
- •Перечень теоретических вопросов и ответов экзамена
- •1. Понятие „электрический привод”
- •2. Классификация электроприводов
- •1.Режимы работы электродвигателей в электроприводе
- •2. Режимы работы электроприводов. Динамический момент.
- •3. Механические характеристики электродвигателей
- •4.Механические характеристики механизмов
- •1. Способы пуска электродвигателей постоянного тока
- •1.1. Прямой пуск
- •1.2. Реостатный пуск
- •2. Способы регулирования частоты вращения электродвигателей постоянного тока
- •2.1. Основные сведения
- •3. Электрическое торможение двигателей постоянного тока
- •3.1. Динамическое торможение двигателя параллельного возбуждения
- •3.2. Рекуперативное торможение двигателя постоянного тока
- •Реверс двигателей постоянного тока
- •4.1. Реверс изменением направления тока в обмотке якоря(ротора)
- •4.2. Реверс изменением направления тока обмотке возбуждения (статора)
- •1. Способы пуска электродвигателей переменного тока
- •1.1.Прямой пуск короткозамкнутых асинхронных двигателей
- •1.2. Реостатный пуск двигателей с фазным ротором
- •1.3. Пуск при пониженном напряжении на обмотке статора
- •2. Способы регулирования частоты вращения 3-фазных асинхронных двигателей
- •2.1. Основные сведения
- •3. Электрическое торможение асинхронных двигателей
- •3.1. Рекуперативное торможение при переходе с большей скорости на меньшую
- •4. Реверс 3-фазных асинхронных электродвигателей
- •2. Командоаппараты
- •2.1. Основные сведения
- •2.2. Кнопочные посты управления
- •2.3. Командоконтроллеры
- •2.4. Конечные и путевые выключатели
- •Рычажные выключатели
- •3.Контроллеры
- •3.1. Основные сведения
- •3.2. Силовые контроллеры
- •4.Контакторы
- •Основные сведения
- •4.3. Основные системы контакторов
- •4.4. Устройство и принцип действия контактора
- •4.5. Назначение контактов Контакты предназначены для непосредственной коммутации электрических цепей.
- •4.7. Электромагнитная система контакторов
- •4.8. Катушки контакторов
- •4.10. Дугогасительная система контакторов
- •5.Тормозные устройства
- •5.1. Основные сведения
- •5.2. Ленточные тормозные устройства
- •5.3. Дисковые тормозные устройства
- •5.4. Колодочные тормозные устройства
- •5.5. Колодочный тормоз с электромагнитным приводом
- •5.6. Колодочный тормоз с электрогидравлическим приводом
- •1. Системы управления судовыми электроприводами
- •2. Системы релейно-контакторного управления и системы генератор – двигатель (г-д)
- •2.1. Основные сведения об ескд
- •2.4. Классификация и обозначение схем
- •2.5. Краткая характеристика типов схем
- •2.6. Условные графические изображения элементов электрических схем
- •1. Стандартные защиты судовых электроприводов
- •2. Защиты от токов короткого замыкания
- •2.1.Последствия токов короткого замыкания
- •3. Защиты от токов перегрузки
- •3.1.Причины и последствия токов перегрузки
- •3.2.Схема защиты от токов перегрузки
- •4. Защиты по снижению напряжения
- •4.1.Причины и последствия снижения напряжения
- •4.3.Схемы защит по снижению напряжения (см.Приложение)
- •4.3.2.Нулевая защита Вариант №1
- •2.1. Основные сведения
- •2.2. Реостаты
- •2.3. Магнитные пускатели
- •2.4. Станции управления и магнитные контроллеры
- •3. Схемы автоматизированных систем управления судовыми электроприводами
- •1. Рулевые электроприводы
- •2. Электромеханические передачи
- •3. Электрогидравлические передачи
- •Рулевые машины с насосом постоянной подачи
- •3.6. Рулевые машины с насосами переменной подачи
- •3.7. Плунжерные рулевые машины
- •3.8. Лопастные рулевые машины
- •3.9. Поршневые машины с качающимися цилиндрами
- •4. Приводные электродвигатели насосов постоянной и переменной подачи
- •1.3. Состав рулевого электропривода
- •13.1. Основные сведения
- •Подруливающие устройства
- •Успокоители качки
- •1.1. Общая характеристика судовых нагнетателей
- •1.2. Классификация нагнетателей
- •1.3. Основные параметры
- •4. Системы управления электроприводами нагнетателей
- •4.1. Основные сведения
- •4.2. Якорно-швартовные лебедки
- •4.3. Шпили
- •4.4. Швартовные лебедки
- •6. Виды управления яшу
- •7. Особенности работы электроприводов яшу
- •8. Нагрузочные диаграммы электропривода якорно-швартовных устройств Нагрузочной диаграммой электропривода называют зависимость мощности, тока или момента электродвигателя от времени.
