Содержание

Введение 10

1 Полупроводниковые преобразователи в судовом электроприводе 11

Терморезистор 11

Фоторезисторы 12

2 Работа синхронных машин в качестве двигателя и генератора 18

Синхронная машина, работающая параллельно с сетью, автоматически переходит в двигательный режим, если к валу ротора приложен тормозной момент. При этом машина начинает потреблять из сети активную мощность и возникает электромагнитный вращающий момент. Частота вращения ротора остается неизменной, жестко связанной с частотой сети по соотношению п2 = п1 = 60f1/p, что является важнейшим эксплуатационным свойством синхронных двигателей. 18

Конструкция синхронной машины Конструкция статора синхронной машины принципиально не отличается от статора асинхронного двигателя. Он представляет из себя стальной цилиндрический магнитопровод, собранный из отдельных листов электротехнической стали. На внутренней поверхности магнитопровода имеются продольные пазы, в которых располагается обмотка статора. Обмотка статора синхронной машины трехфазная, аналогично трехфазной обмотке асинхронного двигателя. Три фазы обмотки статора смещены по его окружности друг относительно друга на 1/3 часть периода. Ротор синхронной машины может быть двух типов: явнополюсный (с явновыраженными полюсами) и неявнополюсный (с неявновыраженными полюсами). В машинах с большой частотой вращения по соображениям механической прочности ротор делается неявнополюсным Явнополюсный ротор синхронной машины (рис. 2.1) имеет магнитопровод 1, расположенный на валу машины. К магнитопроводу крепятся полюса с по люсными наконечниками 2. На полюсах располагается электрическая обмотка ротора 3, называемая обмоткой возбуждения. На рис. 2.1 показан двухполюсный ротор. Синхронная машина может иметь большее число полюсов. На рис. 2.2 показан явнополюсный ротор тихоходной синхронной машины большой мощности с числом полюсов, равным 16. 18

18

Рисунок 2.1 Явнополюсный ротор синхронной машины 18

19

Рисунок 2.2 Явнополюсный ротор гидрогенератора с числом полюсов 16 19

Обмотка возбуждения питается постоянным током и создает постоянное магнитное поле. Для соединения обмотки возбуждения с неподвижной электрической цепью служат два контактных кольца 4 (рис. 2.1), установленные на валу ротора. К каждому из колец подсоединен один из выводов обмотки возбуждения. К наружной поверхности контактных колец прижимаются неподвижные электрические щетки 5. При вращении ротора кольца своей поверхностью скользят по неподвижным щеткам, обеспечивая скользящий электрический контакт. Устройство и работа щеточного узла аналогичны асинхронному двигателю с фазным ротором. Различия лишь в количестве контактных колец и щеток. Фазная обмотка ротора асинхронного двигателя требует три контактных кольца, а обмотка возбуждения синхронной машины – два. Неявнополюсный ротор синхронной машины (рис. 2.3) имеет цилиндрический магнитопровод 1 (сердечник) с продольными пазами на его поверхности. Обмотка возбуждения 3 распределена в пазах сердечника ротора таким образом, что при питании постоянным током она создает постоянное магнитное поле. Для соединения обмотки возбуждения с неподвижной электрической цепью также используются контактные кольца 4 и электрические щетки 5. 19

20

Рисунок 2.3 Неявнополюсный ротор синхронной машины 20

20

Рисунок 2.4 Условное обозначение синхронной машины в схемах. а – с явнополюсным ротором; б – с неявнополюсным ротором 20

Рисунок 2.5 . Схема включения синхронного генератора 21

Обмотка возбуждения синхронного генератора подключена к источнику постоянного тока (возбудителю) с напряжением Uв и создает постоянное магнитное поле возбуждения. Магнитный поток возбуждения замыкается в магнитной цепи синхронного генератора как показано силовыми линиями на рисунке 2.6. 21

