10 Гэу двойного рода тока
Применение более экономичных и надежных генераторов переменного тока и легко управляемых и регулируемых двигателей постоянного тока привело к созданию ГЭУ переменно–постоянного тока с неуправляемыми выпрямителями или с тиристорными управляемыми выпрямителями. В установках с неуправляемыми выпрямителями трехфазный ток СГ выпрямляется и подается к ГЭД постоянного тока (рис.10.1). Регулирование скорости ГЭД осуществляется изменением напряжения СГ за счет изменения тока в ОВВ, подключенной к МУ. Напряжение на задающую обмотку МУ подается с потенциометра поста управления.
Для
получения крутопадающих механических
характеристик двигателя в МУ
используется отрицательная жесткая
обратная связь по току, сигнал которой
снимается с ДП
и КО
(компенсационная) гребного двигателя.
С целью получения скорости выше
номинальной уменьшают ток в ОВД
и соответственно его поток. Реверс ГЭД
осуществляется изменением направления
тока в ОВД.
(применена на атомоходе Арктика).
Схема с управляемыми выпрямителями (рис.10.2) отличается тем, что она на тиристорах «Т», управление которыми осуществляется сигналами, вырабатываемыми в БУ, а соответственно и гребным двигателем. Здесь также используется обратная отрицательная связь по току якоря гребного двигателя.
11 Единая судовая электростанция с гэу постоянного тока на управляемых вентилях
О
дин
из вариантов схемы единой электростанции
приведен на рисунке 11.1.
Частота вращения ГЭД изменяется вместе с напряжением управляемого выпрямителя (УВ), а реверс осуществляется изменением направления тока возбуждения (достоинство).
Недостаток: Потребляемый выпрямителем ток содержит все нечетные гармоники, что увеличивает реактивную мощность.
Вопросы для самоконтроля.
ГЭУ двойного рода тока.
Единая судовая электростанция с ГЭУ постоянного тока на управляемых вентилях.
12 Гэу с гэд переменного тока со статическими преобразователями частоты
П
редпочтение
в системах электродвижения отдается
электрическим машинам переменного
тока. В ГЭУ, где генератор и двигатель
связаны непосредственно, трудность
использования мощных тихоходных машин
определяется их количеством полюсов,
которое при частоте 50Гц
и частоте вращения 10,8 рад/с
(100об/мин)
соответствует 60-72. В системах с
преобразователем частоты используются
машины, рассчитанные на более низкую
частоту. Предпочтение отдается синхронным
машинам. Они существенно легче машин
постоянного тока, воздушный зазор в них
больше, чем в асинхронных двигателях и
они лучше воспринимают ударные и
вибрационные нагрузки. В качестве ГЭУ
с ПЧ рассматриваются варианты установок:
а)- на основе ПЧ с промежуточным звеном постоянного тока – двухзвенный полупроводниковый преобразователь частоты (ДППЧ) или синхронно-конверторный привод;
б)- непосредственный преобразователь частоты (НППЧ) или циклоконверторный привод.
12.1 Двухзвенный полупроводниковый преобразователь частоты
Двухзвенный полупроводниковый преобразователь f (ДППЧ) содержит два трехфазных тиристорных моста, связанных через контур постоянного тока. Регулирование возбуждения ГЭД обеспечивается необходимая для коммутации тиристоров инвертора реактивная мощность.
Схема реверсивная, при реверсе возможна рекуперация энергии в питающую сеть. Реверс осуществляется посредством управления последовательностью открытия тиристоров инвертора. Выходной ток ДППЧ почти прямоугольной формы, содержащей пятую и седьмую гармоники. Следствием этого является изменение момента, приводящее к шуму, вибрации и неравномерному вращению ГЭД при частотах ниже 10% от номинальных. Для исключения этих явлений необходимо использовать обмотки двигателя специального исполнения и усложнить схему инвертора. Достоинство – отсутствие ограничений по частоте.
В ДППЧ переменный ток сначала выпрямляется, его пульсации сглаживаются с помощью фильтра, а затем с помощью инвертора постоянный ток снова превращается в переменный с требуемыми величинами напряжения и частоты. В качестве инверторов применяют АИН, в которых напряжение на нагрузке не зависит от ее величины, а определяется только очередностью коммутации управляемых вентилей в инверторе.
Преобразователь такого типа содержит пару встречновключенных трехфазных тиристорных моста в каждой фазе выхода (рис. 12.1). Каждый тиристор моста проводит ток половину периода трехфазного питающего напряжения и таким образом получается хорошая синусоидальная форма выходного тока при низких частотах. Преобразователь позволяет также осуществлять реверсирование режима с рекуперацией энергии в сеть.