ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 146
Скачиваний: 0
полукольцо. Контактный ролик поворачивается выходной осью механического дифференциала Д. Одна входная ось дифферен циала поворачивается штурвалом поста управления, а другая — ротором сельсина-приемника СП обратной связи.
Исходное положение схемы: штурвал ПУ в нейтральном поло жении, руль в диаметральной плоскости, ролик на изоляционном промежутке, контакторы П и Л отключены, генератор не возбуж ден, ИД не вращается.
При переводе поста управления, например, на 10° вправо за мыкается цепь катушки контактора II, который, сработав, под ключает обмотку возбуждения генератора ОВГ, генератор воз буждается, и исполнительный двигатель начинает перекладывать руль вправо. По мере перекладки руля поворачиваются и роторы СД и СП на такой же угол, а контактный ролик через дифферен
циал возвращается |
на изоляционный промежуток. Когда руль |
повернется на 10°, |
ролик разомкнет цепь катушки контактора П |
и ИД остановится. |
Генератор в процессе всей перекладки по |
лучает полное возбуждение.
В рулевых электроприводах с гидравлической передачей си стема Г—Д применяется для изменения производительности на сосов и направления движения жидкости. Однако в этом случае система Г—Д маломощная. Обычно мощность исполнительного двигателя менее одного кВт, а в качестве генератора часто ис пользуются электромашинные усилители (ЭМУ).
На современных судах получили широкое распространение си стемы автоматического управления курсом судна — авторулевые. Большинство судов морского флота СССР оборудовано авторуле выми типа АБР, АР, АТР отечественного производства. Эти авто рулевые выпускаются в виде самостоятельных устройств, а затем при монтаже электропривода рулевой машины происходит сопря жение схем авторулевого и электропривода руля с возможностью переключения на ручное управление курсом судна.
Система автоматического управления курсом судна выраба тывает управляющий сигнал и воздействует на электропривод
274
рулевого устройства в зависимости от утла отклонения судна от заданного курса, от скорости ухода судна с курса и от асиммет рии рыскания, вызванного воздействием на судно внешних сил.
Отечественные авторулевые, несмотря на большую сложность,- показывают хорошую надежность в работе и обеспечивают вы сокую точность удержания судна па курсе. Среднее значение уг лов рыскания не превышает: при тихой погоде— 1°, при 4—5 бал лах— 2°, при 7—9 баллах —4°.
§ 68. Электропривод якорно-швартовных устройств
Электропривод якорно-швартовных устройств обеспечивает
отдачу |
и выбирание якорной цепи |
и якорей, подтягивание |
судна |
к причалу и выбирание свободных швартовных концов. |
уст |
||
На |
судах применяются два |
вида якорно-швартовных |
|
ройств: |
б р а ш п и л ь и шпиль . |
|
|
Вконструкции брашпиля якорные звездочки, осуществляю щие зацепление звеньев якорной цепи, и швартовные барабаны (турачки) располагаются горизонтально. Механизм и электро привод брашпиля позволяют отдавать и выбирать два якоря од новременно и отдельно.
Вконструкции шпиля швартовный барабан и якорная звез дочка (если она предусмотрена) располагаются вертикально.
Механизм шпиля обслуживает только один якорь. Преимущество шпиля заключается в том, что весь его механизм с электроприво дом, кроме барабана и поста управления, располагаются под па лубой, благодаря чему якорно-швартовные шпили нашли широ кое распространение на военных кораблях.
На судах транспортного флота обычно на баке устанавлива ется якорно-швартовный брашпиль, а на корме — швартовный шпиль (иногда два шпиля).
По Правилам Регистра СССР электропривод брашпиля должен
обеспечивать выбирание любой из якорных |
цепей |
со скоростью |
не менее 10 м/мин при расчетном тяговом |
усилии |
непрерывно |
в течение 30 мин. |
|
|
При подходе якоря к клюзу скорость выбирания должна быть не более 10 м/мин.
Электропривод должен обеспечивать и одновременное выби рание свободно висящих якорей с половины номинальной глуби ны для данного судна, устанавливаемой в зависимости от диа метра якорной цепи.
