Электроэнергетическая установка многовального судна Советский патент 1988 года по МПК B63H23/24 

Изобретение относится к электро-- энергетическим установкам судов и может быть использовано в установках переменного тока с полупроводниковы- Ми преобразовйтелями частоты, гребными электродвигателями переменного Тока и отбора мопщости на общесудо- йые электропотребители от навешенных |дополнктельных) синхронных генерато- 10 ов..

Цель изобретения - повышение надежности и КПД.

; На чертеже представлена принципи- фльиая схема электроэнергетической 15 установки многовального судна. В установке первичные двигатели 1 jfcecTKo соединены с главными 2 и дополнительными 3 синхронными генераторами. Главные генераторы 2 подключе- 20 НЫ к главным распределительным шинам , а дополнительные генераторы 3 через блоки 5 коммутации соединены с Главной 4 и вспомогательной 6 распределительными шинами. Обмотки возбуж- 2 е.ния главных 2 и дополнительных 3 ринхронных генераторов получают пи- |гание соответственно от тиристорньпс Ьлоков 7 и 8 возбуждения, подключен- ых к обмоткам 9 и. 10 управления. 30 Датчики 11 и 12 напряжения включены в цепи главных 2 и дополнительных 3 генераторов соответственно. От главных шин 4.через полупроводниковые преобразователи 13 частоты получают 35 питание трехфазные.независимые обмот- ки многофазных гребных двигателей 14. 3адатчик 15 режима работы гребного вигателя 14 одним из выходов через блок 16 задания режима работы допол- 40 нительного генератора соединен с блоком 10 управления и блоком 9 управления, а другим выходом - с задатчиком 17 напряжения, выходы которого подключены к входам блоков 18 управле- 45 ния преобразователями частоты. Блок 5 коммутации соединен с главными 4 и вспомогательными 6 распределительными шинами, дополнительным генератором 3, элементом 19 включения. Вход -« элемента 19 включения блоков 16 заания режима дополнительного генератора 3 соединен с одним выходом элемента 20 сравнения, а выход - с цепью управления блока 5 коммутации. Входы 5 элемента 20 сравнения подключены к коммутатору 21, а другой выход соединен с одним из входов задатчика 22 интенсивности напряжения. Другой же

вход задатчика 22 интенсивности нарастания напряжения соединен с коммутатором 21, а его выход - с блоком 10 управления тиристорного блока 8 возбуждения. Коммутатор 21 блоков 16 задания режима дополнительного генератора 3 электрически соединен с датчиками 11 и 12 напряжения, задатчиком 15 режима работы гребного двигателя 14, блоком 10 управления, ста торной обмоткой дополнительного генератора 3, тиристорным блоком В воз- буткдения вспомогательной сетью и центральным постом управления. ;

Установка работает следующим образом.

Первичные двигатели 1, жестко соединенные с главными 2 и дополнительными 3 синхронными генераторами, работают с постоянной частотой вращения. Электрическая энергия от главных генераторов 2 через полупроводниковые преобразователи 13 частоты поступает к гребным электродвигателям 14 при разомкнутых разъединителях 23 главных шин 4, т.е. каждый первичный двигатель 1 передает мощность на гребные винты 24 через свои системы электроприводов. Частбта вращения каждого гребного электродвигателя 14 задается блоками 18 управле- ния полупроводниковых преобразователей 13 частоты в зависимости от величины сигнала, поступающего с задат чиков 15 режима работы гребных двигателей 14, величина же напряжения на выходе полупроводниковых преобразователей 13 частоты определяется напряжением главных генераторов 2, . которое зависит также от величины сигнала задатчиков 15 режима работы, поступающего на блоки 9 управления тиристорных блоков 7 возбуждения. Требуемое соотношение величин напряжения и частоты гребных электродвигателей 14 задается задатчиком 15 режима работы. Энергия же дополнительных генераторов 3 поступает при замкнутых контактах блока 5 коммутации на вспомогательные шины 6, а затем на общесудовые электропотребите- ли, при этом системы возбуждения дополнительных генераторов 3 работают в режиме самовозбуждения и поддерживают величины напряжения дополнительных генераторов 3 постоянными.

В аварийных или экстремальных режимах (заклинивание винта, обеспече314

ние максимальной скорости судна) до- полнительная энергия от дополнительных генераторов 3 передается на греб- ные винты 24. В этих режимах с помо- щью блоков 5 коммутации отключаются обмотки статоров дополнительных генераторов 3 от вспомогательных шин 6 и подключаются к главным шинам 4. Так как напряжение главных генерато- ров 2 регулируется от нуля до требуемого максимального значения согласно выбранному закону регулирования гребного гребными электродвигателями 14 то и напряжение дополнительных гене- раторов 3 должно изменяться по тому же закону, что и главных генераторов 2.

Автоматическое вьфавнивание напряжений главного 2 и дополнительного 3 генераторов и подключение дополнительного генератора 3 к главным шинам 4, а также синхронное управление напряжением главного 2 и дополнительного 3 генераторов выполняет блок 16 задания режима дополнительного генератора 3.

