Основные понятия о судовых управляющих комплексах
Этапы проектирования судового электропривода
Группы судовых электроприводов и их особенности
Группы судового электрооборудования
Потребителями электроэнергии на судах являются:
1) электроприводы судовых механизмов;
2) гребные электроустановки;
3) приборы электросвязи и сигнализации;
4) электрическое освещение;
5) электронавигационные приборы;
6) электробытовые приборы;
7) электронагревательные устройства.
На примере ряда сухогрузов рассмотрим процентное соотношение мощностей групп потребителей, приведенное в табл.2.2
Таблица 2.2
| Наименование групп | Грузоподъемность, т | ||||||
| 1.Палубные механизмы | 61.3 | 42.54 | 45.1 | 30.6 | 51.53 | ||
| 2.Вспом.механ. маш. отделения | 28.34 | 47.8 | 47.2/5.56 | 43.6 | 38/7.6 | 39.9/5.65 | 34.43/4.0 |
| 3.Мех.быт. обслуживания | 4.7 | 5.22 | 2.94 | 5.0 | 3.97 | 4.87 | 4.16 |
| 4.Эл.отопление и плиты камбуза | - | - | - | 13.7 | 2.2 | 3.94 | - |
| 5.Освещение | 4.58 | 2.74 | 3.42 | 5.7 | 3.25 | 3.30 | 4.15 |
| 6.Эл.навигац. приборы | 1.58 | 1.7 | 1.32 | 1.4 | 1.05 | 0.99 | 1.25 |
1. Электроприводы судовых нагнетателей (вентиляторов, насосов, компрессоров).
Особенности: редкие пуски, момент сопротивления зависит от скорости.
2. Рулевые и якорные электроприводы.
Особенности: малое влияние переходных процессов на расчетные режимы работы, моментом Мдин можно пренебречь; момент сопротивления зависит от пути.
3. Электроприводы грузоподъемных механизмов.
Особенности: момент сопротивления не зависит от скорости; переходные процессы оказывают значительное влияние на режимы работы; момент Мдин необходимо учитывать.
4. Электроприводы буксирных лебедок.
Особенности: момент сопротивления имеет гармонический характер, динамические моменты значительны; при расчете используются положения теории качки.
1. Определение сил сопротивления и моментов, действующих на рабочий орган судового устройства;
2. Построение нагрузочной диаграммы и приведение ее к валу электродвигателя;
3. Выбор характеристик электрооборудования(в частности, зависимости w=f(М)), обеспечивающих заданные технические характеристики электропривода;
4. Расчет мощности электродвигателя и выбор его;
5. Составление электрических схем и схем соединений;
6. Проверка электропривода на соответствие установленным требованиям (требованиям Регистра).
По “Правилам классификации и постройки морских судов” Регистра СССР автоматизированному судну присваивается знак автоматизации .
Часть I Классификация.
п. 2.2.7. Знаки автоматизации.Если оборудование автоматизации удовлетворяет требованиям части XV “Автоматизация”, то к символу класса судна добавляется один из следующих знаков автоматизации:
п. 2.2.7.1. А1 - судно с валовой вместимостью 500 рег. т и более может эксплуатироваться без вахты в машинных помещениях и ЦПУ.
п. 2.2.7.2. А2 - судно может эксплуатироваться:
1. без вахты в машинных помещениях, но с вахтой в ЦПУ при валовой вместимости судна 500 рег. т и более;
2. без вахты в машинных помещениях и ЦПУ при валовой вместимости судна от 50 рег. т до 500 рег. т, у которых ЦПУ (согласно разделу 6 части XV “ Автоматизация”) является необязательным.
Рег. т. - является единицей объема;
1 рег. т=2.83 м3 (100 куб. фунтам)
Определение: Система комплексной автоматизации, предназначенная для управления различными судовыми объектами и судном в целом,- это совокупность нескольких взаимосвязанных систем. Система комплексной автоматизации может быть разбита на уровни. Уровень автоматизации характеризуется тем, что соответствующая ему система может нормально функционировать независимо от систем более высокого уровня. Структурная схема системы комплексной автоматизации управления приведена на рис.
На современном уровне автоматизации системы управления различными судовыми объектами являются сравнительно независимыми друг от друга (система управления энергетическими установками, общесудовые системы, система управления курсом судна, система управления механизмами якорно-швартовных и буксирных устройств и система управления подъемными механизмами). Каждую из систем обслуживает УК ЛАСУ.
Совокупность функционально связанных автоматизированных приводов (АП), системы связного управления (ССУ), системы обработки информации (СОИ) и системы контроля (СК) образует управляющий комплекс (УК) локальной (т.е. отдельной) автоматизированной системы управления (ЛАСУ), соответствующей второму уровню автоматизации. Управление УК ЛАСУ осуществляет оператор с пульта управления локальной системы (ПУЛС), в состав которого входят управляющие органы (УО) и система представления информации (СПИ).
При построении УК ЛАСУ основным общим критерием является требование максимальной надежности при заданных массогабаритных показателях.
Выполнение этого требования может быть обеспечено:
1) выбором оптимальных характеристик автоматизированных электроприводов с учетом заданных требований и ограничений;
2) применением современных высоконадежных элементов и устройств;
3) обеспечением резервирования , для чего при создании УК ЛАСУ стремятся к тому, чтобы они имели одинаковую структуру и реализовывались на базе ограниченного ряда типовых функциональных элементов и блоков.
Высокая надежность УК ЛАСУ обеспечивает высокую живучесть судна.
Требования Регистра к элементам и устройствам систем автоматизации излагаются в части XV “ Автоматизация”. Основные из них следующие:
п.2.1.1. Показатели надежности оборудования автоматизации должны быть представлены в технической документации и соответствовать следующему требованию: межремонтный ресурс оборудования автоматизации должен быть не менее 25000 ч.
п.2.6.2. Элементы и устройства автоматизации должны надежно работать при температурах, относительной влажности, нагрузках, создаваемых механической вибрацией и ударами, (указанных в разделе 5 части XI “Электрическое оборудование”).
п.3.1.20. Полная или частичная потеря питания в системах автоматического или дистанционного управления не должна приводить к опасным ситуациям.
п.3.1.21. Системы автоматизации должны быть выполнены из таких элементов и устройств, замена которых другими одинакового типа не влияла бы на работоспособность и не требовала бы сложной подрегулировки.
п.5.1.1. Суда со знаком автоматизации А1 должны быть оборудованы системами и устройствами автоматизации таким образом и в таком объеме, что бы при потере знака А1 эти суда могли бы нормально эксплуатироваться со знаком автоматизации А2 или без знака в символе класса.
п.5.1.8. В отдельных случаях для повышения надежности систем и устройств автоматизации Регистр может потребовать резервирование отдельных блоков или элементов автоматизации.