Меню

Судовые приводы переменного тока

БЛОГ ЭЛЕКТРОМЕХАНИКА

Студенческий блог для электромеханика. Обучение и практика, новости науки и техники. В помощь студентам и специалистам

  • главная
  • инфо
  • блог
  • словарь электромеханика
  • электроника
  • крюинговые компании
    • Одесса/Odessa
    • Николаев/Nikolaev
  • Обучение
    • Предметы по специальности
      • АГЭУ
      • АСЭЭС
      • Диагностика и обслуживание судовых технических средств
      • Мехатронные системы
      • Микропроцессоры
      • Моделирование электромеханических систем
      • МПСУ
      • САЭП
      • САЭЭС
      • СДВС
      • СИВС
      • Силовая электроника
      • Судовые компьютерные ceти
      • СУЭ и ОСУ
      • ТАУ
      • Технология судоремонта
      • ТЭП
      • ТЭЭО и АС
    • Общие предметы
      • Безопасность жизнедеятельности
      • Высшая математика
      • Ділова українська мова
      • Интеллектуальная собственность
      • Культурология
      • Материаловедение
      • Охрана труда
      • Политология
      • Системы технологий
      • Судовые вспомогательные механизмы
      • Судовые холодильные установки
    • I курс
      • конспекты
      • ргр
      • контрольные
      • лабораторные
      • курсовые
      • зачёты
      • экзамены
    • II курс
      • конспекты
      • ргр
      • контрольные
      • лабораторные
      • курсовые
      • зачёты
      • экзамены
    • III курс
      • конспекты
      • ргр
      • контрольные
      • лабораторные
      • курсовые
      • зачёты
      • экзамены
    • IV курс
      • конспекты
      • ргр
      • контрольные
      • лабораторные
      • курсовые
      • зачёты
      • экзамены
    • V курс
      • конспекты
      • ргр
      • контрольные
      • лабораторные
      • курсовые
      • зачёты
      • экзамены
  • Теория
    • английский
    • интернет-ресурсы
    • литература
    • тематические статьи
  • Практика
    • типы судов
    • пиратство
    • видеоуроки
  • мануалы
  • морской словарь
  • технический словарь
  • история
  • новости науки и техники
    • авиация
    • автомобили
    • военная техника
    • робототехника

26.11.2014

Электропривод судовых насосов, компрессоров и вентиляторов

В отличие от палубных механизмов остальные судовые вспомогательные механизмы (наибольшее распространение среди них имеют насосы, компрессоры и вентиляторы) работают главным образом в длительном режиме. В соответствии с этим схемы управления электроприводами данных механизмов значительно проще, чем электроприводами палубных механизмов. Наиболее распространены реостатные схемы управления.

В тех случаях, когда надо обеспечить дистанционное или автоматическое управление электроприводом, применяют станции управления с релейно-контакторной аппаратурой.

На судах широко используется схема автоматического управления электродвигателями санитарных насосов, обеспечивающих подачу воды для бытовых целей во все помещения судна. На рис. 1 изображена такая схема управления электроприводом постоянного тока. В схеме предусмотрена возможность переключения с ручного управления на автоматическое, для чего служит переключатель ПК.

Схема автоматического управления электродвигателями санитарных насосов

В случае автоматического управления с понижением давления воды в системе ниже допустимого замыкается контакт манометрического реле РДмин. При этом получает питание катушка линейного контактора, который замыкает свои главные контакты в цепи якоря электродвигателя, а блок-контактами шунтирует контакт РДмин, размыкает цепь удерживающей катушки таймтактора ускорения У’ и подготавливает цепь втягивающей катушки таймтактора У. По истечении некоторого времени контакт таймтактора У’замыкается и включает втягивающую катушку таймтактора У. В результате пуск электродвигателя происходит через одну ступень пускового сопротивления. При повышении давления воды до максимального размыкается контакт реле РДмакс и электродвигатель останавливается.

