Описание принципиальной схемы

Основные сведения

Система управления электроприводом брашпиля по системе генератор-двигатель

Системой генератор-двигатель ( Г-Д ) называют систему, в которой исполнитель-

ный двигатель, приводящий в движение механизм, питается от отдельного генератора, а не от судовой сети.

Сам генератор приводится в движение дизелем ( на электроходах ) или асинхрон-

ным электродвигателем ПД ( в данной схеме ).

Система Г-Д имеет низкий коэффициент полезного действия – 30 - 40%, что объяс-

няется трёхкратным преобразование энергии. В данной схеме такое преобразование проис

ходит:

в приводном асинхронном двигателе ПД, в котором электроэнергия судовой сети преобразуется в механическую на валу двигателя;
в генераторе Г, в котором механическая энергия приводного двигателя ПД преобразуется в электрическую самого генератора;
в исполнительных двигателях 1ИД, 2ИД, в которых электрическая энергия, получа-

емая от генератора Г, преобразуется в механическую на их валах.

Однако система Г-Д позволяет плавно и в широких пределах регулировать скорость

исполнительного двигателя, чего нельзя достигнуть иными способами регулирования скорости. Поэтому она до сих пор широко применяется на судах.

В этой системе обмотки якорей генератора Г и исполнительных двигателей 1ИД и 2ИД соединены последовательно ( они обтекаются одинаковым током ), что позволило создать простую и эффективную защиту от токов перегрузки при помощи последователь

ной противокомпаундной обмотки ( ПКО ) генератора ( см. ниже ).

К основным элементам схемы относятся ( рис. 12.7 ):

Рис. 12.7. Схема электропривода брашпиля по системе Г – Д

1. ПД – приводной асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором;

2. Г – генератор постоянного тока смешанного возбуждения напряжением 220 В и мощностью 45 кВт;

3. В – генератор постоянного тока смешанного возбуждения напряжением 220 В и мощностью 4,5 кВт;

4. 1ИД, 2ИД – исполнительные двигатели постоянного тока независимого возбуждения напряжением 110 В и мощностью 17 кВт каждый.

Приводной двигатель ( ПД ) предназначен для вращения якорей генератора Г и возбудителя В.

Ротор ПД и якоря генератора и возбудителя сидят на одном валу. Скорость ПД – 1500 об / мин, значит, скорость якорей генератора и возбудителя такая же.

Генератор Г на главных полюсах имеет три обмотки возбуждения:

1. параллельную ОГ;

2. последовательную ПКО;

3. независимую НОГ.

Магнитные потоки параллельной и независимой обмоток направлены согласно и

намагничивают генератор. Последовательная обмотка включена так, что её магнитный

поток направлен встречно магнитным потокам параллельной и независимой обмоток, т.е.

эта обмотка размагничивает генератор.

Таким образом, результирующий магнитный поток генератора

Ф= Ф + Ф - Ф .

Рис. 12.8. Внешняя характеристика генератора с ПКО ( а ) и механическая характе

ристика исполнительного двигателя в системе Г-Д ( б )

Встречное включение ПКО позволяет получить крутопадающие характеристики

генератора и обоих двигателей и тем самым ограничить ток стоянки двигателей до допу-

стимых значений I≤ 2,5 I( см. рис. 12.8, а, а также ниже «Защита от токов перегруз

ки» ).

Последовательно с параллельной обмоткой ОГ включено установочное сопротив-

ление СУ. Это сопротивление регулируется только при настройке. Оно предназначено для того, чтобы исключить самовозбуждение генератора Г при нулевом положении штурвала.

Такое самовозбуждение может вызвать аварию, т.к. при самовозбуждении появляет

ся напряжение на зажимах генератора и приводные двигатели 1ИД и 2ИД начинают вра-

щаться ( хотя рукоятка командоконтроллера находится в положении «0» )..

Возбудитель В имеет на главных полюсах последовательную ПОВ и параллельную

ОВВ обмотки возбуждения. Магнитные потоки обмоток направлены согласно, что обеспе-

чивает стабильное напряжение на зажимах В без применения автоматического регулятора напряжения.

Возбудитель служит для питания независимых обмоток возбуждения 1НОИД и

2НОИД обоих двигателей, независимой обмотки возбуждения генератора НОГ и двух катушек 1ТМ, 2ТМ электромагнитных тормозов обоих двигателей.

Каждый из двигателей 1ИД и 2ИД имеет на главных полюсах независимые обмот-

ки возбуждения 1НОИД и 2НОИД.

Последовательно с обмотками включены экономические сопротивления 1СЭ и 2СЭ, уменьшающие нагрев этих обмоток в нерабочем состоянии брашпиля.

Параллельно обмоткам включены разрядные резисторы 1СР и 2СР, защищающие обмотки от перенапряжений при размыкании контактов 1П-4, 1П-5 и 2П-4, 2П-5.

Кроме того, последовательно с обмотками 1НОИД и 2НОИД включены токовые

катушки 1РОП, а параллельно этим обмоткам – катушки напряжения 1РОП и 2РОП реле обрыва поля. Магнитные потоки обеих катушек направлены согласно. Назначение РОП объясняется ниже ( см. «Защита от обрыва поля» ).

Способ регулирования скорости обоих двигателей 1ИД, 2ИД – изменением напря-

жения на каждом якоре. Для такого регулирования служит регулировочный резистор Р0-

Р7 в цепи независимой обмотки генератора НОГ.

Этот резистор имеет 7 ступеней:

1. нерегулируемые при работе ступени Р0-Р1 и Р6-Р7;

2. регулируемые ступени Р1-Р2, Р2-Р3, Р3-Р4, Р4-Р5 и Р5-Р6.

Ступени Р0-Р1 и Р6-Р7 регулируются только при настройке, остальные ступени вы-

водятся ( вводятся ) замыканием ( размыканием ) контактов КК16…КК20 командоконтрол

лера КК.

Таблица переключений контактов КК показана в нижней левой части рис. 1. Из таб

лицы следует, что рукоятка командоконтроллера имеет 13 положений: нерабочее положе

ние «0» и по 6 рабочих положений в направлениях «Выбирать» и «Травить».

Схема управления предусматривает 3 режима работы электропривода брашпиля:

1. в работе оба двигателя, 1ИД и 2ИД; этот режим – основной;

2. в работе двигатель 1ИД;

3. в работе двигатель 2ИД.

Второй и третий режим применяют при выходе из действия любого двигателя, что

повышает живучесть электропривода.

Для получения необходимого режима работы служат 7-полюсные переключатели

1П и 2П. Каждый переключатель имеет 2 положения:

1. двигатель в работе;

2. двигатель не работает.

На схеме контакты обоих переключателей находятся в положении, соответствую-

щем основному режиму работы, т.е. в работе оба двигателя.