Do oprav se denně zapojují tisíce lidí po celém světě. Při jeho provádění každý začíná přemýšlet o jemnostech, které doprovázejí opravu: v jakém barevném schématu si vybrat tapetu, jak si vybrat záclony v barvě tapety, správně uspořádat nábytek, aby se získal jednotný styl místnosti. Málokdy ale někdo přemýšlí o tom nejdůležitějším, a to je hlavní věc výměny elektroinstalace v bytě. Pokud se totiž se starým rozvodem něco stane, pak byt ztratí veškerou atraktivitu a stane se zcela nevhodným pro život.
Každý elektrikář ví, jak vyměnit elektroinstalaci v bytě, ale může to udělat každý běžný občan, ale při provádění tohoto typu práce by si měl vybrat vysoce kvalitní materiály, aby získal trezor elektrické sítě v pokoji.
První opatření, které je třeba provést, je plánovat budoucí elektroinstalaci... V této fázi musíte přesně určit, kde budou dráty položeny. Také v této fázi můžete provést jakékoli úpravy stávající sítě, což umožní uspořádat lampy nejpohodlněji v souladu s potřebami majitelů.
12.12.2019
Úzkoodvětvová zařízení pletařského pododvětví a jejich údržba
Pro zjištění roztažitelnosti punčochového zboží se používá zařízení, jehož schéma je na Obr. jeden.
Konstrukce zařízení je založena na principu automatického vyvažování vahadla pružnými silami zkoušeného výrobku působícími konstantní rychlostí.
Vahadlo závaží je rovnoramenná kulatá ocelová tyč 6 s osou otáčení 7. Na jejím pravém konci jsou pomocí bajonetového zámku připevněny tlapky nebo posuvný tvar dráhy 9, na který se nasazuje výrobek. na. K levému rameni je otočně připevněn závěs pro břemena 4 a jeho konec končí šipkou 5, znázorňující rovnovážný stav vahadla. Před testováním výrobku se vahadlo uvede do rovnováhy s pohyblivým závažím 8.
Rýže. 1. Schéma zařízení pro měření roztažnosti punčochového zboží: 1 — vodítko, 2 — levé pravítko, 3 — jezdec, 4 — zavěšení břemen; 5, 10 - šipky, 6 - tyč, 7 - osa otáčení, 8 - závaží, 9 - tvar dráhy, 11 - napínací rameno,
12 - vozík, 13 - vodící šroub, 14 - pravé pravítko; 15, 16 - šroubová kola, 17 - šnekové kolo, 18 - spojka, 19 - elektromotor
Pro pohyb vozíku 12 pomocí napínací páky 11 je použit vodicí šroub 13, na jehož spodním konci je upevněno spirálové ozubené kolo 15; přes něj se rotační pohyb přenáší na vodicí šroub. Změna směru otáčení šroubu závisí na změně otáčení 19, která je spojena se šnekovým kolem 17 pomocí spojky 18. Na hřídeli převodu je namontováno spirálové kolo 16, které přímo uděluje pohyb převodu. převodovka 15.
11.12.2019
U pneumatických pohonů je nastavovací síla vytvářena působením stlačeného vzduchu na membránu nebo píst. V souladu s tím jsou mechanismy membrána, píst a měch. Jsou určeny k polohování a pohybu šoupátka regulačního ventilu v souladu s pneumatickým povelovým signálem. Plný pracovní zdvih výstupního prvku mechanismů se provede, když se povelový signál změní z 0,02 MPa (0,2 kg / cm 2) na 0,1 MPa (1 kg / cm 2). Mezní tlak stlačeného vzduchu v pracovní dutině je 0,25 MPa (2,5 kg / cm 2).
U membránových mechanismů s lineárním tahem se tyč vratně pohybuje. Podle směru pohybu výstupního prvku se dělí na mechanismy přímého působení (se zvýšením tlaku membrány) a zpětného působení.
Rýže. 1. Provedení přímočinného membránového pohonu: 1, 3 - kryty, 2 - membrána, 4 - opěrný kotouč, 5 - konzola, 6 - pružina, 7 - vřeteno, 8 - opěrný kroužek, 9 - seřizovací matice, 10 - spojovací matice
Hlavními konstrukčními prvky membránového pohonu jsou membránová pneumatická komora s ramenem a pohyblivou částí.
Membránová pneumatická komora přímočinného mechanismu (obr. 1) se skládá z krytů 3 a 1 a membrány 2. Kryt 3 a membrána 2 tvoří utěsněnou pracovní dutinu, kryt 1 je připevněn ke konzole 5. Součástí pohyblivé části je opěrný kotouč 4, ke kterému je membrána připevněna 2, tyč 7 se spojovací maticí 10 a pružinou 6. Pružina se jedním koncem opírá o opěrný kotouč 4 a druhým přes opěrný kroužek 8 do seřizovací matice 9, která slouží ke změně počátečního napětí pružiny a směru pohybu tyče.
08.12.2019
Dnes existuje několik typů lamp pro. Každý má své pro a proti. Zvažte typy lamp, které se nejčastěji používají pro osvětlení v obytném domě nebo bytě.
První typ žárovek - žárovka... Jedná se o nejlevnější typ lampy. Mezi výhody takových lamp patří jejich cena, jednoduchost zařízení. Světlo z těchto lamp je pro oči to nejlepší. Nevýhody takových lamp zahrnují krátkou životnost a velké množství spotřebované elektřiny.