На наличие напряжения указывает сигнальная лампа ЛБ, а на окончание процесса пуска и включение электродвигателя — лампа ЛЗ. Ручное управление осуществляется с кнопочного поста кнопками «Пуск» и «Стоп».

Аналогичная схема для электропривода переменного тока получается еще проще за счет прямого пуска электродвигателя. Такая схема содержит только один линейный контактор и два тепловых реле для защиты электродвигателя от перегрузки.

Управление электродвигателями грузовых насосов на танкерах

Рассмотрим особенности управления электродвигателями грузовых насосов на танкерах.
Насосные отделения танкеров могут располагаться либо рядом с машинным отделением, либо вдали от него. В первом случае электродвигатели грузовых насосов устанавливают в машинном отделении, а передача от них к насосам осуществляется горизонтальными валами, проходящими через сальники в переборке. Во втором случае электродвигатели грузовых насосов устанавливают в специальном помещении — моторной рубке. Моторная рубка располагается над насосным отделением и отделяется от последнего горизонтальным коффердамом. Передача от электродвигателей к насосам в этом случае осуществляется вертикальными валами, которые проходят через сальники в палубах моторной рубки и насосного отделения.

В моторной рубке допускается установка защищенных электродвигателей. Однако в этом случае требуется оборудование моторной рубки искусственной вентиляцией.

Пусковая и регулировочная аппаратура электродвигателей грузовых насосов должна устанавливаться в помещениях третьей категории, причем аварийное отключение должно быть предусмотрено из близрасположенных помещений третьей категории.

Таким образом, приходится учитывать, что пуско-регулировочная аппаратура, т. е. посты управления электродвигателями нефтяных насосов, в ряде случаев находится в отдельных от электродвигателей помещениях. При перекачке нефтепродуктов из танкеров в те или иные емкости (баки, цистерны и т. п.), установленные на берегу, необходимо регулировать подачу нефтепродуктов. Для этого приходится изменять число оборотов насосов, останавливать их и пускать вновь в ход. Это осложняет управление работой электродвигателей насосов.

Читайте также:  Величина индукционного тока в явлении электромагнитной индукции зависит

Обслуживание электродвигателей нефтяных насосов, т. е. пуск, регулирование числа оборотов и остановка, производится судовым электриком. Последний должен все время находиться у одного из постов управления двигателями, внимательно следить за сигналами, подаваемыми помповым машинистом.

На случай неувязки в подаче и приемке сигналов схемами управления электродвигателями нефтяных насосов обычно предусматривается выключение электродвигателя не только с поста управления, но также и с других пунктов при помощи кнопок дистанционного выключения. Нажатием кнопки разрывают цепь катушки контактора, и двигатель останавливается.

Источник

Электрический привод – основные понятия и классификация

date image2015-06-04
views image1811

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

СУДОВЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРИВОДЫ

Условные графические изображения в электрических схемах

Электрический привод – основные понятия и классификация

Электрическим приводом называется электромеханическая система, предназначенная для приведения в движение исполнительных органов рабочей машины и управления этим движением.

В общем случае электропривод состоит из 4-х устройств ( рис.1.1 ):

Рисунок 1.1. Структурная схема электропривода

1. Преобразовательное устройство предназначено для преобразования рода тока, напряжения и частоты тока питающей сети и передачи преобразованных параметров в электрическую часть электропривода. Поэтому оно включается между питающей сетью и электрической частью электропривода. В качестве преобразователей используются : трансформаторы, выпрямители, преобразователи частоты.

2. Электродвигатель обеспечивает преобразования электрической энергии в механическую..

3. Передаточное устройство предназначено для передачи механической энергии от электродвигателя к исполнительному органу механизма. Передаточные устройства могут быть: механические и гидравлические.