- •8.1. Режим подъёма одного якоря.
- •8.2. Режим подъёма 2-х якорей
- •8.3. Швартовный режим
- •9. Характеристики якорного и швартовного снабжения судов
- •9.2. Характеристика швартовного снабжения судов
- •10. Требования Правил Регистра к якорным и швартовным электроприводам
- •11. Системы управления яшу
- •2. Устройство гпм
- •2.1. Грузовая стрела
- •2.2. Грузовая лебедка
- •2.3. Грузовые краны
- •3. Режимы работы гпм
- •4. Нагрузочные диаграммы электроприводов гпм
- •3.1. Нагрузочная диаграмма при работе одной лебедки
- •5. Условия работы гпм
- •6. Технико-экономические характеристики электроприводов гпм переменного тока
- •7. Пуско-регулирующая аппаратура электроприводов гпм
- •8. Защитные устройства электроприводов гпм
- •9. Тормозные устройства гпм
- •10. Виды систем управления.
- •1. Классификация гэу
- •2. Гэу постоянного тока
- •2.1. Основные сведения
- •2.2. Схемы включения генераторов и гребных двигателей гэу постоянного тока
- •2.3. Принципиальная схема дизельной электрической установки (дгэу) на постоянном токе
- •3. Гэу переменного тока
- •3.1. Типы гребных электродвигателей
- •3.3. Способы регулирования скорости гребных электродвигателей
- •3.4. Реверс гэд
- •3.5. Структурные схемы гэу переменного тока
- •3.6. Принципиальная схема одновальной тэгу на переменном токе
- •4. Гэу двойного рода тока
- •4.1. Основные сведения
- •4.2. Структурная схема гэу двойного рода тока с неуправляемым выпрямителем
- •4.3. Гэу двойного рода тока с врш
- •4.4. Сравнение эксплуатационных свойств гэу двойного рода тока и гэу постоянного и переменного тока
3.7. Плунжерные рулевые машины
Плунжерные рулевые машины по числу плунжеров ( цилиндров ) делятся на два вида:
двухплунжерные ( двухцилиндровые );
четырехплунжерные ( четырехцилиндровые ).
Рассмотрим поочередно эти два вида рулевых машин.
Рулевой электропривод с 2-плунжерной гидравлической передачей (рис. 10.8 ) состоит из электродвигателя 1, насоса 2, гидравлических цилиндров 3.
Рис. 10.8. Устройство электрогидравлического 2-плунжерного рулевого привода:
1 – электродвигатель насоса; 2 – насос; 3 – гидравлический цилиндр; 4 – клапан предохранительный перепускной; 5 – баллер руля; 6 – трубопровод; 7 – манипулятор насоса
Принципиальная схема четырехплунжерной рулевой установки представлена на рис. 10.5.
В румпельном отделении на фундаментах симметрично относительно баллера руля устанавливаются четыре цилиндра 1, 10 и 2, 8. Оси цилиндров параллельны.