Dalším typem lamp je energeticky úsporné žárovky... Takové lampy lze nalézt pro absolutně jakýkoli typ základny. Jsou to podlouhlá trubice, ve které je speciální plyn. Je to plyn, který vytváří viditelnou záři. Moderní úsporné žárovky trubka může mít širokou škálu tvarů. Výhody těchto lamp: malá spotřeba energie oproti žárovkám, denní světlo, velký výběr patic. Nevýhody takových lamp zahrnují složitost designu a blikání. Blikání je obvykle jemné, ale oči se světlem unaví.
28.11.2019
Montáž kabelu- druh montážní sestavy. Kabelová sestava se skládá z několika lokálních, oboustranně ukončených v elektroinstalační dílně a svázaných do svazku. Instalace kabelové trasy se provádí položením kabelové sestavy do upevňovacího zařízení kabelové trasy (obr. 1).
Trasa lodního kabelu- elektrické vedení namontované na lodi z kabelů (kabelových svazků), upevňovacích zařízení pro vedení kabelů, těsnících zařízení atd. (obr. 2).
Na lodi je kabelová trasa umístěna na těžko přístupných místech (po stranách, stropu a přepážkách); mají až šest závitů ve třech rovinách (obr. 3). Na velkých lodích dosahuje maximální délka kabelu 300 m a maximální plocha průřezu kabelové trasy je 780 cm2. Na jednotlivých lodích s celkovou délkou kabelu přes 400 km jsou k dispozici kabelové koridory pro umístění kabelové trasy.
Kabelové trasy a kabely jimi procházející se v závislosti na absenci (přítomnosti) těsnících zařízení dělí na místní a hlavní trasy.
Kmenové kabelové trasy se dělí na trasy s koncovými a průchozími krabicemi podle druhu použití kabelové skříně. Má smysl pro volbu technologického vybavení a technologie vedení kabelů.
21.11.2019
V oblasti vývoje a výroby přístrojové a automatizační techniky zaujímá americká společnost Fluke Corporation jedno z předních míst na světě. Byla založena v roce 1948 a od té doby neustále vyvíjí a zdokonaluje technologie v oblasti diagnostiky, testování, analýz.
Inovace od amerického vývojáře
Profesionální měřicí technika od nadnárodní korporace se používá při údržbě topných, klimatizačních a ventilačních systémů, chladírenských zařízení, testování kvality vzduchu, kalibrace elektrické parametry... Značkový obchod Fluke nabízí ke koupi certifikované vybavení od amerického vývojáře. Plný sestava zahrnuje:- termokamery, testery izolačního odporu;
- digitální multimetry;
- analyzátory kvality elektrická energie;
- dálkoměry, vibrometry, osciloskopy;
- Kalibrátory teploty, tlaku a multifunkční přístroje;
- vizuální pyrometry a teploměry.
07.11.2019
Hladinoměr se používá pro stanovení hladiny různých typů kapalin v otevřených a uzavřených skladech a nádobách. Používá se k měření hladiny látky nebo vzdálenosti k ní.
K měření hladiny kapaliny se používají senzory, které se liší typem: radarové, mikrovlnné (nebo vlnovodné), radiační, elektrické (nebo kapacitní), mechanické, hydrostatické, akustické.
Principy a vlastnosti radarových hladinových vysílačů
Standardní přístroje nedokážou určit hladinu chemicky agresivních kapalin. Změřit ji dokáže pouze radarový hladinoměr, protože během provozu nepřichází do kontaktu s kapalinou. Radarové hladinoměry jsou navíc přesnější než například ultrazvukové nebo kapacitní.Elektrický pohonný systém je hlavní pohonný systém lodi, který pohání vrtuli do rotace pomocí elektromotoru poháněného proudem generovaným generátorem. Zařízení tohoto typu se používají především na ledoborcích, lodích zvláštního určení a ponorkách.
Největší plavidlo využívající elektrický pohonný systém je zaoceánský parník RMS Queen Mary 2 vybavený čtyřmi mobilními elektromotory typu „Azipod“ o výkonu 215 MW.
Elektrický převod zajišťuje, že výkon hlavního motoru zůstává konstantní se změnami točivého momentu vrtule.
Veslovací elektrické instalace (GEM) lze klasifikovat podle následujících kritérií:
1. Podle druhu proudu - střídavý, stejnosměrný a střídavě stejnosměrný (dvojitý druh proudu);
2. Podle typu hnacího motoru - diesel-elektrický, turbo-elektrický a plyn-turbo-elektrický;
3. Řídicím systémem - s ručním a automatickým ovládáním;
4. Způsobem připojení vrtulového motoru k vrtuli - s přímým připojením a s ozubeným připojením.
U stejnosměrných pohonných elektroinstalací se jako hlavní generátory používají generátory s nezávislým buzením a jako pohonné elektromotory se používají motory s nezávislým buzením.
V elektrických pohonných systémech střídavý proud synchronní stroje se používají jako hlavní generátory a synchronní nebo asynchronní motory se používají jako hnací motory.
Použití výkonných řízených polovodičových usměrňovačů umožnilo vytvořit dvouproudovou elektrárnu.
Výhody tohoto typu elektrárny jsou:
- vysoká spolehlivost a účinnost synchronních generátorů;
- plynulá a ekonomická regulace otáček vrtulového motoru řízeného usměrňovačem;
- schopnost napájet všechny lodní spotřebiče z hlavních generátorů, tzn. z jediné lodní elektrárny na střídavý proud.
Stejnosměrné elektrárny se používají v instalacích nízkého a středního výkonu s vysokou manévrovatelností. Omezení výkonu tohoto typu elektráren je dáno složitostí vytváření výkonných elektrických strojů se stejnosměrným proudem ve srovnání se stroji se střídavým proudem.