4. Управляющее устройство задаёт необходимый режим работы всего электропривода. В сложных современных судовых электроприводах составной частью управляющего устройства являются бортовые компьютеры, которые получают информацию от задатчиков и датчиков обратной связи и вырабатывают сигналы управления в соответствии с заданными алгоритмами ( программами ).

Судовые электроприводы классифицируются:

2. По способу передачи энергии от электродвигателя к механизму различают 3 вида электроприводов:

3. По степени автоматизации различают:

4. По возможности изменения скорости:

5. По возможности изменения направления вращения:

6. По назначению :

— якорно-швартовные ( брашпили и шпили );

— грузоподъёмные ( грузовые лебёдки и краны, лифты );

— электроприводы судовых нагнетателей ( насосы, вентиляторы, компрессоры );

— механизмов специального назначения.

Основным элементом в системе электропривода является электродвигатель.

К паспортным данным электродвигателей постоянного тока относятся:

— мощность на валу ( полезная мощность ) P , кВт;

— частота вращения n, об/мин;

— коэффициент полезного действия η, %.

К паспортным данным электродвигателей переменного тока добавляется еще один – коэффициент мощности cosφ.

Для обеспечения своих функций он должен развивать полезный электромагнитный момент М2, который зависит от мощности и скорости вращения

М = Р / ω = 9,55 Р / n

Р — номинальная ( паспортная ) мощность электродвигателя, Вт;

Источник

2. Судовые электроприводы

Судовые электроприводы являются основными потребителями электроэнергии, вырабатываемой судовой ЭЭС.

История развития судового электропривода, начатая в 1838 г. академиком Б.С. Якоби, продолжилась внедрением на ряде крейсеров российского флота – в 1886 г. корабли были оборудованы электровентиляторами.

Первый электропривод рулевого устройства был использован на крейсере «Двенадцать апостолов» в 1892 г., а первая отечественная грузовая электролебедка была установлена на транспортере «Европа» в 1897 г. На протяжении следующих 6–8 лет электрифицируются якорные устройства, насосы, воздуходувки, компрессоры, установки вооружения.

В 1904 г. на Сормовском заводе были спущены на воду дизель-электроходы «Вандам» и «Сармат».

Первые судовые электроприводы выполнялись исключительно на постоянном токе напряжением, не превышающем, как правило, 110 В.

С 1908 г. начинается внедрение судовых электроприводов переменного тока. На минном загородителе «Амур» устанавливаются трехфазные электродвигатели вентиляторов и водоотливных насосов. В 1914 г. на линкорах «Императрица Екатерина Великая» и «Императрица Мария» полностью электрифицируются вспомогательные механизмы с применением электроприводов переменного трехфазного тока.

Читайте также:  Ток потребления пульта с2000м

В период с 1960-го по 1970-е гг. осуществляется переход к использованию на судах электроэнергии преимущественно переменного тока. Важную роль в этом сыграло внедрение многоскоростных асинхронных электродвигателей (серия МАП).

В настоящее время обеспечивается автоматическое управление электроприводами с использованием современной полупроводниковой техники. По мере развития судовых электроприводов наблюдается переход от автоматизации отдельных операций к комплексной автоматизации судовых энергетических систем. В системы управления электроприводом все чаще включаются вычислительные машины, микропроцессоры, с большой точностью осуществляющие операции управления, ранее выполняемые человеком.

2.1. Определение и классификация электроприводов

Электропривод – это управляемая электромеханическая система, осуществляющая преобразование электрической энергии в механическую и наоборот.

Электропривод состоит из преобразовательного устройства, электродвигателя, механической передачи и управляющего устройства, а его функциональная схема может быть представлена в следующем виде (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Функциональная схема электропривода

Преобразовательное устройство предназначено для преобразования вида электроэнергии (переменного тока в постоянный или наоборот) и ее регулирования (электромашинные, тиристорные, частотные и другие преобразователи). Электродвигатель выполняет роль электромеханического преобразователя, преобразуя подводимую к нему электрическую энергию в механическую. Электродвигатели делятся на машины постоянного и переменного тока.

