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


Электроприводы общесудовых механизмов

Помимо механизмов, участвующих непосредственно или косвенно в технологическом процессе, на земснаряде, как на любом судне, имеется ряд механизмов и устройств, обеспечивающих работу энергетической установки, безопасность плавания судна и нормальные бытовые условия на нем. К этим устройствам относятся насосы (противопожарный, осушительный, санитарный, питьевой воды, топливный, топливоподкачивающих, масляный и т. п.), компрессоры пускового воздуха дизелей и сжатого воздуха для хозяйственных нужд, сепараторы масла и топлива, котельные установки, вентиляторы для обмена воздуха в машинном и других помещениях и для охлаждения отдельных механизмов, якорно-швартовные механизмы, рулевое устройство, озонаторные установки и т. п. Электропривод перечисленных механизмов осуществляется, как правило, с помощью односкоростных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором. В якорно-швартовных устройствах применяются и многоскоростные асинхронные двигатели. Электроприводы компрессоров, топливоподкачивающего, санитарного и некоторых других насосов наряду с ручным имеют и автоматическое управление по сигналам соответствующих датчиков, например, реле давления пли реле уровня.
На рис. 112 приведена схема электропривода компрессора с ручным и автоматическим управлением и автоматической продувкой. Режим работы выбирается переключателем 5Л. При ручном управлении компрессор включается нажатием кнопки 5В1. При этом срабатывает контактор К/ и контактами К1-1 замыкает цепь электродвигателя М, а контактом К1-2 блокирует кнопку пуска 8В1. Отключение осуществляется кнопкой 5В2.
В автоматическом режиме компрессор управляется реле давления воздуха. При снижении давления в воздушных баллонах до нижнего предела срабатывает реле давления $Р1, включая контактор К1. С повышением давления 8Р1 размыкается, но оно уже блокировано контактом К1-2. При достижении верхнего предела давления размыкается контакт реле давления ЗР2 и отключает компрессор. При снижении давления до нижнего предела замыкается 8Р2, и схема готова к автоматическому включению компрессора. Одновременно с двигателем М1 на определенный интервал времени получает питание электромагнит УА, открывающий продувочный клапан полости высокого давления компрессора. Осуществляется продувка компрессора, т. е. он работает не на баллоны, а в атмосферу, в результате чего исключается скопление водомасляной эмульсин в полостях компрессора и баллонах пускового воздуха дизелей, т. е. воздух в баллонах остается сухим. Одновременно предупреждается гидравлический удар, так как наличие несжимаемой жидкости между поршнем и прокладкой при ходе поршня могло бы привести к повреждению компрессора. Кроме того, облегчаются условия пуска — при продувке компрессор работает вхолостую.
Время включения УА задается программным реле времени КТ, состоящим из электродвигателя М2, электромагнитной муфты УС и механизма с выходными контактами. Поскольку реле КТ рассчитано на 220 В, в схеме применен трансформатор ТУ 380/220 В.
При подаче питания муфта УС сцепляет двигатель М2 с механизмом, вращение М2 передается подвижным частям, и через установленный интервал времени замыкается контакт реле времени КТ. Включается К2, отключающий УА и КТ. Продувка заканчивается. Отключение УС приводит КТ в исходное состояние. Защита двигателя М1 от перегрузки осуществляется тепловыми реле КК1 и КК2, цепей управления — предохранителями РIII—Р114.
Автоматическая работа различных насосов производится по команде реле уровня (нижнего и верхнего) жидкости в накопительной цистерне или реле давления (нижнего и верхнего) в пневмоцистерне (гидрофоре). В типовой схеме электропривода насоса (рис. 113, о): ПМ — магнитный пускатель, ЩУ — щит управления, 8И — реле нижнего уровня, 5Л2 — реле верхнего уровня, 5Л — переключатель режимов работы. Для более наглядного прочтения схемы приведены рис. 113, б и в. В автоматическом режиме работы при снижении уровня жидкости до нижнего предела замыкается ЗИ, сразу же шунтируемое контактом К2-1 включившегося промежуточного реле К2. Контактом К2-2 замыкается контактор К1, подключающий двигатель М к сети питания. При достижении верхнего предела уровня жидкости в цистерне реле 512 отключает привод. Если реле уровня заменить на реле давления, рассматриваемая схема будет отслеживать давление.
Пуск мощных насосов может быть осуществлен переключением обмоток статора со звезды на треугольник (рис. 114). При нажатии 8В1 срабатывает КТ, включая К1 контактом КТ-1 и предупреждая включение К2 (разрывая цепь размыкающим контактом КТ-2). Контактами К1-1 обмотки статора включаются в звезду. Одновременно контактом К1-3 замыкается цепь реле
КЗ, которое контактами КЗЧ подключает двигатель Д/ к сети питания, а контактом КЗ-2 разрывает цепь реле времени КТ. С выдержкой времени размыкается КТ-1 и замыкается КТ-2 — обмотки статора переключаются в треугольник.