Takové instalace se vyznačují jednoduchostí, pohodlím a plynulou regulací rychlosti otáčení vrtulí v širokém rozsahu jejich momentů a zatížení.
Střídavé elektrárny jsou instalovány na lodích s poměrně vzácnými změnami ve způsobu pohybu.
Vyznačují se použitím zvýšeného napětí: v elektrárně do 10 MW - 3000 V, při vysokých výkonech - do 6000 V. Jmenovitá frekvence proudu je obvykle 50 Hz.
Ve střídavých elektrárnách o nízkých a středních výkonech (do 15 MW) se jako primární motor obvykle používají dieselové motory a při vysokých výkonech turbíny.
Regulace otáček vrtulových motorů ve střídavých elektrárnách s vrtulemi s pevným stoupáním je zajištěna změnou napěťové frekvence generátorů při změně rychlosti otáčení hnacích strojů nebo použitím asynchronních strojů s vinutým rotorem jako hnacích motorů. Řízení frekvence úhlové rychlosti střídavých hnacích motorů se ukazuje jako energeticky výhodné, protože minimalizuje jejich elektrické ztráty. Změna směru otáčení hnacích motorů se dosahuje spínáním fází v hlavním obvodu, jejichž počet je obvykle tři.
Způsob regulace provozního režimu střídavé elektrárny, který umožňuje vyhnout se potížím s regulací frekvence otáčení střídavých motorů, je použití vrtulí s proměnným stoupáním (CPP).
GEM dvojího druhu proudu se nazývají instalace, ve kterých se jako zdroje elektřiny používají synchronní alternátory a jako hnací motory se používají stejnosměrné motory.
Vývoj výkonných usměrňovačů umožnil spojit vysokou manévrovatelnost stejnosměrné elektrárny s výhodami střídavé elektrárny, která spočívá v použití rychloběžných hnacích strojů a malých hmotnost a velikost indikátory.
Používají se polovodičové usměrňovače dvou typů:
- neovladatelný, výstupní napětí která není regulována;
- řízená - s nastavitelným výstupním napětím;
GEM dvojitého druhu proudu s usměrňovači poskytují:
- vysoká manévrovatelnost díky širokému rozsahu regulace frekvence hnacího motoru;
- možnost vytvoření turbosoustrojí bez převodovek a pohodlí jejich uspořádání ve strojovně;
- snížení hluku a vibrací prvků elektrárny;
- zvýšení celkové účinnosti instalace;
- největší jednoduchost provedení a spolehlivost vrtulových motorů.
Použití CPP pro GEM dvojitého typu proudu přináší další výhody:
- stálost frekvence otáčení generátorových motorů;
- stálost otáček vrtulového motoru a vrtule.
Stálost rychlosti otáčení primárních motorů elektrárny umožňuje odebírat energii z pneumatik elektrického pohonného systému pro běžné lodní spotřebitele a efektivněji využívat instalovaný výkon lodní elektrárny.
GEM s dvojitým typem proudu jsou ve svých vlastnostech lepší než GEM se stejnosměrným i střídavým proudem.
Hlavním úkolem při provozu elektrárny je zajistit její bezporuchový a bezporuchový provoz, stálou připravenost k akci.
Řešení tohoto problému je dosaženo, pokud jsou splněny následující podmínky:
- poskytování kvalifikovaného servisu;
- včasné doplňování náhradních dílů a materiálů;
- správné stanovení načasování a množství preventivních a renovační práce provádí posádka lodi;
- provádění rozšířených zkoušek a organizování seřízení elektrárny v souladu s zamýšlený účel plavidlo;
- neustálé sledování stupně znečištění izolačních ploch v elektrických strojích elektrárny;
- kontrola stavu kabelů a utěsnění jejich konců.
Komplex technických provozních opatření tak pokrývá údržbu, péči a opravy elektrárny a jejích prvků.
Bibliografie
1. Akimov V.P. Lodní automatizované elektrárny, "Doprava", 1980.
2. Příručka lodního mechanika (ve dvou dílech). Ed. 2., rev. a přidat. Pod generálním redakcí Cand. tech. L. L. Gritsaya. M., "Doprava", 1974
3. Zavisha V.V., Dekin B.G. Lodní pomocné mechanismy., M., "Doprava", 1974, 392 s.
4. Kiris O.V., Lisin V.V. Termodynamika a tepelné inženýrství. Navchalnyy pos_bnik. Ve 14 hodin, 1. část: Termodynamika. - Odessa: ONMA, 2005 .-- 96 s.
5. Ovsyanikov M.K., Petukhov V.A. Lodní automatizované elektrárny. "Doprava", 1989.
6. Taylor D.A. Základy lodní techniky. "Doprava", 1987.
7. Metodické pokyny k odevzdání laboratorních robotů v disciplíně "Lodní energetické instalace a elektrická zařízení lodí." Odesa: ONMA, 2012.
8. Vereskun V.I., Safonov A.S. Elektrotechnika a elektrická zařízení lodí: Učebnice. - L .: Stavba lodí, 1987 .-- 280 s., Ill.
Elektrárny, ve kterých je výkon z hlavních motorů přenášen na vrtule pomocí přenosu výkonu, se obvykle nazývají propulzní elektrické elektrárny (GEM).
Elektrický převod umožňuje zajistit splnění jednoho z hlavních požadavků na pohonnou jednotku ledoborce - zachování stálosti výkonu hlavního motoru při změnách momentu na vrtuli.
