Электрическая установка для судовэлектроходов Советский патент 1977 года по МПК H02J3/46 

Изобретение относится к области автоматизации автономных электростанций и может быть использовано преимущественно в единых судбвых электроэнергетических установках двойного рода тока с последовательным включением механически не связанных синхронных генераторов.

По основному авт.св. № 306527 известна электрическая установка для судов - элёктро ходов, содержащая включенные последсеательно пофаано с нагрузкой синхронные генераторы, первичные двигатели каждого из которых снабжены регуляторами угла, а регулятор утла первичного двигателя Одного из генераторов включен через фазосдвигающее устройство l.

В такой установке мощность на нагрузке регулируемого напряжения (гребном электродвигателе) при изменении ее сопротивления постоянной не поддерживается, поскольку напряжения генераторов поддержившотся постоянными, а гребной электродвигагель (ГЭД) работает при постоянном магнитном потоке.

Целью изобретения является стабилизация мощности в системе при статических и динамических изменениях нагрузки на ва/ лу ГЭД.

Для этого в предлагаемой электрической установке для судов-электроходов регулятор угла первичного двигателя проходного генератора содержит ограничитель момента этого двигателя, выполненный, например, ,в виде ограничителя перемещения рейки топливного насоса дизеля. При этом ограничение осуществляется таким образом-, чтобы эеличина момента ограничения не превышала предельного момента первичного двигателя опорного генератора.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема предложенной установки; на фиг. 2 - векторная диаграмма системы} на фиг. 3 - зависимость момента нагрузки первичного дви|гателя проходного генератора в функции утла между векторами напряжений для случая работы первичного двигателя без ограничения его вращающего момента.

Установка (фиг. 1) включает опорный 1 и проходной 2 синхронные генераторы, пер- вичыые двигатели 3 и 4, регуляторы угла перввчвых двигателей 5 и 6. Каждый из регуляторов ССХ5ТОИТ из задающего синхронно o влектродвигателя 7 и 8 и измерителя задающего электродвигателя 9 и 1 Задающие электродвигатели получают пита,,вйе от сети-постоянной частоты 11 причем двигатель 8 - непосредственно,,а двигатель-) 10 - через фазсждаигающве устройство 12. УправлгЕОЗдез воадействие регузтйторов атри. Кладывается соответственно к органа 13, ; 14, регулир щим вращающий момент (топлнврподачу) первичных двигателей, Нагрузка неизменного напряжения 15 подключается к клеммам опорного генератора, нагрузка регулируемого напряжения :ГЗД 16 через неуправгиемый выпрями-тель ,1,7г-на ;выходные проходного тенера тора. На векторной диаграмме системы (фиг,2 введены следующие обозначения; U. и Ц. векторы вапряясений задающих двигателей регуляторов угла первнчвьш двигателей соответственно опорного н проходного гене-. раторов;и,Д-в§кторы.напряженна опорного % прохсйного генераторов; Е ,,;,. векторы ,,с. генераторе®J 13 «вектор суммарно го, регулируемого напряженна на выходе проходного генератора; I вектор тока вагрузки регулируемого напряжеиия|о Г.,с,-, .лы отсутствиявекторов э.д.с гчзнераторов 01 соответствующих векторов напряжения задающих двигателей, обуслоБленнхл1е статиа мом сисгемы рег-ушфовагшя| уЗ угол между век1Ч)рами напряжений; /3. угол управления. На фиг 3 кривые 18,19, 2О относятся соответственно к нормальному, увепи-ченно му и уменьшенному сопротивлениям нагруэ ки гребного электродвпгателяа а прямая 21 уставка момента первичного двигателя проходного генерагора| 22,23,24: точки пересечения соогветствунощих кривых с момен том усгановки. При работе системы в установиашемся режиме векторы э.д.с генераторов Р Сдвинуты относительно векторов напряжений О-лА ,й1Ггл X, задающих двигателей 7 и В сс«AiЛ А /f ,f, ответственно на углы о и ( 1фйг.2, При повышении суммарного напряжения при постоянном сопротивлении нагрузки на Валу , что осуществляется увеличение угла /3j. 1 возрастает ток 1 , а следовательно, и нагрузка первичных двигателей генераторов. По дсютижегши нагрузки проходного генератора значения, соответствующего моменту уставки первичного двнга-теля точка 22 {фиг. З), перемещение органа регулирующего вращшоший момент nefBH4Horo двигателя (рейки топливного нас.оса) достигает ограничения. При дальнейшем увеличении угла управления роста J суммарного напряжения, а следовательно и нагрузки на ГЭД и первичном двигателе проходного генератора, происходить не будет, так как вследствие ограничения вращающего момента вал двигателя и определяемый его положением вектор э.д.с генератора не в состоянии следовать за вектором задающего напряжения, поскольку первичный двигатель оказывается лишенным регулирования, его устойчивая работа в точке 22 обеспечивается за счет положительного фактора устойчивости (фиг. З). Таким образом, при статическсы увеличении угла уЗлд пра.постоянном сопротивлении нагрузки на валу ГЭД, начиная с момента, соответствующего точке 22, уголуЗ, суммарное напряжение, нагрузка, следовательно, и мощность ГЭД остаются постоянными. Увеличение утла /з, происходит за счет «А роста угла а, При возрастаниях и уменьшениях в определенных пределах сопротивления нагрузки на валу ГЭД при заданном значении УГлауЗ , что с;оответствует кривым 19 и 20 для первичного двигателя проходного генератора, точка его устойчивой работы за счет евободного изменения угла «v режиме работы двигателя на упоре будет перемещаться соответственно в точки 22 и 24. Происходящне при этом изменения угла вызывают также изменения U,. и тока нагрузки 1 , при которых потребляемая ГЭД мсхдность остается постоянной. Использование предложенной установки позвоигт обеспечить стабилизацию мощности в системе за счет воздействия на орган регулирующий вращающий момент двигателя. Известны схемы поддержания постоянства мощнсх:ти с воздействием на системы возбуждения ГЭД, генераторов или те и другие системы одновременно. Формула изобретения Электрическая установка для судовэлектроходов по авт.св. № 306527, отличающаяся тем, что, с целью стаби- Низании мощности при статических и динамических изменениях нагрузки на валу гребного электродвигателя, регулятор угла поперечного двигателя проходного генератора содержит ограничитель момента этого двигателя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1 . Авторское свидетельство СССР № 306527, кл. Н О2 J 3/46, 12.06.69.

.1