В цилиндрах перемещаются плунжеры 3, 6 и 9, 16, которые попарно связаны между собой специальной соединительной рамой.
Рис. 10.9. Принципиальная схема четырехплунжерной рулевой машины: I – подача и слив масла
3.8. Лопастные рулевые машины
По числу лопастей различают два вида рулевых машин:
1. двухлопастные;
2. трехлопастные.
Рис. 10.10. Устройство 2-лопастного гидродвигателя рулевой машины: 1 – корпус гидродвигателя; 2 – баллер руля; 3 – лопасти; 4 - трубопроводы
Рис. 10.11. Схема 3-лопастной рулевой машины
Трехлопастной ротор 1, являющийся румпелем, насажен на верхнюю часть головы баллера 2. Этот ротор помещен в цилиндр 3, разделенный тремя перемычками 4.
3.9. Поршневые машины с качающимися цилиндрами
Рулевые машины рассматриваемого типа используются в отечественном и иностранном судостроении.
Типовая схема привода с двумя рабочими цилиндрами, наиболее распространенная на морских судах, показана на рис. 10.12.
Рис. 10.12. Кинематика рулевой машины с качающимися цилиндрами
4. Приводные электродвигатели насосов постоянной и переменной подачи
Предназначены для непрерывного вращения насоса постоянной или переменной подачи с постоянной угловой скоростью.
Мощность электродвигателя через гидравлическую передачу передается на перо руля. Вращающий момент на баллере руля зависит от водоизмещения судна – чем больше водоизмещение, тем больше вращающий момент. Таким образом, мощность приводных электродвигателей насосов зависит от водоизмещения судна и может составлять от нескольких десятков кВт ( для судов водоизмещением около 10 000 б.р.т. - 50-70 кВт ) до не-
скольких сот кВт.
Наибольшее распространение в качестве приводных двигателей насосов рулевых приводов имеют 3-фазные короткозамкнутые асинхронные электродвигатели.
11. Структурные схемы управления судов с использованием электромеханического и электрогидравлического рулевых приводов.(схемы см. в эл. виде).
1.3. Состав рулевого электропривода
Угловое перемещение руля, необходимое для поворота судна, осуществляется с помощью силового электропривода.
Электроприводом производится перекладка руля, его остановка, реверсирование, регулирование скорости и т. д. В состав рулевого электропривода входит исполнительный электродвигатель ИД, передаточный механизм (рулевая машина) РМ, система управления рулем , система контроля ( 10.2 ).
Рис. 10.2. Структурные схемы управления судном:
а – с использованием РЭМ-привода; б - с использованием РЭГ-привода; I – ручное управление; II – автоматическое управление; III – управляющая программа; IV – изготовка; С – судно; Р – руль; ПУ – пост управления рулем; У -усилитель; ИД – исполнительный двигатель; ИМ – исполнительный механизм( насоса в электрогидравлических рулевых машинах ); Н – насос переменной или постоянной производительности ( в электрогидравлических рулевых машинах); РМ – рулевая машина; СРУ – счетно-решающее устройство ( навигационный комплекс ); А – аксиометр ( рулевой указатель ); К – репитер гирокомпаса ( сельсин-приемник гирокомпаса )
На рис. 10.2 показана общая структурная схема управления судном, где выходными звеньями являются руль Р и судно С.
Система управления включает в себя следующие элементы:
ПУ - пост управления ( командное устройство ).
Основной пост располагается в рулевой рубке. Он имеет переключатели для перехода на предусмотренные виды ручного или автоматического управления рулем и элементы контроля исправного состояния наиболее важных звеньев привода;
2. У – усилитель.
Усилитель может быть линейный, полупроводниковый, релейный, электромашинный (генератор с приводным электродвигателем), магнитный, гидравлический, комбинированный;
3. СРУ - счетно-решающий судовой навигационный комплекс, вырабатывающий алгоритм управления, автоматически контролирующий выполнение маневров в соответствии с заданной навигационной программой.
