Гребная турбоэлектрическая установка Советский патент 1990 года по МПК B63H23/24 

Изобретение относится к судостроению, в частности к судовым гребным электрическим установкам (ГЭУ).

Цель изобретения - повышение надежности установки путем снижения динамических нагрузок от крутильных колебаний в валопроводе при частичных мощностях.

На чертеже представлена принципиальная схема гребной турбоэлектрической установки.

Гребная турбоэлектрическая установка содержит двухъякорный гребной электродвигатель 1, сочлененный через упругий вало- провод 2 с гребным винтом 3. К первому якорю 4 электродвигателя 1 через преобразователь 5 подключен генератор 6, приводимый во вращение турбиной 7 К второму якорю 8 электродвигателя 1 через второй преобразователь 9 подключен второй генератор 10, приводимый во вращение второй турбиной II. К управляющим входам преобразователей 5 и 9 подключены выходы соответствующих систем 12 и 13 управления, входы которых соединены через коммутационные аппараты 14 и 15 с выходами регуляторов 16 и 17, входы которых подключены к выходам поста 18 управления. Датчик 19 крутильных колебаний через фазовращатель 20 и согласующий усилитель 21 подключен к одному из входов сумматора 22, к второму входу которого подключен источник 23 опорного напряжения. Выход сумматора 22 подключен к входу коммутационного устройства 24, один из выходов которого соединен с входом системы 12 управления, а второй - с входом системы 13 управления.

Установка работает следующим образом.

При работе двух турбоагрегатов режим работы установки задается постом 18 управления и поддерживается с помощью регуляторов 16 и 17 за счет действия сигналов с датчиков и цепей обратных связей, входящих в состав регуляторов. При этом коммутационные аппараты 14 и 15 замкнуты, а коммутационное устройство 24 находится в нейтральном положении.

При работе одного турбоагрегата, например, с турбиной 7, коммутационный аппарат 14 данного контура остается включенным, а коммутационный аппарат 15 размыкается, отключая этим регулятор 17 второго контура от системы 13 управления. Выход сумматора 22 подключается с помощью коммутационного устройства 24 к входу системы 13 управления преобразователя 9 второго контура. Кроме того, отключается подача пара к турбине 11.

При перекладке поста 18 управления фг)р% пуетгя сигнал управления (например, чц. мощность), который поступает на м i г - лятора 16 первого контура. В регу- , эие 16 сравниваются заданное и факти- м кое значения регулируемого параметра,

формируется сигнал управления, который поступает на вход системы 12 управления преобразователя 5 первого контура. При этом энергия, вырабатываемая первым турбо- агрегатом, поступает через преобразователь 5 на якорь 4 гребного электродвигателя 1, обеспечивая вращение винта 3. Второй якорь 8 электродвигателя 1 работает на холостом ходу с номинальным возбуждением

Q Его напряжение подводится к преобразователю 9, который с помощью опорного напряжения, подаваемого на систему 13 управления через коммутационное устройство 24 и сумматор 22, обеспечивает передачу энергии с якоря 8 электродвигателя

5 1 на генератор 10, работающий в двигательном режиме на холостом ходу.

При взаимодействии гребного винта 3 со льдом в механической системе электродвигатель 1 - валопровод 2 - винт 3 воз0 НИКРЮТ крутильные колебания, что приводит к появлению колебаний напряжения на выходе датчика 19 колебаний. Эти колебания напряжения через фазовращатель 20, усилитель 21 и сумматор 22 поступают на вход системы 13 управления преобразователя 9,

5 что приводит к колебаниям тока в цепи обмотки якоря 8. Фазовый угол фазовращателя 20 устанавливается таким, чтобы колебания тока якоря 8 находились в проти- вофазе с колебаниями частоты вращения электродвигателя i что обеспечивает демп0 фирование крутильных колебаний в течение всего периода колебаний. Амплитуда тормозного момента регулируется за счет изменения коэффициента передачи усилителя 21. В данном режиме имеет место обмен энергии колебаний между электродвигателем 1

5 и генератором 10. При возрастании частоты вращения якоря 8 электродвигателя, работающего в генераторном режиме, энергия через преобразователь 9 передается генератору 10, работающему в двигательном

0 режиме, вызывая увеличение его частоты вращения, а при уменьшении частоты вращения электродвигателя 1 генератор 10 отдает накопленную в маховых массах турбины 11 и генератора 10 энергию на якорь 8 электродвигателя i. Колебания тока якор5 ной цепи создают колебания электромагнитного момента электродвигателя 1, препятствующие развитию крутильных колебаний.

50

Формула изобретения

Гребная турбоэлектрическая установка, содержащая два турбогенераторных агрегата, генераторы которых подключены через управляемые преобразователи электроэнер- гии к соответствующим якорям двухъякор- ного гребного электродвигателя, сочлененного через упругий валопровод с гребным винтом, систему автоматического управ1576423

56

ления, включающую в себя пост управленияопорного напряжения, коммутационным уст- с двумя выходами, каждый из которыхройством с переключающими контактами, подключен через соответствующий регуляторпоследовательно соединенными датчиком и коммутационное устройство к входу сие-крутильных колебаний, фазовращателем, темы управления преобразователем электро-5 усилителем и сумматором, который вторым энергии, отличающаяся тем, что, с цельювходом подключен к источнику опорного повышения надежности установки путем сни-напряжения, а выходом через коммутаци- жения динамических нагрузок от крутиль-онное устройство с переключающими конных колебаний в валопроводе при частич-тактами - к входам систем управления ных мощностях, она снабжена источникомпреобразователей электроэнергии.

Изобретение относится к судостроению, в частности к судовым гребным электрическим установкам (ГЭУ). Цель изобретения - повышение надежности установки путем снижения динамических нагрузок от крутильных колебаний в валопроводе при частичных нагрузках. В гребную турбоэлектрическую установку, содержащую двухъякорный гребной электродвигатель 1, сочлененный через упругий валопровод 2 с гребным винтом 3, два турбоагрегата, состоящие из турбин 7, 11 и генераторов 6, 10, подключенных через управляемые преобразователи 5, 9 к соответствующим якорям 4, 8 электродвигателя 1, пост 18 управления с двумя выходами, подключенными к входам регуляторов 16, 17, выходы которых через коммутационные аппараты 14, 15 соединены с входами систем 12, 13 управления преобразователей 5, 9, введена последовательная цепь, состоящая из датчика 19 крутильных колебаний, фазовращателя 20, согласующего усилителя 21, сумматора 22 коммутационного устройства 24 с переключающими контактами, выходы которого подключены к входам систем 12, 13 управления, а к второму входу сумматора 22 подключен источник 23 опорного напряжения. Дополнительная цепь, состоящая из датчика 19 крутильных колебаний, фазовращателя 20, согласующего усилителя 21, обеспечивает эффективное демпфирование крутильных колебаний гребного валопровода за счет обмена энергии колебаний между турбоагрегатом, работающим в режиме накопителя энергии, и якорем гребного электродвигателя, работающим на холостом ходу. 1 ил.