Устройство регулирования мощности гребной электрической установки постоянного тока с навешенными генераторами Советский патент 1989 года по МПК B63H23/24 

3 . 50 мичности и надежности РЭУ. Устройство регулирования мощности ГЭУ содержит первичные двигатели 1,2,3, механически связанные с главными 4,5,6 и наве- шенными 7,8,9 генераторами, первые из которых подключены к гребному электродвигателю 19, а последние - к шинам судовых потребителей 23, обмотки возбуждения 28, 29, 30 главных генераторов и обмотку возбуждения 42 гребного электродвигателя, соединенные через добавочные сопротивления 25, 26, 27 и 41 соответственно с возбудителями 24, 40 главных генераторов и гребного электродвигателя соответственно, датчик 47 активного тока, подключенный к шинам судовых потребителей 23, первьй элемент сравнения 38, первым входом подключенный к за- датчику 39 остаточной мощности, а выходом - к системе управления 37 широтно-импульсными преобразователями 31,32,33, подключенными через коммутационные устройства 34,35,36 па-

раллельно добавочным сопротивлениям 25,26,27 в цепях обмоток возбуждения 28,29,30 главных генераторов, источник 50 опорного напряжения, регулятор 45, вторым входом йодключенный к датчику 46 тока главной цепи, а вьгходом - к системе управления 4.4 широтно-импульсным преобразователем 43, подключенным параллельно добавочному сопротивлению 41 в цепи обмотки возбуждения 42 гребного электродвигателя. В режиме работы всех включенны первичных двигателей 1,2,3 на ГЭУ и на судовые потребители 23 вькод датчика активного тока 47 отключается I

от второго входа первого элемента сравнения 38 и подключается к одному из входов второго элемента сравнения

49посредством коммутационного устройства 48 с переключающими контактами, другим входом второй элемент сравнения 49 подключен к источнику

50опорного напряжения, а выходом - к первому входу регулятора 45. 1 ил.

Изобретение относится к судостроению , в частности, к устройствам регулирования мощности гребной электрической установки (ГЭУ) постоянного тока с навешенными генераторами. Цель изобретения - повышение экономичности и надежности ГЭУ. Устройство регулирования мощности ГЭУ содержит первичные двигатели 1, 2, 3, механически связанные с главными 4, 5, 6 и навешенными 7, 8, 9 генераторами, первые из которых подключены к гребному электродвигатедю 19, а последние - к шинам судовых потребителей 23, обмотки возбуждения 28, 29, 30 главных генераторов и обмотку возбуждения 42 гребного электродвигателя, соединенные через добавочные сопротивления 25, 26, 27 и 41 соответственно с возбудителями 24, 40 главных генераторов и гребного электродвигателя соответственно, датчик 47 активного тока, подключенный к шинам судовых потребителей 23, первый элемент сравнения 38, первым входом подключенный к задатчику 39 остаточной мощности, а выходом - к системе управления 37 широтно-импульсными преобразователями 31, 32, 33, подключенными через коммутационные устройства 34, 35, 36 параллельно добавочным сопротивлениям 25, 26, 27 в цепях обмоток возбуждения 28, 29, 30 главных генераторов, источник генараторов, источник 50 опорного напряжения, регулятор 45, вторым входом подключенный к датчику 46 тока главной цепи, а выходом - к системе управления 44 широтно-импульсным преобразователем 4, подключенным параллельно добавочному сопротивлению 41 в цепи обмотки возбуждения 42 гребного электродвигателя. В режиме работы всех включенных первичных двигателей 1, 2, 3 на ГЭУ и на судовые потребители 23 выход датчика активного тока 47 отключается от второго входа первого элемента сравнения 38 и подключается к одному из входов второго элемента сравнения 49 посредством коммутационного устройства 48 с переключающими контактами, другим входом второй элемент сравнения 49 подключен к источнику 50 опорного напряжения, а выходом - к первому входу регулятора 45. 1 ил.

Изобретение относится к судостроению, в частности к устройствам регулирования мощности- гребдой электрической установки (ГЭУ) постоянного тока с навешенными генераторами.

Цель изобретения - повьш1ение экономичности и надежности ГЭУ.

На чертеже изображена функциональная схема гребной электрической установки.

