Основные параметры нагнетателей
- •2.2. Центробежные нагнетатели
- •1. Основные сведения
- •2. Рабочие характеристики центробежных нагнетателей
- •3. Характеристика сопротивления нагнетательной системы
- •4. Совместная работа нагнетателей
- •§2.2. Устройство, принцип действия, эксплуатация судовых нагнетателей
- •1. Центробежные насосы
- •2. Поршневые насосы
- •3. Осевые ( пропеллерные ) насосы
- •4. Ротационные насосы
- •5. Вентиляторы
- •6. Компрессоры
- •7. Выбор электродвигателей для судовых нагнетателей
- •Решение
- •Решение
- •8. Требования Правил Регистра к электроприводам насосов и ветиляторов
- •§ 2.3. Системы управления электроприводами судовых нагнетателей и холо-
- •4.3. Принципиальная схема управления электроприводом осушительного насоса
- •Основные сведения
- •Подготовка схемы к работе
- •Ходовой режим
- •Режим манёвров
- •Силовая часть схемы
- •Автоматическое управление
- •Защита по снижению напряжения сети
- •Защита от повышения и понижения давления фреона в трубопроводе
- •§ 2.4. Техническое использование электроприводов судовых нагнетателей
- •Глава 3. Электроприводы якорно-швартовных устройств
- •§ 3.1. Общая характеристика якорных устройств
- •1. Назначение якорных устройств
- •2. Классификация якорно-швартовных и швартовных устройств
- •Кинематические схемы якорно-швартовных устройств
- •Нагрузочные диаграммы якорно-швартовных устройств Нагрузочной диаграммой электропривода называют зависимость мощности, тока или момента электродвигателя от времени.
- •5. Нормы якорного снабжения судов
- •Необходимые тяговые силы
- •6. Характеристика швартовного снабжения судов
- •7. Требования Правил Регистра к якорным и швартовным электроприводам
- •8. Рекомендации по выбору систем электроприводов якорно-швартовных устройств
- •§ 3.2. Системы управления электроприводами якорно-швартовных устройств
- •Подготовка схемы к работе
- •Работа схемы
- •Описание принципиальной схемы
- •Типовая система управления яшу на переменном токе Основные сведения
- •На современных транспортных судах применяют 2 вида управления отдачей якоря:
- •Подготовка схемы к работе
- •Работа схемы Предварительный этап
- •Основные сведения
- •Основные элементы схемы
- •Подготовка схемы к работе
- •Работа схемы
- •1 Скорость
- •2 Скорость
- •3 Скорость
- •§ 3.3. Техническая эсплуатация якорно-швартовных устройств
- •1. Подготовка к действию, отдача и подъем якоря
- •Глава 4 . Электроприводы грузоподъемных механизмов
- •§ 4.1. Общая характеристика гпм
- •1. Классификация гпм
- •2. Устройство гпм
- •3. Условия работы гпм
- •4. Нагрузочные диаграммы электроприводов гпм
- •5. Требования Правил Регистра к электроприводам грузоподъемных механизмов
- •6. Технико-экономические характеристики электроприводов гпм переменного тока
- •§ 4.2. Системы управления электрическими палубными кранами
- •Подготовка схемы к работе
- •Работа схемы Алгоритм работы схемы Алгоритм работы схемы крайне прост:
- •1 Скорость
- •2 Скорость
- •3 Скорость
- •Рекуперативное торможение электродвигателя
- •Защита от обрыва фазы
- •Блокировка по положению воздушной заслонки
- •Блокировка по длине троса на грузовом барабане
- •На рис. 174 показана схема включения электромагнитных тормозов, общая для всх трех механизмов крана. Подготовка схемы к работе
- •Работа схемы
- •Остановка
- •Защита от токов короткого замыкания
- •Защита от токов перегрузки
- •Защита от токов перегрузки при динамическом торможении
- •Защита по снижению напряжения
- •Защита от обрыва фазы
- •Алгоритм работы схемы Алгоритм работы схемы крайне прост:
- •2 Скорость
- •Защита от обрыва фазы
- •Блокировка по положению гака относительно нока стрелы
- •2. Системы управления электрогидравлическими палубными кранами
- •Радиально-поршневые насосы переменной подачи
- •3. Системы программируемого логического управления ( системы plc )
