Электропривод гребной установки Советский патент 1977 года по МПК H02P5/22 

Иэо етекне относится к электроприводу в частности, к электроприводу гребных установок, н предназначено для регупирова няя в ограничения тока при в греб ных электрических установках Судет активного ледового плавания и ледоколов. Известно устройство для р улнрованяя нагрузки злектропрнвода tllf сод жашее индикатор рекуперашт, выполяеиный в виде двухкаскадного магнитасм о усилителя, у которого намагяичнваюшая сила одной обмоткп прошфпиональна напряжению, а др}|гой - току генератора, и обмотки включены так, что их намагничивающие СИТЕЫ действуют согласно только в режиме рекуперадуя. ЭтО|Имеет место при нэменешш пол«| ности напряжения генератора иля тока воэбужде тя двигателя в зависимости от сп соба реверса. Основной недостаток этого метода применительно к гребному электроприводу заключается в отсутствии возможности ограничения токов в начальной стадии реверса при быстрой перекладке поста управления до перемагничивания генератора и в эапаздьгоанви воздейсгеи5 5 обусловленном вяерционностью магнитного усвлвтеля. Из известных устрсЛст наиболее блвзким к изобретению по технической сущности является влектропрявод гребно установки, ; выполненный по схеме генератор-двигатель (Г-йД), с возбуждением генератора в двигателя от электромашшшых усилителей продольного илв поперечйяю поля с жесткой ;отрицательш)й о атвой связью по главной aeng, воздействующей ин возбуждение .генератора, и обреткА связью/пр прямому в офатяому напряжению возбудителя гене ipaTopa, воздействующей на возбуждение двигателя, f жлюльауемой в качестве рагулятсра нагрузки гребного двигателя и регулятора рекуперации при реверсе установки, а также релейный блок. управл5осший режшъюм рекуперации |2j. Релейное устройство имеет ограниченную надежность н не обеспечивает стабильную я идентичную выдержку времени которая |необходима для равномерного распределения нагрузки между двумя якорями гребного двигателя, находящимися на ддном валу, а

ввиду ограниченной надежности реаейного устройства при реверсах имеют место случаи обесточивания установки.

Выдержки времени, обеспечиваемые указанным релейным устройством, являются одинаковыми как для малых, так и для полных ходов судна, что существенно ухудшае маневре шые характеристики судна на малых скоростях хода, которые наиболее характерны для работы во льдах.

Целью изобретения является улучшение реверс1даных характеристик гребных электрических установок.

Это достигается тем, что в схему управления электроприводом введен элемент И с двумя входами, цепи питания которого подключены к датчшсу тока глав1юй цепи привода, один из входов стабилизатор-ограничитель подключен к тахогенератору двигателя, а друтчэй | через свой ста билизатор-ограннчитега - к задакяцей обмотке возбудителя двигателя, а выход элемента И через p&ryKssTop уста0овки подключен на вход вропоршюнапыюго регулирующего элемента, включенного последовательно с 3адaicmeSi обмоткой возбудителя генератора.

Сущность предложения поясняется чертежом.

Электропр1шс состсжт из генератора 1 и гребного электродвигателя 2, врашаюшего гребной винт. Обмотка возбуждения 3 генератора и обмотка возбужденва 4 двигателя получают питание от эяектромашинных усилителей ЗМУ5 к ЭМУ6, например электромашинйых усилителей продольного поля.

Обмотка управления 7 ЭМУб-явяяется задающей и получает питание от эталонного источника yif через контакты 8,9 или 10,11 ре х;иБного ксяггактора, связанного с постом у1фавления.

Обмотка угфавления 12 ЭМУ6 через разделительные диоды 13, 14, контакты реверсивного контактора 15,16 или 17,18 включена на разность напряжения обмотки 3 возбудителя генератора i и части эталонного напряжения, выделенного на со противлении 19, и играет рогь регулятора нагрузки гребного двигателя. Эта же обмотка 12 через разделительные диоды 20 и 21, контакты 15,16 или 17,18 ревер- сивного контактора включена на обратное напряжение ЭМУ5, минуя эталонный источник тока, и выполняет функцию регулятора рекуперации.

Обмотка 22 ЭМУ5 вклк)чена на падени напряжения в компенсационной обмотке и в обмотке 23 дополнительных полюсов гребного дв ггателя н выполняет функции

жесткой отрииательлой обратной связи по главнок.у току. Обмотка 24 ЭМУ5 является задающей и получает питание от сель снна поста управления 25 через выпрямитель 26 и через включенный в рассечку между выпрямителем и выводом. обмотки пропорциональный регулирующий элемент 27, напрш 49р переход эмиттер-коллектор транзистора, на вход которого подан сигнал с регулятора уставки . , 28. Последний включен на выходе реверсивного элемента И 29, например, реверс5шного полупро одникового ключа на двух травзнстора : типа р-п-р и п-р-п в каждом плече.

