Электропривод гребного винта

Электропривод гребного винта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в электрических установках с полупроводниковыми преобразователями ледо- i колов и судов левого плавания. Целью изобретения является повышение надежности и КПД устройства. Устройство содержит сумматор 15, входы которого подключены к усилителю 14 и системе 12 измерения момента генератора 3. Выход сумматора 15 подключен к входу регулятора 8. Вход функционального преобразователя 16 соединен с выходом задатчика интенсивности 7, а выход - с регулятором 8. В данном электроприводе обеспечивается стабилизация нагрузки дизеля при изменяющемся моменте сопротивления в процессе работы гребного электродвигателя . 1 ил. г (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) () I) А1 ()1) 4 Н 02 Р 5/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4063398/24-07 (22) 29.04.86 (46) 30.05.88. Бюл. )) - 20 (71) Ленинградское высшее инженерное морское училище им. адм. С.О.Макарова (72) В,С.Иванов, А.С.Быков, М.А,Сюбаев и В.В.Романовский (53) 621.316.718(088.8) (56) Куропаткин П.В.Комплексное регулирование гребных установок постоянного тока. Л.: Судостроение, 197 1, с. 202 °

Айзенштадт Е.Б. и др. Гребные электрические установки. Л.: Судостроение, 1985, с. 105-113. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ГРЕБНОГО ВИНТА (57) Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в электрических установках с полупроводниковыми преобразователями ледоколов и судов левого плавания. Целью изобретения является повышение надежности и КПД устройства. Устройство содержит сумматор 15, входы которого подключены к усилителю 14 и системе 12 измерения момента генератора 3. Выход сумматора 15 подключен к входу регулятора 8, Вход функционального преобразователя 16 соединен с выходом задатчика интенсивности

7, а выход — с регулятором 8. В данном электроприводе обеспечивается стабилизация нагрузки дизеля при изменяющемся моменте сопротивления в процессе работы гребного электродвигателя. 1 ил.

1399874

Изобр3,lt ни относится к электротехнике и может найти применение н гр бных электрических устройствах с полупроводниковыми преобразователями ледоколов и судов левого плавания, которые значительную часть эксплуатационного времени работают н маневренных режимах и при изменяющемся моменте сопротивления на гребном винте. fp

Целью изобретения является повьппение надежности и КПЛ устройства, На чертеже изображена схема электропривода гребного винта.

Электропривод гребного винта со- 15 держит гребной электродвигатель 1, подключенный через полупроводниковый преобразователь 2 к генератору 3, установленному на валу дизеля 4, последовательно соединенные вращающийся 2О трансформатор 5, преобразователь 6 угла, линейный эадатчик 7 интенсивности, последовательно соединенные регулятор 8, избиратель 9 максимального значения и систему 10 импульсно- 25 фазового управления, выход которой подключен к управляющему выходу полупроводникового преобразователя 2. К второму входу избирателя 9 максимального момента подключен выход датчика

11 частоты вращения дизеля 4, Электропривод содержит также систему 12 измерения момента генератора

3, блок 13 дифференцирования, согласующий усилитель 14, сумматор 15, 35 функциональный преобразователь 16 с характеристикой в виде кубической параболы и коммутационный узел 17.

Один вход сумматора 15 соединен через согласующий усилитель 14 и блок 13 дифференцирования с выходом датчика 11 частоты вращения дизеля

4, а другой — с выходом системы 12 иэ мерения момента генератора 3 ° Выход сумматора 15 соединен с вторым входом45 регулятора 8.

Выход линейного задатчика 7 интенсивности соединен с первым входом коммутзционного узла 17 и входом функционального преобразователя 16, выход которого соединен с вторым нхо50 дом коммутационного узла 17, соединенного с ноим выходом с первым входом регулятора 8 °

Введение н электропринод сумматора, блока дифференцирования, согла—

55 сующего усилителя, системы измерения момента ге33t .ратора позволяет осущестнlltI I t о33реп» Iенi3е Kг3сненньlм путем вращан3щегося момента дизеля в соответствии с уравнением движения

Jn м Ф м + I ген Jc где М „- вращающий момент дизеля;

M, „ — момент генератора (момент сопротивления для дизеля);

I — момент инерции диэельгенератора, n — частота вращения дизеля.

Использование сигнала, пропорционального моменту дизеля, в качестве обратной связи в системе автоматического регулирования позноляет осуществить стабилизацию нагрузки дизеля при изменяющемся моменте сопротивления в процессе взаимодействия гребного винта со льдом.

Стабилизация нагрузки дизеля приводит к уменьшению удельного расхода топлива, к уменьшению износа цилиндропоршневой группы, т.е. повышает КПД и надежность устройства.

Введение функциональíorо преобразователя с коммутирующим узлом дает воэможность реализовать нелинейный задатчик интенсивности, позволяя при пуске гребного электродвигателя обеспечивать равномерное приращение частоты вращения гребного электродвигателя во времени т,е. реализуется линейное задание частоты вращения гребного электродвигателя. Характеристика, реализующаяся функциональным преобразователем, имеет при этом вид кубической параболы. Она определяется из следующих соображений: при линейном задатчике интенсивности частоты вращения гребного электродвигателя — в относительных единицах: и

3 гед где n — заданное значение частоты

3 гед вращения гребного электродвигателя; техущее время, при установившемся режиме работы ГЭУ:

433з гед гед гед = гед гед гед где P — мощность гребного электрогед двигателя;

M, — момент гребного электродви. гателя.