1. Gau klasifikace
Veslovací elektrické instalace (GEM) lze klasifikovat následovně
znamení:
podle povahy proudu - střídavý, stejnosměrný a střídavý stejnosměrný proud (dvojitý
určitý druh proudu);
2. podle typu hnacího motoru - diesel-elektrický, turbo-elektrický a plyn-turbo-elektrický;
3. podle řídicího systému - s ručním ovládáním a s automatickým ovládáním -
4.způsobem spojení vrtulového motoru s vrtulí - přímým spojením
a s ozubeným spojením.
Ve veslovacích elektroinstalacích stejnosměrného proudu, jako hlavní generátory
k tororům se používají generátory s nezávislým buzením a jako pohonné elektromotory motory s nezávislým buzením.
Ve veslování elektrické instalace střídavého proudu jako hlavních generátorů
Jako vrtulové motory se používají synchronní stroje a jako vrtulové motory synchronní nebo asynchronní stroje.
Nástup výkonných řízených polovodičových usměrňovačů vedl k vytvoření AC-DC elektrárny (dvojitý druh proudu).
Výhody AC-DC elektrárny jsou:
1. vysoká spolehlivost a účinnost synchronních generátorů;
2. plynulá a ekonomická regulace otáček motoru vrtule
těleso ovládané usměrňovačem;
3. schopnost dodávat elektřinu všem spotřebitelům lodí z hlavních generátorů (jediná střídavá elektrárna).
2. Gau DC
2.1. Základní informace
Elektrické pohonné systémy stejnosměrného proudu, ve kterých jsou pohonné motory a generátory, které je napájejí, stejnosměrné elektrické stroje, se liší
jsou jednoduchost, praktičnost a plynulá regulace frekvence otáčení vrtulí v širokém rozsahu jejich zatěžovacích momentů.
Stejnosměrné elektrárny se používají v instalacích nízkého a středního výkonu na lodích s vysokou manévrovatelností. Je stanoveno omezení výkonu elektrárny stejnosměrného proudu
Je to způsobeno tím, že vytvoření elektrických strojů s vysokým výkonem na stejnosměrný proud je obtížnější než na střídavý proud.
2.2. Schémata zapínání generátorů a vrtulových motorů vodní elektrárny
Ve stejnosměrné elektrárně se využívá řada možností základních schémat zapínání generátorů a vrtulových elektromotorů. Některé z nich jsou znázorněny na Obr.
Rýže. 14.1. Schémata zapojení generátorů a motorů ve stejnosměrné elektrárně
Schéma s sekvenční zařazení generátory a kotva motoru (obr.14.1, a) umožňuje získat zvýšené napájecí napětí motoru, protože nap.
Generátory se sčítají při jmenovitém proudu generátoru.
Pokud je například napětí generátoru 600 V, bude do motoru dodáváno 1200 V.
mezi libovolnými dvěma body hlavního proudového obvodu GEM.
V elektrárně se sériovým zapojením generátorů je možná nebezpečná nouzová situace, pokud některý z hnacích strojů ztratí dodávku paliva, například kvůli zablokování palivového čerpadla nafty.
Současně generátorem nadále protéká proud hlavního obvodu. Na hřídeli generátoru vzniká velký záporný moment, který zastaví nouzový primární motor.
a začne jej otáčet v opačném směru, což povede k velkému poškození naftového motoru. Tato situace by měla být rychle detekována vhodnými senzory (často
rotace, tlak vody, tlak oleje), které vydávají signál nouzového zastavení a obojí
odbuzení generátoru je slinuté.
Schéma s paralelní připojení generátory (obrázek 14.1, b) poskytuje pohodlí
v zapínání a vypínání jednotlivých generátorů.
Pokud jsou generátory instalovány na jedné hřídeli, pak zajistí rovnoměrnost jejich zatížení
je poměrně jednoduchý. Pokud mají generátory různé primární pohony, pak se pomocí dalších opatření, například zavedením příčných vazeb mezi po sobě jdoucí budicí vinutí, dosáhne rovnoměrného rozložení zátěže.
Na Obr. 14.1, c ukazuje příklad jednookruhové elektrárny se sériovým zapojením čtyř generátorů a dvou motorů. Takové schéma, ve kterém se střídá dvojice generátorů a jeden motor, umožňuje snížit napětí mezi libovolnými dvěma body obvodu na dvojnásobek napětí jednoho generátoru a tím zvýšit bezpečnost.
údržbu elektrárny.
GEM takového složení generátorů a GED může mít také dvouokruhovou strukturu: každý elektromotor je poháněn vlastní dvojicí sériově (nebo paralelně) zapojených generátorů. Dva okruhy elektrárny zajišťují větší spolehlivost instalace jako celku.
Automatizované veslování
Elektroinstalace
Poznámky z přednášky
pro studenty specializace 7.07010404
"Provoz lodních elektrických zařízení a automatizačních zařízení"
prezenční a kombinované formy studia
Kerch, 2011
Recenzent: Dvořák N.M., kandidát technických věd, docent katedry KGMTU.
