Электроэнергетическая силовая установка судна Советский патент 1991 года по МПК B63H23/24 

%

Т

О

о

00

VJ ел

§

ИзобретРНИР относится к судостроению.

Цель изобретения повышение КПД установки.

На фиг.1 изображена блок схема пред- лакаемой установки; на фиг.2 схема двух- позиционных переключателей

Электроэнергетическая силовая установка судна содержит тепловые двигатели 1, которые соединены с помощью разьеди- нительных муфт 2 с синхронными генераторами 3, которые снабжены датчиками 4 частоты и Фазы. Блоки 5 управления полупроводниковых возбудителей 6 генераторов 3 связаны с пультом управления (ПУ). Главные распределительные тины 7 соединены с генераторами 3 через двухпозици- онные переключатели 8 и понижающие трансформаторы 9 с вспомогательными распределительными шинами 10 (тины об- щесудоьых электропотребителей), а также с пходями полупроводниковых преобразователей 11. снабженных блока, in 12 управления.

Петрогеноряторы 13 и аккумуляторные батареи 14 с автоматическими зарядными устройствами 15 подключены к преобразо- вагелям 11. Выходы преобразователей 11 соединены го стагорными обмотками греб- нпго синхронного электродвигателя 16, снабженного датчиками 17 частоты и фазы Статорные обмогки электродвигателя 1 б соединены также с входами преобразовате- пеи 11. а выходы преобразователей 11 - с шинами 7. Блок 18 управления полупровод- никовым возбудительм 19 электродвигателя 16 и цепи управления переключателями 8 связаны с ПУ Датчики 4 и 17 соединены с блоками 12 преобразователей 11. Обмотки 20 возбуждения генераторов 3 подключены к возбудителям б, а обмотки 21 возбуждения якорей электродвигателя 16 подключены параллельно к возбуди :;мю 19 Якоря электродвигателя 16 механически связаны с гребным пин том 22. Общесудпвые электро- потребители получают питание от шин 10.

В электрических цепях предлагаемой установки установлены автоматические выключатели (АВ) 23 39.

Предлагаемая установка работает еле- дующим образом.

В основном режиме работы (при ходе судна под парусами) двигатели 1 не работают. Генераторы 3 отсоединяются от двигателей 1 муфтами 2 Электрическая энергия для питания общесудепых электропотребителей поступает от высоковольтного эпект- родвигателя 6, работающего в режиме гидрогенератора. Блок 18 возбудителя 19 Электроугли 16 гп сигналу с изменяет гок возбуждения и по оптимальному закону управления поддерживает пониженное номинальное напряжение на статоре электродвигателя 16. По сигналу с ПУ переключатели 8 подключают к шинам 7 первичныеобмоткипонижающихтрансформаторов 9. предназначенные для работы трансформаторов с меньшим коэффициентом трансформации. Включаются ЛВ 36, 39, 28, 31. 23 и 24 (остальные АВ разомкнуты). Осуществляется плавный пуск двух (или одного) генераторов 3, работающих в режиме вентильных двигателей на холостом ходу, с помощью преобразователей 11, датчиков 4, При этом блоки 5 возбудителей 6 генераторов 3 по сигналу с ПУ уменьшает гок возбуждения и поддерживают ег о в пределах, необходимых для работы высоковольтных генераторов 3 в режиме вентильных двигателей при пониженном номинальном напряжении на шинах 7 По достижении генераторами 3 номинальной частоты вращения и установки заданных величин напряжения и частоты на шинах 7 включаются АВ 26 и 27. Шины 10 начинают получать питание от шин 7 через переключатели 8 и трансформаторы 9.

Напряжение и частота на шинах 7 поддерживаются постоянными при изменяющейся частоте вращения электродвигателя 16. работающего в режиме гидрогенератора с помощью блоков 12 преобразователей 11, датчиков 4 генераторов 3 и возбудителем 19 электродвигателя 16.

