Гребная электрическая установка Советский патент 1979 года по МПК H02J3/00 

Изобретение относится к судовым электрическим установкам. Преимущественной областью использования изобретения являются гребные электрические установки с применением тирист.орных преобразователей для питания якорных цепей гребных электродвигателей и отбором мощности на вспомогательные нужды (общесудовые потребители). Известна гребная электрическая установка с отбором мощности.на вспомогательные нужды ледокола Капи тан Измайлов р.. Эта гребная электрическая установ ка содержит синхронные генераторы, общие шины, тиристорные преобразователи, гребные Электродвигатели, шииы общесудовых потребителей и электромашинные преобразователи. Гребные электродвигатели подключены через тиристорные преобразователи к общим шинам, а общесудовые потребители питаются от общих шин через электромашинные преобразователи. Известна судовая гребная электрическая установка с отбором мощностей на вспомогательные нужды ГЭУ, содержащсш синхронные генераторы, вк.пюченные параллельно на общие шины, тиристорные преобразователи, подключенные к общим тинам, гребные электродвигатели (ГЭД) , якорные цепи которых подключены к тиристорным преобразователям, и шины общесудовых потребителей, которые через электромашинные преобразо.ватели подключены к общим шинам 2. Применение тиристорных преобразователей в судовой ГЭУ позволяет с высокой точностью и в широких пределах регулировать частоту вращения ГЭД, а также получить желаемые переходные процессы и механические характеристики . В ТО же время нгшичие мощных ти-ч. ристорных преобразователей в автономной судовой электроэнергетической установке (соизмеримой по мощности с ГЭУ) приводит к появлению искажений фор№л кривой напряжения на зажимах генератора и общих шинах, следствием чего может быть значительный перегрев роторных обмоток генераторов из-за наведения в них токов от гармоник, нагрев асинхронных двигателей вспомогательных общесудовых механизмов, сбои в работе устройств автоматики и в цепях управления автоматических выключателей, сбои в работе систем управления дру гих полупроводниковых и им подобных элементов. В известной ГЭУ с целью разделения шин общесудовых потребителей (вспомогательных нужд) от общих шин с искаженной формой кривой напряжения применены машинные преобразова|Тели, состоящие из асинхронного дви гателя и синхронного генератора. Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому является гребная электрическая установка, содержащая источник питания и общие шины, к которым подсоединены сдвоен ные реакторы, к выводам одной из обмоток каждого из которых, подсоед нены преобразователи двигателя., а вторичные обмотки сдвоенных реакторов собраны в общий контур, а для подключения шин общесудовых потреби телей включено дополнительное количество сдвоенных реакторов f3. , Недостатком этого устройства является необходимость установки дополнительных сдвоенных реакторов дл подключения щин общесудовых потребителей. Цель изобретения - упрощение уст ройства. Это достигается благодаря тому, что в гребной электрической установ ке, содержащей источники электроэнергии, например, синхронные генераторы, включенные на общие шины, тиристорные преобразователи, к выходным цепям которых подсоединены гребные электродвигатели, шины общесудовых потребителей и сдвоенные реакторы, выходные концы одной из обмоток каждого из которых подсоеди нены к общим шинам, а выходнью кон цы этих обмоток подключены к соответствующим преобразователям, выходные концы вторых обмоток каждог из сдвоенных реакторов подключены к общим шинам, а выходные концы вт рых обмоток подсоединены к шинам общесудовых потребителей, причем число этих шин равно числу гребных электродвигйтелей;. а между шинами общесудовых потребителей установле ны дополнительно введенные разъеди нители . На чертеже изображена принципиал ная схема предлагаемой гребной элек рической установки с отбором мощнос ти на вспомогательные нужды. Гиебная электрическая установка содержит синхронные генераторы 1, о щие шины 2, тиристорные преобразователи 3, гребные электродвигатели шины общесудовых потребителей 5 (вспомогательных нужд), сдвоенные реакторы 6 и секционный автомат 7. Описываемая ГЭУ работает следующим образом. Электрическая энергия от синхронных генераторов 1 поступает через общие шины 2 и одну из обмоток сдвоенного реактора на тиристорный преобразователь 3, через который получает питание гребной электродвигатель 4. Частота вращения гребного электродвигателя регулируется углом отпирания тиристоров в преобразователе 3. Общесудовые (вспомогательные) потребители получают питание от синхронных генераторов 1 через общие шины 2, вторую обмотку сдвоенного, реактора б и секции шин общесудовых потребителей 5. Обмотки сдвоеншлх реакторов включены между общими шинами 2 и нагрузками 4 и 5 таким образс 1, чтобы взаимоиндуктивная связь между обмотками реактора, по одной из которых протекает ток общесудовой нагрузки, а по другой тиристорные 1Тагрузки ГЭД, обеспечивала бы (при соответствующем выборе параметров с бмоток) компенсацию искг1Жений, вызванных коммутационными провалами напряжения в тиристорном преобразователе на шинах обадесудовых потребителей. С другой стороны, наличие сдвоенного реактора в цепи питания тиристорного преобразователя в значительной степени уменьшает искгикения формы кривой напряжения на шинах, что позволяет снизить установленную мощность синхронных генераторов . Кроме того, предложенная схема позволяет отказаться от дополнительных реакторов по сравнению с прототипом и тем самым упростить устройство. В зависимости от количества и от режимов работы ГЭД общесудовые потрег бители могут получать питание как через одну обмотку сдвоенного реактора, так и через несколько обмоток, число которых равно числу ГЭД. Для этой цели предусматриваются секционные автоматы 7. .. Описываемая ГЭУ по сравнению с известшлми позволяет получить следующий эффект -обеспечение отбора мощности для питания Общесудовых потребителей при удовлетворительном качестве электроэнергии без применения дополнительного дорогостоящего электромашинного оборудования, а, следовательно без дополнительных потерь и шума в помещениях, -снижение влияния искажений на нагрев обмоток ротора синхроннах генераторов, что позволяет снизить их установленную мерность, -исключение взаи ювлияиия между тиристорными преобразователями различных ГЭД без применения специси1ьных технических средств, -уменьшение токов короткого замыкания.

- уменьшение провалов и всплесков напряжения на шинах общесудовых потребителей при резких изменениях нагрузки гребных электродвигателей (например, при пусках, реверсах, и остановках ГЭД).

Формула изобретения

Гребная электрическая установка, с.одержащгш источники электроэнергии, например синхронные генераторы, включенные на обище шины, Тиристорные преобразователи, к выходным цепям которых подсоединены гребные электроднигатели, шины общесудовых потребителей и сдвоенные реакторы, входные концы одной из обмоток каждого из которых подсоединены к общим шиHciM, а выходные концы этих обмоток подключены к соответствуквдим преобразователям, отлнчеющаясп тем, что, с целью упрощения устройства, входные концы вторых обмоток каждого из сдвоенных реакторов, подключены к общим шинам, а выходные концы вторых обмоток подсоединены к шинам общесудовых потребителей, причем число этих шин равно числу гребных электродвигателей, а между шинами общесудовых потребителей установлены дополнительно введенные разъединители .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.. Журнал Морокой флот, 3, Транспорт,1977, с. 44-46.

2.Sechs Flubelsfrecher fUr dte Sowjet Union Hansa, 15, 16, 1975. c. 1238.

3. Вопросы судостроения, серия Судовая электротехника и связь,

0 ЦНИИ РУМБ, вып. 13, 1976, с. 21-27.

Г

-Л

5

V YV Ф Y

/

f /

fez