- •§ 4.3. Бесконтактные системы управления электроприводами гпм
- •§ 4.4. Техническая эксплуатация электроприводов гпм
- •1. Механизмы гпм, подготовка и ввод в действие, вывод из действия
- •2. Электроприводы гпм, подготовка и ввод в действие, вывод из действия
- •3. Техническое обслуживание гидравлических кранов
- •4. Технология заполнения гидропривода маслом
- •5. Мероприятия по поддержанию качества масла
- •Глава 5. Схемы управления электроприводами на логиче-
- •§ 5.1. Общая характеристика логических элементов
- •Логический элемент «да»
- •Логический элемент «не»
- •Логический элемент «и»
- •Логический элемент «или»
- •Логический элемент «и-не»
- •Логический элемент «или-не»
- •§ 5.2. Триггеры Основные сведения
- •Триггер Шмидта
- •Асинхронный симметричный триггер
- •§ 5.3. Схемы управления электроприводами на логических элементах
- •1. Схемы управления линейным контактором в контактном ( а ) и бесконтакт
- •Тактном ( б ) вариантах
- •2. Схема управления реверсивными контакторами
- •3. Схема управления асинхронным двигателем
- •Исходное состояние схемы
- •Работа схемы
- •Остановка двигателя
- •4. Схема управления охлаждающим насосом рефрижераторной установки
- •Алгоритм пуска насоса
- •Работа схемы
- •5. Схема управления осушительным насосом Основные элементы схемы
- •Подготовка схемы управления к работе
- •Работа схемы
- •Остановка насоса
- •Основные элементы схемы
- •Подготовка схемы управления к работе
- •Работа схемы
- •6. Схема блока защиты компрессоров пускового воздуха Основные сведения
- •Элементы схемы блока защиты и их исходное состояние
- •Подготовка блока к работе
- •Работа блока защиты
- •§ 5.4. Бесконтактные защитные устройства
- •1. Бесконтактное реле перегрузки
- •Исходное состояние схемы
- •2. Бесконтактное реле напряжения
- •Исходное состояние схемы
- •Работа схемы при снижении напряжения
- •§ 5.5. Техническая эксплуатация полупроводниковых приборов
- •Глава 6. Бесконтактные схемы судовых электроприводов на тиристорах
- •§ 6.1 Общая характеристика тиристоров
- •1. Основные сведения
- •2. Несимметричные триодные тиристоры
- •3. Симметричные тиристоры
- •4. Способы управления тиристорами
- •§ 6.2. Типовые узлы тиристорных устройств
- •1. Основные сведения
- •2. Тиристорные коммутаторы постоянного тока
- •3. Тиристорные коммутаторы переменного тока
- •Тиристорные контакторы переменного тока
- •5. Схема бестоковой коммутации в одной фазе электромагнитного контактора
- •§ 6.3. Преобразовательные устройства на тиристорах
- •1. Основные сведения
- •2. Тиристорные преобразователи постоянного тока
- •3. Тиристорные преобразователи переменного тока
- •§ 6.4. Типовые схемы тиристорных электроприводов
- •1. Основные сведения
- •2. Схема управления 2-скоростным асинхронным двигателем при помощи кулачкового контроллера
- •§ 6.5. Тиристорные электроприводы гпм
- •§ 6.6. Микропроцессорные системы управления тиристорными электроприводами
- •§ 6.7. Техническая эксплуатация полупроводниковых преобразователей
- •Глава 7. Электроприводы рулевых устройств
- •§ 7.1. Общая характеристика рулевых устройств
- •1. Назначение и конструкция рулевых устройств
- •2. Типы рулей
- •3. Основные определения
- •В состав системы управления рулевым приводом входят:
- •Датчики и приёмники положения пера руля;
- •Электродвигатели с насосами;
- •4. Принцип действия руля
- •5. Нагрузочные диаграммы рулеых электроприводов
- •6. Виды управления рулевыми электроприводами
- •6. Требования Конвенции solas-74 и Правил Регистра к рулевым электро-
- •1. Повреждение любого рулевого привода – главного или вспомогательного, не должно выводить из строя другой;
- •7. Срок службы рулевых электроприводов
- •§ 7.2. Передаточные устройства рулевых электроприводов
- •1. Механические передаточные устройства
- •Устройство секторной рулевой машины Устройство секторной рулевой машины показано на рис. 256.