В схеме применено электромагнитное реле времени постоянного тока'220 В и однополупериодное выпрямление переменного тока диодами Уб1 и УГ>2, снижающее среднее значение выпрямленного напряжения. Реле имеет массивный магнитопровод, замедляющий затухание магнитного потока. Благодаря этому во время второго полупериода, когда питание прерывается, реле удерживается во включенном состоянии. В схеме однополупериодного выпрямления (сеть 380 В переменного тока — катушка реле постоянного тока 220 В) может быть использован один диод с двойным обратным напряжением или установлены два диода последовательно. В последнем случае для обеспечения равномерного распределения обратного напряжения между диодами Уй1 и У02 параллельно диодам включаются резисторы и /?2 (падение напряжения на резисторах мало отличается ввиду небольшого разброса их сопротивлений, в то время как диоды могут иметь большой разброс по обратному току утечки). При напряжении сети питания 220 В переменного тока катушку реле следовало бы выбрать на 110 В постоянного тока, при этом было бы достаточно одного диода. Тепловые реле защищают электропривод от перегрузки (как в предыдущих схемах), но в данной схеме для примера показана сигнализация по перегрузке. В нормальном режиме КК1 и КК2 шунтируют лампу Ш. При перегрузке контакты тепловых реле размыкаются и НЬ загорается.
Самоходные земснаряды оборудуются рулевыми устройствами. Электроприводы рулевых устройств по виду передаточного механизма разделяют на электромеханические и электрогидравлические. На земснарядах применяются электромеханические рулевые электроприводы с асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором и повышенным скольжением (для смягчения
механической характеристики) и с фазным ротором при параллельном включении в его цепь резисторов и реактора. Управляющим органом служат кнопки без блокирования их вспомогательными контактами или переключатели с само-возвратом. Крайние положения руля контролируются конечными выключателями с размыкающими контактами в цепи контакторов включения двигателя.
В последнее время на судах устанавливаются электрогидравлические рулевые машины.
На рис. 115 приведена электрическая схема рулевого привода земснаряда проекта Р161. Рулевая машина состоит из двух насосов (основного с двигателем М1 и резервного с двигателем Л/2), работающих в зависимости от положения переключателя ЗАЗ питания цепей управления. Включается насос выключателем 5Л/ (5Л2), сигнализирует о работе лампа НИ (Н1~2). Золотниками рулевой гидравлической машины управляют электромагниты УА1 и УА2, получающие питание при нажатии кнопок ЗВ1 (влево) или ЗВ2 (вправо). Правилами Речного Регистра РСФСР для рулевых электроприводов допускается защита только от коротких замыканий, а по перегрузке рекомендуется сигнализация. Положение руля контролируется с помощью рулевого указателя — аксиометра.
Движение самоходных земснарядов осуществляется с помощью гребных винтов (движителей), приводимых во вращение электродвигателями или дизелями. На земснарядах проектов 480 и 1-517-01 дизели могут работать на генераторы или на винты. Генераторы установлены на валопроводе гребных винтов и при работе дизелей на винт вращаются вхолостую (без возбуждения). При использовании электроэнергии для вращения гребных винтов (электро-движение) земснаряды оборудуются гребными электрическими установками (ГЭУ). Гребные электродвигатели самоходных многочерпаковых земснарядов проектов 892, 1499, 1519 получают электроэнергию от главных дизель-генераторов постоянного тока, которые вследствие соответствующих изменении в схеме (см. рис. 95) могут работать на черпаковые двигатели в режиме дноуглубления и на гребные двигатели в режиме движения. В силу этого ГЭУ земснарядов этих проектов выполнены на постоянном токе с системой электропривода, аналогичной системе черпаковых земснарядов. В схемах управления электроприводами гребных винтов и черпаковой цепи много общего. В частности, в электроприводах гребных винтов также предусматриваются стабилизация частоты вращения или мощности в пределах нормальных нагрузок и ограничение момента кратковременно допустимым значением силы тока стоянки.
В последнее время получили распространение ГЭУ по системе УВ—Д, о преимуществах которой перед другими системами на постоянном токе говорилось ранее.
Рассмотрим схему ГЭУ многочерпакового земснаряда проекта. Электродвнжение земснаряда осуществляется от двух электродвигателей постоянного ток типа ПГ2-500-142-5У2        (315 кВт, 440 В, 450 об/мин), которые питаются от электростанции переменного тока через те же тиристорные преобразовательные агрегаты I), что и электродвигатели черпакового привода.
Отличие схемы ГЭУ от схемы черпакового привода заключается в раздельном управлении электродвигателями, в связи с чем для каждого электродвигателя предусмотрен свой командоаппарат. Принципиальная схема силовой цепи аналогична схеме черпакового привода.