Коммутатор 21 осуществляет заданную последовательность подключений электрических цепей датчиков 11 и 12 напряжений главных 2 и дополнительных 3 генераторов, цепей тиристорного блока 8 возбуждения и блока 10 управления дополнительного генератора 3, цепи задатчика 15 режима работы гребных двигателей 14,

При команде из центрального поста управления (не показан) об использовании дополнительной мощности дополнительных генераторов 3 для передачи на гребные винты 24 поступает сигнал в блок 5 коммутации для отключения статорных обмоток дополнительных генераторов 3 от вспомогательных шин 6 и одновременно сигнал поступает в це- пи управления коммутаторами 21. При этом отключают статор дополнительного генератора 3 и цепь датчика 12 напряжения от блока 10 управления, а подключают цепи задатчика 15 режи- ма работы к задатчику 22 интенсивности нарастания напряжения датчиков 11 и 12 напряжения к элементу 20 сравнения, вспомогательной сети к тиристор- ному блоку 8 возбуждения дополнительного генератора 3. Указанные переключения цепей переводят систему возбуждения дополнительного генератора 3 из режима поддержания постоянства

Q 5

0 5

0

Q j ,.

5

14

напряжения на зажимах генератора 3 в режим регулирования напряжения, а также подключают цепи элемента 20 сравнения и дадатчика 22 интенсивности нарастания напряже шя.

Элемент 20 сравнения выдает информацию о разности напряжений дополнительного генератора 3 и главного генератора 2 для элемента 19 включения и задатчика 22 интенсивности, который определяет величину сигнала на входе блока 10 управления, тиристор- ный блок 8 возбуждения воздействует на угол открытия тиристоров и тем са- №1м уменьшает или увеличивает напряжение возбуждения дополнительного генератора 3. При равенстве напряжений главных 2 и дополнительных 3 генераторов элемент 19 включения подает сигнал на блок 5 коммутации и тот подключает обмотки статора дополнительного генератора 3 к главным шинам 4 на согласованную работу с главными генераторами 2. Управление возбуждением дополнительного генератора 3 осуществляется от задатчика 15 режима работы через задатчик 22 интенсивности на период использования мощности дополнительного генератора 3 на гребной винт 24. Таким образом, блок 16 задания режимов дополнительных генераторов 3 обеспечивает переключение цепей системы возбуждения дополнительного генератора с режима поддержания напряже1шя на его зажи- .мах постоянным в режим регулирования; автоматическое подключение обмоток статора дополнительного генератора к главным шинам; синхронное управление величинами напряжений главных и дополнительных генераторов.

При выходе из строя одного из первичных двигателей 1 главные шины соединяются соответствующими разъединителями 25 и энергия от оставшихся в работе первичных двигателей поступает на гребные винты 2 через параллельно работающие системы: преобразо-. ватели 13 частоты и многофазные гребные электродвигатели.

Формула изобретения

1. Электроэнергетическая установка многовального судна, содержащая главные и дополнительные синхронные генераторы, тиристорные блоки возбуждения которых соединены входами с

выходами соответствующих первых и вторых блоков управления, многофаз- Hbie гребные двигатели, подключенные полупроводниковые преобразователи, частоты к главным распределительным шинам, соединенным с главны- Mijt генераторами, блоки управления П ;| еобразователями частоты, датчики .напряжения главных и дополнительных генераторов, задатчики режима работы г &бных двигателей, одни из выходов кфторых соединены с входами первых бфоков управления, и вспомогательную общесудовых потребителей, с ко- тфрой соединены дополнительные гене- , отличающаяся тем что, с целью повьшения надежности и КПД, она снабжена блоками коммутации в сличенными между главной распредели тельной шиной и вспомогательной ши- общесудовых потребителей, выпол- нрнной закольцованной, задатчиками напряжения и блоками задания режима дополнительных генераторов, входы ко тррых соединены соответственно с выходами датчиков напряжения главных и дополнительных генераторов и одними

из выходов задатчиков режима работы гребных двигателей, соединенных другими выходами с входами задатчиков напряжения, подключенных выходами к входам блоков управления преобразователями частоты, при этом выходы задатчиков режима работы вспомогательных генераторов соединены соответственно с входами вторых блоков управления и управляющими входами блоков коммутации,

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что блок задания режима работы дополнительного генератора содержит коммутатор, входы которого являются входами блока задания режима работы, элемент сравнения, вход которого соединен с одним из выходов коммутатора, а выходы соединены с входами элементов включения и одним из вход ов задатчика ин- тепсивности нарастания напряжения, вькод которого и выход элемента включения являются выходами блока зада- ж:я рехсима работы дополнительного генератора.

16

0/пцпу

О15щесудоВые зле/(троло/77ре5игг7е/}1/

..

Изобретение относится к электроэнергетическим установкам судов и обеспечивает повышение надежности. В устройстве мощность дополнительных генераторов используется для передачи на гребной винт s экстремальных режимах допол1штельной энергии от дополнительных генераторов. В этих режимах с помощью блоков коммутации обмотки статоров дополнительных генераторов отключаются от вспомогательных шин и подключаются к главным шинам. Так как напряжение главных генераторов регулируется от нуля до требуемого максимального значения согласно выбранное закону регулирования гребных электродвигателей, то и напряжение дополнительных генераторов доллсно изменяться по тому же закону, что и главных генераторов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. . S (Л