21

Рисунок 2.6 Принцип действия синхронного генератора 21

Ротор генератора вращается турбиной Т (рис. 2.5) или приводным двигателем с частотой вращения n0. Постоянное магнитное поле, создаваемое обмоткой возбуждения, вращается вместе с ротором. При этом силовые линии пересекают проводники неподвижной обмотки статора и проявляется индукционное действие магнитного поля. Т.е. в неподвижной обмотке статора индуцируется ЭДС. При повороте двухполюсного ротора (рис. 2.6) на 1800 полярность магнитного поля меняется, при этом меняется направление ЭДС в обмотке статора. 21

При синусоидальном законе распределения индукции в воздушном зазоре закон изменения ЭДС во времени также будет синусоидальным 21

Таким образом, в обмотке статора индуцируется переменная синусоидальная ЭДС: 21

21

Частота f этой ЭДС зависит от частоты вращения ротора. Один оборот двухполюсного ротора на рис. 9 определяет период изменения ЭДС. Следовательно частота ЭДС пропорциональна частоте вращения ротора: 21

21

где n0 – частота вращения ротора, измеряемая в об/мин. 22

Соотношение (2) справедливо для двухполюсного синхронного генератора, показанного на рис. 9. В многополюсном генераторе частота ЭДС возрастает пропорционально числу пар полюсов p. Частота ЭДС многополюсного генератора определяется соотношением: 22

22

Как было отмечено, обмотка статора является симметричной трехфазной обмоткой, т.е. три фазы обмотки одинаковы и расположены в пазах статора таким образом, что сдвинуты по окружности друг относительно друга на 1/3 часть периода. Следовательно, в каждой фазе обмотки статора индуцируются синусоидальные ЭДС, одинаковые по амплитуде, но отличающиеся по фазе на 1/3 часть периода (или 1200 ). Таким образом, синхронный генератор является симметричным трехфазным источником электроэнергии ,т.е преобразует механическую энергию турбины (приводного двигателя) в электрическую энергию трехфазного тока. К обмотке статора синхронного генератора подключается трехфазный потребитель электроэнергии, либо обмотка статора подключается к трехфазной сети для совместной параллельной работы с другими трехфазными источниками (рис. 8). 22

3. Принцип действия синхронного двигателя. 22

Схема включения синхронного двигателя для привода рабочего механизма показана на рис. 10. Обмотка статора синхронного двигателя подключается к трехфазному источнику электроэнергии или к трехфазной сети. Аналогично трехфазной обмотке статора асинхронного двигателя она создает вращающееся магнитное поле (см. раздел 2.2) 22

Рисунок 2.7 . Схема включения синхронного двигателя 23

Частота вращения магнитного поля n0 определяется частотой тока в обмотке f и числом пар полюсов p: 23

23

Обмотка возбуждения синхронного двигателя подключена к источнику постоянного тока и создает постоянное магнитное поле. Таким образом, ротор синхронного двигателя является постоянным электромагнитом, находящимся в магнитном поле статора. При этом полюс магнитного поля статора притягивает противоположный полюс ротора, стремясь совместить их магнитные оси. Вращаясь, магнитное поле статора увлекает за собой ротор с его магнитным полем, и ротор вращается с частотой вращения магнитного поля n0. Ротор и магнитное поле статора вращаются синхронно. Таким образом, синхронный двигатель, потребляя электрическую энергию от трехфазного источника, вращает рабочий механизм, передавая ему механическую энергию. Частота вращения ротора синхронного двигателя определяется частотой вращения магнитного поля статора и не зависит от момента нагрузки на валу. Механическая характеристика синхронного двигателя (зависимость частоты вращения n от вращающего момента M) изображается графически горизонтальной линией (рис. 11). 23

24

Рисунок 2.8 Механическая характеристика синхронного двигателя 24

3 Cпособы повышения сопротивления изоляции 24

Контроль величины сопротивления изоляции осуществляется щитовыми (стационарными) и переносными мегомметрами. Щитовыми мегомметрами сопротивление изоляции контролируется постоянно на работающем электрооборудовании, т.е. находящемся под напряжением. Переносными мегомметрами сопротивление изоляции контролируется на неработающем электрооборудовании, не на находящемся под напряжением. Величина сопротивления изоляции контролируется для предотвращения поражения электрическим током обслуживающего персонала и для предотвращения выхода из строя электрооборудования. 24