Наиболее часто используются системы стабилизации судна на прямом курсе, где СРУ вырождается в систему автоматического регулирования по отклонению курсового угла.
Все элементы такой системы комплектуются в колонке основного поста управления.
Рис. 10.2, а характеризует структуру рулевого электромеханического (РЭМ) привода Здесь перекладка руля производится непосредственно исполнительным двигателем, который работает в повторно-кратковременном режиме с частыми пусками и торможениями.
На рис. 10.2, б представлена общая структура рулевого электрогидравлического (РЭГ) привода, где ИД вращает с постоянной скоростью насос Н. Управление рулем производится посредством сервомеханизма ИМ, изменяющего подачу масла на гидравлическую рулевую машину РМ.
Система контроля служит для проверки исполнения задания (действия) по перекладке руля и результатов его воздействия на судно. В систему контроля входит рулевой указатель - аксиометр А, позволяющий определить положение пера руля относительно диаметральной плоскости, и репитер гирокомпаса К, показывающий курс судна и его изменение. В современных рулевых приводах информационные приборы контроля встраиваются в пост управления.
12. Системы управления рулевыми электроприводами. (простое, следящее, автоматическое).
По степени автоматизации управления рулевые электроприводы разделяются на приводы:
простого;
следящего;
автоматического действия.
Простое действие или управление по времени.
При простом управления в качестве органов управления используют кнопки «Лево руля», «Право руля» или вертикально расположенный рычаг управления ( «джостик» ).
Руль перекладывается все то время, пока нажата одна из кнопок или рычаг выведен из нейтрального положения ( наклонен в нужную сторону ). Перекладка прекращается, если отпустить кнопку или вернуть рукоятку поста в исходное - нулевое положение. Отсюда название – управление по времени.
Об угловом состоянии руля в каждый момент времени судят по рулевому указателю - аксиометру.
Таким образом, простое управление является неавтоматизированным.
Следящее действие или управление по пути.
При следящем управления в качестве органа управления используют штурвал поста управления в рулевой рубке.
При повороте штурвала на определенный угол в необходимую сторону ( влево или вправо относительно нулевого положения ) перо руля повернется на такой же ( или пропорциональный ) угол и автоматически остановится.
Иначе говоря, перо руля повторяет поворот штурвала, как бы следит за движением штурвала, отсюда название – следящее управление.
При этом угол поворота пера руля тем больше, чем больше угловое расстояние ( путь ) , описанное штурвалом, отсюда второе название – управление по пути.
Из сказанного следует, что у каждому положению штурвала после отработки соответствует определенное положение руля.
Таким образом, следящее управление является полуавтоматическим – на первом этапе управления участвует человек ( поворачивает вручную штурвал ), на втором - используются элементы автоматики ( сельсин-датчик руля в румпельном отделении ), обеспечивающие автоматическую ( без участия человека ) остановку руля.
Аксиометр является средством дополнительного контроля положения руля.
Автоматическое действие. Рулевой привод обеспечивает выполнение заданной программы перемещения судна. В частном, наиболее простом случае, решается задача стабилизации судна на прямом курсе.
В качестве органов управления используются элементы автоматики: сельсины-трансформаторы ( поста управления в рулевой рубке, пера руля в румпельном отделении, насоса Холла в исполнительном механизме ), тахогенераторы и др. .
Принципиально рулевые электроприводы могут комплектоваться для работы как от сети переменного, так и от сети постоянного тока.
В рулевых электромеханических приводах ( РЭМ-приводах или секторных ) широко используется система генератор - двигатель.
При формировании управляющего сигнала в автоматическом и следящем режимах в современных схемах предпочтительнее применяются элементы переменного тока ( сельсины-трансформаторы, магнитные усилители и т.п. ).
13. Электроприводы специального назначения. Подруливающее устройство . Успокоители качки.