Скорость выбирания швартовного троса при номинальном тяговом усилии не должна превышать 18 м/мин.
Во время швартовных операций электропривод должен быть способен развивать в течение 15 с усилие в швартовном тросе, в 2 раза превышающее номинальное значение.
275
Электродвигатели переменного тока с короткозамкнутым ро тором должны после 30-минутного режима работы с номинальной нагрузкой выдерживать стоянку под током в течение 30 с для якорных механизмов и 15 с-—для швартовных
Электродвигатели с фазным ротором и электродвигатели пос тоянного тока должны выдерживать режим стоянки под током при моменте, в 2 раза превышающем номинальный момент дви гателя.
После этого перегрев должен составлять не более 130% до пустимого перегрева двигателя, зависящего от класса его изо ляции.
Электропривод якорно-швартовных устройств оборудуется тор мозным устройством, автоматически затормаживающим привод при его выключении или при исчезновении напряжения питания.
Электродвигатель якорного устройства в процессе съемки суд на с якоря работает в кратковременном режиме с переменной на грузкой.
Это основной режим электропривода.
Для построения нагрузочной диаграммы электропривода якор ного устройства весь процесс съемки с якоря разбивают на четыре стадии.
В п е р в о й с т а д и и судно под действием электропривода якорного устройства движется с небольшой постоянной скоростью к .месту заложения якоря. При этом количество звеньев цепи, втя гиваемых в клюз, равно количеству звеньев, поднятых с грунта. Характер провисания цепи не меняется, а следовательно, усилие натяжения цепи у входа в клюз FKi и момент на валу двигателя М\ остаются постоянными и могут быть найдены по формулам:
|
F к\ —F с + gh\ |
|
(114) |
|
|
|
F k I Л з о |
|
(115) |
|
|
|
|
|
где Fс — равнодействующая от |
сил ветра и сопротивления |
воды |
||
движению судна; |
стоянки, условно устанавливаемая |
|||
h — номинальная глубина |
||||
для каждого судна в зивисимости от диаметра якорной |
||||
цепи; |
|
|
|
|
g — масса одного погонного метра цепи; |
|
|
||
Язв — радиус |
звездочки якорного устройства; |
|
|
|
г — передаточное число редуктора; |
|
|
||
кл — к. п. д. |
механизма и клюза. |
с |
грунта |
|
Первая стадия заканчивается, когда будет поднято |
||||
последнее свободно лежащее звено цепи. |
При этом |
|||
Во в т о р о й |
с т а д и и натяжение цепи возрастает. |
|||
закон изменения натяжения цепи достаточно сложный и аналити ческое выражение его отсутствует. В приближенных расчетах можно считать, что усилие натяжения цепи во второй стадии из меняется во времени по прямолинейному закону от FKl до ^'к2тах.
276
В т р е т ь е й |
с т а д и и натя |
жения цепи FK3 |
остается все время |
максимальным и равным FK2max, при
этом двигатель может даже и оста навливаться/ Так как судно про должает двигаться к месту заложе ния якоря, образуется слабина це пи и возобновляется вращение дви гателя. При прохождении судна над местом заложения якоря про исходит выворачивание якоря и отрыв его от грунта с отрывным усилием
F qtp — F кз — F K2mSx =
Рис. 178. Нагрузочная диаграмма электропривода брашпиля при съемке с якоря
( KG» + gh), |
(116) |
где |
Ga— масса |
якоря; |
|
&я = 3 -у 4 — коэффициент силы, держащей якорь; |
массы цепи |
||
|
0,87 — коэффициент, учитывающий уменьшение |
||
|
и якоря в морской воде. |
1 мин. |
|
Продолжительность третьей стадии обычно не более |
|||
В |
ч е т в е р т о й |
с т а д и и поднимается свободно |
провисаю |
щий якорь и натяжение цепи у клюза меняется от |
|
||
до |
|
= 0,87 (<?я + gh) |
(117) |
|
/ Гк4к=Оя. |
(118) |
|
|
|
||
Момент на валу двигателя во всех стадиях можно определить по формуле (115), подставляя соответствующие значения FK.