ГЭУ содержит первичные двигатели 1-3, которые приводят во вращение главные генераторы 4 - б и навещенные генераторы 7-9. Главные генераторы 4-6 через контакты избирательных переключателей: для генератора 4 - 10 -. 12, для генератора 5 - 13 - 15 для генератора 6 - 16 - 18, подключены к гребному электродвигателю 19. Статорные обмотки навешенных генераторов 7-9 через соответствующие выключатели 20 - 22 подключены к шинам судовых потребителей 23. Возбудитель 24 главных генераторов через соответствующие добавочные сопротивления 25 - 27 подключены к обмоткам 28 - 30 возбуждения генераторов. Ши- ротно-импульсные преобразователи 31 - 33 через коммутационные устройства 34 - 36 с переключающими контактами подключены параллельно добавочным сопротивлениям 25 - 27, которые этими же коммутационными устройствами могут быть замкнуты накоротко. Вход системы 37 управления широтно-импулЬ- сными преобразователями 31-33 соединен с выходом первого элемента 38 сравнения, первьй вход которого соединен с задатчиком 39 остаточной мощности. Возбудитель 40 гребного электродвигателя через добавочное сопротивление 41 соединен с обмоткой 42 возбуждения двигателя. Ыиротно-импульсны преобразователь 43 подключен параллельно добавочному сопротивлению 41 . Вход системы 44 управления широтно-импульсным преобразователем 43 соединен С выходом регулятора 45, второй вход которого соединен с выходом датчика 46 тока главной цепи. Датчик 47 активного тока своим входом соединён с шинами судовых потребителей 23, а выходом через коммутационное устройство 48 с переключающими контактами подключен к второму входу первого элемента 38 сравнения, либо к второму входу второго элемента 49 сравнения. Второй элемент 49 сравнения своим первым входом соединен с источником 50 опорного напряжения, а выходом - с первым входом регулятора 45. ГЭУ работает следуюшзим образом.

В режиме полной нагрузкг все главные генераторы 4-6 через соответствующие замкнутые контакты 10,11,13, 14,16 и 17 избирательных переключателей подключаются к гребному электродвигателю 19, контакты 12,15 и 18 избирательных переключателей разомкнуты. При частичных нагрузочных режимах неработающие главные генераторы отключаются от схемы главного тока посредством разомкнутых контактов избирательных переключателей: для генератора 4 - 10 и 11, для генератора 5 - 13 и 14, для генератора б - 16 и 17, и замкнутых контактов избирательных переключателей 12, 1.5 и 18 Возбуждаются главные генераторы 4-6 путем подачи напряжения от возбудителя 24 генераторов на обмотки 28 - 30 возбуждения главных генераторов 4-6 через добавочные сопротивления 25 - 27. Гребной электродвигатель возбуждается путем подачи напряжения от возбудителя 40 двигателя через добавочное сопротивление 41 на обмотку 42 возбуждения. При работе ГЭУ навешенные генераторы 7-9 (все или часть) через замкнутые выключатели 20 - 22 подключаются к шинам судовых потребителей 23. При подключении навешенного генератора (например, генератора 7) к шинам судовых потребителей 23 в цепи обмотки возбуждения соответствующего ему главного генератора 4 с помощью коммутационного устройства 34 широтно-импульсный преобразователь 31 подключается параллельно добавочному сопротивлению 25 в цепи обмотки 28 возбуждения.

При отсутствии отбора мощности от первичного двигателя, т.е. когда навешенный генератор (например, генератор 8) отключен от шин судовых потребителей 23 в цепи обмотки возбуждения соответствующего ему главного генератора 5 с помощью коммутационного устройства 35 шунтируется накоротко добавочное сопротивление 26 в цепи обмотки возбуждения 29. Когда число подключенных к шинам судовых потребителей навешенных генераторов меньше числа работающих главных генераторов, с датчика 47 гк- тивного тока сигнал, пропорциональный активной мощности, потребляемой судовыми потребителями, поступает замкнутый контакт коммутационного устройства 48 на вход первого

0

5

0

5

0

5

0

элемента 38 сравнения, на второй вход которого поступает сигнал с выхода задатчика 39 остаточной мощности первичных двигателей. Разностный сигнал, пропорциональный недоиспользованной мощности первичных двигателей, работающих с отбором мощности на судовые потребители, поступает на вход системы 37 управления широтно- импульсными преобразователями. Широт- но-импульсные преобразователи, работая в импульсном режиме, то щунтиру- ют, то расшунтировывают добавочное сопротивление, параллельно которому они подключены, уменьшают их эффективное значение. Это приводит к уменьшению значения тока возбуждения главных генераторов и, таким образом, к уменьшению их напряжения (по сравнению с главными генераторами, первичные двигатели которых работают без отбора мощности на судовые потребители, в целях возбуждения которых добавочные сопротивления зашунтирова- ны накоротко). Одновременно с этим на один из входов регулятора 45 тока главной цепи через второй элемент 49 сравнения подается опорное напряжение, которое сравнивается с выходным сигналом датчика 46 тока главной цепи, пропорциональным току главных генераторов, включенных в схему ГЭУ. Сигнал,рассогласования с выхода регулятора 45 подается на вход системы 44 управления широтно-импульсным преобразователем 43, который подключен параллельно добавочному сопротивлению 41 в цепи обмотки 42 возбуждения двигателя.

