Судовая гребная электрическая установка Советский патент 1984 года по МПК H02J3/00 

Изобретение; относится к электротехнике и может быть использовано для получения и преобразования энергии в электрических сетях смешанного типа на автономных объектах, преимущественно на судовых энергосистемах но может быть использовано и для других объектов, например для пассажирских и грузовых самолетов. Известен гребной электропривод многовального ледокола, содержа1ДИЙ первичные двигатели, неуправляемые выпрямители, гребные электродвигатели (ГЭД) постоянного тока, каждый из которых питается от отдель кого синхронного генератора, вьтолIнённого с двумя трехфазными статорными обмотками, соединенными каждая в звезду и сдвинутыми друг относительно друга на 30 эл.град. Сдвиг обмоток на 30 эл.град. и соединение вьтрямительных мостов на стороне пос тоянного тока последовательно или параллельно снижает уровень пульсаций выпрямленных напряжений и тока, что уменьшает дополнительные потери в гребчом двигателе, улучшает услови коммутации ClJ. Недостатками такой установки являются сложность изготовления специ альных генераторов со сдвинутыми относительно друг друга статорными обмотками, невозможность использования серийного оборудования, что удорожает установку, а также отсутствие отбора мощности на общесудовые потре бители, а следовательно, необходимос установки дополнительной независимой станции для общесудовых потребителей что приводит к увеличению количества установленного оборудования, усложне .нию и удорожанию ГЭУ. Наиболее близкой к изобретению яв ется судовая гребная электрическая установка, содержащая два автономных привода, на валу каждого из которых тановлены механически связанные межд собой основной и вспомогательный син хронные генераторы с суммарной мощно тью, близкой к мощности привода, силовые вьтрямители, каждый из которых подключен по цепи переменного тока к якорным цепям одного из основных генераторов, а по цепи-постоянного т ка - к выводам гребного электродвига теля постоянного тока, вспомогательные шины переменного тока обгцесудовы потребителей, связанные с выводами якорных цепей вспомогательных генераторов Г2. Однако известная гребная электрическая установка не обеспечивает необходимое качество преобразованной электрической энергии, т.е. имеют место поЕь1и1енные пульсации выпрямленного тока, которые ухудшают условия коммутации гоебного элект юдвигателя снижают срок службы и КПД установки. При большой величине пульсаций вътрямленного тока может потребоваться установка громоздкого сглаживающего реактора. Наличие отдельной вспомогательной электростанции для общесудовых потребителей приводит к установке дополнительных первичных двигателей, что усложняет и удорожает гребную электрическую установку, снижает КПД в целом. Цель изобретения - увеличение срока службы и кпд установки. Поставленная цель достигается тем, что судовая гребная электрическая установка, содержащая два автономных привода, на валу каждого из которых установлены механически связанные между собой основной и вспомогательньй синхронные генераторы с суммарной мощностью, соизмеримой с мощностью привода, силовые вьтрямители, каждый из которых подключен по цепи переменного тока к якорным цепям одного из основных генераторов, а по цепи постоянного тока совместно к выводам гребного электродвигателя постоянного тока, вспомогательные шины переменного тока общесудовых потребителей, связанные с выводами якорных цепей вспомогательных генераторов, основные генераторы установлены на приводах так, что якорные обмотки одного генератора смещены по отношению к якорным обмоткам другого генератора на 30 эл.град., вспомогательные генераторы установлены синфазно между собой, а вспомогательные шины общесудовых потребителей объединены между собой. На чертеже приведена принципиальная схема соединений судовой гребной электрической установки. Судовая гребная электрическая установка содержит два автономных привода 1 и 2, например, два дизельгенератора с автоматическим регулированием скорости вращения. На валу каждого из приводов установлены механически связанные между собой синхронные генераторы-основные генераторы 3 и и вспомогательные генераторы, 5 и 6. Суммарная мощность гене раторов каждого привода приблизитель но равна мощности привода, а мощност основного и вспомогательного -генераторов соизмеримы между собой и для с довых установок находятся в соотношении 1:3:5. Каждый из основных генераторов вы водами якорных цепей подключен к сво му вьтрямителю 7 и 8. Вьтрямители соединены между собой последовательно, но при необходимости в зависимости от напряжения питания гребного электродвигателя 9 могут иметь и параллельное соединение. Вспомогательные генераторы 5 и 6 подключены на параллельную работу на общую шину 10 переменного тока общесудовьос потргбителей. Подключение осуществляется коммутационной аппаратурой 11, Ос новные генераторы установлены на валах приводов так, что их якорные обмотки смещены на 30±5 эл.град., что позволяет получить на выходе вьтрямителей 7 и 8 пульсации тока, эквива лентные 12-ти фазной схеме вьтрямления. Вспомогательные генераторы 5 и 6 установлены на приводах синфазно один по отношению к другому. Устройство работает следующим образом. После запуска приводов 1 и 2 и установления приблизительно одинаковой скорости вращения к шине 10 обще судовых потребителей с помощью комму тационной аппаратуры 11 подключаются на параллельнуто работу вспомогательные генераторы 5 и 6, которые за счет возникающих синхронизирующих моментов обеспечивают строго одинаковую частоту вращения автономных приводов. Одинаковость частот вращения и механическая, связь между валами основных 3 и 4 и вспомогательных 5 и 6 генераторов обеспечивают строго постоянный сдвиг фаз между напряжениями якорных обмоток основных генераторов 3 и 4, что исключает низкочастотные модуляции напряжения и тока в цепи якоря гребного электродвигателя 9. Благодаря тому, что якорные обмотки основных генераторов 4 и 3 сдвинуты между собой на 30 эл.град. ток якоря электродвигателя имеет пониженные пульсации, что значительно снижает нагрев главных полюсов и расширяет зону безискровой работы электродвигателя. Изменение нагрузки на валу гребного электродвигателя 9 не приводит к изменению частоты вращения автономных приводов, так как включенные на параллельную работу генераторы 5 и 6 обеспечивают устойчивость энергосистемы. Применение предлагаемой судовой гребной электрической установки позволяет повысить срок службы гребного электродвигателя и электрооборудования вспомогательных нужд, благодаря хорошему качеству преобразованной электроэнергии повысить КПД установки на 1-2%, улучшить массо-габаритные показатели на 5-10%, сократить число первичных двигателей, а следовательно, и штат машинной команды.

СУДОВАЯ ГРЕБНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА, содержащая два автономных привода, на валу каждого из которьк установлены механически связанные между собой основной и вспомогательный синхронные генераторы с суммарной мощностью, соизмеримой с ; мощностью привода, силовые выпрямители каждый из которых подключен по цепи переменного тока к якорным цепям одного из основных генераторов, а по цепи постоянного тока - совместно к выводам гребного электродвигателя постоянного тока, вспомогательные шины переменного тока общесудовых потребителей, связанные с выводами якорных цепей вспомогательных генеотличающаяся раторов, тем, что, с целью увеличения срока службы и КПД гребной установки, основные генераторы установлены на приводах так, что якорные обмотки одного генератора смещены по отношенгао к якорньм обмоткам другого генератора на 30 эл.град. вспомогательные генераторы установлены синфазно между f™ собой, а вспомогательные шины общесудовьк потребителей объединены между g собой. Iff X