Автоматизированные гребные электрические установки

Введение

5

1 Гребные электрические установки (ГЭУ)

6

1.1 Назначение и типы ГЭУ

6

1.2 Сопротивление воды и воздуха движению судна

7

1.3 Судовые движители

8

1.4 Рабочие характеристики винта

9

1.5 Реверсивная характеристика винта

9

2. Выбор основных параметров ГЭУ. Выбор типа ГЭУ

9

2.1 Выбор рода тока, напряжения, частоты

10

3 Выбор числа и мощности гребных электродвигателей

10

3.1 Порядок расчета мощности на валу гребного электродвигателя

10

4 Выбор главных генераторов

11

4.1 Требования к качеству электроэнергии в ГЭУ

11

4.2 Пример расчета мощности ГЭД и главных генераторов

12

5 Гребные электродвигатели, генераторы и вентильные преобразователи тока и частоты

14

5.1 Общие положения

14

5.2 Возбудители генераторов и ГЭД

15

5.3 ГЭУ постоянного тока

16

5.3.1 Структура ГЭУ и схемы главного тока

16

5.3.2 Режимы экономичного хода и аварийные

17

5.3.3 Система возбуждения ГЭУ

18

5.3.3.1 Схема генератор-двигатель (Г-Д) с трёхобмоточным возбудителем

19

5.3.3.2 Система Г-Д с автоматическим регулированием мощности

21

5.3.3.3 Регулирование мощности изменением магнитного потока ГЭД

22

5.3.3.4 Защита ГЭУ постоянного тока

23

5.3.3.5 Регулирование мощности изменением магнитного потока ГЭД

24

5.3.4 Защита ГЭУ постоянного тока

24

5.3.4.1 Защита главных дизелей от непроизвольного реверса

25

5.3.4.2 Пуск и реверсирование ГЭД

25

5.4 ГЭУ переменного тока

27

5.4.1 Особенности работы и схемы главного тока ГЭУ

27

5.4.2 ДЭГУ

28

5.4.3 Параллельная работа синхронных генераторов

28

5.4.3.1 Самосинхронизация

28

5.4.3.2 Распределение нагрузки

29

5.4.4 Типы гребных двигателей

31

5.4.5 Асинхронные синхронизируемые машины

32

5.4.6 Асинхронно-вентильный каскад (АВК)

32

5.4.7 Электромеханический каскад

33

5.4.8 Электрические машины с водяным охлаждением

33

6 Новые источники электроэнергии

34

6.1 Магнитогидродинамические генераторы

34

6.2 Электрохимические генераторы (ЭХГ)

35

6.3 Термоэлектрические генераторы (ТЭГ)

36

7 Режимы работы ГЭУ переменного тока. Работа одновальной ТЭГУ

37

7.1 Режимы экономичного хода и аварийные режимы

38

8 Защита ГЭУ переменного тока

39

8.1 Максимальная защита

39

8.2 Продольная дифференциальная защита

40

8.3 Защита обмотки возбуждения от замыкания на корпус

40

8.4 Защита гребных электродвигателей

41

9 Пуск и реверсирование ГЭД в ГЭУ переменного тока

41

9.1 Пуск ГЭД

41

9.2 Реверсирование ГЭД

42

10 ГЭУ двойного рода тока

43

11 Единая судовая электростанция с ГЭУ постоянного тока на управляемых вентилях

44

12 ГЭУ с ГЭД переменного тока со статическими преобразователями частоты

44

12.1 Двухзвенный полупроводниковый преобразователь частоты

45

12.2 Непосредственный полупроводниковый преобразователь частоты

45

12.3 ЕСЭ с повышенным переменным напряжением 800В и ГЭД постоянного тока

46

12.4 Снижение высших гармоник в судовой сети при применении управляемых выпрямителей и преобразователей частоты

47

13 Судовые схемы ГЭУ переменного тока с ЕСЭ

48

14 ГЭУ современных судов и их системы управления

50

14.1 ГЭУ парома-ледокола типа «А. Коробицын»

50

14.2 ГЭУ морских паромов типа «Сахалин»

53

14.3 ГЭУ линейных ледоколов типа «Ермак»

54

14.4 ГЭУ океанографического судна «Аранда»

55

14.5 Сравнительный анализ схем управления ГЭУ

56

14.6 ГЭУ промысловых судов

57

14.6.1 ГЭУ судов типа «Зверобой»

57

14.6.2 ГЭУ траулера проекта В 422

59

14.6.3 ГЭУ траулера "Arctic Trawler"

59

15 Вопросы эксплуатации ГЭУ

61

16 Электробезопасность и пожаробезопасность ГЭУ

64

17 Оптимизация эксплуатационных режимов ГЭУ

66

17.1 ГЭУ как система подчиненного управления

66

17.2 Способ подчиненного управления со связью регулятора по нагрузке

67

17.3 Оптимизация параметров синхронизируемых регуляторов

70

18 АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ГЭУ

72

18.1 Способ и средства управления

72

Список использованной литературы

79