SU957352A1 - Гребна электрическа установка - Google Patents

Description

Изобретение относится к судовым гребным электрическим установкам (ГЭУ)и может использоваться в ГЭУ с применением тиристорных преобразователей (ТП) для питания якорных цепей гребных электродвигателей (ГЭД) с отбором мощности на вспомогательные нужды (общесудовые потребители).

Известна ГЭУ с отбором мощности _Jo на вспомогательные нужды цементовоза, которая содержит синхронные генераторы, включенные на общие шины, ТП, ГЭД, шины общесудовых потребителей, задатчик частоты вращения, 15 задатчик интенсивности, узел ограничения, регулятор частоты вращения, регулятор тока, датчик тока, датчик обратной мощности и тахогенератор, при этом ГЭД через ТП подключены ши- 20 ны к общим шинам, к которым через секционные автоматы подключены шины общесудовых потребителей, задатчик частоты вращения, соединенный *

через задатчик интенсивности с одним входом регулятора частоты вращения , к другому входу которого подключен тахогенератор, соединен с валом ГЗД, выход регулятора частоты вращения через узел ограничения соединен с одним входом регулятора тока, на другой вход которого подключен датчик тока, а выход регулятора тока соединен с входом фазоимпульсной системы ТП, датчик обратной мощности соединен с узлом ограничения Q]. Установка характеризуется недостаточной маневренностью.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является установка, содержащая синхронные генераторы, включенные параллельно на общие шины, ТП, подключенные к общим шинам, ГЭД, якорные цепи которых подключены к тиристорным преобразователям, шины общесудовых потребителей, подключенные через разъедини957352 тели и трансформаторы к общим шинам, задатчик частоты вращения, соединенный через узел ограничения с одним входом регулятора частоты вращения , к другому входу которого подключен тахогенератор, а выход регулятора частоты вращения соединен через другой узел ограничения с одним входом регулятора тока, на другой вход которого, подключен датчик to тока, а выход регулятора тока подключен на управляющий вход фазосдвигающего устройства ТП, и датчик обратной мощности , соединенный с устройством управления системы возбуждения ГЭД [2].

Применение ТП в совокупности с электронной системой регулирования в судовых ГЭУ позволяет с высокой точностью и в широких пределах регулировать частоту вращения ГЭД, получить желаемое протекание процессов в переходных режимах, а также обеспечить защиту как самих ГЭД, так и синхронных генераторов совместно с их приводными двигателями при любых сочетаниях числа работающих генераторов.

Однако в известной ГЭУ в момент реверсирования обратная мощность, отдаваемая ГЭД в судовую электросеть, ограничивается посредством воздействия датчика обратной мощности на систему регулирования тока возбуждения ГЭД. При этом величина обратной мощности ограничивается только посредством учета количества работающих генераторов (примерно 15% от номинальной мощности каждого дизеля). Это приводит к ухудшению маневренности установки.

Цель изобретения - улучшение маневренных характеристик ГЭУ.

Поставленная цель достигается тем, что гребная электрическая установка, содержащая синхронные генераторы, общие шины, подключенные к синхронным генераторам, гребной электродвигатель, подключенный через датчик тока, тиристорный преобразователь и датчик обратной мощности к общим шинам, шины общесудовых потребителей, задатчик частоты вращения, соединенный через узел ограничения, регулятор частоты вращения, регулятор тока с управляющим входом тиристорного преобразователя, узел ограничения максимального тока, соединенный с регулятором частоты вращения, пороговый узел, . вход которого соединен с датчиком тока, а выход - с регулятором тока, тахогенератор, установленный на валу гребного электродвигателя и сое5 диненный с регулятором частоты вращения, и узел ограничения обратной мощности, соединенный с датчиком обратной мощности, снабжена датчиком суммарной мощности общесудовых потребителей, сумматором и узлом коррекции выходного сигнала датчика суммарной мощности, причем датчик суммарной мощности подключен между общими шинами и шинами общесудовых 15 потребителей. Выход датчика суммарной мощности соединен через узел коррекции с входом сумматора, другой вход которого соединен с выходом узла ограничения обратной мощности, 20 а выход сумматора соединен с одним входом порогового устройства.

На чертеже представлена структурная схема ГЭУ с отбором мощности на вспомогательные нужды.

Гребная электрическая установка со содержит синхронные генераторы 1 , общие шины 2, гребной электродвигатель 3, датчик 4 тока, тиристорный преобразователь 5, датчик 6 обратной мощно30 сти, датчик 7 суммарной мощности общесудовых потребителей, шины 8 общесудовых потребителей, задатчик 9 частоты вращения, узел 10 ограничения, регулятор 11 частоты вращения, узел 12 ограничения максимального тока, регулятор 13 тока, пороговый узел 14, тахогенератор. 15, узел 16 ограничения. обратной мощности узел 17 коррекции сигнала датчика суммарной мощности потребителей и сумматор 18.