На два входа этого элемента Н 29 через стабилизаторы-ограничители напряжения ЗО, 31, например, полупроводшсковыel подано напряжение от тахогенератора гребного электродвигателя 32 и от обмотки управления 7 ЭМУ6.

Пол$фностн сигналов подобраны так, что в нормальном ходовом режиме элемент И 29 закрыт и сигнал на его выходе отсутствует Элемент И 29 открывается лишь при тех сочетаниях полярности входных сигналов, которые соответствуют тем участ-кам реверса, на которых э.д.с. генератора и двигателя включены согласно и когда э.д.с. двигтеля больше э.д.с. генератора. Питание элемента И 29 осуществляется от датчика тока 33 главной цепи, например, измерительного трансформатора постоянного тока через нелинейный элемент 34, например i стабилитрон, отсекающий напряжение помехи.

Устройство работает следующим образом

Стабилизаторы напряже1шя 30 и 31 служат для ограниче1Шя и поддержания необходимой по техническим требованиям величины напряжения на входах элемента И 29 при возможном изменении напряжения на выходе тахогенератора и на обмотке возбуждения ЭМУ€5. Введение регулятора тока реверса предопределяется особенностями переходных процессов, происходящих при реверсах ГЭУ, i Н еобходимость в ограничении тока главной цепи возникает на тех этапах реверса, когда э.д.с. генератора и двигателя складываются и когда э.д.с. двигателя становится больше э.д.с. .нератора. Этим этапам реверса соответствует определенное сочетание полярности возбуждения гребного дв п ателя и направление вра1це1шя гребного винта; при резерсе с переднего хода назад при направлении вращения гребного винта вперед и обратной полярности возбуждения двигателя; при реверсе с ч aднepo хода вперед при направлении вращения гребното BViura назад и пе1гао1чачг; Ы10й (соотвйтствую1иего хода вперед) поля1 ности возбуждения двигателя, В процессе работы при нормальном ходо , вом режиме (движение вперед или назад сигнал от датчика тока 33 не проходит через элемент И 29. Пропорциональный регулирующий элемент 27 открыт, а ток в за дающей обмотке 24 ЗМУБ соответствует заданному постом управления режиму работы судна. При реверсе и только при реверсе после перехода поста управления через нулевое положение элемент И 29 открывается. При превышении током в главной цепи заданного значения сигнал с выхода р8гул5Пора 28 поступает на вход пропорционального регулирующего элемента 27. Последний начинает закрываться, ток в задающей обмотке 24 уменьшается и тем самым ограни чивается рост тока в главной цепи. Во всех случаях, например, при реверсах с малых и частичных Ходов судна, когда ток в главной цепи не превышает тока усгавки, регулирующий элемент открыт полностью и имеет место естестбенный процес реверса. Введение в схему РЭУ бесконтактного полупроводникового регулятора тока реверса позволяет улучшить маневренные характеристики ледокола за счет уменьшения времени реверса и обеспечить синхронную работу контуров уставки (якорей гребного двигателя), работающих на один гребной винт. Улучшение маневренных характеристик ледокола при ледовой проводке позволит экономить ходовое время, что увеличивает рентабельность эксплуатации судна. 5 6 Формула изобретения Электропривод гребной установки, выполненный по схеме Г-Д с возбудителями генератора и двигателя с задающими обмотками, жесткой отрицательной обратной связью по току главной цепи, подключенной на вход возбудителя генератора, и обратной связью по прямому и обратному напряжению возбудителя генератора, подключенной на вход возбудителя двигатедя и используемой в качестве регулятора нагрузки и регулятора рекуперации, отличающийся тем, что,(с целью улучшения реверсивных характеристик, в схему управления введен элемент И с двумя входами, цепи питания которого подключены к датчику тока главной цепи привода, один из входов черюз стабш1изато} юграничитвль подключен ктахогенератору двигателя, а другой через свой стабилизатор-ограничитель - к задающей обмотке возбудителя двигателя, а выход элемента И,через регулятор уставки подключен на вход пропорционального регулирующего элемента, .включенного последовательно с задающей обмоткой возбудителя генератора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР N9 159215, кл. НО2 Р 5/22, 1962. 2.Полонский В. И.,Хайкин А. Б. Электроприводы в перспективы их разаитпя. Л., Судпромгиз, 1960,

25

G

m