Широтно-импульсный преобразователь 43, работая в ключевом режиме, изменяет эффективное сопротивление 41,и, таким образом, ток возбуждения гребного электродвигателя 19, при этом ток главной цепи поддерживается постоянным. Таким образом, в этом режиме работы ГЭУ напряжение главных генераторов, первичные двигатели которых

работают с отбором мощности на судовые потребители, изменяется в соот- ; ветствии с реальной нагрузкой судовых потребителей и при неизменном токе главной цепи, следовательно,

меняется потребляемая мощность главных генераторов, при этом первичные двигатели работают при неизменной нагрузке, У главных генераторов, первичные двигатели которых работают

без отбора мощности на судовые потребители, напряжение возбуждения не меняется в зависимости от нагрузки судовых потребителей, что при неизмен- ном токе главной цепи приводит к стабилизации потребляемой ими мощности, т.е. нагрузки их первичных двигателей. При одновременной работе главных и навешенных генераторов напри- мер, работают главные генераторы 4 - 6 и навешенные генераторы 7 - 9 Состояние схемы управления следующее Датчик 47 активного тока подключен к первому элементу 38 сравнения, к добавочным сопротивлениям 25-27 в цепях обмоток возбуждения 28 - 30 главных генераторов параллельно подключены через коммутационные устройства 34 - 36 широтно-импульсные пре- образователи 31 - 33, источник 50 опорного напряжения через второй Элемент сравнения 49 подключен к регулятору 45 тока главной цепи. Переключается коммутационное устройст- во 48, с помощью которого сигнал с выхода датчика 47 активного тока снимается с первого элемента 38 сравнения и подается на вход второго элемента 49 сравнения. С выхода первого элемента 38 сравнения на вход системы 37 управления широтно-импуль сными преобразователями 31 - 33 поступает .сигнал , пропорциональньй значению остаточной мощности первичных двигателей 1 - 3, широтно-импульсные преобразователи 31 - 33, работая в ключевом режиме, почти полностью шунтируют добавочные сопротивления 25 - 27, приводя к повышению напряжения возбуждения и напряжения главных генераторов 4-6 до номинального уровня. Одновременно с этим сигнал с выхода датчика 47 активного тока, пропорциональный активной мощности судовых потребителей, поступает на вход второго элемента 49 сравнения, где и сравнивается с опорным напряжением. При увеличении нагрузки судовы потребителей с выхода второго элемента 49 .сравнения на задакяций вход регулятора 45 поступает уменьшенное опорное напряжение Выходной сигнал регулятора 45, воздействуя на систем 44 управления широтно-импульсным преобразователем 43, изменяет его ключе вой режим работы и соответственно уменьшает эффективное сопротивление 41, при этом ток возбуждения гребно

го электродвигателя 19 увеличивается и уменьшается ток главной цепи . Таким образом, изменение нагрузки глав- ньк генераторов 4 - 6 в соответствии с изменяющейся нагрузкой судовых потребителей осуществляется за счет соответствующего изменения тока главной цепи (главных генераторов) при номинальном значении напряжений главных генераторов.

Формула изобретения Устройство регулирования мощности гребной электрической установки тояннрго тока с навешенными генераторами, включающей в себя первичные двигатели, механически связанные с главными и навешенными -генераторами, первые из которых подключены к гребному электродвигателю, а последние - к шинам судовых потребителей, обмотки возбуждения главных генераторов и гребного электродвигателя, соединенные через добавочные сопротивления соответственно с возбудителем генераторов и возбудителем двигателя, содержащее датчик активного тока, подключенный к шинам судовых потребителей, элемент сравнения, первый вход которого подключен к за- датчику остаточной мощности, а выход соединен с системой управления широт- но-импульсными преобразователями, подключенными через коммутационные устройства параллельно добавочным сопротивлениям в цепях обмоток возбуждения главньЕХ генераторов, источник опорного напряжения, регулятор, второй вход которого подключен к датчику тока главной цепи, а выход сое-- динен с системой управления широтно- импульсным преобразователем, подключенным параллельно добавочному сопротивлению в цепи обмотки возбуждения двигателя, отличающееся тем, что, с целью повышения экономичности и .надежности гребной электрической установки, оно снабжено BtopbiM элементом сравнения, дополнительным коммутационным устройством с переключающими контактами. При этом выход .датчика активного тока через дополнительное коммутационное устройство подключен к второму входу первого элемента сравнения и одному из входов второго элемента сравнения, другой вход которого соединен с источником опорного напряжения, а выход - с первым входом регулятора.