10 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ

10.1ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

10.1.1Материалы валов гребных двигателей, генераторов и муфт, встроенных в валопровод,

должны отвечать требованиям 3.7 части X I I I «Материалы».

10.1.2Генераторы переменного тока вместе с системами автоматического регулирования напря­ жения должны поддерживать ток не менее трех­ кратного номинального в течение 2 с в установив­ шемся режиме короткого замыкания.

10.1.3Генераторы гребных электрических установок и гребные электрические двигатели, а в обоснованных случаях и другие машины должны иметь обогрев для поддержания температуры по крайней мере на 3° выше температуры окру­ жающего воздуха.

10.1.4Валогенераторы, вмонтированные в валопровод главной механической установки, должны иметь разъемные статоры и подшипни­ ковые щиты, если расположение вала исключает возможность смещения статора в направлении вала от ротора. Такие валогенераторы должны иметь воздушный зазор, исключающий механическое касание ротора и статора при наиболее неблаго­ приятных условиях эксплуатации.

10.1.5Роторы и якоря электрических машин переменного и постоянного тока должны выдер­ живать в течение 2 мин без повреждения и остаточных деформаций следующую повышенную частоту вращения:

.1 генераторы, вращающиеся преобразователи, электрические муфты и тормоза — 120 % номи­ нальной частоты вращения, по крайней мере на 3 % выше наибольшей частоты вращения, возникающей при переходном процессе;

.2 электрические двигатели с последовательным возбуждением — 120 % наибольшей допустимой частоты вращения, указанной на фирменной табличке, однако не менее 150 % номинальной частоты вращения;

.3 все остальные электрические двигатели, кроме указанных выше, — 120 % наибольшей частоты вращения на холостом ходу.

10.1.6Если машина сконструирована таким образом, что после установки на судне ее нижняя часть будет находиться ниже настила, то забор воздуха для ее вентиляции не должен произ­ водиться в нижней части машины.

10.1.7Для машин, предназначенных для установки на открытой палубе, не рекомендуется применение вентиляторов наружного охлаждения.

10.1.8Мощность электродвигателей, получаю­ щих питание от источника электрической энергии, не отвечающего требованиям 2.2.1.3, должна быть рассчитана с учетом дополнительного нагрева от высших гармонических составляющих.

10.2КОНТАКТНЫЕ КОЛЬЦА, КОЛЛЕКТОРЫ И ЩЕТКИ

10.2.1Электрические машины постоянного тока, предназначенные для привода гребных установок, и электрические машины постоянного тока мощностью 200 кВт и более должны иметь смотровые окна, обеспечивающие возможность наблюдения за состоянием коллектора и щеток без демонтажа крышек.

10.2.2Допустимая величина износа коллек­ торных пластин или контактных колец должна быть указана на их торцевой стороне. Эту величину следует принимать не менее 20 % высоты коллек­ торов или контактных колец.

10.2.3Для якорей массой более 1000 кг должна быть предусмотрена возможность обработки коллектора без выемки якоря из машины.

10.2.4Отвод тока от щетки должен произво­ диться гибким медным проводом. Использование пружин щеткодержателя для отвода тока не допускается.

10.2.5Положение щеток в электрических машинах постоянного тока должно быть четко и надежно обозначено.

10.2.6Коллекторные машины должны работать практически без искрения при любой нагрузке в пределах от холостого хода до номинальной. При требуемых перегрузках, реверсировании и пуске машин не должно появляться искрение в такой степени, чтобы возникали повреждения щеток или коллекторов.

10.3п о д ш и п н и к и

10.3.1Конструкция подшипников должна ис­ ключать возможность разбрызгивания и протекания масла вдоль вала и проникновение его на обмотки машины или на части, находящиеся под напря­ жением.

10.3.2Корпуса подшипников скольжения должны снабжаться отверстием для слива избыточ­ ного количества масла и крышкой в верхней части корпуса, а на машинах мощностью 100 кВ-А и более должны устанавливаться указатели уровня масла.

10.3.3Система смазки под давлением должна снабжаться устройством для контроля давления масла, поступающего в подшипник.

