книги из ГПНТБ / Михайлов В.С. Судовые электростанции и электродвижение судов учеб. пособие

Изменение скорости гребного электродвигателя осуществляется изменением подводимого к нему напряжения, а реверсирование — изменением направления тока в обмотке возбуждения двигателя ОВД. Таким образом, выполнение маневренных режимов в рас­ сматриваемой ГЭУ не отражается на режиме работы Г1, вследст­ вие чего напряжение и частота на шинах общесудовых потреби-

I РОУ]

Рис. 101. Схема ЕСЭУ при после­ довательном соединении синхрон­ ных генераторов (а) и векторная диаграмма установки (б).

телей остаются стабильными, обеспечивая требуемое качество электроэнергии.

Недостатком ЕСЭУ со сдвоенным синхронным генератором яв­ ляется необходимость использования генераторов, связанных об­ щим валом при наличии специально выполненной системы воз­ буждения второго генератора.

Использовав регулятор, описанный в § 48, можно создать ЕСЭУ на базе синхронных генераторов обычного исполнения. Один из возможных вариантов схем таких ЕСЭУ разработан на кафедре электрооборудования судов Николаевского кораблестроительного института.

200

Принципиальная схема ЕСЭУ с использованием регулятора по углу * представлена на рис. 101, а. В схему входят два синхронных генератора: опорный Г1 и проходной Г2 со своими приводными

и конструкция регулятора рассмотрены ранее. Задающий двига­ тель ЗД подключается на шины опорного генератора через фазосдвигающее устройство ФСУ. Статорные обмотки обоих генера­ торов соединены последовательно пофазно. ГЭД и нагрузка обще­ судовых нужд подключаются так же, как в предыдущем случае.

Напряжение на выходе проходного генератора, т. е. напряже­ ние на входе выпрямительного устройства В, определяется суммой напряжений опорного и проходного генераторов.

Осуществляя питание задающего двигателя регулятора РОУ от опорного генератора через фазосдвигающее устройство, можно обеспечивать фазовый сдвиг напряжения проходного генератора относительно напряжения опорного генератора. На рис. 101, б представлена векторная диаграмма установки при отключенной нагрузке Z, на которой обозначено:

Ei, Ui — э. д. с. и напряжение опорного генератора; Еч, U2 — э. д. с. и напряжение проходного генератора;

Uz / s — напряжение и ток на выходе проходного генера­ тора;

/ 2 Х 2 — падения напряжений на опорном и проходном генераторах;

ß — угол между направлениями векторов Ui и U2. Из векторной диаграммы следует

Величина угла ß может изменяться с помощью фазосдвигающего устройства в пределах от нуля до 180°. Следовательно, на­

* К р а с н о в В. В., М и х а й л о в В. С, П и с к у н о в А. М., Ч е к у н о в К. А. Электрическая установка для судов-электроходов. Авт. свид. № 306527. Бюлл. изобрет., 1971, № 19.

8 В. С. Михайлов, К. А. Чекунов

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ПРИМЕР РАСЧЕТА СУДОВОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ СУХОГРУЗНОГО СУДНА ВОДОИЗМЕЩЕНИЕМ 24 ООО т

(табличный метод)

На основании перечня и данных расчета мощности судовых потребителей электроэнергии составляется таблица нагрузок судовой электростанции по ре­ жимам.

Приведем пример расчета рулевого устройства и заполнения таблицы дан­

ными для группы палубных механизмов. Коэффициент использования двигателя

Se„ = JUS. = i ? î i = 51,6 K B • A.

соэф 0,89

Суммарная мощность, потребляемая двумя двигателями рулевого устройства: активная

Рсум = Р е д П == 49,4-2 = 98,8 кВт;

полная

S c y M = SeA n = 51,6-2= 103,2 к В А .

Рулевое устройство должно работать во всех режимах, кроме стоянки судна, причем из двух установленных двигателей расчетный режим перекладки руля обеспечивает один двигатель ( £ о = 0 , 5 ) . В ходовом режиме перекладка руля осу­ ществляется обычно на 5—10°, а в маневренном и аварийном режимах может возникнуть необходимость перекладки на максимальный угол. Поэтому коэффи-

202

циент загрузки рулевого устройства принимаем равным в первом случае кы —

= 0,5, во втором — £ м = 0 , 9 . Коэффициент загрузки двигателя: в ходовом режиме

в маневренном и аварийном режимах

^ Р е ж = 0,5-0,77-98,8 = 38 кВт;

QQ

5 Р е ж = = 43,7 к В А .

ѵ0,87 — -

ределяем максимально длительную нагрузку электростанции в каждом режиме, для чего значения коэффициентов одновременности k0i и k0z принимаем равными

koi = 0,9; k02 — 0,5.

С целью упрощения примера коэффициенты k0i и k02 принимаем одинако­ выми для всех режимов работы судна, хотя в разных режимах они могут иметь различные значения.

Полученные значения нагрузки увеличиваем на 5% для учета потерь в элек­ трической сети.

Поскольку средневзвешенный коэффициент мощности потребителей во всех

Р

режимах cos ф с р в = — - > 0,8, то генераторы выбираем по активной мощности.

о

В соответствии со значениями потребляемой в рассматриваемых режимах актив­ ной мощности с учетом потерь в сети Рас установке на судовой электростанции

подлежат два основных и один резервный синхронные генераторы типа ГМС13-41-12 мощностью 320 кВт; £ / н о м = 4 0 0 В; / н о м - =578 А; яН ом=500 об/мин; cos ф=0,8; У] =92,5%.

Расчетная таблица выбора состава СЭС

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

АНАЛИТИЧЕСКИЙ МЕТОД РАСЧЕТА СУДОВОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

Мощность пожарных насосов Р п = 110 кВт (Р п >Рб . п) . Количество грузовых лебедок и кранов « = 1 6 шт.

Суммарная установленная мощность электродвигателей лебедок и кранов Р л = 6 2 6 кВт.

Мощность брашпиля Р е Р = 70 кВт.

Мощность компрессора пускового воздуха Р к . п = 10 кВт.

Рс т = 11 + 0.002D + Р п = П + 0,002-24 000+ 110= 169 кВт.

Расчетная мощность, необходимая для работы грузовых устройств,

Р г р = ^0,37 — - Ц ^ - | р л = ^0,37 — -b-^-j 626= 175 кВт.

Расчетная мощность электростанции

Р с т . г р = Ц + 0,002D + P r p = 11 + 0,002-24 000+ 175 = 234 кВт.

Маневренный режим

Ры = Рх + 0,8 ( Р б р + Р к .п ) = 398 + 0,8 (70 + 10) = 464 кВт.

ра = 1 , З Р Х = 1,3-398 = 517 кВт.

Таким образом, аналитический метод дал по сравнению с табличным мето­ дом заниженные значения мощностей судовой электростанции по режимам. Однако он подтвердил рациональность выбора двух основных и одного резерв­ ного генераторов мощностью по 320 кВт каждый.

212