Poznámky z přednášek zkontrolovány a schváleny na schůzi
Katedra ESiAP KGMTU, protokol č. 2 ze dne 18.10.2011
na jednání metodické komise Ministerstva financí KGMTU,
protokol č. 2 ze dne 1.12.2011
Ó námořní pěchota státu Kerch
Vysoká škola technická, 2011
| Úvod | |
| 1 Elektrické instalace veslování (GEM) | |
| 1.1 Účel a typy elektráren | |
| 1.2 Odolnost vody a vzduchu vůči pohybu plavidla | |
| 1.3 Pohon lodi | |
| 1.4 Výkon vrtule | |
| 1.5 Reverzní charakteristika vrtule | |
| 2. Volba hlavních parametrů elektrárny. Výběr typu elektrárny | |
| 2.1 Volba druhu proudu, napětí, frekvence | |
| 3 Volba počtu a výkonu vrtulových motorů | |
| 3.1 Postup výpočtu výkonu na hřídeli vrtulového motoru | |
| 4 Výběr hlavních generátorů | |
| 4.1 Požadavky na kvalitu elektrické energie v elektrárně | |
| 4.2 Příklad výpočtu výkonu elektrárny a hlavních generátorů | |
| 5 Vrtulové motory, generátory a ventilové měniče proudu a frekvence | |
| 5.1 Obecná ustanovení | |
| 5.2 Budiče generátorů a GED | |
| 5.3 GEM DC | |
| 5.3.1 Struktura GEM a hlavní proudový obvod | |
| 5.3.2 Úsporný a nouzový režim | |
| 5.3.3 Budicí systém GEM | |
| 5.3.3.1 Obvod generátor-motor (G-D) s třívinutým budičem | |
| 5.3.3.2 Systém G-D s automatickou regulací výkonu | |
| 5.3.3.3 Regulace výkonu změnou magnetického toku hydroelektrického motoru | |
| 5.3.3.4 Ochrana DC GEM | |
| 5.3.3.5 Regulace výkonu změnou magnetického toku hydroelektrického motoru | |
| 5.3.4 Ochrana DC GEM | |
| 5.3.4.1 Ochrana hlavních vznětových motorů před neúmyslným reverzací | |
| 5.3.4.2 Spouštění a reverzace HPE | |
| 5.4 GEM střídavého proudu | |
| 5.4.1 Funkce a obvod hlavního proudu GEM | |
| 5.4.2 DEGU | |
| 5.4.3 Paralelní provoz synchronních generátorů | |
| 5.4.3.1 Samosynchronizace | |
| 5.4.3.2 Sdílení zátěže | |
| 5.4.4 Typy vrtulových motorů | |
| 5.4.5 Asynchronní synchronizované stroje | |
| 5.4.6 Kaskáda asynchronních ventilů (AVK) | |
| 5.4.7 Elektromechanická kaskáda | |
| 5.4.8 Elektrické stroje s vodním chlazením | |
| 6 Nové zdroje elektřiny | |
| 6.1 Magnetohydrodynamické generátory | |
| 6.2 Elektrochemické generátory (ECH) | |
| 6.3 Termoelektrické generátory (TEG) | |
| 7 Provozní režimy elektrárny na střídavý proud. Jednohřídelový provoz TEGU | |
| 7.1 Úsporný a nouzový režim | |
| 8 Ochrana GEM AC | |
| 8.1 Maximální ochrana | |
| 8.2 Podélná diferenciální ochrana | |
| 8.3 Ochrana budicího vinutí proti zkratu na rámu | |
| 8.4 Ochrana hnacích motorů | |
| 9 Start a reverzace GED ve střídavé elektrárně | |
| 9.1 Spuštění HED | |
| 9.2 Reverzace HED | |
| 10 GEM dvojitého proudu | |
| 11 Jednotná lodní elektrárna se stejnosměrnou elektrárnou na řízených ventilech | |
| 12 GEM s AC GED se statickými frekvenčními měniči | |
| 12.1 Dvoučlánkový polovodičový frekvenční měnič | |
| 12.2 Přímý polovodičový frekvenční měnič | |
| 12.3 ESE se zvýšeným střídavým napětím 800V a DC GED | |
| 12.4 Snížení vyšších harmonických v lodní síti při použití řízených usměrňovačů a frekvenčních měničů | |
| 13 Lodní schémata střídavé elektrárny s ESE | |
| 14 GEM moderních lodí a jejich řídicích systémů | |
| 14.1 GEM převozního ledoborce typu „A. Korobitsyn" | |
| 14.2 GEM námořních trajektů typu „Sachalin“. | |
| 14.3 GEM lineárních ledoborců typu „Ermak“. | |
| 14.4 GEM oceánografického plavidla "Aranda" | |
| 14.5 Srovnávací analýza schémata řízení elektrárny | |
| 14.6 GEM pro rybářská plavidla | |
| 14.6.1 GEM lodí typu „Třezalka tečkovaná“. | |
| 14.6.2 Trawler GEM projektu B 422 | |
| 14.6.3 elektrárna trawleru "Arctic Trawler" | |
| 15 Problematika provozu elektrárny | |
| 16 Elektrická bezpečnost a požární bezpečnost elektrárny | |
| 17 Optimalizace provozních režimů elektrárny | |
| 17.1 GEM jako podřízený řídicí systém | |
| 17.2 Způsob ovládání Slave s připojením regulátoru zátěží | |
| 17.3 Optimalizace parametrů synchronizovaných regulátorů | |
| 18 AUTOMATICKÉ OVLÁDÁNÍ GEM | |
| 18.1 Způsob a prostředky kontroly | |
| Seznam použité literatury |
Úvod
První veslařská elektrická instalace se objevila v Rusku v roce 1838. Byla to loď s lopatkovými koly plující po Něvě. Vynálezcem byl ruský vědec, akademik B.S. Jacobi, který používal stejnosměrný motor k otáčení lopatkových kol.
V 70. a 80. letech 19. století se v Evropě objevily první elektrické lodě. V Rusku na začátku 20. století byly první dieselelektrické lodě „Vandal“ a „Sarmat“.
V SSSR začala stavba elektrických lodí ve 30. letech. Velké množství z nich bylo vybudováno v souvislosti s rozvojem Severní mořské cesty a rozvojem rybářské flotily.
