6. Судовые электроприводы.

Судовые электроприводы на современных судах потребляют 70-75% мощности судовой электростанции. В своем составе они имеют двигатели постоянного, переменного тока, индукторные и вентильные двигатели. И, как правило, режимы работы СЭЭС определяются режимами работы электроприводов.

Основные единицы измерения.

l –длина, путь, м;

m – масса, кг;

t – время, с;

F – сила, H; кГс = 9,81 Н;

V= dl/dt – скорость поступательного движения, м/с;

a = dV/dt– ускорение линейное, м/с²;

φ – угол поворота, рад;

ω = dφ/dt – угловая скорость, рад/с;

ε = d ω /dt – угловое ускорение, рад/с²;

M – момент, H·м;

A(W) – работа, энергия, Дж;

P – мощность, Вт;

J – момент инерции, кг м²;

GD² – маховый момент, кг м²;

GD²=4J.

Рис. 6.1.

Электропривод – электромеханическое устройство, состоящее из электродвигательного, преобразовательного, передаточного и управляющего устройств, предназначено для приведения в движение исполнительных органов и управления этим движением.

Преобразовательное устройство предназначено для преобразования сетевого напряжения (тока) в параметры для питания электродвигателя, например трансформаторы, выпрямительные устройства, инверторы напряжения, тока и т.д.

Электродвигатели служат для преобразования электрической энергии в механическую, как правило, вращательного движения.

Механическая передача или передаточное устройство предназначено для преобразования механической энергии вращательного движения в механическую энергию поступательного движения или вращательного через редуктор.

Исполнительный (рабочий) орган осуществляет производственные или технологические операции по обработке изделий, перемещению груза, ленты конвейера и т.д.

Управляющее устройство служит для управления режимами работы электропривода посредством выработки сигнала управления, как на основе задающих воздействий (программ), так и совместно с обратными связями регулирования или на основе следящей системы.

6.1. Определение моментов инерции.

Любая электромеханическая система включает, как правило, элементы вращательного и поступательного движения от электродвигателя к рабочему органу механизма. Циклы работы электропривода состоят из пуска, ускорения системы, установившегося режима, замедления до полной остановки.

Для расчета режимов работы необходимо определить моменты инерции рабочего органа (механизма) и элементов электропривода.

Ниже приведены примеры определения моментов инерции некоторых простейших электромеханических систем, используемых в судовых электроприводах.

Задача. Компрессор приводится в движение двигателем типа АК-112-8 с номинальными данными: U_ном=380В; Р_ном=160кВт; n_ном=735об/мин. Вал двигателя непосредственно соединен с валом компрессора и маховиком (рис. 6.2). Момент инерции соединительной муфты и коленчатого вала составляют соответственно 5% и 3% от момента инерции маховика. Материал маховика – чугун с удельным весом γ=7,5 т/м³. Определить момент инерции привода.

Рис 6.2.

Решение:

1)Определяем массу маховика без пустот

Тогда момент инерции

2) Находим возможный момент инерции осевой пустоты

3) Определяем возможный момент инерции полых выемок

Поскольку таких выемок в маховике две, суммарный момент инерции равен

всего привода

Задачи для самостоятельного решения.

Электродвигатель с маховым моментом GD² =20кгм² и маховиком, представленным на рисунке 6.3 изготовлен из стали с удельным весом γ=7,8т/м. Определить момент инерции вращающихся частей, γ=7,8т/м³.

Рис. 6.3.

Ответ: J = 8,95 кг·м² .

Электродвигатель с маховым моментом GD² =10кгм² и маховиком, представленным на рисунке 6.4 изготовлен из стали с удельным весом γ=7,8т/м³. Определить момент инерции вращающихся частей.

Рис.6.4.

Ответ: J = 2,72 кг·м².