Схема управления ГЭУ для одного электродвигателя приведена на рис. 116, б. При нажатии кнопки 52 получает питание катушка реле КЗ через вспомогательные контакты автоматических выключателей Р1, РЗ, Р4, установленных в силовых цепях черпакового и гребного электродвигателей, а также преобразователя I). Реле КЗ включается, т воими контактами замыкает цепь питания катушек контактора Ко, пускателя К4 электровентилятора (на схеме не показана) и сельсина В командоаппарата 51 (см. рис. 98,о). Контактор К5 подключает обмотку возбуждения электродвигателя М1 и катушку реле ггб’рыва поля К2 к преобразователю II (см. рис. 98, а). Реле К2 срабатывает и замыкающим контактом шунтирует кнопку пуска 52.
Далее управление приводом производится с помощью сельсииного командоаппарата 51.
В оборудование земснарядов, не связанное прямо или косвенно с технологическим процессом разработки грунта, входят также станции приготовления питьевой воды, отопительные и утилизационные котлы и т. д.
Рассмотрим схему электрооборудования станции приготовления питьевой воды «Озон-0,5УТ» (рис. 117). Забортная вода из водозаборного ящика, кингстона или цистерны исходной (запасной) воды насосом забортной воды подается в песчаный фильтр, в котором происходит осаждение мелкодисперсных и коллоидных взвесей (т. е. взвешенных частиц) и частично снимается бактериальное загрязнение воды. Отфильтрованная и осветленная вода поступает в смесительный агрегат (контактную колонку), ^уда одновременно подается озоно-воздушная смесь от озонаторного агрегата. Обеззараживание воды обеспечивается растворением в ней озона. Озоно-воздушная смесь приготовляется из сжатого воздуха в зоне электрического высоковольтного разряда (10 ООО В) озонатора.
Из смесительного агрегата приготовленная вода поступает в цистерну питьевой воды, на которой установлено поплавковое реле с контактами 5Ь2 нижнего и ЗИ верхнего уровня — датчиками автоматической работы станции. При подготовке к работе станции включаются автоматические выключатели 0Р1, 0Р2 и ОРЗ, переключатель режимов 8А1 устанавливается в положение Авт. Загорается зеленая лампа НИ — «питание подано».
При понижении уровня в цистерне питьевой воды замыкается контакт 81^2 микропереключателя поплавкового реле и при наличии давления воздуха в магистрали (в этом случае контакт ЗР реле давления замкнут) включается контактор К1. Контакт К1-1 шунтирует 5Ь2, КЛ'2 включает электромагнитный вентиль УА подачи воздуха в озонатор и лампы ЕИ и ЕЬ2 подсветки контактной колонки, К1-3 замыкает цепь контактора КЗ пуска электродвигателя М2 вентилятора охлаждения озонатора и вентиляции помещения, К1-4 подает питание на высоковольтный трансформатор ТУ 2 100/10000 В, питающий озонатор (озонаторные трубки А1 и А2). Поскольку напряжение первичной цепи 1У2 100 В, в схему включен понижающий трансформатор 7Т/220/133 В. Одновременно с ТУ2 получает питание реле К5, которое включает' световую сигнализацию «озонатор работает» Н1.2 на щите управления и Ш4 в ЦПУ или рубке управления н замыкает (контактом К5-2) .цепь контактора К2. Включается насос забортной воды М/"'и сигнальная лампа БЬЗ («насос работает»).
При заполнении цистерны готовой питьевой водой поплавковое реле размыкает контакт верхнего уровня 5А/, обесточивая катушку контактора, в результате чего отключаются озонаторный агрегат, насос забортной воды, электромагнитный вентиль подвода воздуха к озонаторам и вентилятор. При ручном режиме работы (5А1 в положении Руч.) включение станции производится с помощью кнопок ЗВЗ и ЗВ1Ч отключение — кнопками ЗВ2 и ЗВ6. Временное отдельное управление насосом забортной воды можно осуществить с помощью кнопок ЗВЗ н ЗВ4.
Защита двигателей осуществляется тепловыми реле КК1—КК4 и автоматами С?Р1 и <ЗР2, цепи управления— предохранителями РШ и РЦ2, озонаторов — автоматом <ЗРЗ. В случае пробоя диэлектрика одной из трубок сила тока нагрузки трансформаторов ТУ2 и ТУ1 увеличивается, автомат С}РЗ срабатывает и отключает цепь питания озонаторов. Контакт К4 обесточенного реле К4 включает световую (лампа #15 — «озонатор неисправен») и звуковую (звонок НА) сигнализацию в ЦПУ или рубке управления земснаряда. Звонок НА может быть отключен выключателем СА2. Контроль силы тока нагрузки озонатора обеспечивается амперметром РА в первичной цепи высоковольтного трансформатора ТУ2. По силе тока нагрузки можно судить о состоянии озонаторных трубок. Напряжение контролируется вольтметром РУ, а регулируется реостатом Я.

Похожие статьи