Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ЛК СЭП.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
16.87 Mб
Скачать

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«КЕРЧЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра «Электрооборудование судов и автоматизация производства»

Савенко А. Е.

СУДОВЫЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДЫ

Курс лекций

Часть II

Судовые автоматизированные электроприводы

для курсантов специальности 26.05.07

«Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики»

очной и заочной форм обучения

Керчь, 2016 г.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

7

1 Рулевые электроприводы

8

1.1 Общая характеристика рулевых электроприводов и требования к ним

8

1.1.1 Структура рулевого электропривода

8

1.1.2 Принцип действия руля

9

1.1.3 Режим работы рулевого электропривода

11

1.1.4 Требования Регистра к рулевым электроприводам

12

1.2 Нагрузочные диаграммы рулевых электроприводов. Структурные и кинематические схемы управления РЭГ приводами

12

1.2.1 Нагрузочная диаграмма рулевого электропривода

12

1.2.2 Электрогидравлические приводы

14

1.2.3 Расчет рулевого гидравлического привода

16

1.2.4 Структурные и кинематические схемы управления РЭГ приводами

17

1.2.4.1 Структурная схема простого управления рулевым электроприводом

17

1.2.4.2 Структурная схема следящего управления рулевым электроприводом

19

1.2.4.3 Дроссельный механизм с электромашинным приводом

23

1.2.4.4 Механизм управления насосами переменной подачи с рычажным дифференциалом

24

1.3 Схемы управления РЭГ-приводами

26

1.3.1 Схема электрогидравлического привода рулевого устройства

26

1.3.2 Схема управления рулевым устройством по системе Г-Д

27

1.4 Мощность и энергетическое состояние ИД РЭМ-приводов. Мощность и энергетическое состояние ИД РЭГ-приводов

28

1.4.1 Расчет и выбор мощности рулевых электроприводов

28

1.4.2 Перекладка руля с постоянной скоростью

29

1.4.3 Определение мощности и выбор типа рулевого электродвигателя

33

1.4.4 Определение мощности генератора и приводного двигателя

33

1.4.5 Рулевой привод с асинхронным исполнительным двигателем

33

1.5 Системы автоматического управления рулем

35

1.5.1 Система автоматического управления курсом судна

35

1.5.2 Контактный авторулевой "Аншюц"

36

1.5.2.1 Кинематическая схема контактного авторулевого "АНШЮЦ"

37

1.5.2.2 Автоматическое управление

39

1.5.2.3 Следящее управление

41

1.5.2.4 Простое управление

42

1.5.3 Авторулевой "АИСТ"

42

1.5.3.1 Автоматический режим

43

1.6 Эксплуатация рулевых электроприводов

44

2 Электроприводы якорных и швартовных устройств

50

2.1 Общая характеристика якорно-швартовных механизмов и требования к их электроприводам

50

2.2 Мощность электродвигателей, системы управления и защиты якорно-швартовных электроприводов

51

2.2.1 Установление номинальных параметров ИД якорных электроприводов

51

2.2.2 Установление номинальных параметров ИД швартовных электроприводов

52

2.2.3 Особенности систем управления

53

2.3 Состояние якорной цепи и нагрузочная диаграмма при съемке с якоря. Расчет и выбор исполнительного двигателя

55

2.4 Схемы управления электроприводами якорно-швартовых устройств

61

2.4.1 Командоконтроллерная схема управления брашпилем на переменном токе

63

2.4.2 Схема тиристорного управления электроприводом шпиля

64

2.5 Эксплуатация якорно-швартовных механизмов

66

3 Электроприводы промысловых устройств и механизмов

68

3.1 Электроприводы промысловых устройств. Режим работы траловых лебёдок. Оптимальные характеристики траловых лебедок

68

3.1.1 Требования к электроприводу траловой лебёдки

69

3.1.2 Траловые лебедки

70

3.2 Расчет электропривода промысловой лебедки

72

3.3 Траловые лебедки

75

3.4 Схемы управления электроприводами траловых лебедок

77

3.4.1 Командоконтроллерная схема управления траловой лебёдкой (БКРТ«Наталья Ковшова»)

77

3.4.2 Регулирование в цепи генератора

81

3.4.3 Система регулирования двигателей

82

3.5. Схема тиристорного электропривода траловой лебедки

83

3.6 Электроприводы промысловых лебёдок, шпилей, сетевыборочных и сететрясных машин

84

3.6.1 Сейнерная лебедка

84

3.6.2 Силовые блоки

85

3.6.3 Вытяжные лебедки

85

3.6.4 Сететрясные, сетевыборные и ярусные машины

87

4 Электроприводы грузоподъемных механизмов промысловых судов

89

4.1 Общая характеристика судовых грузоподъемных устройств и требования к их электроприводам