Механическая передача предназначена для преобразования параметров движения (уменьшения, увеличения частоты вращения, преобразование вращательного движения в поступательное и т.д.). К этим устройствам относятся: редукторы, коробки передач, цепные, ременные, винтовые передачи, барабан с тросом, передача винт-гайка, кривошипно-шатунный механизм и т.д.

Управляющее устройство представляет собой систему управления электроприводом, обеспечивающую ему достаточную степень управляемости и регулирования основных параметров движения.

В составе электропривода могут отсутствовать преобразовательное устройство (двигатель питается непосредственно от сети), или механическая передача (у вентилятора крыльчатка насажена на вал двигателя).

Электроприводы можно разделить на одиночные и многокоординатные.

Одиночным называется электропривод, в котором рабочий орган машины приводится в действие одним электродвигателем (электропривод шпиля).

Многокоординатным или многодвигательным называют электропривод, в котором каждый из рабочих органов машины приводится в движение отдельным электродвигателем. Так в электроприводе грузоподъемного крана механизмы поворота платформы, вылета стрелы и подъема груза приводятся в движение своим электродвигателем. Применение многокоординатного электропривода упрощает кинематическую схему и конструкцию электромеханической системы.

По способу управления электроприводы делят на неавтоматизированные, автоматизированные и автоматические.

Неавтоматизированный электропривод предусматривает участие человека в выработке управляющих воздействий и компенсации последующих возмущений.

Автоматизированный электропривод требует участия человека только в выработке начального управляющего воздействия.

Автоматическим считается электропривод, где роль человека сводится лишь к наблюдению за работой электромеханической системы.

По роду тока различают электроприводы постоянного и переменного тока.

Судовые электроприводы, приводящие в действие судовые механизмы, делятся на рулевые, якорно-швартовные, грузоподъемные, вспомогательные (электроприводы, обслуживающие механизмы главной силовой установки судна).

Источник



Классификация электроприводов

Электроприводы классифицируются (различаются) по нескольким признакам.Рассмотрим основные признаки.

По области применения различают 2 вида электроприводов:

По роду тока различают так же 2 вида электроприводов:

1. постоянного тока;

2. переменного тока.

Переход судовых электроприводов на переменный ток завершился в начале 60 – х годов 20 столетия. Это стало возможным после начала производства (в б. СССР) электрических машин, предназначенных специально для работы на судах их называют машинами морского исполнения.

По количеству исполнительных механизмов и электродвигателей различают 3 вида электроприводов:

Групповымназывают электропривод, в котором один электродвигатель приводит в движение несколько исполнительных механизмов. Пример: токарный станок, в котором электродвигатель вращает патрон с заготовкой и одновременно перемещает суппорт станка с бабкой, в которой зажат резец. Суппорт при этом движется поступательно (влево – вправо) вдоль станины станка. На судах групповые приводы применяются крайне редко.

Одиночнымназывают электропривод, в котором электродвигатель приводит в движение только один исполнительный механизм. Пример: электропривод насоса или вентилятора, в котором крылатка насажена непосредственно на вал электродвигателя.

Читайте также:  Рассчитайте силу тока в проводнике длиной 50 см если индукция

Многодвигательнымназывают электропривод, в котором несколько электродвигателей совместно работают на общий вал. Пример: привод платформы механизма поворота мощного экскаватора, в котором электродвигатели включаются в разных сочетаниях, благодаря чему обеспечивается равномерное распределение статических и динамических нагрузок при повороте платформы.

Многодвигательные электроприводы используются на специализированных судах, например, плавучих буровых вышках и др.

По степени автоматизацииразличают 3 вида электроприводов:

Внеавтоматизированном электроприводе человек участвует на всех стадиях управления электроприводом. Пример: электропривод вентилятора, управляемый при помощи поста управления с двумя кнопками «Пуск» и «Стоп». Оба действия – пуск и остановка, выполняет человек путём нажатия соответствующей кнопки.

