Рулевой электропривод по системе генератор-двигатель.

Рис. 2.120. Принципиальная схема рулевого привода по системе Г - Д.

Рулевой привод по системе Г-Д (рис. 2.120) состоит из двигатель - генераторного агрегата с асинхронным двигателем M1 и генератором постоян­ного тока с независимой обмоткой возбуждения LG1 с размагничивающей об­моткой LG2, исполнительного двигателя М2 с независимым возбуждением, кнопочного поста управления и конечных выключателей S4 и S5.

Первичный двигатель M1 запускается включением в судовую сеть и в начале вращает невозбужденный генератор. При включении цепей управления в сеть постоянного тока получает питания обмотка возбуждения LM2 исполните­льного двигателя. Требуемое направление вращения этого двигателя устанав­ливают нажатием соответствующей кнопки S1 или S2. При нажатии кнопки S1 ток пойдет от X1 сети через конечный выключатель S4, верхний контакт кноп­ки S1, обмотку LG1 резистор R, нижний контакт кнопки S2 и Х2 сети. Генера­тор возбудился, и двигатель M1 будет вращаться, перекладывая руль вправо. Если нажать кнопку S2, то направление тока в обмотке возбуждения и полярность генератора изменяются, и двигатель будет вращать­ся в другую сторону. Вращение будет продолжаться до тех пор, пока не отпу­щена кнопка.

Конечные выключатели S4 и S5 автоматически размыкают цепь обмотки возбуждения генератора при достижении рулем предельных углов перекладки. Для ускорения перекладки руля установлена кнопка S3. При одновременном нажатии кнопки S3 и какой либо из кнопок S1 и S2 ток в обмотку возбуждения пойдет, минуя резистор R, что приведет к увеличению возбуждения генератора и напряжения на зажимах якоря электродвигателя М2. Двигатель начинает вращаться быстрее. Размагничивающая обмотка генератора LG2 при увеличе­нии нагрузки двигателя уменьшает напряжение в силовой цепи и смягчает механическую характеристику.

§ 61. Электроприводы якорно-швартовных устройств

Якорно - швартовные устройства предназначены для отдачи, подъема и хранения якоря, удержания судна на якоре, а также для выполнения швартов­ных операций. В зависимости от способа расположения приводного электродвигателя и главного тягового вала якорно - швартовные устройства подразде­ляются на брашпили и шпили. У брашпиля тяговый вал расположен горизон­тально, а у шпиля - вертикально. Электропривод якорно - швартовных устройств оборудуется тормозным устройством, автоматически затормаживающим при­вод при его отключении или при исчезновении напряжения в питающей сети.

Работа электродвигателя якорно - швартовного устройства при съемке судна с якоря характеризуется кратковременным режимом с переменной нагруз­кой. Весь процесс съемке судна с якоря состоит из четырех стадий:

- выбирание свободно лежащей на грунте якорной цепи при постоянном тяговом усилии;

- выбирание якорной цепи со спрямлением цепной линии при переменном тяговом усилии;

- отрыв якоря от грунта при максимальном тяговом усилии;

- подъем якоря при переменном тяговом усилии;

Требования Регистра судоходства Украины к Якорно - швартовным устройствам.

Электроприводы якорно-швартовных устройств должны обеспечивать:

- надежность и безотказность в работе, возможность пуска в ход при полной нагрузке и максимальном моменте сопротивления;

- получения соответствующих скоростей подъема якоря и выбирания швартовного каната;

- удержание якоря на весу при прекращении подачи электроэнергии;

- удобство, простоту управления и обслуживания;

- безопасность спуска якоря.

Мощность приводного двигателя якорного механизма должна обеспечить непрерывное выбирание в течение 30 минут одной якорной цепи с якорем нормальной держащей силы со скоростью не менее 0,15 м/с при тяговом уси­лии Р , Н, на звездочке (Р , зависит от категории цепи и калибра якорной цепи).