- •Принцип действия
- •2. Гидравлические передаточные устройства
- •§ 7.3. Насосы гидравлических рулевых машин
- •1. Насосы постоянной подачи
- •2. Насосы переменной подачи
- •Радиально-поршневые насосы регулируемой подачи
- •§ 7.4. Механизмы управления насосами гидравлических рулевых машин
- •1. Механизмы управления насосами постоянной подачи
- •2. Механизмы управления насосами переменной подачи
- •3. Гидравлические и комбинированные механизмы управления насосами переменной подачи
- •§ 7.5. Исполнительные устройства систем управления гидравлических руле-
- •1. Серводвигатели
- •2. Электромагнитные муфты
- •3. Пружинные нулевые установители
- •§ 7.6. Системы управления рулевыми электроприводами
- •В состав системы управления рулевым приводом входят:
- •1. Системы управления электромеханическими ( секторными ) рулевыми электроприводами
- •Ся на транспортных судах типов «Волго-балт» и «Волго-Дон».
- •Основные элементы схемы ( рис.273 )
- •Работа схемы
- •Ется на судах типа «Повенец» постройки бывшей гдр ( рис. 275 ).
- •Описание схемы управления Основные элементы схемы ( рис. 275 )
- •2. Системы управления электрогидравлическими рулевыми приводами
- •§ 7.7. Автоматические системы управления рулевыми электроприводами
- •1. Общая характеристика автоматических систем управления рулевыми электроприводами
- •В состав системы управления рулевым приводом входят:
- •2. Авторулевой типа атр2-10
- •Пульт управления ( пу )
- •3. Цепь суммирования сигналов Цепью суммирования сигналов ( рис. 286 ) называют цепь, образованную последо вательно соединёнными выходными обмотками 5 электрических машин:
- •4. Режимы работы авторулевого
- •4.1. Автоматический режим
- •4.1.1. Подготовка схемы к работе
- •Принцип удержания судна на курсе
- •Характер движения барабана насоса Холла.
- •Характер движения барабана насоса Холла
- •Работа авторулевого в автоматическом режиме
- •Часть 1.
- •Часть 2.
- •Коэффициент обратной связи ( кос ) Определение коэффициента
- •4.2. Следящее управление
- •4.3. Простое управление
- •3. Авторулевой типа аист
- •1. Подготовка схемы к работе
- •2. Работа схемы при автоматическом управлении
- •Закон регулирования напряжения управления при автоматическом управле
- •1. Подготовка схемы к работе
- •2. Работа схемы при следящем управлении
- •1. Подготовка схемы к работе
- •2. Работа схемы при простом управлении
- •§ 7.8. Техническая эксплуатация рулевых электроприводов
- •1. Подготовка рулевого электропривода к выходу в рейс
- •2. Обслуживание рулевого электропривода на ходу судна
- •3. Правила технической эксплуатации авторулевых
- •4. Настройка и регулировка авторулевых
- •5. Правила техники безопасности при обслуживании рулевых электро-
- •Глава 8. Электроприводы механизмов специального назначения
- •§ 8.1. Общая характеристика механизмов специального назначения
- •§ 8.2. Подруливающие устройства
- •Работа системы управления
- •3.1. Подготовка системы управления к работе
- •3.2. Работа системы управления
- •§ 8.3. Успокоители ( стабилизаторы ) качки
- •2. Система управления успокоителями качки
- •2.1. Состав системы управления
- •§ 8.4. Системы кренования и дифферента
- •1. Схема управления электроприводом насоса креновой системы
- •1.1. Силовая часть схемы
- •1.2. Схема управления
- •1.2.1. Подготовка к работе
- •1.2.2. Ручное управление
- •1.2.3. Дистанционное управление
- •1.2.4. Автоматическое управление