Таким образом, строится нагрузочная диаграмма якорного ус тройства (рис. 178), необходимая для проверки выбранного элект родвигателя по условиям нагрева. Время .каждой стадии может быть найдено при учете длины вытравленной цепи и глубины стоянки судна. Предварительный выбор мощности электродвига теля можно произвести на основании следующего требования Регистра СССР: мощность электропривода якорного механизма должна обеспечивать выбирание любой из якорных цепей со ско ростью 10 м/мин при тяговом усилии
/П = M3(gA + G.) |
(119) |
в течение 30 мин.
Исходя из этого, по формуле (115) можно найти момент, раз виваемый двигателем, а по формуле (83) — его мощность. Часто та вращения двигателя находится по формуле
vi
п
Г.Язв
где v = 10 м/мин.
Далее двигатель выбирается из каталога для кратковременного 30-мннутного режима работы.
277
§ 69. Управление электроприводами якорно швартовных устройств
Система управления электроприводом якорно-швартовного устройства должна осуществлять пуск двигателя с расчетным пус ковым моментом, регулирование частоты вращения его, реверси рование и остановку с одновременным наложением механического тормоза. Механический тормоз должен накладываться на привод и в случае исчезновения напряжения в сети. Электропривод браш пиля и якорного шпиля должен, кроме того, обеспечивать спуск якорей и якорных цепей в тормозном режиме.
Из перечисленных требований видно, что электропривод якор но-швартовного устройства достаточно сложен. Наиболее полно всем этим требованиям отвечает электропривод по системе Г—Д. С другой стороны, система Г—Д излишне громоздка, требуются дополнительные помещения для преобразовательных агрегатов, наличие машин постоянного тока повышает эксплуатационные расходы и снижает надежность ответственного электропривода.
На современных судах широко распространены электроприво ды якорно-швартовных устройств с многоскоростными асинхрон ными короткозамкнутыми двигателями. На отечественных судах, построенных в ПНР, ГДР, Югославии и Финляндии, установлены электроприводы якорно-швартовных устройств с трехскоростны ми асинхронными короткозамкнутыми двигателями, у которых первая и вторая скорости получаются путем переключения обмот ки статора с треугольника на двойную звезду, а для получения
третьей скорости на статоре уложена отдельная |
трехфазная об |
||||
мотка. |
|
схема управления |
электроприводом |
||
На рис. 179 показана |
|||||
брашпиля с трехскоростным асинхронным двигателем. |
|
||||
В н е й т р а л ь н о м |
п о л о ж е н и и |
командоконтроллера зам |
|||
кнуты контакты К1 и К4. Через контакт |
К1, |
аварийный |
вы |
||
ключатель питания АВ и размыкающий контакт |
теплового |
реле |
|||
РТ2 получает питание |
катушка реле напряжения PH, которое, |
||||
сработав, шунтирует своим |
контактом |
контакт |
К1 (нулевая за |
||
щита), а другим контактом подает питание на остальную часть схемы управления. Срабатывает вспомогательный контактор ВКТ и своими контактами шунтирует добавочное сопротивление (эко номическое) Rr в цепи обмотки тормозного электромагнита ТЭМ.
При переводе командоконтроллера в |
п е р в о е п о л о ж е н и е |
«Выбирать» замыкается контакт К2, а К4 |
остается замкнутым. |
Через контакт К2 получает питание катушка реверсивного контак тора В. Он срабатывает и замыкает главные контакты в цепи об моток статора двигателя, а блок-контакт — в цепи катушек 1C, 2С, 2СВ и т. д. Через этот блок-контакт и контакт К4 получает пи тание катушка контактора первой скорости 1C. Контактор 1C, сра ботав, подключает к сети обмотку первой скорости, а блок-кон тактом включает цепь катушки контактора КТ через полупроводни ковый выпрямитель ПВ2. Контактор КТ йключает через полупро-
278