Предлагаемая ГЭУ работает следующим образом.

Электрическая энергия от синхронных генераторов 1 поступает через общие шины 2, датчик 6 обратной мощности, тиристорный преобразователь 5 и датчик 4 тока на ГЭД 3. Общесудовые потребители получают электроэнергию через общие шины 2, датчик 7 суммарной мощности и шины 8. Регулирование частоты вращения ГЭД 3 осуществляется задатчиком 9 частоты вращения, выходной сигнал которого находится в зависимости от числа работающих генераторов, что исключает ⁵⁵ их перегрузку. Задающий сигнал с задатчика 9 поступает через узел 10 ограничения на один вход суммирующего узла регулятора 11 частоты вращения,

957352 4 на другой вход которого поступает с ¹ тахогенератора 15 сигнал истинного значения - скорости, а разностный сигнал с регулятора ί1 поступает на один из входов суммирующего узла $ регулятора 13 тока. Выходной сигнал регулятора 11 частоты вращения ограничивается узлом 12 ограничения маку симального тока_? который определяет максимально допустимый ток ГЭД в »0 зависимости от числа работающих генераторов. На другой вход суммирующего узла регулятора тока 13 через пороговый узел 1ч подключен сигнал обратной связи по току нагрузки ГЭД, 15 снимаемый с датчика 4 тока. Пороговый узел позволяет обеспечить токи ототсечки и токи стоянки ГЭД при лю· на другой вход сумматора 18, где он суммируется с сигналом допустимой мощности и уменьшает сигнал, поступающий на пороговое устройство 14. Диоды, установленные в цепи регулирования обратной мощности ГЭУ, способствуют подключению канала регулирования обратной мощности только в момент реверсирования и наличия обратной мощности.

Таким образом, регулирование обратной мощности, отдаваемой ГЭД в судовую сеть, обеспечивается за счет непрерывного регулирования тока якоря с учетом суммарной мощности работающих общесудовых потребителей. Это увеличивает быстродействие системы регулирования ГЭУ и улучшает манебо'м наборе генераторов, что дает возможность получить постоянство мощности ГЭД после достижения его током нагрузки величин, превышающих значения токов отсечки, задаваемых набором генераторов. Выходной сигнал с регулятора 13 тока поступает на вход фазосмещающего устройства ТП 5, который регулирует якорное напряжение ГЭД и частоту его вращения. Реверс ГЭД осуществляется изменением полярности задающего сигнала, формируемого в задатчике 9 частоты вращения, который изменяет полярность якорного .напряжения ГЭД. Величина обратной мощности в процессе реверсирования ГЭД измеряется датчиком 6 обратной мощности, выходной сигнал которого через узел 16 ограничения обратной мощности и сумматор 18 поступает на пороговый узел 14. Узел 16 ограничения обратной мощности сравнивает истинную величину обратной мощности с величиной уставки допустимого значения обратной мощности (для данного набора генераторов) и при его превышении выдает’сигнал на ‘ уменьшение установки порога срабатывания тока отсечки в пороговом узле 14, регулируя тем самым поток отдаваемой ГЭД электроэнергии в с'удовую сеть. Узел 16 ограничения обратной мощности ограничивает величину обратной мощности (примерно 15% от номинальной мощности общесудовыми потребителями). Эта мощность изме- ряется датчиком. 7 суммарной мощности общесудовых потребителей, выходной сигнал которого корректируется с учетом количества работающих генераторов в узле 17 коррекции и поступает вренные качества судна.