- •2. Наладочные работы
- •§ 8.5. Системы откренивания
- •1. Система откренивания судна с перекачивающим насосом
- •1.1. Принцип действия системы
- •1.2. Исходное состояние
- •1.3. Выравнивание крена
- •1.4. Заполнение танков водой
- •1.5. Слив воды из танков
- •2. Системы откренивания с электрокомпрессором
- •2.1. Принцип действия системы
- •2.2. Исходное состояние
- •2.3. Выравнивание крена
- •3. Автоматизация откренивания
- •1. Основные элементы схемы
- •2. Подготовка схемы к работе
- •3. Работа схемы
- •2. Схемы автоматических швартовных лебедок без взвешивающего устройст
- •Кинематическая схема ашл без взвешивающего устройства Элементы кинематической схемы На рис. 301, а показаны:
- •Автоматический режим работы ашл
- •Кинематическая схема ашл со взвешивающим устройством
- •3. Взвешивающие устройства ашл - датчики натяжения каната
- •Кинематическая схема лебедки Кинематическая схема лебедки приведена на рис. 304.
- •Управляющая часть схемы управления
- •1 Скорость
- •2 Скорость
- •3 Скорость
- •§ 8.7. Техническая эксплуатация электроприводов механизмов специального назначения
Описание принципиальной схемы
К основным элементам схемы относятся ( рис. 162 ):
ПД – приводной асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором;
Г – генератор постоянного тока смешанного возбуждения напряжением 220 В и
мощностью 45 кВт;
В – генератор постоянного тока смешанного возбуждения напряжением 220 В и
мощностью 4,5 кВт;
1ИД, 2ИД – исполнительные двигатели постоянного тока независимого возбуж
дения напряжением 110 В и мощностью 17 кВт каждый.
Приводной двигатель ( ПД ) предназначен для вращения якорей генератора Г и воз
будителя В.
Ротор ПД и якоря генератора и возбудителя сидят на одном валу. Скорость ПД –
1500 об / мин, значит, скорость якорей генератора и возбудителя такая же.
Генератор Г на главных полюсах имеет три обмотки возбуждения:
параллельную ОГ;
последовательную ПКО;
независимую НОГ.
Магнитные потоки параллельной и независимой обмоток направлены согласно и
намагничивают генератор. Последовательная обмотка включена так, что её магнитный
поток направлен встречно магнитным потокам параллельной и независимой обмоток, т.е.
эта обмотка размагничивает генератор.
Таким образом, результирующий магнитный поток генератора
Ф = Ф + Ф - Ф .
Встречное включение ПКО позволяет получить крутопадающие характеристики
генератора и обоих двигателей ( рис. 163 ) и тем самым ограничить ток стоянки двига-
телей до допустимых значений I ≤ 2,5 I .
Рис. 162. Схема управления электроприводом брашпиля по системе Г – Д
Рис. 163. Механические характеристики одного исполнительного двигателя
Последовательно с параллельной обмоткой ОГ включено установочное сопротив-
ление СУ. Это сопротивление регулируется только при настройке. Оно предназначено для того, чтобы исключить самовозбуждение генератора Г при нулевом положении штурвала.
Такое самовозбуждение может вызвать аварию, т.к. при самовозбуждении появляет
ся напряжение на зажимах генератора и приводные двигатели 1ИД и 2ИД начинают вра-
щаться ( хотя рукоятка командоконтроллера находится в положении «0» )..
Возбудитель В имеет на главных полюсах последовательную ПОВ и параллельную
ОВВ обмотки возбуждения. Магнитные потоки обмоток направлены согласно, что обеспе-
чивает стабильное напряжение на зажимах В без применения автоматического регулятора напряжения.