89

4.2 Нагрузочные диаграммы электродвигателя механизма подъема грузовой лебедки

89

4.3 Расчет и выбор исполнительного двигателя электропривода лебедки

91

4.4 Схемы управления электроприводами грузовых лебедок

93

4.4.1 Схема контроллерного управления грузовой лебедкой с ДПТ

93

4.4.2 Схема управления лебедкой с двигателем переменного тока

95

4.4.3 Функциональная схема грузовой лебедки на аналогово-блочных устройствах

98

5 Электроприводы грузовых кранов

101

5.1 Общая характеристика грузовых кранов

101

5.1.1 Статические и динамические нагрузки электропривода механизма поворота

102

5.1.2 Электроприводы механизмов поворота и передвижения

107

5.2 Энергетика электродвигателей в грузовом электроприводе

108

5.2.1 Аппаратура управления и устройства защиты электроприводов грузоподъёмников

109

5.3 Автоматизированные системы управления кранов

112

5.3.1 Схема электропривода механизма подъема

112

5.3.2 Схема электропривода механизма поворота

113

5.3.3 Электропривод передвижения крана

114

5.4 Особенности электроприводов грузовых лифтов

116

5.4.1 Электроприводы шлюпочных волновых подъёмников

120

5.5 Особенности работы электрооборудования грузоподъёмников с электроприводом

123

5.5.1 Техническая эксплуатация электроприводов судовых грузоподъёмных механизмов

124

6 Электроприводы специального оборудования судов флота рыбной промышленности

130

6.1 Система контроля раскрытия трала (зонд траловый). Электролов рыбы электрофицированным тралом

130

6.1.1 Зонд траловый

130

6.1.1.1 Электрическая схема лебедки тралового зонда

130

6.1.2 Электролов рыбы электрофицированным тралом

133

6.1.2.1 Установка для морского электролова рыбы

134

6.2 Система автоматического управления работой котлоагрегата

135

6.2.1 Схема управления котлоагрегатом КОАВ – 200

135

6.3 Электропривод судовых рыбообрабатывающих установок

137

6.4 Электропривод компрессоров рефрижераторной установки. Система бесконтактного управления винтовым компрессором

141

6.4.1 Электропривод компрессоров рефрижераторной установки

141

6.4.2 Бесконтактная схема управления винтовым компрессором

144

7 Электроприводы механизмов специального назначения

147

7.1 Электроприводы подруливающих устройств, систем кренования, дифферента и успокоителей качки

147

7.1.1 Электроприводы подруливающих устройств

147

7.1.2 Электроприводы систем кренования и дифферента

155

7.1.3 Электроприводы успокоители качки

158

7.2 Электроприводы автоматических буксирных лебёдок

162

7.2.1 Электроприводы систем откренивания судов

166

7.3 Установка телеуправления с регулятором предельной мощности для гребных винтов регулируемого шага

169

7.3.1 Принцип действия установки

169

7.3.2 Система управления ВРШ

169

7.3.3 Процесс регулирования вследствие увеличения нагрузки двигателя сверх заданного и выше предельного

171

7.3.4 Процесс регулирования вследствие увеличения нагрузки дизеля сверхзаданного, но ниже предельного значения степени наполнения

172

7.3.5 Процесс регулирования вследствие уменьшения нагрузки дизеля

173

8 Электроприводы судовых нагнетателей

174

8.1 Судовые нагнетатели и их рабочие характеристики

174

8.2 Электропривод центробежных нагнетателей, поршневых насосов, судовых компрессоров

180

8.2.1 Лопастные центробежные насосы

180

8.2.2 Поршневые насосы переменной производительности

182

8.2.3 Объемные насосы

184

8.2.4 Роторные насосы

186

8.2.5 Электромагнитные насосы

187

8.2.6 Вентиляторы, воздуходувки, компрессоры

189

8.3 Системы управления и автоматизации работы вентиляторных и насосных установок. Эксплуатация электроприводов судовых нагнетателей

190

8.3.1 Способы регулирования производительности насосов и вентиляторов

190

8.3.2 Регулирование скорости вращения

191

8.3.3 Регулирование скорости двигателей переменного тока с помощью управляемого дросселя насыщения, включаемого в цепь статора

192

8.3.4 Регулирование скорости насосов и вопросы устойчивости

192

8.3.5 Определение мощности электродвигателя

194

8.3.6 Проверка выбранного двигателя по условиям нагрева при пуске

194

8.3.7 Энергетическая установка автоматизированных судов

195

Список использованной и рекомендуемой литературы

199

ВВЕДЕНИЕ

Цель курса "Судовые электроприводы" дать основные сведения, необходимые будущим инженерам-электромеханикам при эксплуатации судовых автоматизированных электроприводов. Программа дисциплины предусматривает изучение принципа действия и схем управления, выполнение расчетов и выбор электрооборудования электроприводов.

Электропривод состоит из электродвигателя, передаточного устройства и электрической аппаратуры управления. Электропривод может быть групповой, многодвигательный и одиночный. Автоматизированный электропривод с автоматическим или полуавтоматическим управлением имеет в своем составе электрические машины как постоянного, так и переменного тока.

В системах с машинами постоянного тока сравнительно простыми способами осуществляется плавное и широкое регулирование частоты вращения, получаются требуемые механические характеристики и обеспечиваются переходные процессы с надлежащим качеством. Двигатели переменного тока (в особенности АД) проще, дешевле, легче и надежнее в эксплуатации, но у них значительно сложнее решаются вопросы регулирования частоты вращения. Развитие автоматического управления на судах обуславливает широкое использование для целей управления микропроцессорной и вычислительной техники.

Электропривод наряду с электростанцией это основные объекты, которые должен хорошо знать электромеханик и обеспечивать их грамотную, энергосберегающую эксплуатацию с учетом требований Регистра и международных морских конвенций, а также экономических показателей.