ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 149
Скачиваний: 0
1\ сожалению, эта зависимость для тепловых реле является очень нестабильной и значительно изменяется как с течением времени, так и от колебания температуры окружающей среды.
Более совершенным видом защиты от перегрузок является за щита, реагирующая на изменение температуры обмоток двига теля. В самом деле, ведь ток перегрузки сам по себе опасности для двигателя не представляет. При протекании его по обмоткам
двигателя выделяется тепло, |
которое |
разогревает |
двигатель. |
И если температура двигателя |
превысит |
допустимую |
величину, |
начинает разрушаться изоляция. Однако температура двигателя зависит не только от количества выделяющегося в нем тепла, но и от температуры окружающей среды и от условий охлаждения двигателя. Например, самовентилируемый двигатель при длитель ной работе на пониженных скоростях, очевидно, будет перегре ваться и при токах меньше номинального, поскольку резко ухуд шаются условия охлаждения его.
Тепловые токовые реле, естественно, учесть все эти обстоя тельства не могут. Не могут они учесть и влияние пусковых токов на нагрев двигателей, работающих в режиме частых пусков и торможений. Вот поэтому непосредственное измерение температу ры обмоток двигателя и является самым рациональным способом защиты электродвигателей от перегрузки.
Чувствительными элементами такой защиты являются термо резисторы, встраиваемые непосредственно в обмотку двигателей. Принципиально такая защита не отличается от способа измерения температуры при помощи терморезисторов. Вместо измеритель ного прибора может быть включено непосредственно или через специальный усилитель реле, срабатывающее при определенной температуре и отключающее двигатель либо действующее на сигнал.
Защита от коротких замыканий. Эта защита осуществляется при помощи плавких предохранителей или установочных авто матических выключателей и должна быть самой быстродействую щей, поскольку, с точки зрения селективности защиты, она отно сится к первой ступени.
Нередко для защиты от коротких замыканий и от недопусти мых перегрузок двигателей постоянного тока используются реле максимального тока, действующие на размыкание цепи катушки линейного контактора, который отключает двигатель.
В судовых электроприводах обычно отсутствует отдельная за щита от работы двигателя на двух фазах. Считается, что в этом случае должна срабатывать защита от перегрузки, хотя сущест вуют и специальные устройства, реагирующие на обрыв фазы в трехфазных сетях.
Глава XI
Электроприводы судовых вспомогатель
ных механизмов
§ 65. Электроприводы насосов, вентиляторов и компрессоров
Электроприводы насосов, вентиляторов и компрессоров обес печивают работу силовой установки и различных систем судна, выполняя, таким образом, самые разнообразные функции: сохра нение остойчивости, плавучести и пожаробезопасности судна; соз дание нормальных бытовых условий; сохранность груза; поддер жание необходимой температуры в специальных, служебных и бытовых помещениях; охлаждение отдельных механизмов и устройств н т. д.
Эта группа потребителей является самой многочисленной и на сухогрузных судах составляет около 50%, а на других типах судов — 80% мощности всех установленных потребителей электро энергии.
Насосы. Наибольшее распространение для перекачивания воды получили центробежные насосы (применяются и поршневые), а для перекачивания топлива и масла — винтовые и шестеренча тые.
Производительность насосов Q измеряется в |
м3/с, м3/ч и |
||
иногда в т/ч. |
от давления (напора) Н, |
создаваемого насоса |
|
В зависимости |
|||
ми, они бывают: |
низкого давления — до 5 |
кгс/см2, |
среднего — от |
5 до 50 кгс/см2, высокого — свыше 50 кгс/см2.
Мощность электродвигателя для привода насоса можно опреде лить по формуле
р_
~
9 9 1 |
кВт, |
( 1 1 1) |
1021н |
|
|
где у — плотность перекачиваемой жидкости, кг/м3; г)н — к. п. д. насоса.
К. п. д. центробежных насосов составляет 0,76—0,9, поршневых
0,5—0,95, шестеренчатых 0,5—0,85, винтовых 0,52—0,9.