1З998 74

Из этих выражений следует, что должно быть

M з где M — заданное значение момента э Аиэ дизеля.

Неравномерный наброс нагрузки (меньшая скорость наброса в начале 10 пуска и большая — н конце пуска) создает лучшие условия сгорания топлива, что повышает надежность работы дизеля, а также надежность процесса ренерсирования гребного электродвига- 15 теля при маневрировании вследствие исключения возможного отключения дизеля из-за перегрузки.

Устройство работает следующим образом. 20

Задание вращающегося момента дизеля 4 производится вращающим трансформатором 5, связанным с рукояткой поста управления и преобразователем угла 6. Далее сигнал поступает на линейный задатчик 7 интенсивности, определяющий скорость нарастания (спадания) управляющего сигнала, что позволяет не ограничивать скорость перекладки рукоятки поста управления. 30

После линейного эадатчика 7 интенсивности сигнал проходит через замкнутый контакт коммутационного узла 17 (при установившейся работе) и поступает на регулятор 8, на второй вход которого подается сигнал, соответствующий действительному значению момента дизеля. Этот сигнал поступает иэ сумматора 15, н котором суммируются сигналы обратных связей по моменту 40 генератора и динамическому моменту дизеля, Канал обратной связи по моменту генератора образуется с помощью системы 12 измерения момента генератора. Канал обратной связи по 45 динамическому моменту дизеля образуется цепью: датчик 11 частоты вращения дизеля, блок 13 дифференцирования, согласующий усилитель 14. В

Ф равновесном состоянии схемы сигналы на входах регулятора 8 равны по абсолютной величине (в случае ЛН вЂ” регулятора) и противоположны по знаку.

С выхода регулятора 8 управляющий сигнал поступает на избиратель 9 максимального значения. Кроме того, на его нторой вход поступает сигнал от датчика 11 частоты вращения. Избиратель 9 пропускает наибольший сигнал, который становится задающим и поступает на вход системы 10 импульсно-фазового управления. Во время работы судна во льдах момент сопротивления на гребном винте изменяется. При этом происходит соответствующее изменение нагрузки гребного электродвигателя, а следовательно, и дизеля. На первый вход регулятора 8 подается постоянный сигнал, равный заданному значению момента дизеля, а на второй вход — сигнал, пропорциональный действительной нагрузке дизеля, Выходной сигнал регулятора 8, поступая в систему 10 импульсно-фазового управления, изменяет частоту вращения гребного электродвигателя таким образом, что нагрузка (момент) дизеля поддерживается неизменной.

При маневренных режимах судна осуществляются частые пуски, реверсы гребного электродвигателя с частотой повторения 60 и более раз н

1 ч. В этом случае с помощью коммутационного узла 17 выход линейного задатчика 7 интенсивности отключается от первого входа регулятора 8, к второму входу которого подключается выход функционального преобразователя 16. Во время пуска гребного электродвигателя на выходе вращающего трансформатора 5 появляется изменяющий во времени сигнал, поступающий через преобразователь угла 6 на вход линейного эадатчика 7 интенсивности. На его выходе появляется равномерно возрастающий во времени сигнал.

Этот сигнал поступает в функциональный преобразователь 16, на выходе которого появляется сигнал, изменяющийся во времени в функции кубической параболы. Сигнал функционального преобразователя через регулятор 8, избиратель 9 максимального значения поступает в систему 10 импульсно-фазового управления, и осушествляется пуск гребного электродвигателя. Сигнал обратной связи по моменту дизеля, поступающий на второй вход регулято% ра 8, обеспечивает изменение нагрузки дизеля в соответствии со значением выходного сигнала функционального преобразователя 16.

Таким образом, в предлагаемом электроприноде гребног< винта обеспечивается стабилизацил нагрузки дизеля при иэменяк щеми л моменте сопротивления в процессе работы греб1399874

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Составитель В.Поспелов

Редактор Е.Копча Техред М.Ходанич Корректор Н.Король

Заказ 2676/55

Тираж 583

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ного электродвигателя, нелинейный закон изменения момента дизеля во время пуска и реверса, что приводит к повышению КПЛ и надежности устройства,5

Электропривод гребного винта, содержащий гребной электродвигатель, 1ð подключенный чере э полупроводниковый преобразователь к генератору, установленному на валу дизеля, последовательно соединенные вращающийся трансформатор, преобразователь угла, линей.15 ный эадатчик интенсивности, последовательно соединенные регулятор, избиратель максимального значения, систему импульсно-фазового управления, выход которой подключен к управляющему вхо- 2р ду полупроводникового преобразователя, датчик частоты вращения дизеля, подключенный к второму входу избирателя максимального значения, о т— личающийся тем,что,сцелью повышения надежности и КПЛ, он снабжен системой измерения момента генератора, блоком дифференцирования, согласующим усилителем, сумматором, функциональным преобразователем с характеристикой в виде кубической параболы и коммутационным узлом, при этом один вход сумматора соединен через последовательно включенные согла— сующий усилитель и блок дифференцирования с выходом датчика частоты вращения дизеля, а другой — с выходом системы измерения момента генератора, выход сумматора соединен с вторым входом регулятора, а выход линейного задатчика интенсивности соединен с первым входом коммутационного узла и входом функционального преобразователя, выход которого соединен с вторым входом коммутационного узла, соединенного выходом с первым входом регулятора.