В автоматизированном электроприводе функции управления разделены между человеком и управляющим устройством. Обычно человек задаёт программу работы электропривода, остальное же выполняет управляющее устройство.

Пример: электропривод грузовой лебёдки с 3-мя скоростями. Пусть оператор (лебёдчик) резко перевёл рукоятку командоконтроллера из нулевого положения сразу в 3-е в направлении «Подъём». Двигатель при этом включится не на 3-й скорости, а на 1-й, что позволит избежать поломки редуктора, а далее разгон электродвигателя произойдёт постепенно, с задержкой при переходе с 1-й скорости на 2-й, а затем со 2-й к 3-ю. Эту задержку обеспечивают два реле времени, входящие в состав управляющего устройства.

В автоматическом электроприводе роль человека сводится лишь к наблюдению за работой электропривода.

Пример: автоматический рулевой. На начальном этапе участие человека заключается в подаче питания на рулевой электропривод (электромеханик) и в выведении судна на требуемый курс, например, при помощи штурвала (рулевой матрос или вахтенный помощник). После этого на тумбе управления рулевым электроприводом (мостик) переключатель видов управления устанавливают в положение «Автомат». В зависимости от условий плавания, такой режим может длиться от нескольких часов до нескольких десятков суток.

Повозможности изменения скорости различают два вида электроприводов:

1. нерегулируемый, не предусматривающий изменение скорости;

2. регулируемый, имеющий 2 и более скоростей.

Пример нерегулируемого электропривода: электропривод вентилятора, управление которым состоит только в пуске и остановке, а скорость не регулируется.

Примеры регулируемого электропривода:

1. электропривод грузовой лебёдки с 3-мя скоростями ;

2. электропривод якорно-швартовного устройства с 6-ю скоростями.

По возможности изменения направления вращения различают два вида электроприводов:

Пример нереверсивного электропривода: электропривод вентилятора, управление которым состоит только в пуске и остановке, а направление вращения не изменяется.

Примеры реверсивного электропривода: 1. электропривод грузовой лебёдки с 2-мя режимами: «подъём» и «спуск»; 2. электропривод якорно-швартовного устройства с 2-мя режимами: «травить» и «выбирать».

По назначению различают 5 видов судовых электроприводов:

2. якорно-швартовные (брашпили и шпили);

3. грузоподъёмные (грузовые лебёдки и краны, лифты);

4. электроприводы судовых нагнетателей (насосы, вентиляторы, компрессоры);

5. механизмы специального назначения.

К последней группе относят электроприводы:

1. подруливающих устройств;

2. систем кренования и дифферента;

3. успокоителей качки;систем откренивания судов;

4. автоматические швартовные лебедки.

Подруливающиеустройства предназначены для повышения манёвренности судов. С их помощью судно может перемещаться лагом (бортом) и даже совершать полный оборот на месте. Такие устройства применяют на обычных транспортных судах, а также на судах – паромах, предназначенных для перевозки колёсной техники.

Системы кренования и дифферента применяют на ледокольных судах, для освобождения судна, зажатого во льдах и придания корпусу судна необходимой осадки.

Системы успокоителей качки применяют, в основном, на пассажирских судах и морских паромах.

Системы откренивания судна применяют на судах с горизонтальным способом погрузки (суда типа ро-ро) для выравнивания крена. Применение этих систем повышает безопасность грузовых операций и обеспечивает надёжность работы въездной аппарели.

Автоматические швартовные лебедки применяют на судах с целью поддержания постоянного усилия в швартовном канате при стоянке судна в порту или на рейде. При увеличении натяжения каната лебедка включается и потравливает канат до тех пор, пока усилие в канате не уменьшится до заданного. При уменьшении натяжения каната лебедка включается и набивает канат.

Источник