Возбудитель служит для питания независимых обмоток возбуждения 1НОИД и
2НОИД обоих двигателей, независимой обмотки возбуждения генератора НОГ и двух катушек 1ТМ, 2ТМ электромагнитных тормозов обоих двигателей.
Каждый из двигателей 1ИД и 2ИД имеет на главных полюсах независимые обмот-
ки возбуждения 1НОИД и 2НОИД.
Последовательно с обмотками включены экономические сопротивления 1СЭ и 2СЭ, уменьшающие нагрев этих обмоток в нерабочем состоянии брашпиля.
Параллельно обмоткам включены разрядные резисторы 1СР и 2СР, защищающие обмотки от перенапряжений при размыкании контактов 1П-4, 1П-5 и 2П-4, 2П-5.
Кроме того, последовательно с обмотками 1НОИД и 2НОИД включены токовые
катушки 1РОП, а параллельно этим обмоткам – катушки напряжения 1РОП и 2РОП реле обрыва поля. Магнитные потоки обеих катушек направлены согласно. Назначение РОП объясняется ниже ( см. «Защита от обрыва поля» ).
Способ регулирования скорости обоих двигателей 1ИД, 2ИД – изменением напря-
жения на каждом якоре. Для такого регулирования служит регулировочный резистор Р0-
Р7 в цепи независимой обмотки генератора НОГ.
Этот резистор имеет 7 ступеней:
нерегулируемые при работе ступени Р0-Р1 и Р6-Р7;
регулируемые ступени Р1-Р2, Р2-Р3, Р3-Р4, Р4-Р5 и Р5-Р6.
Ступени Р0-Р1 и Р6-Р7 регулируются только при настройке, остальные ступени вы-
водятся ( вводятся ) замыканием ( размыканием ) контактов КК16…КК20 командоконтрол
лера КК.
Таблица переключений контактов КК показана в нижней левой части рис. 1. Из таб
лицы следует, что рукоятка командоконтроллера имеет 13 положений: нерабочее положе
ние «0» и по 6 рабочих положений в направлениях «Выбирать» и «Травить».
Схема управления предусматривает 3 режима работы электропривода брашпиля:
в работе оба двигателя, 1ИД и 2ИД; этот режим – основной;
в работе двигатель 1ИД;
в работе двигатель 2ИД.
Второй и третий режим применяют при выходе из действия любого двигателя, что
повышает живучесть электропривода.
Для получения необходимого режима работы служат 7-полюсные переключатели
1П и 2П. Каждый переключатель имеет 2 положения:
двигатель в работе;
двигатель не работает.
На схеме контакты обоих переключателей находятся в положении, соответствую-
щем основному режиму работы, т.е. в работе оба двигателя.
Подготовка схемы к работе
Основной режим работы
Для подготовки схемы к работе электромеханик должен выполнить следующие действия:
включить автоматический выключатель АВ на ГРЩ ( на схеме не показан );
включить выключатель цепей управления ВЦУ ( аварийный выключатель ) на
тумбе командоконтроллера;
проверить положение обоих переключателей режимов работы 1П и 2П, оба
переключателя должны находиться в положении «Двигатель в работе»;
проверить положение рукоятки командоконтроллера и при необходимости
установить её в положение «0». В этом положении замкнут контакт КК22;
нажать кнопку КнП «Пуск».
При этом образуется цепь катушки линейного ( промежуточного ) реле ЛР
левый вывод вторичной обмотки трансформатора Тр – левый предохранитель –
ВЦУ – 1ТР – КнС – КнС – КнП – КК22 – катушка ЛР – 2ТР – ВЦУ - правый предохрани-
тель – правый вывод вторичной обмотки трансформатора Тр .
Реле ЛР включается и замыкает 2 контакта: верхний, шунтирующий кнопку КнП
( её можно отпустить ) и нижний, через который включается линейный контактор Л.