Производительность насосов всех типов прямо пропорциональ на частоте вращения их. Напор, создаваемый центробежными насосами, пропорционален квадрату частоты вращения,
10—7214 |
265 |
следовательно, мощность, затрачиваемая на вращение центробеж ного насоса, пропорциональна кубу частоты вращения
Р = сп3, |
(112) |
где с — постоянный конструктивный коэффициент насоса. Мощность, затрачиваемая на вращение поршневых, шестерен
чатых и винтовых насосов, примерно пропорциональна квадрату частоты вращения.
Производительность насосов можно регулировать за счет воз врата части перекачиваемой жидкостй на вход насоса (перепуск ное регулирование). Для регулирования производительности
центробежных |
насосов применяется дросселирование — уменьше |
|||||
ние |
поперечного |
сечения |
выходного патрубка, что совершенно |
|||
недопустимо |
для |
поршневых, |
винтовых и шестеренчатых |
на |
||
сосов. |
|
|
|
|
|
|
Самым экономичным регулированием производительности на |
||||||
сосов |
всех типов |
является регулирование за счет изменения |
ча |
|||
стоты вращения. |
Однако |
в этом |
случае значительно усложняется |
|||
электропривод. |
|
|
|
|
||
В последнее время на судах стали применять масляные, осу шительные, балластные, пожарные и некоторые другие насосы с двухскоростными асинхронными двигателями. На танкерах типа «София» форсуночные насосы котельного топлива приводятся во вращение четырехскоростными асинхронными двигателями. В большинстве же случаев электроприводы насосов нерегулируе мые.
Вентиляторы. Применяются вентиляторы двух типов: ■центро бежные и пропеллерные. Они обеспечивают подачу воздуха для работы двигателей внутреннего сгорания, котлов, для поддержа ния температуры в различных помещениях, для охлаждения ма шин и устройств, вентиляции помещений и т. д.
Вентиляторы низкого |
давления создают напор |
до 150 кгс/м2, |
|||
среднего давления — до |
400 |
кгс/м2, |
высокого — до |
1500 |
кгс/м2. |
Мощность, развиваемая электродвигателем вентилятора, так |
|||||
же, как и у .центробежных насосов, |
пропорциональна третьей сте |
||||
пени частоты вращения его. |
|
|
|
как от |
|
Нагрузка на электродвигатель вентилятора зависит |
|||||
характеристик самого вентилятора |
так и от характери |
||||
стики трубопроводной системы, на которую он работает. |
|
||||
Мощность электродвигателя для привода вентилятора опре |
|||||
деляется по формуле |
|
|
|
|
|
|
Р |
QH_ |
кВт, |
|
( И З ) |
|
|
Ю2т]в |
|
|
|
где r]B = 0,6-f-0,85 — к. п. д. вентилятора.
Компрессоры. Па судах применяются поршневые компрессоры одинарного и двойного действий для наполнения баллонов пуско вого воздуха, обеспечения работы холодильных установок; про дувки машин и аппаратов; для гудка и работы пневматического
266
инструмента и систем пнев |
|
л |
|
|
|||||
матического |
|
|
управления, |
|
|
|
|
|
|
как например, |
система ди |
о |
|
|
|
|
|||
станционного |
|
управления |
|
|
|
|
|||
главными |
|
двигателями, |
пуо— |
|
|
|
|||
и т. д. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Компрессоры |
Н И ЗК О ГО |
р и с 172. |
В к л ю ч е н и е |
к а т у ш к и |
л и н е й н о го |
||||
Давления |
составляют |
до |
к о н т а к т о р а |
в с х е м а х |
р и с . |
1 6 1 , 1 6 4 . 1 6 5 , 16 6 |
|||
10 КГс/см2, |
|
Среднего — Д О |
для а в т о м а т и ч е с к о г о |
у п р а в л е н и я |
у р о в н е м , |
||||
60 кгс/см2, |
|
высокого — |
до |
темпеРатУР°й>д а в л е н и е м |
и т. д . |
|
|||
150 кгс/см2 и выше.
Производительность компрессоров прямо пропорциональна ча стоте вращения.
При работе компрессор создает на электродвигатель пульси рующую нагрузку, что приводит к колебаниям тока в цепи дви гателя. Для ограничения этих колебаний применяются маховики. Если компрессор запускается под нагрузкой, то его двигатель должен обладать большим пусковым моментом. Обычно компрес соры пускаются вхолостую, т. е. при отжатых клапанах, и поэто му для привода компрессоров чаще всего применяются короткозамкнутые асинхронные двигатели.