Привод швартовного механизма должен обеспечивать непрерывное выбирание швартовного троса при нормальном тяговом усилии с номинальной скоростью в течение не менее 30 минут. Скорость выбирания швартовного троса на первом слое набивки на барабане зависит для каждого конкретного случая от тягового усилия. Скорость выбирание троса с помощью швартовной головки при номинальном тяговом усилии должна быть не более 0,3 м/с.

При применении электрических двигателей переменного тока с коротко - замкнутым ротором электрические приводы якорного и швартовного механиз­ма после 30-минутной работы при номинальной нагрузке должны обеспечивать возможность стоянки под током электрического двигателя при номинальном напряжении в течение не менее 30 с для якорных механизмов и 15 с для швартовных механизмов. Для двигателей с переключаемыми полюсами это требова­ние действительно для работы двигателей с обмоткой, создающей наибольший пусковой момент.

Электрические двигатели постоянного тока и переменного тока с фазным ротором должны выдерживать указанный выше режим стоянки под током, но при моменте, в два раза превышающем номинальный, причем напряжение мо­жет быть ниже номинального.

После режима стоянки под током превышение температуры должно быть не более 130% допустимого значения для примененной изоляции.

У якорно - швартовных шпилей и швартовных лебедок на ступенях скоростей, предназначенных только для швартовных операций, должна быть предусмотрена защита от перегрузки электрического двигателя.

В судовой практике в основном применяются контроллерные и контакторные системы управления электроприводами якорно-швартовных механизмов.

На рис. 2.121. представлена схема контроллерного управления электропривода шпиля с двухскоростным электродвигателем переменного тока.

Получение двух скоростей двигателя М осуществляется изменением числа пар полюсов его статорной обмотки.

Состав схемы:

1. контроллер типа KB, 220B;

2. электродвигатель МАП 221-4/8-ОМ1 (асинхронный двухскоростной).

Работа схемы.

Подготовка схемы к пуску производится включением автоматического воздушного выключателя QF и выключателя SF (установлен на контроллере и включается, когда маховичек последнего находится в нулевом положении) при этом получает питание лампа HL подсветки шкалы амперметра, катушка линейного контактора КМ. Контактор срабатывает и его главными контактами подготавливаются к работе статорные обмотки электродвигателя М. Через свой вспомогательный замыкающий контакт КМ катушка контактора становится на самопитание. Привод готов к работе.

Рис. 2.121. Схема контроллерного управления электропривода шпиля с двухскоростным электродвигателем переменного тока.

При повороте маховичка контроллера в положение 1, например «Выби­рать» разомкнётся К1 и замкнутся контакты КЗ, К4, К6, К7, К8. Получат пита­ние катушка электромагнитного тормоза УВ и статорная (тихоходная) обмотка электродвигателя (через контакты К6, К7, К8). В положении 2 контакты К6, К7, К8 разомкнутся, а контакты К9, К10, К11 замкнутся и обеспечат подачу пита­ния на быстроходную обмотку двигателя. Остановка двигателя производится поворотом маховичка контроллера в нулевое положение.

При повороте контроллера в рабочее положение 1 и 2 «Травить» замкнутся его контакты К2, К5 вместо контактов КЗ, К4 при режиме «Выбирать». Замыкание других контактов произойдет аналогично рассмотренному положению «Выбирать». Однако произойдет изменение порядка чередование фаз (А и С) на статорной обмотке двигателя. Следовательно, изменится и направление его вращения.

В схеме предусмотрена защита двигателя от перегрузки с помощью тепло­вых реле КК1 - КК4.

При необходимости работы электропривода в условиях перегрузки контак­ты тепловых реле шунтируются нажатием кнопки SB. Нулевая защита осуществляется линейным контактором КМ, защита от токов короткого замыкания - автоматическим выключателем QF. Предохранители FU1, FU2 защищают цепь управления от токов короткого замыкания.

Схема предусматривает:

- пуск, реверсирование и остановку электродвигателя;

- работу на малой и большой скорости (в положениях «Травить» и «Вы­бирать»);

- торможение - с помощью дискового электромагнитного тормоза УВ.