- •Автоматизированные гребные электрические установки
- •Содержание
- •Введение
- •1. Гребные электрические установки (гэу)
- •1.1 Назначение и типы гэу
- •1.2 Сопротивление воды и воздуха движению судна
- •1.3 Судовые движители
- •1.4 Рабочие характеристики винта
- •1.5 Реверсивная характеристика винта
- •2 Выбор основных параметров гэу. Выбор типа гэу
- •2.1 Выбор рода тока, напряжения, частоты
- •3 Выбор числа и мощности гребных электродвигателей
- •3.1 Порядок расчета мощности на валу гребного электродвигателя
- •4 Выбор главных генераторов
- •4.1 Требования к качеству электроэнергии в гэу
- •4.2 Пример расчета мощности гэд и главных генераторов
- •5 Гребные электродвигатели, генераторы и вентильные преобразователи тока и частоты
- •5.1 Общие положения
- •5.2 Возбудители генераторов и гэд
- •5.3 Гэу постоянного тока
- •5.3.1 Структура гэу и схемы главного тока
- •5.3.4 Защита гэу постоянного тока
- •5.4 Гэу переменного тока
- •5.4.4 Типы гребных двигателей
- •5.4.5 Асинхронные синхронизируемые машины
- •5.4.6 Асинхронно-вентильный каскад (авк)
- •5.4.7 Электромеханический каскад
- •5.4.8 Электрические машины с водяным охлаждением
- •6 Новые источники электроэнергии
- •6.1 Магнитогидродинамические генераторы
- •6.2 Электрохимические генераторы (эхг)
- •6.3 Термоэлектрические генераторы (тэг)
- •7 Режимы работы гэу переменного тока. Работа одновальной тэгу
- •7.1 Режимы экономичного хода и аварийные режимы
- •8 Защита гэу переменного тока
- •8.1 Максимальная защита
- •8.2 Продольная дифференциальная защита
- •8.3 Защита обмотки возбуждения от замыкания на корпус
- •8.4 Защита гребных электродвигателей
- •9 Пуск и реверсирование гэд в гэу переменного тока
- •9.1 Пуск гэд
- •9.2 Реверсирование гэд
- •10 Гэу двойного рода тока
- •11 Единая судовая электростанция с гэу постоянного тока на управляемых вентилях
- •12 Гэу с гэд переменного тока со статическими преобразователями частоты
- •12.1 Двухзвенный полупроводниковый преобразователь частоты
- •12.2 Непосредственный полупроводниковый преобразователь частоты (нппч)
- •12.3 Есэ с повышенным переменным напряжением 800в и гэд постоянного тока
- •12.4 Снижение высших гармоник в судовой сети при применении управляемых выпрямителей и преобразователей частоты
- •13 Судовые схемы гэу переменного тока с есэ
- •14 Гэу современных судов и их системы управления
- •14.2 Гэу морских паромов типа "Сахалин"
- •14.4 Гэу океанографического судна "Аранда"
- •14.5 Сравнительный анализ схем управления гэу
- •14.6 Гэу промысловых судов
- •15 Вопросы эксплуатации гэу
- •16 Электробезопасность и пожаробезопасность гэу
- •17 Оптимизация эксплуатационных режимов гэу
- •17.1 Гэу как системы подчиненного управления
- •17.2 Способ подчиненного управления со связью регуляторов по нагрузке
- •17.3 Оптимизация параметров синтезированных регуляторов
- •18 Автоматическое управление гэу
- •18.1 Способ и средства управления
- •Список использованной литературы
- •Автоматизированные гребные электрические установки
- •98309 Г. Керчь, ул. Орджоникидзе, 82
5.2 Возбудители генераторов и гэд
В ГЭУ для питания обмоток возбуждения генераторов и ГЭД применяют различные возбудители, которые дают возможность изменять большие токи возбуждения с помощью малых сигналов и в то же время позволяют получить статические и динамические характеристики ГЭУ. В качестве возбудителей применяют генераторы постоянного тока независимого возбуждения, электромашинные усилители управление напряжением которых осуществляется непосредственным изменением токов возбуждения этих возбудителей, магнитные усилители и вентильные (тиристорные) возбудители. Возбудителями могут быть также синхронные генераторы (СГ) с выпрямителями на выходе. Для управления возбудителями иногда применяются подвозбудители, которыми служат ЭМУ, магнитные усилители или электронные усилители.
Машинные возбудители приводятся во вращение электродвигателями, получающими энергию от судовой сети. По правилам Регистра для главных генераторов и ГЭД – предусматриваются резервные возбудители. Системы возбуждения с магнитными усилителями и управляемыми вентилями питаются от судовой сети переменного тока.
Применяемые в качестве возбудителей генераторы постоянного тока, имеют обмотку независимого возбуждения, в которой ток изменяется вручную или автоматически с помощью дополнительных устройств – возбудителей и системы управления. Генератор постоянного тока (ГПТ), являющийся возбудителем, работает на нагрузку с постоянным сопротивлением. Этим он отличается от генератора питающего сеть с постоянным напряжением. Ток возбуждения возбудителя и его напряжение могут изменяться от нуля до номинального значения. Вследствие этого рабочей характеристикой возбудителя является характеристика, выражающая зависимость напряжения генератора от тока возбуждения при постоянном сопротивлении нагрузки.
Машина постоянного тока может рассматриваться как усилитель с малым быстродействием, входным сигналом которого является напряжение обмотки возбуждения, а выходным - напряжение на якоре. Для повышения быстродействия возбудителя и уменьшения сигнала управления применяются ЭМУ поперечного и продольного поля. ЭМУ обладают большим быстродействием, вследствие чего могут создавать форсированное возбуждение на короткое время и позволяет простыми средствами осуществлять управление ГЭУ. Для усиления форсировки возбуждения генератора или ГЭД режим работы ЭМУ-возбудителя должен соответствовать ненасыщенной части регулировочной характеристики, которую с некоторым приближением можно считать линейной.
Возбуждение на управляемых вентилях представляет собой многофазный одно или двухполупериодный мост, получающий питание от многофазной сети непосредственно или через трансформатор. Этот выпрямитель выполняет одновременно роль усилителя и выпрямителя и управляется сигналами малой мощности. Вентильные возбудители позволяют быстро гасить магнитное поле генераторов и ГЭД при остановках, реверсах и аварийном отключении электрических машин. Быстрое гашение магнитного поля, т.е. снижение тока возбуждения до нуля, происходит при противовключении возбудителя.
Тиристорные возбудители позволяют осуществить такое противовключение без разрыва и переключения цепи возбуждения. Для этого выпрямитель переводится в режим противовключения – вынужденный инверторный режим. В номинальном режиме < соответствующего , вследствие чего при необходимости можно значительно увеличить ток возбуждения.