Elektrické lodě mohou splňovat širokou škálu podmínek a požadavků ze strany provozu, konstrukce lodí a technická charakteristika a pro některé typy plavidel jsou nenahraditelnou veslařskou elektroinstalací ledoborce, trajekty, rybářská plavidla, záchranná plavidla, remorkéry atd.
Slibnými směry rozvoje elektrických pohonných systémů je zavádění střídavých instalací s polovodičovými frekvenčními měniči a GED s vektorovým řízením, dále použití hlavních strojů se supravodivým vinutím, které umožňují snížit hmotnostní a rozměrové charakteristiky a uplatnit nejlepší rozmístění elektrického zařízení ve strojovně lodi.
Tematický plán oboru
a rozložení studijního času podle tématu studia
Elektrické instalace veslování (GEM)
Účel a typy elektráren
Elektrickým pohonem lodí je třeba rozumět jejich pohyb využívající elektrickou energii vrtulovými elektrickými instalacemi.
GEM zahrnuje:
a) hnací stroj (diesel nebo turbína);
b) hlavní generátory dodávající elektřinu vrtule;
c) veslařský motor spojený s vrtulí;
d) lodní šroub (propeller), udělující pohyb lodi.
Podle typu proudu se GEM dělí na instalace stejnosměrného a střídavého proudu. Stejnosměrné elektrárny se používají na lodích, kde je vyžadována vysoká manévrovací schopnost a častá reverzace vrtulového motoru (ledoborce, trajekty, velrybářské lodě atd.). Střídavá elektrárna se používá na lodích, pro které má účinnost instalace největší význam.
Podle typu hnacího motoru se GEM dělí na dieselelektrické (DEGU) a turboelektrické (TEGU). Na rybářských plavidlech se zpravidla používá DEGU.
Výkon vznětového motoru a jeho otáčky jsou regulovány změnou množství paliva dodávaného do válce. Závislost a na při limitní dodávce paliva se nazývají vnější charakteristiky (obrázek 1.1). Podobně i závislosti získané při nižší dodávce paliva se nazývají dílčí charakteristiky. Jak na vnější, tak na dílčí charakteristice se točivý moment se změnou otáček nafty téměř nemění.
Přípustná přetížení pro vznětový motor jsou 10-15% Dieselový motor vyvíjí jmenovité otáčky při maximální dodávce paliva. Na 
spustí se limitní regulátor, který přeruší přívod paliva palivovým čerpadlem. Velké diesely mají také regulátor všech režimů, který lze nastavit na libovolné nastavení rychlosti.
TPGU obvykle pracují na střídavý proud, kde se vlastnost turbín využívá ke změně rychlosti v širokém rozsahu jednoduchou změnou množství páry. Mohou být přetížené.
Nyní se začínají používat instalace plynových turbín.
Podle účelu se elektrárny dělí na hlavní (neboli autonomní), pomocné a kombinované.
V hlavní elektrárně je vrtule poháněna pouze od vrtulového motoru, který je poháněn jeho hlavními generátory.
V pomocných elektrárnách pohánějí za provozu výrobní mechanismy hlavní generátory a při přechodu pohonné motory.
V kombinovaných elektrárnách je vrtule poháněna do rotace jak hlavním motorem, tak elektromotorem, který spotřebovává volnou energii pomocných generátorů. V tomto případě se používá přídavný vrtulový motor buď jako pomoc hlavnímu, nebo pro samostatnou práci na vrtuli při nízkých rychlostech plavidla, nebo jako vývodový generátor.
Mezi výhody elektrárny patří:
a) svoboda volby na sedadle lodi;
b) možnost použití vysokootáčkových, nereverzních, malých vznětových motorů;
c) dobrá manévrovatelnost;
d) schopnost pracovat s neúplným počtem primárních jednotek;
e) vysoká schopnost přežití;
f) schopnost pracovat ve ztížených plavebních podmínkách, poskytovaná velkou přetížitelností elektrických strojů;
g) možnost použití hlavních generátorů k napájení jiných spotřebitelů;
Nevýhody GEM ve srovnání s dieselovými a turbínovými zařízeními jsou:
a) nízká účinnost v důsledku dvojí přeměny energie;
b) vysoká měrná hmotnost a náklady;
c) zvýšený počet zaměstnanců.
Odolnost vody a vzduchu vůči pohybu plavidla
Na nádobu stojící nehybně ve vodě působí tlakové síly, jejichž výslednice se rovná gravitaci nádoby a směřuje proti ní (obrázek 1.2). Když se nádoba pohybuje, výsledný tlak působí R se odchyluje od svislé polohy a bod jeho aplikace je posunut podél DP k nosu.
Obrázek 1.2 - Schéma sil působících na loď.
Rovnováha systému nebude narušena, pokud je těžiště plavidla Ó působí dvě opačné síly R 1 a R 2 stejné velikosti a paralelní R... Přijatý pár pravomocí R a R 1 vytvoří moment způsobující defekt na zádi.
Roztažené podél vzájemně kolmých os síly R 2 tvoří složky Q a R.
Q-nazývaná hydrodynamická síla podpory.
R-voděodolnost; směřující proti pohybu plavidla.
Vodní odpor R je překonán tlačnou silou vrtule, která způsobuje tlak R. Síly viskozity vody na rozhraní s tělesem vytvářejí tečné síly R .
, (1.2)
kde je koeficient. odolnost proti trnu hladké desky = 0, 0315 RE ,
Re- Reynoldsovo číslo,
rychlost lodi, slečna,
L- délka plavidla podle GVL, m,
Kinetická viskozita vody při t=4 
,
Součinitel zakřivení těla, at L / B= 6 = 1,04, pro L / B=12 =1,01,
u svařovaných lodí koeficient drsnosti trupu lodi,
- hustota mořské vody.