Линейный контактор включается, замыкает три главных контакта, подключая при-
водной двигатель ПД к судовой сети, и вспомогательный в цепи катушки контактора воз-
буждения КВ.
При этом происходит пуск ПД, начинают вращаться якоря генератора Г и возбуди-
теля В.
Генератор Г не возбуждается, т.к. в цепи его параллельной обмотки включёно уста
новочное сопротивление СУ. Сопротивление ( в омах ) СУ при настройке отрегулировано так, чтобы суммарное сопротивление его и обмотки ОГ было больше т.н. «критического»,
при котором генератор не самовозбуждается.
Возбудитель В самовозбуждается за счёт параллельной обмотки ОВВ до напряже-
ния 220 В. Если напряжение возбудителя отличается от 220 В, его можно подрегулировать при помощи реостата возбуждения РВ.
От возбудителя питаются такие цепи:
цепь сигнальной лампочки ЛС:
«плюс» на левой щётке В – предохранитель 10 А - предохранитель 0,5 А – ЛС –предохра-
нитель 0,5 А - предохранитель 10 А – параллельно включённые контакты 1П-3, 2П-3 пере
ключателей режима двигателей 1ИД, 2ИД - «минус» на правой щётке. Надо обратить внимание на то, что цепь лампочки защищена предохранителями 0,5 А. Это сделано для того, чтобы при коротком замыкании внутри лампочки перегорали именно эти предохра
нители. Если бы их не было, то при коротком замыкании внутри лампочки перегорали бы предохранители 10 А, что привело бы к остановке брашпиля;
цепь независимой обмотки 1НОИД:
«плюс» на левой щётке В – предохранитель 10 А – 1П4 – 1СЭ – 1НОИД – токовая катушка 1РОП – 1П5 - предохранитель 10 А – параллельно включённые контакты 1П-3, 2П-3 пере
ключателей режима двигателей 1ИД, 2ИД - «минус» на правой щётке. Ток в этой обмотке ограничен до 80% за счёт экономического резистора 1СЭ, но двигатель уже возбуждён на
80%;
цепь катушки напряжения реле 1РОП:
«плюс» на левой щётке В – предохранитель 10 А – 1П4 – катушка напряжения 1РОП – 1П5 - предохранитель 10 А – параллельно включённые контакты 1П-3, 2П-3 переключате
лей режима двигателей 1ИД, 2ИД - «минус» на правой щётке;
аналогичные две цепи ( см. пп. 2 и 3 ) образуются для двигателя 2ИД.
Оба реле 1РОП и 2РОП включаются и замыкают последовательно соединённые кон
такты в цепи катушки контактора возбуждения КВ.
Контактор КВ включается и замыкает контакт КВ.
Схема готова к работе.
Работа схемы с двумя исполнительными двигателями ( основной режим )
Схема управления симметрична, поэтому рассмотрим работу схемы в направлении «Выбирать».
При переводе рукоятки командоконтроллера из положения «0» в положение «1» размыкается контакт КК22 и замыкаются контакты КК1, КК3, КК5, КК9 и КК13.
Размыкание контакта КК22 не приводит к отключению линейного реле ЛР, потому что его катушка продолжает питаться через контакт ЛР ( параллельно кнопке КнП ).
При замыкании контакта КК1 включаются катушки 1ТМ и 2ТМ электромагнитных
тормозов обоих двигателей, двигатели 1ИД и 2ИД растормаживаются.
При замыкании контактов КК3 и КК5 шунтируются экономические сопротивления 1СЭ и 2 СЭ, в результате магнитный поток обоих двигателей увеличивается от 80% до 100%.
При замыкании контактов КК9 и КК13 образуется цепь тока обмотки возбуждения генератора Г:
плюс» на левой щётке В – предохранитель 10 А – КК9 – НОГ ( параллельно – разрядный резистор 4СР ) – Р0-Р6 – 1П6 – 2П6 - предохранитель 10 А – параллельно включённые контакты 1П-3, 2П-3 переключателей режима двигателей 1ИД, 2ИД - «минус» на правой щётке.