10.3.4Для машин гребной электрической установки, а в обоснованных случаях также для других машин, следует принимать меры, препят­ ствующие протеканию блуждающих токов через подшипники скольжения.

10.3.5Подшипники генераторов, приводимых в действие ремнями или цепями от главной механи­ ческой установки судна, должны быть спроек­ тированы с учетом воздействия поперечных сил.

10.4Д А Т Ч И К И ТЕМПЕРАТУРЫ

10.4.1Статоры электрических машин перемен­ ного тока мощностью свыше 5000 кВт или с осевой длиной активной стали более 1000 мм должны снабжаться датчиками температуры, расположен­ ными в тех местах машины, где можно ожидать наиболее высокие температуры.

10.4.2В электрических двигателях с кратко­ временными или повторно кратковременными режимами работы рекомендуется устанавливать встроенные датчики температуры.

10.4.3 В электрических двигателях привода брашпилей рекомендуется применять защиту от перегрузок в виде встроенных датчиков температуры, подобранных таким образом, чтобы устройство защиты отключало электрический двигатель при превышении температуры, допустимой для применяемой изоляции, более чем на 30 %.

Выводы от датчиков должны располагаться в легкодоступном месте.

10.5П Е Р Е Г Р У З К А

10.5.1Генераторы должны быть такой конструк­ ции, чтобы после нагрева до установившейся температуры, соответствующей номинальной нагрузке, они могли выдерживать перегрузку по току в соответствии с табл. 10.5.1.

10.5.2Электрические двигатели должны быть такой конструкции, чтобы они могли развивать без остановки или внезапного изменения частоты враще­ ния увеличенные моменты, указанные в табл. 10.5.2.

10.5.3Для гребных электрических двигателей параметры по превышению вращающего момента и продолжительности перегрузки, указанные в 10.5.2, являются предметом специального рассмотрения Регистром.

10.6ГЕНЕРАТОРЫ П Е Р Е М Е Н Н О Г О Т О К А

10.6.1 Общие требования.

10.6.1.1Каждый генератор переменного тока должен иметь отдельную независимую систему автоматического регулирования напряжения.

10.6.1.2Генераторы переменного тока должны обладать достаточным резервом возбуждения для поддержания в течение 2 мин номинального напряжения с точностью 10 % при перегрузке генератора током, равным 150 % номинального, и коэффициенте мощности, равном 0,6.

10.6.1.3Защиты генераторов переменного тока должны отвечать требованиям 8.2.

10.6.2 Регулирование напряжения.

10.6.2.1Генераторы переменного тока должны иметь системы автоматического регулирования напряжения, обеспечивающие поддержание напряжения в пределах +2,5 % (аварийные генераторы — ± 3 , 5 % ) от номинального при изменении нагрузки от нуля до номинальной при номинальном коэффициенте мощности. При этом частота вращения должна быть в пределах, указанных в 2.11.3 части I X «Механизмы».

10.6.2.2 Внезапное изменение симметричной нагрузки генератора, работающего при номинальной

частоте вращения и номинальном напряжении, при имеющихся токе и коэффициенте мощности, не должно вызывать снижения напряжения ниже 85 % и повышения выше 120 % от номинального значения. После окончания переходных процессов напряжение генератора должно восстанавливаться в течение не более 1,5 с с отклонением от номинального значения в пределах ± 3 %. Для аварийных агрегатов эти значения могут быть увеличены по времени до 5 с и по напряжению до ± 4 % номинального.

При отсутствии точных данных о максимальной внезапной нагрузке, включаемой при имеющейся нагрузке генератора, можно применять нагрузку величиной 60 % номинального тока с коэффи­ циентом мощности 0,4 и менее, включаемой при холостом ходе и потом выключаемой. При этом частота вращения должна быть в пределах, оговоренных в 2.11.3 части I X «Механизмы».

напряжения не должно быть более 5 % от пикового значения его основной гармонической составляющей.

10.7ГЕНЕРАТОРЫ П О С Т О Я Н Н О Г О Т О К А

10.7.1Общие требования.

10.7.1.1Генераторы постоянного тока смешан­ ного возбуждения и генераторы постоянного тока с параллельным возбуждением должны иметь автоматические системы регулирования напряжения.