Elektrárny, ve kterých je výkon z hlavních motorů přenášen na vrtule pomocí přenosu výkonu, se obvykle nazývají propulzní elektrické elektrárny (GEM).
Elektrický převod umožňuje zajistit splnění jednoho z hlavních požadavků na pohonnou jednotku ledoborce - zachování stálosti výkonu hlavního motoru při změnách momentu na vrtuli.
Nejrozšířenější jsou následující schémata elektráren:
1. S regulací magnetického toku hnacího motoru (PRM) při konstantním magnetickém toku generátoru.
2. S regulací magnetického toku hlavního generátoru při konstantním magnetickém toku GED.
3. S regulací magnetických toků jak generátoru, tak GED.
Příkladem schémat prvního typu, s automatickou regulací magnetického toku hydroelektrického motoru, je schéma použité na ledoborcích typu Wind (obr. 118), s použitím vysokootáčkového regulátoru typu Silverstat. . Magnetický obvod tohoto regulátoru má dvě vinutí. Jeden z nich (OH) je připojen ke svorkám kotvy D GED a jeho proud je úměrný napětí kotvy. Druhé vinutí (OT) je připojeno k úbytku napětí na přídavných pólech DP GED a jeho proud je úměrný proudu hlavního obvodu. Ampérové závity OT vinutí vytvářejí magnetický tok opačný k toku vytvářenému ampérovými závity OH vinutí. Celkový magnetický tok obou vinutí působí na kotvu regulátoru P, který při pohybu sepne nebo rozepne kontakty talířové pružiny připojené k sekcím reostatu Gr. Při jmenovitých hodnotách proudu a napětí GED zaujímá kotva regulátoru polohu, která zajišťuje průtok jmenovitého proudu v budicím vinutí elektromotoru ATS a následně jmenovitou hodnotu momentu. .
Při náhlém zvýšení momentu odporu na vrtuli zůstávají v první periodě otáčky hřídele vrtule a napětí generátoru konstantní a proud v hlavním obvodu prudce stoupá. Úměrně se zvýšením proudu hlavního obvodu roste i proud v proudovém vinutí regulátoru OT. Současně klesá magnetický tok v magnetickém obvodu a následně i přitažlivá síla kotvy regulátoru. V důsledku toho kotva vychyluje a uzavírá určitý počet pružných kontaktů, čímž obchází jednotlivé sekce reostatu. To způsobí zvýšení budícího proudu GED a tím i snížení rychlosti jeho otáčení. Energie spotřebovaná HED zůstane od té doby přibližně konstantní
Rýže. 118. Schéma elektrického pohybu Obr. 119. Schéma elektrického motorového ledoborce Větrného lamače Kapitan Belousov
Generátorová příze je téměř nezměněna. Regulátor bude zvyšovat buzení, dokud proud hlavního obvodu nedosáhne jmenovité hodnoty.
S poklesem momentu odporu působícího na šroub klesá proud hlavního obvodu. V tomto případě se sníží demagnetizační účinek proudového vinutí z regulátoru a kotva otevře některé pružinové kontakty. Zvýší se odpor reostatu v budicím obvodu HED, sníží se budicí proud a zvýší se rychlost otáčení. Výkon spotřebovaný GED se bude opět rovnat jmenovitému. Použití regulátoru tak umožňuje plně využít jmenovitý výkon instalace ve všech režimech plavby bez přetěžování primárních motorů.
Příkladem schémat druhého typu, s automatickou regulací magnetického toku hlavního generátoru, je schéma použité na ledoborec Kapitan Belousov. Je zde uplatněn systém buzení a regulace s využitím rychloběžných regulátorů (obr. 119).
Pro napájení budicích vinutí hlavních generátorů OVG se používají dvouvinuté budiče VT. Jedno z vinutí, anti-compound (PKO), je připojeno k úbytku napětí v přídavných pólech DP a GED. Další - řídicí vinutí OU přijímá napájení z řídicí stanice PU přes vysokorychlostní regulátor Gr. Vysokorychlostní regulátor a vinutí PKO jsou navrženy tak, aby omezovaly proud v hlavním obvodu s měnícím se momentem odporu. Se zvýšením proudu v hlavním obvodu nad nominální se zvýší působení vinutí PKO, připojeného k řídicímu vinutí. V důsledku toho klesá napětí na hlavním generátoru G, a proto se snižuje rychlost otáčení GED, což chrání primární motory před přetížením. Rychlý regulátor začne pracovat při větším proudu, než je jmenovitý. Pružina regulátoru má tendenci otočit pohyblivý kontakt Gr do polohy, ve které bude buzení generátoru největší. Vinutí regulátoru je připojeno k úbytku napětí v přídavných pólech GED, a proto jím teče proud úměrný proudu hlavního obvodu. Za přítomnosti proudu v hlavním obvodu působí na kotvu regulátoru Yar točivý moment, proti kterému působí moment pružiny. Když proud hlavního obvodu dosáhne hodnoty, na kterou je regulátor naladěn, moment vytvořený proudovou cívkou překročí moment pružiny, v důsledku čehož se pohyblivé kontakty začnou pohybovat a zavedou další odpor do vinutí operačního zesilovače. Proud ve vinutí operačního zesilovače se sníží; napětí generátoru se také sníží. Tento proces se zastaví, jakmile pokles napětí na přídavných pólech motoru vrtule dosáhne hodnoty odpovídající jmenovitému zatěžovacímu proudu.
