Навигация

 

 Меню раздела

Электрооборудование земснарядов
Условия эксплуатации судового электрооборудования
Конструктивное исполнение электрооборудования
Основные параметры судовых электроэнергетических систем
Общая характеристика земснарядов
Классификация судовых электростанций и источники электроэнергии
Выбор числа и мощности генераторов электростанции
Параллельная работа генераторов
Автоматическое регулирование напряжения генераторов
Структурные схемы электростанций
Распределительные устройства
Распределение электрической энергии
Расчет электрических сетей
Монтаж электрических сетей
Сопротивление изоляции электрооборудования
Электрические источники света
Судовые светильники и прожекторы
Виды судового электрического освещения и расчет освещенности
Сигнально-отличительные огни
Электронагревательные приборы
Классификация и основные характеристики судовых электрических аппаратов
Аппараты ручного управления
Командные аппараты
Контакторы
Реле управления и защиты
Реле и датчики контроля неэлектрических параметров
Плавкие предохранители
Автоматические выключатели
Электромагнитные тормоза и муфты
Магнитные усилители
Полупроводниковые приборы
Классификация электроприводов
Характеристики электродвигателей
Схемы управления двигателями постоянного и переменного тока
Электропривод системы генератор—двигатель
Электропривод системы магнитный усилитель—двигатель
Вентильный электропривод
Электропривод с электромагнитной муфтой
Классификация, условия работы электроприводов механизмов земснарядов
Системы электроприводов механизмов земснарядов
Электроприводы механизмов дноуглубления
Электроприводы механизмов рабочих перемещений
Электроприводы механизмов, обслуживающих устройства отвода грунта
Электроприводы общесудовых механизмов
Приборы технологического контроля и системы ориентации
Автоматизация технологического процесса земснарядов
Системы и аппаратура судовой телефонной связи
Судовая сигнализация
Организация технической эксплуатации и ремонта электрооборудования
Использование и техническое обслуживание электрооборудования
Консервация, хранение и расконсервация электрооборудования
Неисправности электрооборудования
Электро-травматизм
Технические мероприятия по обеспечению электробезопасности
Организационные мероприятия по обеспечению электробезопасности


