7 Режимы работы гэу переменного тока. Работа одновальной тэгу

Такая установка состоит (рис. 7.1) из турбогенератора и синхронного ГЭД. Электромагнитная мощность генератора по условиям нагрева определяется током главной цепи, который в случае принудительного охлаждения во всех режимах может быть величиной постоянной равной номинальному значению, т.е. . Если при этом поддерживать примерно постоянным и ток возбуждения генератора, то его электромагнитный момент будет неизменным, а электромагнитная мощность будет изменяться пропорционально частоте: .

С изменением частоты тока генератора изменяется скорость ГЭД, а при изменении скорости ГЭД мощность на его валу изменяется пропорционально кубу частоты питающего тока

.

При этом если возбуждение СГ и ГЭД останется практически постоянным и будет равен единице, то напряжение главной цепи окажется связанным с частотой тока пропорциональной зависимостью, а ток будет пропорционален квадрату частоты.

При уменьшении скорости винта и соответственного мощности ГЭУ резко падает КПД установки.

Для того чтобы с понижением скорости винта и нагрузки на валу ГЭД и КПД одновальной ТЭГУ оставался на достаточно высоком уровне, необходимо пропорционально частоте изменить ток возбуждения и напряжение в главной цепи. Регулирование возбуждения СГ и ГЭД пропорциональное изменение тока нагрузки, полезно еще и тем, что повышает устойчивость системы. Такое регулирование может осуществляться автоматически.

О бмотки возбуждения главного генератора и ГЭД получают питание от возбудителя «В»; для возбуждения, которого используется электромашинный усилитель с поперечным полем.

Усилитель ЭМУ имеет три обмотки управления: задающую ОУз, токовую ОУт и напряжения ОУн.

Обмотки управления включены так, чтобы МДС задающей и токовой обмоток совпадали по направлению, а МДС обмотки напряжения была бы направлена им встречно.

С помощью задающей обмотки ОУз устанавливается необходимый ток возбуждения генератора и ГЭД при номинальном моменте сопротивления и = 1. По мере увеличения нагрузки на винте возрастает ток главной цепи и уменьшается напряжение. В результате МДС обмотки ОУт возрастает, а МДС обмотки ОУн уменьшается. Это приводит к усилению результирующей МДС ЭМУ и, наконец, к увеличению тока возбуждения СГ и ГЭД. Благодаря равному изменению возбуждения СГ и ГЭД при всех нагрузках сохраняет свое значение, обычно 1.

Чтобы схема реагировала на изменение частоты тока главной цепи, последовательно с ОУн включен «Др», сопротивление которого изменяется с изменением частоты тока. Соответствующим подбором МДС обмоток управления и сопротивления дросселя можно найти оптимальное соотношение между напряжением и частотой главной цепи.

Однако это соотношение целесообразно лишь для одновальных ТЭГУ.

При длительных малых ходах судов с ДЭГУ или с двухвальной ТЭГУ часть генераторов отключают, с тем чтобы оставшиеся в работе генераторы имели большую загрузку.

7.1 Режимы экономичного хода и аварийные режимы

В ДЭГУ переменного тока на один ГЭД работает несколько генераторов. При снижении скорости судна один или несколько СГ отключают, а скорость работающих СГ снижают, чтобы уменьшить частоту тока, ибо при номинальной частоте ГЭД будет развивать номинальную скорость, и потреблять полную мощность всех генераторов. Если в работе будут не все СГ, то они окажутся перегруженными.

При неизменном номинальном токе СГ мощности ДГ уменьшаются пропорционально частоте, а момент ДГ остается постоянным.

Момент на гребном валу при этом уменьшается пропорционально числу работающих генераторов. Мощность ДЭГУ в экономичном и аварийном режимах уменьшается из-за:

а) уменьшения числа работающих СГ.

б) из-за уменьшения мощности каждого СГ.

При работе 4х СГ: ,

3х СГ: ,

2х СГ: ,

1х СГ: .

И сходя из зависимости для ГЭД , получим:

Точки пересечения характеристик и (рисунок 7.3) определяют скорости ГЭД в соответствующих режимах экономического хода.

В двухвальных ТЭГУ каждый турбогенератор обычно работает на «свой» ГЭД. В экономичном или аварийном режиме один ТГ работает на два ГЭД. Чтобы не было перегрузки ТГ необходимо уменьшить его частоту, а соответственно и скорость ГЭД, чтобы , т.е. , тогда

(7.1)

Пропорционально частоте уменьшается напряжение главной цепи U = 0,707 . Ток в генераторах остается номинальным, а в гребных электродвигателях он составляет половину номинального.

, .

Вопросы для самоконтроля.

1. Режимы работы ГЭУ переменного тока. Работа одновальной ТЭГУ.

2. Режимы экономичного хода и аварийные режимы.