В классических схемах ГЭУ переменного тока используются генераторы синхрон-
ного типа и синхронные или асинхронные гребные электродвигатели.
Такие ГЭУ переменного тока проектируются для судов с относительно редкими из-
менениями режима движения.
3.2. Уровень напряжений
Для ГЭУ переменного тока характерно использование повышенных напряжений:
при мощности ГЭУ до 10 МВт – 3 кВ, при больших мощностях – до 6 кВ. Номинальная частота принимается на электроходах отечественной постройки обычно 50 Гц.
В ГЭУ переменного тока повышенной мощности (более 10 МВт) устанавливаются турбины ( ТЭГУ ), а при малых и средних мощностях (до 10—15 МВт) — дизели ( ДЭГУ).
Способы регулирования скорости гребных электродвигателей
Регулирование частоты вращения гребных электродвигателей в ГЭУ переменного тока с винтами фиксированного шага ВФШ обеспечивается преимущественно изменением частоты напряжения генераторов (частоты вращения первичных тепловых двигателей), а также путем использования в качестве гребных электродвигателей асинхронных машин с фазным ротором.
Частотное управление угловой скоростью гребных электродвигателей переменного тока оказывается энергетически выгодным, так как при этом достигается минимизация их электрических потерь. Вместе с тем это отрицательно сказывается на технических характе
ристиках первичных двигателей с широким регулированием их частоты вращения.
Реверс ГЭД
Изменение направления вращения гребных электродвигателей достигается пере-
ключением фаз в главной цепи, число которых, как правило, выбирается равным трем.
3.5. Структурные схемы ГЭУ переменного тока
В ГЭУ переменного тока устанавливают, как правило, несколько ГЭД и генера-
торов, включаемых параллельно.
Режимы параллельной работы генераторов ГЭУ при регулировании в широких пределах частоты напряжения для изменения скорости хода судна требуют прецизион-
ного ( особо точного ) синхронного регулирования частоты вращения первичных двигате
лей также при широких пределах ее изменения. Это необходимо для того, чтобы при регулировании подачи топлива частота тока каждого параллельно включенного генерато
ра изменялась бы одинаково ( синхронно ).
Рис. 14.4. Регулирование частоты вращения ГЭД асинхронного типа с фазным ротором с потерей ( а ) и рекуперацией ( б ) энергии скольжения
Регулирование частоты вращения асинхронных двигателей с фазным ротором пу-
тем обычного включения в цепь ротора реостатов R ( рис. 14.4, а) связано со значительной потерей энергии на их нагрев.
Поэтому энергетически более выгодна вентильно-каскадная схема рекуперации потерь роторной цепи (потери на скольжение) в цепь главного тока через вентильный вы
прямитель В и преобразователь электромашинного типа Д - СГ (рис. 14.4, б) или через полупроводниковый управляемый преобразователь. В этом случае механическая энергия,
подкручивающая винт, а значит, ротор ГЭД, переводит ГЭД в генераторный режим. Элект
роэнергия, вырабатываемая гребным электродвигателем, возвращается ( рекуперируется ) через управляемый выпрямитель В в сеть, что экономично.
Одним из способов обеспечения регулирования режима работы ГЭУ переменного тока, который позволяет избежать трудностей регулирования частоты вращения двигате-
лей переменного тока, является использование винтов регулируемого шага.
3.6. Принципиальная схема одновальной ТЭГУ на переменном токе
Принципиальная схема возможного варианта одновальной турбоэлектрической установки на переменном токе, показанная в качестве примера на рис. 14.5, имеет две турбины Т1 и Т2 с регуляторами Р1 и Р2, дистанционно связанными с постом управления ПУ, с которого осуществляет ся плавное изменение частоты вращения гребного синхрон
ного двигателя Д и винта В.
Возбудительный агрегат ВГ- АД -ВД с зависимым параллельным включением обмоток возбудителей генераторов ОВГ и двигателя ОВД обеспечивает регулируемое воз
буждение этих машин. Автоматы А и переключатель П предназначены со ответственно для включения генераторов Г1 и Г2 и переключения следования фаз(реверса) гребного двигателя Д.
Рис. 14.5. Принципиальная одновальная ТГЭУ на переменном токе
Реверс установки осуществляется в следующем порядке. Прежде всего снижают частоту вращения гребного вала путем воздействия на регуляторы турбин, затем плавно уменьшают напряжение всех синхронных машин. Когда ток в главной цепи спадает до ну-
ля, производят коммутацию реверсивного переключателя П.
Далее повышают напряжение генераторов и двигателей и увеличивают подачу ра
бочего тела G в турбины. При снижении напряжения параллельно работающих генерато
ров может произойти выпадение их из синхронизма, поэтому должно быть предусмотрено обеспечение синхронности вращения генераторов при снятом возбуждении.
ГЭУ двойного рода тока
Основные сведения
Гребными установками двойного рода тока называются такие установки, в которых в качестве источников электроэнергии используются синхронные генераторы переменно
го тока, а в качестве гребных электродвигателей – электродвигатели постоянного тока.
Появление таких установок стало возможным благодаря развитию полупроводнико
вой техники, на базе которой были созданы выпрямители двух типов:
1. неуправляемые, выходное напряжение которых не регулируется;
2. управляемые с регулируемым выходным напряжением.
Появление мощных, на сотни кВт, выпрямителей позволило объединить высокие маневренные качества ГЭУ постоянного тока с достоинствами ГЭУ переменного тока (возможность применения высокооборотных первичных двигателей, малые массогабарит
ные показатели).
Дата: 2019-02-02, просмотров: 352.