10.7.1.2Защита генераторов постоянного тока должна отвечать требованиям 8.2.

10.7.2 Регулирование напряжения.

10.7.2.1Регуляторы напряжения генераторов постоянного тока смешанного возбуждения должны обеспечивать в холодном состоянии возможность понижения напряжения холостого хода не менее чем на 10 % ниже номинального напряжения генератора с учетом увеличения частоты вращения на холостом ходу.

10.7.2.2Ручные регуляторы напряжения должны быть изготовлены таким образом, чтобы поворот их органов управления по часовой стрелке вызывал повышение напряжения.

10.7.2.3Регуляторы напряжения для генера­ торов постоянного тока с параллельным воз­ буждением должны быть изготовлены таким образом, чтобы при снятии возбуждения обмотка возбуждения замыкалась на разрядный контур.

10.7.2.4Генераторы постоянного тока смешан­ ного возбуждения должны иметь независимые устройства для регулирования напряжения с точностью до ± 1 % для генераторов мощностью

до 100 кВт и до ± 0,5 % для генераторов мощностью выше 100 кВт. Указанные пределы регулирования должны поддерживаться в холодном и нагретом состоянии, а также при любой нагрузке в пределах рабочих нагрузок генераторов.

10.7.2.5 Агрегаты постоянного тока с генера­ торами смешанного возбуждения должны иметь такие внешние характеристики, чтобы напряжение нагретого генератора, установленное на номиналь­

более чем на ±1, 5 % для генераторов мощностью 50 кВт и более, а также более чем на ±2, 5 % для генераторов меньшей мощности.

Изменение напряжения между 20 и 100 % номи­ нальной нагрузки генератора смешанного возбуж­ дения не должно превышать следующих величин:

10.7.2.6 Агрегаты постоянного тока с генера­ торами параллельного возбуждения должны иметь такие внешние характеристики генераторов и автоматические регуляторы напряжения, чтобы при изменении нагрузки от холостого хода до номинальной напряжение поддерживалось с точностью ±2, 5 % номинального.

10.8Э Л Е К Т Р О М А Г Н И Т Н Ы Е Т О Р М О З А

10.8.1Срабатывание тормоза (затормаживание) должно происходить при исчезновении напряжения на катушке тормоза.

10.8.2Понижение напряжения на 30 % от номинального при нагретом состоянии тормоза не должно вызывать затормаживания.

10.8.3Электромагнитные тормоза должны допускать возможность ручного растормаживания.

10.8.4Электромагнитные тормоза должны иметь, по крайней мере, две нажимные пружины.

10.8.5Обмотки параллельного возбуждения электромагнитного тормоза со смешанным воз­ буждением должны быть такими, чтобы они могли удержать тормоз в расторможенном состоянии даже тогда, когда через последовательную обмотку не протекает ток.

10.8.6Обмотки параллельного возбуждения тормозов должны быть изготовлены или защищены таким образом, чтобы они не могли повреждаться при перенапряжениях, возникающих во время их выключения (см. также 5.4.3).

10.9А С И Н Х Р О Н Н Ы Е ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ, П И Т А Е М Ы Е

ОТ П О Л У П Р О В О Д Н И К О В Ы Х ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

ЧА С Т О Т Ы (ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ Ч А С Т О Т Ы )

10.9.1Асинхронные электродвигатели, питаемые от преобразователей частоты, должны иметь резерв мощности, для предотвращения перегрева, вызван­ ного несинусоидальностью кривой напряжения.

10.9.2Обмотки статора асинхронных электро­ двигателей мощностью до 100 кВт, питаемые от преобразователя частоты, должны быть двухслой­ ными или однослойными с равной длиной проводников с усиленной изоляцией класса F или Н.

10.9.3 Для снижения перенапряжений в статорных обмотках асинхронного электро­ двигателя, питаемого от преобразователя частоты с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) следует:

.1 применять соединение фаз обмоток статора в звезду;

.2 оптимально подбирать полные сопротивления обмотки статора электродвигателя и кабеля между электродвигателем и преобразователем частоты;

.3 использовать алгоритм управления преобразо­ вателем частоты, ограничивающий минимальное значение длительности импульса и паузы между импульсами.