В случае обеспечения электрической энергией общесудовых электропотребителей от ветрогенераторов 13 или батарей 14, включаются соответственно АВ 32, 28, 23 и 33, 31, 24 или 34, 28, 23 и 35, 31, 24 при использовании в качестве преобразователей частоты управляемого выпрямителя- ведомого инвертора (32, 29, 23 и 33, 30, 24 или 34 29, 23 и 35, 30, 24 - при использовании в качестве преобразователя частоты - циклоконвертора) Осуществляется плавный пуск i енерагоров 3 (одного или двух) от ветрогенераторов 13 или батарей 14 через преобразователи 11 Стабилизация параметров (напряжения и частоты) на шинах 7 и подключения общесудозых электропотребителей аналогично их питанию от электродвигателя 16

При избытке энергии ветрогенераторов 13 для питания общесудовых электропотре- бигелей энергия одного из них может использоваться для движения судна При замкнутых АВ 32, 37 или 33, 38 энергия от Btj ры енераторов 13 поступает через преобразователи 11 частоты к одному из якорей электродвигателя 16 Для аккумулирования

избыточной энергии ветра при работе элек- тродпигателя 16 в режиме гидрогенератора или ветрогенераторов 13 между управляемыми выпрямителями и ведомыми инверторами (или к дросселям циклоконвертора) включены батареи 14 и их автоматические зарядные устройства 15. Энергия батарей 14 может использоваться как для питания общесудовых электропотребителей, так и для питания электродвигателя 16. В этом случае включаются АВ 34, 37 или 35, 38. осуществляется запуск гребного электродвигателя 16 и последующее регулирование частоты вращения.

При отсутствии ветра, неисправности парусов, ходе судна в узкостях, порту и т.д. шины общесудовых электропотребителей и электродвигатель 16 получают питание от шин 7, к которым подключаются высоковольтные генераторы 3, приводимые во вра- щение двигателями 1 (муфты 2 соединены). По сигналу с ПУ. воздействующим на блок 5, возбудители 6 увеличивают ток возбуждения генераторов 3 и поддерживают полное номинальное напряжение на шинах 7. Пере- ключатели 8 по сигналу с ПУ подключают к шинам 7 первичные обмотки трансформаторов 9, предназначенные для работы транс- Форматоров 9 с большим коэффициентом трансформации.

Якоря электродвигателя 16 получают питание от шин 7 через полупроводниковые преобразователи 11 при замкнутых АВ 29, 37 и 30, 38. Общесудовые электропотребители получают питание от шин 10, которые через трансформаторы 9 и переключатели 8 посредством АВ 26 и 27 подключаются к шинам 7.

Формула изобретения Электроэнергетическая силовая установка судна, содержащая тепловые двигате- ли, соединенные разъединительными муфтами с синхронными генераторами, снабженными датчиками частоты и фазы и связанными с полупроводниковыми преобразователями, снабженными блоками управления, главные распределительные шины, двухякорный гребной синхронный электродвигатель с датчиками частоты и фазы, ветрогенераторы, аккумуляторные батареи с автоматическими зарядными устройствами и пульт управления, причем обмотки возбуждения гребного синхронного электродвигателя и синхронных генераторов соединены электрическими цепями с полупроводниковыми возбудителями, которые снабжены блоками управления, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД установки, она снабжена понижающими трансформаторами, каждый из которых имеет два вывода первичной обмотки, двух- позиционными переключателями и вспомогательными распределительными шинами. причем первичные обмотки трансформаторов подключены к главным распределитель- ным шинам через двухпозиционные переключатели, а вторичные обмотки - к вспомогательным распределительным шинам, при этом обмотки возбуждения якорей гребного синхронного электродвигателя подключены параллельно к полупроводниковому возбудителю, а блоки управления полупроводниковых возбудителей гребного синхронного электродвигателя и синхронных генераторов двухпозиционными переключателями связаны с пультом управления.

Изобретение относится к судострое нию Цель изобретения - повышение КПД установки Электроэнер(етическая силовая установка судна содержит тепловые двига тели 1. которые соединены с помощью муфт 2 с синхронными генераторами 3 Главные распределительные шины 7 соединены с генераторами 3 через двухпозиционные переключатели 8 и понижающие трансформаторы 9 с вспомогательными распределительными шинами 10, а также с входами полупроводниковых преобразователей 11 снабженных блоками 12 управления Ветрогенераторы 13 и аккумуляторные батареи 14 подключены к преобразователям 11 При ходе судна под парусами тепловые двигатели не работают Электрическая энергия для питания общесудовых потребителей поступает от высоковольтного гребного синхронного электродвигателя 16 работающего в режиме генератора Шины 10 получают питание от шин 7 через переключатели 8 и трансформаторы 9 2 ил

От

LUUH 7

Гъ

/(первичны

O&MO/r7/fffM

/яранссрормолюро 9