Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ГЭУ курсовои Ленинград.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
1.92 Mб
Скачать

1.2. Основные параметры судна.

Длина наибольшая – 122,1 м

Длина по КВЛ – 112,4 м

Ширина – 24,5 м

Высота борта – 14,0 м

Осадка по КВЛ – 9,5 м

Водоизмещение (в морской воде при γ = 1,025) полное (при Т = 9,5 м) – 13290 м

Длительная мощность установленная – 26000 элс

Максимальная длительная мощность на гребных винтах – 22000 элс

Максимальная скорость хода на свободной воде при осадке 10,5 м на испытаниях – 18,6 узлов

2. Разработка гэу по системе сг-нв-гэд

2.1 Разработка схемы главного тока и выбор гэд проектируемой гэу.

Выбираем ГЭД следующего типа: GM524/130/10

Мощность – 2*4050 КВт

Напряжение - 1200 В

Ток якоря – 2*3600 А

Частота вращения - 115 об/мин - в ледовой обстановке 145 об/мин - ход в свободной воде

КПД - 94%

Число полюсов - 20

Магнитный поток в точке А - 0,256 Вб

Магнитный поток в точке В - 0,323 Вб

Ток возбуждения - 55 А

Напряжение возбуждения - 220 В

Число проводников обмотки якоря - 925

Число параллельных ветвей обмотки якоря - 10 Сопротивление обмотки якоря - 0,0051

Число витков на полюс обмотки дополнительных полюсов - 2

Соединение обмотки дополнительных полюсов - Последовательно

Сопротивление обмотки дополнительных полюсов - 0,0024 Ом

Число витков на полюс обмотки возбуждения - 105

Соединение обмотки возбуждения - Последовательно

Сопротивление обмотки возбуждения - 2,22 Ом

Число витков на полюс компенсационной обмотки - 3,5

Соединение обмотки компенсационной обмотки – Последовательно

Сопротивление обмотки компенсационной обмотки - 0,0047 Ом

2.2. Расчёт механической характеристики гэд

Для проектирования выбираем контур ГЭУ .В него входят 2 генератора и один гребной электродвигатель. Наиболее тяжёлым режимом для судов ледового плавания является режим взаимодействия со льдом.

Для режимов "Ход в свободной воде" момент сопротивления винта равен:

где Р = 4050 КВт,

nа – принимаем 145 об/мин.

при этом

В швартовом режиме, при частоте вращения nв=115 об/мин момент равен

Частота вращения равна в точке В равна:

Режим работы ГЭУ в точке В принимается за номинальный в швартовом режиме. В точке А момент уменьшен при этом на участке А-В соблюдается постоянство мощности. При движении судна во льдах в случае попадания льдины под винт момент сопротивления на валу ГЭД резко увеличивается при той же частоте вращения и составляет примерно 1,5 от момента в швартовом режиме.

При этом ток в главном контуре возрастёт примерно в полтора раза. Момент в режиме стоянки под током принимают равным:

Частота вращения в режиме холостого хода принимается равной:

Механическая характеристика ГЭД судна показана на рис.2

2.3 Расчёт силового выпрямителя и выбор сг

Рабочее напряжение двигателя составляет 1200 Вольт. При работе мощных выпрямите­лей в составе тока и напряжения СГ появляются высшие гармоники. Приёмником выс­ших гармоник является генератор. Это ухудшает тепловой режим генератора и создает дополнительные потери в стали и меди. На практике это приводит к завышению установочной мощности генераторов.

На судах применяются одномостовые неуправляемые выпрямители. В данном случае удобно применить трёхфазную мостовую схему (схему Ларионова). Для предварительного выбора СТ оценим его напряжение и ток фазы:

где IDH = 3600 А - номинальный ток двигателя.

Ток первой гармоники генератора равен:

Линейное напряжение генераторов МСК равно 400 вольт, что позволяет их исполь­зовать в данной схеме.

В качестве главного генераторного агрегата будем использовать генератор типа МСК 1875-1500 имеющий следующие характеристики: Полная мощность-1875 КВт

Активная мощьность-1500 КВт

Частота вращения-1500 об/мин

Ток фазы статора-2710 А

Xd"= 0,11 о.е. - сверхпереходное сопротивление генератора по продольной оси.

Xq" = 0,125 о.е. - сверхпереходное сопротивление генератора по поперечной оси.

Xs"=0,056 о.е. - сопротивление рассеяния.

Активное сопротивление обмотки якоря при температуре 750 С

ОКЗ = 0,69

Ток фазы статора равен It=2710 А - это несколько меньше чем требуется (I=2843 A)

Генератор работает с перегрузкой:

По техническим условиям для генераторов МСК допускается работа с перегрузкой 10% в течении 2 часов. В тоже время применение более мощных генераторов нецелесообразно по экономическим причинам, так как они либо рассчитаны на работу с приводным двигателем-турбиной, либо имеют мощность, значительно выше требуемой. Для дальнейших расчётов введём базисные единицы:

Uσ = 400 В; Iσ = 2710 A

При расчете выпрямителя необходимо оценить влияние сопротивление коммутации на стороне переменного и постоянного тока. Это влияние оценивается соотношением:

Сопротивление коммутации на стороне переменного тока определяется по формуле:

Хф = ХГ + ХР + ХС

где Хр, Хс - соответственно сопротивления реактора и сети. Сопротивления генератора Хг рассчитываются по формуле:

Или в Омах: Хг = Хг· ra = 0,114·0,084=9,68·10-3Ом

Реактивное сопротивление на стороне постоянного тока Хп определяют по выражению:

где f – частота питающей сети

Здесь: Udn, Idn, nд - номинальное значение напряжения, тока и частоты вращения двигателя в свободной воде;

2р-число полюсов обмотки якоря ГЭД, 2р= 40

3-коэффициент для компенсированных машин.

Соотношение Е равно:

Так как Е>5, то пульсации тока составляют меньше 2%, расчёты можно проводить как для режима L=∞, E = ∞.