Насосы, вентиляторы и компрессоры — это механизмы, не тре бующие реверса и, за некоторым, исключением, работающие с по стоянной частотой вращения. Поэтому функции системы управле
ния ими сводятся |
только к запуску и остановке |
электропри |
вода. |
любая из схем, рассмотренных |
в § 58 и 59, |
Таким образом, |
может использоваться в электроприводе насосов, вентиляторов и компрессоров в зависимости от рода тока, принятого на судне.
Работа большинства этих электроприводов чрезвычайно прос то автоматизируется. Достаточно катушку линейного контактора включить, как показано на рис. 172.
Если, например, уровень воды в котле понизится до мини мального значения, то замыкается контакт реле уровня РУты, что приводит к пуску двигателя питающего насоса. Когда уровень воды достигнет максимального значения, размыкается контакт реле уровня РУта.х и двигатель останавливается. Точно так же автоматизируется работа перекачивающих насосов и гидрофоров, только в последнем случае вместо контактов реле уровня вклю чаются контакты реле давления. Для автоматической работы холодильной установки используется температурное реле, реле давления и т. д.
Переключатель режима работы ПУ позволяет перевести элект ропривод на ручное управление.
По Правилам Регистра СССР электроприводы топливных, маслоперекачивающих насосов и сепараторов должны иметь Дистанционные отключающие устройства, расположенные вне шахт машинных отделений. То же самое относится и к электро приводам вентиляторов.
10* |
267 |
§ 66. Электропривод рулевого устройства
Среди электроприводов вспомогательных механизмов руле вой электропривод является наиболее ответственным и важным. От его надежности непосредственно зависит живучесть судна и безаварийность плавания в сложных метеорологических и нави гационных условиях, при прохождении каналов, узкостей и на швартовках.
Рулевые электроприводы можно классифицировать по типу передачи от двигателя к баллеру руля и по системам управления.
Существуют рулевые электроприводы с механической переда
чей |
(секторные, |
винтовые, |
штуртросовые) |
и с гидравлической. |
||
На современных судах |
транспортного |
флота применяются два |
||||
типа |
передач: |
с е к т о р н ы е |
и г и д р а в л и ч е с к и е |
пере |
||
дачи с насосами переменной производительности. |
|
|||||
Принципиальная разница между этими передачами с точки зрения электропривода состоит в том, что при секторных переда чах электродвигатель жестко связан с баллером руля и переда точное число от вала двигателя к баллеру руля — величина, по стоянная для данного привода. При гидравлической же передаче электродвигатель вращает гидравлический насос всегда с посто янной частотой, а перекладка руля происходит в зависимости от воздействия на гидравлическую систему.
Эти особенности передач непосредственно влияют на выбор типа электропривода рулевого устройства.
В рулевых электроприводах применяются системы управления простого, следящего и автоматического действия.
В |
системе |
п р о с т о г о у п р а в л е н и я положение поста уп |
|
равления не связано с положением |
пера руля. Пост управления |
||
(чаще |
всего |
рукоятка или кнопки) |
удерживается во включенном |
состоянии только до тех пор, пока перо руля займет необходимое положение, определяемое по указателю (аксиометру).
В системе с л е д я щ е г о у п р а в л е н и я перо руля всегда стремится занять положение, соответствующее положению поста управления (штурвала).
Система |
а в т о м а т и ч е с к о г о |
у п р а в л е н и я рулевым |
|
устройством |
является |
по существу |
системой автоматического |
удерживания судна на |
заданном курсе. Рулевой электропривод |
||
приходит в действие при отклонении |
судна от заданного курса. |
||
Почти на всех современных судах наряду с ручным управлением электроприводом руля предусматривается и автоматическое уп-. равление — авторулевой.
Проектирование и эксплуатация рулевых электроприводов регламентируются целым рядом требований Регистра СССР.
Рулевое устройствц судна должно иметь два привода: основ ной и запасной, однако если основной рулевой привод является сдвоенным, состоящим из двух агрегатов, способных действовать независимо один от другого, то запасной привод не требуется. На большинстве современных судов как раз и применяется чаще
268