Электропривод системы генератор—двигатель

Электроприводом постоянного тока системы генератор — двигатель (Г—Д) называют электропривод с преобразовательным устройством, в котором электродвигатель постоянного тока М получает питание от отдельного генератора 02, приводимого двигателем Пв (электродвигатель, дизель или паровая машина) с неизменной частотой вращения вала. Обмотки независимого возбуждения генератора Ь02 и двигателя получают питание от сети постоянного тока, источником которого в частном случае может быть возбудитель 01 — генератор постоянного тока, расположенный на одном валу с генератором и приводным двигателем.
Система Г—Д обеспечивает плавный пуск и плавное регулирование частоты вращения в широких пределах. Вниз от номинальной частота вращения регулируется изменением напряжения генератора за счет изменения сопротивления регулятора возбуждения К2 в цепи обмотки возбуждения ЬС2. В результате этого получаются жесткие механические характеристики с одинаковым статизмом, т. е. параллельные одна другой. Регулирование частоты вращения вверх от номинальной осуществляется ослабление магнитного потока двигателя путем введения сопротивления регулятора возбуждения КЗ в обмотку возбуждения 1М.
Реверсирование электропривода системы Г—Д осуществляется изменением направления тока в обмотке возбуждения генератора или двигателя (на рисунке не показано).
Жесткость механических характеристик, способствуя поддержанию частоты вращения в пределах допустимых нагрузок, является причиной перегрузки электропривода при значительном увеличении момента сопротивления. Об этом свидетельствует и приведенная на рис. 79, б зависимость мощности от момента Р— (М). Неограниченная перегрузка весьма отрицательно сказывается на работе электропривода, тем более когда в качестве приводного двигателя используется дизель, весьма чувствительный к перегрузке. Применение реле максимального тока для защиты от перегрузок в системе Г—Д не всегда дает положительные результаты, так как перегрузки будут вызывать отключение электропривода, нарушающее нормальный режим работы.
Для ряда приводов механизмов (приводы черпаковой цепи многочерпаковых земснарядов, механического рыхлителя землесосных снарядов, рулевого устройства, гребных винтов и т.д.) характерны частые и большие перегрузки. Электропривод перечисленных механизмов должен иметь ограничение развиваемого вращающего момента и потребляемого тока, допустимых соответственно по условиям прочности механизма и нагрева электродвигателя. Такими качествами обладает электропривод системы Г—Д с генератором, у которого имеются три обмотки возбуждения (рис. 80, а) — 1*0-1; 10-2 и ЬО-3, соответственно независимого, параллельного (самовозбуждение) и последовательного возбуждения; 1М — обмотка независимого возбуждения двигателя. Магнитный поток Ф„, создаваемый обмоткой последовательного возбуждения Ю-З и пропорциональный току силовой цепи, направлен навстречу магнитным потокам Ф„ и Фс, создаваемым обмотками ЬО-1, 1.0-2. Магнитная система генератора с тремя, обмотками возбуждения рассчитывается таким образом, что она насыщается под действием суммарного магнитного потока обмоток независимого и параллельного возбуждений. В связи с этим размагничивающее действие обмотки последовательного возбуждения практически не вызывает снижения напряжения генератора вплоть до номинальной нагрузки. При дальнейшем увеличении силы тока нагрузки размагничивающее действие обмотки ЬО-3 приводит к уменьшению напряжения генератора, что в свою очередь сказывается на снижении потока обмотки Ю-2, и при некотором значении силы тока нагрузки магнитный поток ее сравнивается с суммарным потоком обмоток.
Генератор размагничивается и двигатель останавливается при токе стоянки /ст, развивая момент стоянки МСт. Такой режим называется стоянкой двигателя под током (стопорным режимом, работой на упор).
Механическая характеристика электропривода системы Г—Д с трех-обмоточным генератором имеет достаточную жесткость в рабочем диапазоне (в пределах до номинальной нагрузки) и крутопадающую ветвь в зоне перегрузки. Такая механическая характеристика называется экскаваторной. Соответствующим подбором числа витков обмоток 1*0-1, 1*0-2 и Ю-З можно получить любые моменты и ток стоянки, принимаемые обычно в пределах (1,2—2) Мн. Как видно из приведенной на рис. 80, б зависимости Р=/(М), потребляемая мощность ограничивается максимальным значением при номинальной нагрузке.
Большие возможности для регулирования частоты вращения и потребляемой мощности открывает в системе Г—Д применение магнитных и полупроводниковых - усилителей для управления возбуждением генератора и двигателя (рис. 81, а). Обмотка возбуждения генератора через выпрямитель 112 подключена к рабочей обмотке магнитного усилителя Л, имеющего две обмотки управления: Ь2 — задающую и 13 — обратной отрицательной связи по току с задержкой, обеспечивающую так называемую отсечку по току (действие обратной связи при определенной силе тока).
Для определенной силы тока нагрузки, обычно до (1,1-г-1,2) 1Ш, по обмотке управления 1.3 ток не протекает, так как путь от потенциометра К2 закрыт диодом Уй, а падение напряжения на шунте /?5 меньше напряжения, снимаемого с потенциометра /?2. При увеличении силы тока нагрузки свыше допустимой падение напряжения на шунте становится больше напряжения, снимаемого с потенциометра и, поскольку при этом путь току диодом Уй открыт, ток начинает протекать по обмотку управления ЬЗ. Магнитный поток Ф2 обмотки ЬЗ направлен встречно потоку Ф| обмотки Ь2 и размагничивает магнитный усилитель, в результате чего уменьшаются ток возбуждения, напряжение генератора и частота вращения вала двигателя.
Механическая характеристика, как видно из рис. 81,б, сохраняет жесткость при нормальном режиме работы и имеет крутопадающую ветвь при перегрузке. Момент, ток стоянки и максимальная мощность могут быть ограничены до желаемого значения.
Уменьшение статизма (увеличение жесткости) механических характеристик может быть достигнуто применением обмотки обратной отрицательной связи по напряжению. Магнитный поток этой обмотки должен быть направлен встречно потоку задающей обмотки. Следовательно, при уменьшении напряжения генератора будут уменьшаться сила тока в обмотке обратной связи по напряжению и создаваемый ею поток. Результирующий поток будет увеличиваться, и напряжение восстановится. Таким образом достигается стабилизация частоты вращения двигателя.
При использовании магнитных и полупроводниковых усилителей в цепях возбуждения генератора и двигателя могут быть получены механические характеристики практически любого вида, требуемого технологией работы. Часто, например, желательно наиболее полное использование мощности приводного двигателя в определенном диапазоне изменения нагрузки. Механическая характеристика (рис. 82) в этом диапазоне будет иметь вид гиперболы, обычно называемой гиперболой постоянства мощности, а у зависимости Р=[(Л1) будет прямолинейный участок, параллельный оси М.

Похожие статьи