При снижении сопротивления изоляции ниже допустимой величины срабатывает звуковой и световой сигналы. Вахтенная служба при срабатывании АПС выключает звуковой сигнал, а красная сигнальная лампа продолжает гореть мигающим светом. Электромеханик должен приступить к определению места снижения сопротивления изоляции. 24

Определение места снижения сопротивления изоляции работающего электрооборудования производится поочередным отключением и включением потребителей на главном распределительном щите. Перед отключением ответственного электропотребителя необходимо включить его резервный. Как только мегомметр покажет нормальную величину сопротивления изоляции, значит, определен участок с пониженным сопротивлением изоляции. В этом случае на автомат потребителя вывешивается табличка «Не включать! Повреждено» и при помощи переносного мегомметра определяется точное место снижения сопротивления изоляции. 25

Существует несколько способов восстановления изоляции: 25

4 Регулировка числа оборотов электродвигателей постоянного тока и их защита 26

26

Рис. 4.1 Схема включения двигателя постоянного тока независимого возбуждения 26

26

5 Факторы повышения эффективности делового общения 28

6 Роль менеджмента, его задачи и эффективность. Понятие «управление». Организация как система управления, структура управления. Формальные и неформальные организации. Современные взгляды на менеджмент 30

Менеджмент - это одно из направлений современной экономической науки, направленное на создание, планирование и реализацию плана развития предприятия, организации, фирмы с целью максимизации потенциальной профита компании, создания устойчивой системы управления предприятием. Большое значение для развития фирмы играет стратегический менеджмент руководства компании. 31

7 Действия экипажа в нештатных ситуациях 34

7.1 Общие положения: 35

7.2 Организация действий экипажа при чрезвычайных ситуациях на судне: 37

7.3 Организация обеспечения непотопляемости судна: 40

7.4 Организация пожарной безопасности судна: 43

7.5 Маневрирование судна в аварийных ситуациях 48

8 Классификация сорбентов, применяемых для сбора нефти и нефтепродуктов 51

8.1 Классификация сорбентов для нефтепродуктов: 51

Органические 51

Основные вещества и их характеристики 51

Органические минеральные 52

Основные вещества и их характеристики 52

Синтетические 52

Основные вещества и их характеристики 52

Обзор самых эффективных нефтяных сорбентов 53

Эколан-М 53

Экопросорб 53

Мегасорб 53

Заключение 54

Список использованной источников 55

Введение

Производственная плавательная практика направлена на формирование у практикантов профессиональных навыков и умений, приобретение первоначального практического опыта, на освоение рабочей профессии.

Основными целями учебной плавательной практики являются:

- выполнение практикантом установленного стажа работы на судне в составе палубной команды с обязательным привлечением к несению вахты у электромеханика под руководством квалифицированного лица командного состава судна;

- прохождение начальной практической подготовки;

- ознакомление с судном, организацией работы и судовой службы;

Задачами учебной плавательной практики являются:

- изучение устройства судна, терминов и определений, употребляемых на судне;

- ознакомление с приемами эксплуатации судовых устройств;

- изучение процедуры вахтенной службы электромеханика на ходу и на стоянке судна у причала и на якоре;

Приобрести первичные навыки:

- действий по тревогам;

- борьбы за живучесть судна;

- использования спасательных средств и средств индивидуальной защиты;

- выполнения судовых работ;

- обеспечение безопасности плавания.

1 Полупроводниковые преобразователи в судовом электроприводе Терморезистор

Терморезистор (термистор) - это полупроводниковый резистор, в котором используется зависимость электрического сопротивления от температуры. Изменение температуры терморезистора, а следовательно, его сопротивление может быть вызвано либо изменением температуры окружающей среды, либо нагревом терморезистора проходящим через него током, либо воздействием обоих этих факторов (терморезисторы с прямым подогревом). Некоторые типы терморезисторов имеют специальную подогревающую обмотку, электрически не связанную с терморезистором, служащих для его подогрева (терморезисторы косвенного подогрева).