I

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к судовым гребным электрическим установкам (ГЭУ)и может использоватьс  в ГЭУ с применением тиристорных преобразова телей (ТП) дл  питани   корных цепе гребных электродвигателей (ГЭД) с о бором мощности на вспомогательные нужды (общесудовые потребители), Известна ГЭУ с отбором мощности на вспомогательные нужды цементовоза , котора  содержит синхронные генераторы , включенные на общие шины, ТП, ГЭД, шины общесудовых потребителей , задатчик частоты вращени , задатчик интенсивности, узел ограничени , регул тор частоты вращени  регул тор тока, датчик тока, датчик обратной мощности и тахогенератор, при этом ГЭД через ТП подключены ши ны к общим шинам, к которым через секционные автоматы подключены шины общесудовых потребителей, задат .чик частоты вращени , соединенный через задатчик интенсивности с одним входом регул тора частоты вращени  , к другому входу которого подключен тахогенератор, соединен с ва™ лом ГЭД, выход регул тора частоты вращени  через узел ограничени  соединен с одним входом регул тора тока , на другой вход которого подключен датчик тока, а выход регул тора тока соединен с входом фазоимпульсной системы ТП, датчик обратной мощности соединен с узлом ограничени  (jj . Установка характеризуетс  недостаточной маневренностью. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности  вл етс  установка, содержаща  синхронные генераторы , включенные параллельно на общие шины, ТП, подключенные к общим шинам, ГЭД,  корные цепи которых подключены к тиристорным преобразовател м , шины общесудовых потребителей , подключенные через разъедини3 9 гели и трансформаторы к общим шинам , задатчик частоты вращени , соединенный через узел ограничени  с од ним входом регул тора частоты вращени  , к другому входу которого подключен тахогенератор, а выход регул тора частоты вращени  соединен через другой узел ограничени  с одним входом регул тора тока, на другой вход которого, подключен датчик тока, а выход регул тора тока подклю чен на управл ющий вход фазосдвигающего устройства ТП, и датчик обратной мощности , соединенный с уст ройством управлени  системы во-эбуждени  ГЭД 2 , Применение ТП в совокупности с электронной системой регулировани  в судовых ГЭУ позвол ет с высокой точностью и в широких пределах регулировать частоту вращени  ГЭД, по лучить желаемое протекание процессов в переходных режимах, а также обеспечить защиту как самих ГЭД, та и синхронных генераторов совместно с их приводными двигател ми при любых сочетани х числа работающих генераторов. : Ьднако в известной ГЭУ в момент реверсировани  обратна  мощность, отдаваема  ГЭД в судовую электросет ограничиваетс  посредством воздействи  датчика обратной мощности на систему регулировани  тока возбуждени  ГЭД. При этом величина обратной мощности ограничиваетс  только посредством учета количества работающих генераторов (примерно 15% от номинальной мощности каждого дизел  Это приводит к ухудшению маневренности установки. Цель изобретени  - улучшение маневренных характеристик ГЭУ. Поставленна  цель достигаетс  те что гребна  электрическа  установка содержаща  синхронные генераторы, общие шины, подключенные к синхронн генераторам, гребной электродвигате подключенный через датчик тока, т 1ристорный преобразователь и датчик обратной мощности к общим шинам, ши ны общесудовых потребителей, задатч частоты вращени , соединенный чере узел ограничени , регул тор частоты вращени , регул тор тока с управл ю щим входом тиристорного преобразова тел , узел ограничени  максимального тока, соединенный с регул тором частоты вращени , пороговый узел. ВХОД которого соединен с датчиком тока, а выход - с регул тором тока, тахогенератор, установленный на валу гребного электродвигател  и соединенный с регул тором частоты вращени , и узел ограничени  обратной мощности, соединенный с датчиком обратной мощности, снабжена датчиком суммарной мощности общесудовых потребителей , сумматором и узлом коррекции выходного сигнала датчика суммарной мощности, причем датчик суммарной мощности подключен между общими шинами и шинами общесудовых потребителей. Выход датчика суммарной мощности соединен через узел коррекции с входом сумматора, другой вход которого соединен с выходом узла ограничени  обратной мощности, а выход сумматора соединен с одним входом порогового устройства. На чертеже представлена структурна  схема ГЭУ с отбором мощности на вспомогательные нужды. Гребна  электрическа  установка сосодержит синхронные генераторы 1, общиешины 2, гребной электродвигатель 3, датчик 4 тока, тиристорный преобразователь 5, датчик 6 обратной мощности , датчик 7 суммарной мощности общесудовых потребителей, шины 8 общесудовых потребителей, задатчик 9 частоты вращени , узел 10 ограничени , регул тор 11 частоты вращени , узел 12 ограничени  максимального тока, регул тор 13 тока, пороговый узел И, тахогенератор. 