Nevýhodou regulátorů je pomalá rychlost odezvy, která nezajistí udržení stability proudu hlavního okruhu při dopadu ledových krů na listy vrtule, zpátečku apod.
Příkladem schémat třetího typu s automatickou regulací magnetického toku hlavních generátorů a vrtulovým motorem je schéma použité na ledoborec Murmansk. Uvažujme boční obvod elektrárny tohoto ledoborce (obr. 120), přičemž se zaměříme na systém řízení a regulace elektrárny.
Palubní obvod (obr. 120, a) se skládá ze dvou hlavních generátorů G, GED-D, budičů generátorů VT a vysokotlakého motoru. Buzení jednotek VT a HP zajišťují řízené (tyristorové) a neřízené (diodové) usměrňovače, naopak usměrňovače jsou napájeny z pomocné třífázové lodní sítě. Nutno podotknout, že protisložkové vinutí PKO pracuje pouze v nouzovém režimu, kdy selže tyristorové buzení generátorů. V tomto případě vinutí OVVG ^ ^ a OVVG plní funkce řídicího vinutí OU a bočníku din.
Rýže. 120. Schéma elektrického pohonu Murmanského ledoborce: a - schéma elektrárny; b - blokové schéma regulace
Buzení GED se provádí následovně: z pomocné střídavé sítě přes usměrňovač // (obr. 120, b) je napájeno hlavní budicí vinutí budiče ATS ^^^. Budič motoru HP je buzen a dodává energii do budícího vinutí motoru ATS.
Další HP vinutí - přídavné ATS ^^^^ - je připraveno k akci a funguje pouze v dynamických režimech. Při posunu kliky řídicí stanice získává PU energii z budícího vinutí budičů hlavních generátorů OVVG. X nebo OVVG ^^ x- Tato vinutí přijímají energii z pomocné střídavé sítě přes tyristorové usměrňovače 5a a 56. Budič generátoru VG je buzen a napájí budicí vinutí generátoru OVG.
Schéma zajišťuje konstantní výkon a řízení konstantní rychlosti. Tyto režimy poskytuje náraz zpětné vazby(podle proudu a napětí hlavního obvodu, podle rychlosti otáčení GED, podle budícího napětí generátorů a budícího proudu motoru) pro buzení VH a VD. Například při couvání funguje řídicí systém následovně. Rukojeť ovládací tyče se přesune z polohy zcela vpřed do polohy zcela vzad. V tomto případě se na výstupu rotačního transformátoru, pevně spojeného s řídicí stanicí, změní znaménko signálu nastavení na opačné. Tento signál prochází řídicími jednotkami 1- ~ 1v nebo 16-1v (první případ je pro režim konstantní rychlosti, druhý je pro režim konstantního výkonu) do řídicích jednotek 4a a 46 tyristorových usměrňovačů 5a a 56. Bloky 4a a 46 působí tak, že se sepne tyristorový usměrňovač 5a, napájející budicí vinutí dopředného pohybu OVVG^ .y, a otevře se usměrňovač 56. Takové spínání se provádí pomocí znaménkového invertoru 3. Generátory jsou buzeny v opačném směru. a GED je obrácený. V tomto případě se dramaticky mění hlavní parametry elektrárny (rychlost, proud, napětí). Proud hlavního obvodu mění znaménko a po dosažení své maximální hodnoty zůstává přibližně na této úrovni po značnou dobu. Přes relativně vysoký proud hlavního obvodu nefunguje přídavné vinutí GED téměř až do úplného zastavení vrtule, tj. při konstantním průtoku GED dochází ke zpětnému chodu. To je vysvětleno skutečností, že schéma umožňuje úpravu provozu přídavného vinutí OVVDop v závislosti na zpětném výkonu.
V okamžiku rekuperace vyšle zpětný výkonový logický prvek 12 signál do řídicí jednotky lr, která, působením na řídicí obvod tyristorového usměrňovače 5B, jej zablokuje. Po skončení doby rekuperace se uvede v činnost přídavné vinutí OVVD^^ „, budicí proud GED se zvýší, proud hlavního obvodu se sníží a hlavní parametry GEM se brzy přiblíží k normálu.
Více informací o elektrických pohonných systémech naleznete v.
Mezi další typy přenosu výkonu z hlavního hnacího stroje na vrtuli patří hydraulické převody. V námořních elektrárnách se používají dva typy ozubených kol: hydraulické spojky a měniče točivého momentu. Pro elektrárny ledoborců jsou zajímavé především měniče momentu a hydraulické měniče momentu.
Měniče točivého momentu mají schopnost plynule měnit převodový poměr v závislosti na momentu na hnaném hřídeli při prakticky konstantních otáčkách primárního pohonu, to znamená, že mají samoregulaci při zajištění vyhovujících trakčních vlastností elektrocentrály.
Ve srovnání s elektrárnami mají měniče točivého momentu tyto výhody: nižší hmotnost a rozměry, nižší stavební náklady a méně personálu a personálu večeří.
Měniče točivého momentu však mají také velmi významné nevýhody: malá flexibilita instalačního schématu (protože při hydraulickém převodu je každý hlavní motor připojen pouze k jednomu hřídeli vrtule), relativně nízký výkon při zpětném chodu (o 20-30 % nižší než vpředu). Navíc při částečném zatížení může být točivý moment měniče točivého momentu, když se pod listy vrtule dostane led, nedostatečný, v důsledku čehož se vrtule může zastavit a dokonce prasknout. Nedostatek praktických zkušeností s provozem plavidel s hydrokonvertory v ledových podmínkách nám neumožňuje podat vyčerpávající odpověď na vhodnost jejich instalace na ledoborcích.