Температурная зависимость сопротивления, показывающая, как изменяется сопротивление терморезистора в рабочем интервале температур.

Для большинства терморезисторов эта зависимость определяется отношением:

где RT1, RT2 - сопротивления терморезистора при абсолютных температурах Т1 и Т2 соответственно; В - постоянный коэффициент.

Температурный коэффициент сопротивления %/град,

где ∆R - изменение сопротивления терморезистора, вызванное малым изменением температуры окружающей среды ∆Т (параметр рассматривается при какой-либо определённой температуре). Зависимость сопротивления терморезистора от температуры приведена на рисунке. В зависимости от знака TKR различают терморезисторы с отрицательным и положительным температурным коэффициентом. Терморезисторы с положительным TKR называют позисторами. Вольтамперная характеристика определяет зависимость тока через терморезистор от приложенного к нему напряжения (при условии теплового равновесия между телом терморезистора и внешней средой). Типовая вольтамперная характеристика терморезистора представлена на рисунке (пунктиром показана смещённая характеристика при более высокой температуре окружающей среды или при большем токе подогрева).

Фоторезисторы

Фоторезисторами называют полупроводниковые приборы, проводимость которых меняется под действием света.

Рисунок 1.1 Монокристаллический фоторезистор

Рисунок 1.2 Пленочный фоторезистор

Рисунок 1.3 Включение фоторезистора в цепь постоянного тока

Конструкция монокристаллического и пленочного фоторезисторов показана на Рисунках. 1.1, 1.2. Основным элементом фоторезистора является в первом случае монокристалл, а во втором — тонкая пленка полупроводникового материала.

Если фоторезистор включен последовательно с источником напряжения (рис. 1.3) и не освещен, то в его цепи будет протекать темновой ток:

где Е — ЭДС источника питания; RT — величина электрического сопротивления фоторезистора в темноте, называемая темновым сопротивлением; RH — сопротивление нагрузки. При освещении фоторезистора энергия фотонов расходуется на перевод электронов в зону проводимости.

Количество свободных электронно-дырочных пар возрастает, сопротивление фоторезистора падает, и через него течет световой ток, обусловленный формулой:

Р азность между световым и темновым током дает значение тока 1ф, получившего название первичного фототока проводимости

Когда лучистый поток мал, первичный фототок проводимости практически безынерционен и изменяется прямо пропорционально величине лучистого потока, падающего на фоторезистор. По мере возрастания величины лучистого потока увеличивается число электронов проводимости. Двигаясь внутри вещества, электроны сталкиваются с атомами, ионизируют их и создают дополнительный поток электрических зарядов, получивший название вторичного фототока проводимости. Увеличение числа ионизированных атомов тормозит движение электронов проводимости. В результате этого изменения фототока запаздывают во времени относительно изменений светового потока, что определяет некоторую инерционность фоторезистора.

Фоторезистор (от фото- и резистор), представляет собой полупроводниковый резистор, омическое сопротивление которого определяется степенью освещенности. В основе принципа действия фоторезисторов лежит явление фотопроводимости полупроводников. Фотопроводимость — увеличение электрической проводимости полупроводника под действием света. Причина фотопроводимости — увеличение концентрации носителей заряда — электронов в зоне проводимости и дырок в валентной зоне. Светочувствительный слой полупроводникового материала в таких сопротивлениях помещен между двумя токопроводящими электродами. Под воздействием светового потока электрическое сопротивление слоя меняется в несколько раз (у некоторых типов фотосопротивлений оно уменьшается на два-три порядка). В зависимости от применяемого слоя полупроводникового материала фотосопротивления подразделяются на сернисто-свинцовые, сернисто-кадмиевые, сернисто-висмутовые и поликристаллические селено-кадмиевые. Фотосопротивления обладают высокой чувствительностью, стабильностью, они экономичны и надежны в эксплуатации. В целом ряде случаев они с успехом заменяют вакуумные и газонаполненные фотоэлементы.