Ток возбуждения генератора ограничен резисторами Р0-Р6. На зажимах генератора Г появляется напряжение 40 В, исполнительные двигатели 1ИД и 2ИД начинают вращать-
ся с малой скоростью.
При переводе рукоятки командоконтроллера из положения «1» в положение «2»
Замыкается контакт КК16, шунтирующий ступень Р1-Р2. Ток возбуждения генератора, а значит, скорость исполнительных двигателей 1ИД и 2ИД также увеличивается.
При дальнейшем переводе рукоятки командоконтроллера из положения «2» в после
дующие «3», «4», «5» и «6» последовательно замыкаются контакты КК17, КК18, КК19 и КК20. Ток возбуждения генератора и скорость исполнительных двигателей увеличивают
ся.
В положении «6» напряжение генератора – 220 В, двигатели развивают максималь
ную скорость. Напряжение на якоре каждого двигателя – 110 В.
Реверс электропривода
Для реверса электропривода рукоятку переводят в положение «Травить». При этом замыкаются контакты КК7 и КК11, что приводит к изменению направления тока в обмот-
ке НОГ генератора.
Полярность напряжения генератора, а значит, направление тока в обмотках якорей
генератора и обоих исполнительных двигателей 1ИД и 2ИД изменяются на обратное, дви-
гатели 1ИД и 2ИД реверсируют.
В остальном схема работает так же, как в направлении «Выбирать».
Работа схемы с одним исполнительным двигателем
Подготовка схемы к работе
Предположим, что надо исключить из работы исполнительный двигатель 1ИД.
Для этого переключатель 1П переводят из положения «двигатель в работе» в поло-
жение «двигатель не работает».
Контакты 1П-1…1П-7 переключаются следующим образом:
контакты 1П-1, 1П-2 переключаются в нижнее положение, при этом обмотка
якоря 1ИД исключается из цепи главного тока, но вместо неё вводится перемычка;
контакт 1П-3 размыкается, но это не влияет на работу схемы, т.к. остаётся замк
нутым контакт 2П-3;
размыкаются контакты 1П-4, 1П-5, отключая обмотку возбуждения 1НОИД;
при этом отключается реле обрыва поля 1РОП, которое размыкает контакт 1РОП в цепи катушки контактора возбуждения КВ, контактор отключается;
размыкается контакт 1П-6, в цепь НОГ дополнительно вводится нерегулируе-
мая ступень Р6-Р7.
При этом ток возбуждения генератора Г уменьшается в 2 раза, поэтому при работе в положении «6» напряжение генератора составляет не 220 В, а 110 В. Это напряжение ге-
нератора Г как раз равно номинальному напряжению 110 В якоря 2ИД;
замыкается контакт 1П-7 ( параллельно разомкнувшемуся контакту 1РОП ), кон
тактор возбуждения КВ повторно включается.
Схема готова к работе.
Работа схемы
Схема с одним исполнительным двигателем работает так же, как с двумя.
При переводе рукоятки командоконтроллера из положения «0» в положения «1»…
»6» последовательно замыкаются контакты КК16…КК20, при этом увеличивается ток воз
буждения генератора Г, его напряжение и скорость двигателя 2ИД.
Однако при этом в каждом положении ток возбуждения генератора Г и его напря-
жение в 2 раза меньше, чем в схеме с двумя исполнительными двигателями. Необходимость в снижении напряжения объясняется тем, что теперь в цепи главного тока находится только одна обмотка якоря, а не две. Номинальное напряжение каждого якоря – 110 В.
Защиты
Защита от токов короткого замыкания
Для защиты от токов короткого замыкания в обмотке статора приводного двигате-
ля ПД служит автоматический выключатель на ГРЩ ( на схеме не показан ).
Для от токов короткого замыкания в катушках линейного реле ЛР и линейного контактора Л служат предохранители Пр 2 А.
Для защиты от токов короткого замыкания в цепях, питающихся от возбудителя В, служат предохранители 10 А.