15, узел 16 ограничени , обратной мощности узел 17 коррекции сигнала датчика суммарной мощности потребителей и сумматор 18, Предлагаема  ГЭУ работает следующим образом. Электрическа  энерги  от синхронных генераторов 1 поступает через общие шины 2, датчик 6 обратной мощности , тиристорный преобразователь 5 и датчик 4 тока на ГЭД 3. Общесудовые потребители получают электроэнергию через общие шины 2, датчик 7 суммарной мощности и шины 8. Регулирование частоты вращени  ГЭД 3 осуществл етс  задатчиком 9 частоты вращени , выходной сигнал Kofoporo находитс  в зависимости от числа работающих генераторов, что исключает их перегрузку. Задающий сигнал с задатчика 9 поступает через узел 10 ограничени  на один вход суммирующего узла регул тора 11 частоты вращени . на другой вход Kojoporo поступает с тахогенератора 15 сигнал истинного значени -скорости, а разностный сигнал с регул тора 11 поступает на один из входов суммирующего узла регул тора 13 тока. Выходной -сигнал регул тора 11 частоты вращени  ограничиваетс  узлом 12 ограничени  мак симального тока, который определ ет максимально допустимый ток ГЭД в зависимости от числа работающих генераторов . На другой вход суммирующего узла регул тора тока 13 через пороговый узел 1ч подключен сигнал обратной св зи по току нагрузки ГЭД снимаемый с датчика тока. Пороговый узел позвол ет обеспечить токи о отсечки и токи сто нки ГЭД при любом наборе генераторов, что дает воз можность получить посто нство мощности ГЭД после достижени  его током нагрузки величин, превышащих значени  токов отсечки, задаваемых набором генераторов. Выходной сигнал с регул тора 13 тока поступает на вход фазосмеща1ои4его устройства ТП 5, который регулирует  корное напр жение ГЭД и частоту его вращени . Реверс ГЭД осуществл етс  изменением пол р HOCTi; задающего сигнала, формируемого в задатчике 9 частоты вращени , который измен ет пол рность  корного .напр жени  ГЭД. Величина обратной мощности в процессе реверсировани  ГЭД измер етс  датчикам 6 обратной мощности, выходной сигнал которого через узел 16 ограничени  обратной мощности и сумматор 18 поступает на пороговый узел 1. Узел 16 ограничени  обратной мощности сравнивает истинную величину обратно мощности с величиной уставки допустимого значени  обратной мощности (дл  данного набора генераторов) и при его превышении выдаетсигнал на уменьшение установки поррга срабатывани  тока отсечки в пороговом узле Н, регулиру  тем самым поток отдаваемой ГЭД электроэнергии в судовую сеть. Узел 16 ограничени  обратной мощности ограничивает величину обратной мощности (примерно 15 от номинальной мощности общесудовыми потребител ми). Эта мощность измер етс  Датчиком. 7 суммарной мощности общесудовых потребителей, выходной сигнал которого корректируетс  с уче том количества работающих генераторов в узле 17 коррекции и поступает на другой вход сумматора 18, где он суммируетс  с сигналом допустимой мощности и уменьшает сигнал, поступающий на пороговое устройство 1. Диоды, установленные в цепи регулировани  обратной мощности ГЭУ, способствуют подключению канала регулировани  обратной мощности только в момент реверсировани  и наличи  обратной мощности. Таким образом, регулирование обратной мощности, отдаваемой ГЭД в судовую сеть, обеспечиваетс  за счет непрерывного регулировани  тока  кор  с учетом суммарной мощности работающих общесудовых потребителей. Это увеличивает быстродействие системы регулировани  ГЭУ и улучшает маневренные качества судна. Формула изобретени  Гребна  электрическа  установка, содержаща  синхронные генераторы, общие шины, подключенные к синхронным генераторам, гребной электро™ двигатель, подключенный через датчик тока, тиристорный преобразователь и датчик обратной мощности к общим шинам , шины общесудовых потребителей, задатчик частоты, вращени , соединенный через узел ограничени , регул тор частоты вращени  и регул тор тока с управл ющим входом тиристоркого преобразовател , узел ограничени  максимального токз, соединенный с регул тором частоты вращени , пороговый .узел, вход которого соединен с датчиком тока, а выход - с регул тором тока , тахогенератор, установленный на валу гребного электродвигател  и соединенный с регул тором частоты вращени , и узел ограничени  обратной мощности, соединенный с датчиком обратной мощности, отличающа с  тем, чтр, с целью улучшени  маневренных качеств установки, она снабжена датчиком суммарной мощности общесудовых потреби телей, сумматором, узлом коррекции выходного сигнала датчика суммарной мощности, причем датчик суммарной мощности включен между общими шинаw и шинами общесудовых потребителей , выход датчика cyм apнoй мощности соединен через узел ррекции с входом сумматора, к другому входу которого подключен узел о-раничени  обратной мощности, а выход суммато79573528

   pa соединен с входом порогового уз- 1. Schiffs - Ingenier Journal ла.1971, № 95, с. 6-12.

   Источники информации,
2. 2. Schiff und Hafen, 1972, Г 11,

   прин тые во внимание при экспертизе с. 785-791.

   Ф Ф Ф

   Т.Т.Т

   iiifg jLLL

   1 f-RH iЦ

   w

   ,,

   Kl

   .

   .-л--/

   /7

   Oie/io 9

   {

   f-(-I ro

   e--