Выпрямительные диоды

Выпрямительным диодом называется полупроводниковый диод, предназначенный для преобразования переменного тока в постоянный в силовых цепях, то есть в источниках питания. Выпрямительные диоды всегда плоскостные, они могут быть германиевые или кремниевые.

Германиевые диоды лучше кремниевых тем, что имеют меньшее прямое падение напряжения. Кремниевые диоды превосходят германиевые по диапазону рабочих температур, по максимально допустимому обратному напряжению, а также имеют меньший обратный ток. Если выпрямленный ток больше максимально допустимого прямого тока диода, то в этом случае допускается параллельное включение диодов. Добавочные сопротивления Rд величиной от единиц до десятков Ом включаются с целью выравнивания токов в каждой из ветвей. Если напряжение в цепи превосходит максимально допустимое обратное напряжение диода, то в этом случае допускается последовательное включение диодов. Шунтирующие сопротивления величиной несколько сот кОм включают для выравнивания падения напряжения на каждом из диодов.

Диод – двухэлектродный полупроводниковый прибор с одним p–n-переходом, обладающий односторонней проводимостью тока. Существует много различных типов диодов – выпрямительные, импульсные, туннельные, обращенные, сверхвысокочастотные диоды, а также стабилитроны, варикапы, фотодиоды, светодиоды и др.

Работа выпрямительного диода объясняется свойствами электрического p–n-перехода. Вблизи границы двух полупроводников образуется слой, лишенный подвижных носителей заряда (из-за рекомбинации) и обладающий высоким электрическим сопротивлением, – так называемый запирающий слой. Этот слой определяет контактную разность потенциалов (потенциальный барьер).

Если к p–n-переходу приложить внешнее напряжение, создающее электрическое поле в направлении, противоположном полю электрического слоя, то толщина этого слоя уменьшится и при напряжении 0,4 - 0,6 В запирающий слой исчезнет, а ток существенно возрастет (этот ток называют прямым). При подключении внешнего напряжения другой полярности запирающий слой увеличится и сопротивление p–n-перехода возрастет, а ток, обусловленный движением неосновных носителей заряда, будет незначительным даже при сравнительно больших напряжениях. Прямой ток диода создается основными, а обратный – неосновными носителями заряда. Положительный (прямой) ток диод пропускает в направлении от анода к катоду.

Кремниевые диоды обладают малыми обратными токами, более высокой рабочей температурой (150 - 200 °С против 80 - 100 °С), выдерживают большие обратные напряжения и плотности тока (60 - 80 А/см2 против 20 - 40 А/см2). Кроме того, кремний – широко распространенный элемент (в отличие от германиевых диодов, который относится к редкоземельным элементам). К преимуществам германиевых диодов можно отнести малое падение напряжения при протекании прямого тока (0,3 - 0,6 В против 0,8 - 1,2 В). Кроме названных полупроводниковых материалов, в сверхвысокочастотных цепях используют арсенид галлия GaAs. Полупроводниковые диоды по технологии изготовления делятся на два класса: точечные и плоскостные.

Точечный диод образуют Si- или Ge-пластина n-типа площадью 0,5 - 1,5 мм2 и стальная игла, образующая p–n-переход в месте контакта. В результате малой площади переход имеет малую емкость, следовательно, такой диод способен работать в высокочастотных цепях. Но ток через переход не может быть большим (обычно не более 100 мА).

Плоскостной диод состоит из двух соединенных Si- или Ge-пластин с разной электропроводностью. Большая площадь контакта ведет к большой емкости перехода и относительно низкой рабочей частоте, но проходящий ток может быть большим (до 6000 А).