Для от токов короткого замыкания в цепи сигнальной лампочки служат предохрани
тели 0,5 А.
Защита от токов перегрузки
Для защиты от токов перегрузки приводного двигателя ПД служат тепловые реле 1ТР и 2ТР. При перегрузке ПД эти реле размыкают контакты 1Тр, 2ТР в цепи катушек реле ЛР и контактора Л, что приводит к отключению ПД от судовой сети. Электропривод брашпиля останавливается и затормаживается.
Для защиты от токов перегрузки генератора Г и приводных двигателей 1ИД и 2ИД служит противокомпаундная обмотка ПКО генератора Г.
Перегрузка может возникнуть, например, если невозможно оторвать якоря от грун-
та. При этом оба двигателя переходят в режим стоянки под током, ток главной цепи увели
чивается.
Этот ток, протекая через ПКО, усиливает её размагничивающее действие генерато-
ра. Напряжение генератора уменьшается ( 3.14, внешняя характеристика «1» ) генератора что, по закону Ома, приводит к уменьшению тока главной цепи до безопасного для якорей генератора Г и двигателей 1ИД и 2ИД значения.
Для генераторов этот ток называют током короткого замыкания I , а для двига
телей – током стоянки I .
Обычно это значение I = I ≤ 2,5 I . При большем токе на коллекторе элек
трических машин ( генератора и двигателя ) возникает круговой огонь, коллектор нагрева
ется, выплавляется олово из петушков коллекторных пластин, обмотка якоря сгорает.
В системе Г-Д перегрузка исполнительного двигателя ИД приводит к перегрузке не только генератора Г, но и приводного двигателя ПД, в данной схеме – 3-фазного асин-
хронного двигателя ПД.
На электроходах в качестве приводного двигателя ПД используется двигатель внут
реннего сгорания ( дизель ). Дизели выдерживают перегрузку в 10% номинальной мощно-
сти в течение только 1 часа. Поэтому на электроходах применение ПКО в системах Г-Д
ограничивает перегрузку дизелей до допустимых значений.
Защита от обрыва поля
Под обрывом магнитного поля ( обрывом поля ) понимают уменьшение до нуля
магнитного потока параллельной обмотки возбуждения.
Например, в данной схеме обрыв поля может произойти, если какой-либо из контак
тов 1П-4, 1П-5, 2П-4, 2П-5 перестанет пропускать ток.
Пусть перестал пропускать ток контакт 1П-4. В этом случае магнитный поток Ф
обмотки 1НОИД уменьшится до нуля. ПротивоЭДС обмотки якоря двигателя Е = с*ω*Ф = с*ω*0 = 0, что приведёт к резкому увеличению тока якоря двигателя
I = ( U – E ) / R = ( U – 0 ) / R = U / R = I
Обмотка якоря двигателя сгорает.
В данной схеме защита от обрыва поля работает так.
При обрыве поля перестаёт протекать ток в цепи 1НОИД ( 2НОИД ) и токовой ка-
тушке 1РОП ( 2РОП ). Реле 1РОП ( 2РОП ) размыкает контакт 1РОП ( 2РОП ) в цепи ка-
тушки контактора возбуждения КВ.
Контактор КВ отключается и размыкает контакт КВ в цепях катушек тормозов 1ТМ, 2ТМ и цепи независимой обмотки генератора НОГ.
При этом напряжение генератора уменьшается до нуля, а оба двигателя затормажи-
ваются.
Защита по снижению напряжения
При снижении напряжения до 60% и менее реле ЛР отпускает свой якорь и размы
кает оба контакта – в цепях катушек ЛР и линейного контактора Л.
Последний размыкает контакты Л в цепи обмотки статора приводного двигателя ПД, двигатель останавливается. Это приводит к остановке электропривода брашпиля.
Для повторного пуска надо вначале установить рукоятку командоконтроллера в по-
ложение «0», после чего нажать кнопку КнП «Пуск».
Далее работа схемы повторяется ( см. «Подготовка схемы к работе» ).