Основными параметрами выпрямительных диодов являются: – максимально допустимый прямой ток Iпр.max, – максимально допустимое обратное напряжение Uобр.max, – максимально допустимая частота fmax. По первому параметру выпрямительные диоды делят на диоды: – малой мощности, прямой ток до 300 мА, – средней мощности, прямой ток 300 мА - 10 А, – большой мощности – силовые, максимальный прямой ток определяется классом и составляет 10, 16, 25, 40, - 1600 А.

Импульсные диоды применяются в маломощных схемах с импульсным характером подводимого напряжения. Отличительное требование к ним – малое время перехода из закрытого состояния в открытое и обратно (типичное время 0,1 - 100 мкс). УГО импульсных диодов такое же, как у выпрямительных диодов.

Стабилитрон

Стабилитрон - это специальный полупроводниковый диод, работающий в режиме пробоя и предназначенный для стабилизации напряжения. В зарубежной литературе стабилитрон называют диодом Зенера (Zener diode), по имени Кларенса Зенера, который открыл один из механизмов электрического пробоя. Вообще существует тунельный, лавинный и тепловой пробои. На первых двух стабилитроны работают, а от последнего они выходят из строя. Но о пробоях мы рассуждать не будем, нам нужно понять, что такое стабилитрон, каков принцип его работы и как его можно использовать. Стабилитрон это тоже диод, но предназначен он не для выпрямления переменного тока, хотя и может выполнять такую функцию, а для стабилизации, т.е. поддержания постоянства напряжения в цепях питания радиоэлектронной аппаратуры.

Внешний вид одной из конструкций наиболее распространенных среди радиолюбителей стабилитронов и его графическое обозначение показаны на (рис. 1.4). По устройству и принципу работы кремниевые стабилитроны широкого применения аналогичны плоскостным выпрямительным диодам. Но работает стабилитрон не на прямом участке вольт — амперной характеристики, как выпрямительные или высокочастотные диоды, а на обратной ветви вольт — амперной характеристики, где незначительное обратное напряжение вызывает значительное увеличение обратного тока через прибор.

Рисунок 1.4 — Стабилитрон и его графическое обозначение на схемах.

1.5 Тиристоры: диодный тиристор; триодный тиристор

Тиристор - это полупроводниковый прибор, работающие в двух устойчивых состояниях – низкой проводимости (тиристор закрыт) и высокой проводимости (тиристор открыт). Конструктивно тиристор имеет три или более p-n – переходов и три вывода. XI-16 Кроме анода и катода, в конструкции тиристора предусмотрен третий вывод (электрод), который называется управляющим. Тиристор предназначен для бесконтактной коммутации (включения и выключения) электрических цепей. Характеризуются высоким быстродействием и способностью коммутировать токи весьма значительной величины (до 1000 А). Постепенно вытесняются коммутационными транзисторами.

Рисунок 1.5 - Условно - графическое обозначение тиристоров

Динисторы (двухэлектродные) - как и обычные выпрямительные диоды имеют анод и катод. С увеличением прямого напряжения при определенном значении Ua = Uвкл динистор открывается.

Тиристоры (тринисторы - трехэлектродные) - имеют дополнительный управляющий электрод; Uвкл изменяется током управления, протекающим через управляющий электрод. Для перевода тиристора в закрытое состояние необходимо подать напряжение обратное (- на анод, + на катод) или уменьшить прямой ток ниже значения, называемого током удержания.

Запираемый тиристор – может быть переведен в закрытое состояние подачей управляющего импульса обратной полярности. Тиристоры: принцип действия, конструкции, типы и способы включения

Симисторы (симметричные тиристоры) - проводят ток в обоих направлениях. Тиристоры применяются в качестве бесконтактных переключателей и управляемых выпрямителей в устройствах автоматики и преобразователях электрического тока. В цепях переменного и импульсных токов можно изменять время открытого состояния тиристора, а значит и время протекания тока через нагрузку. Это позволяет регулировать мощность, выделяемую в нагрузке. Тиристором называют полупроводниковый прибор с тремя (или более) p-n-переходами, вольт-амперная характеристика которого имеет участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением и который используется для коммутаций в электрических цепях.