Сделай Сам Свою Работу на 5

Расчёт механической характеристики ГЭД.

Общая характеристика судна.

Судно ледокол «Киев» из серии дизель - электроходов построено в Финляндии.

Основные данные судна:

 

Длина наибольшая, м 122,1
Ширина наибольшая, м 24,5
Осадка при нормальном водоизмещении 13 290 т, м 9,5
Мощность на валу ГЭД, кВт
Скорость в свободной воде, уз 18,6

Гребная установка - дизель-электрическая, на постоянном токе, с тремя кормовыми винтами. В состав ГЭУ входит следующее основное оборудование:

- 8 дизель - генераторов (ГДГ), состоящий каждый из дизеля типа 9МН-51 мощностью 2392 кВт при частоте вращения 330 об/мин и генератора постоянного тока типа GM34/80-8 мощностью 7*2160 кВт, напряжением 600В;

- два бортовых кормовых гребных электродвигателя постоянного тока типа GМ524/130/10 мощностью по 2*4050 кВт, напряжением 1200 В при частоте вращения 115/145 об/мин;

- пять возбудительных агрегатов. Кроме того, бортовые контуры и средний контур имеют по одному резервному агрегату. В состав ВГ бортовых контуров входит приводной электродвигатель переменного тока R1671/4Д, а в состав ВГ среднего контура входит приводной электродвигатель переменного тока R1871/4Д. Возбудитель бортовых генераторов (ВГ1) на базе машины постоянного тока G164/16-4Д мощностью 18,5 кВт, напряжением 185 В. Возбудитель среднего генератора (ВГ1) на базе машины постоянного тока G194/18-4Д мощностью 37 кВт, напряжением 185 В.

- возбудитель основной обмотки бортовых ГЭД (ВДО) на базе машины постоянного тока G124/11-4Д. Возбудитель основной обмотки среднего ГЭД на базе G144/14-4Д. Возбудитель дополнительной обмотки бортовых ГЭД на базе G144/14-4Д. Возбудитель дополнительной обмотки среднего ГЭД (ВДД) на базе машины постоянного тока G164/14-4Д.

- генератор постоянного напряжения бортового контура (ГПН) типа GМЕ45/4Д мощностью 2,75 кВт;

- один щит электродвижения;

- один пульт электродвижения;

- два поста управления;

- два щитка сигнализации.

Схема главного тока

- Каждый из трех гребных электродвигателей имеет отдельный контур главного тока. В бортовые контуры включаются последовательно два генератора и один гребной электродвигатель или один генератор и один гребной электродвигатель, а в средний контур могут быть последовательно включены четыре, три, два и один генератор на один гребной электродвигатель. Подключение генераторов осуществляется двумя выключателями. При помощи генераторного переключателя ПГ выбирается главный контур, в котором будет работать генератор. Посредством генераторного выключателя ВГ выполняется выключение и включение генератора в электрическую цепь.



Схема главного тока приведена на рисунке 1.

Схемы возбуждения и управления

Схема возбуждения гребной электрической установки ледокола “Киев” состоит из трех независимых контуров (каждый для своего контура главного тока). Регулирование осуществляется по системам поддержания постоянства тока и постоянства мощности. Изменение частоты вращения ГЭД производится посредством управления, вращающим моментом ГЭД. Реверс ГЭД осуществляется изменением направления потока возбуждения ГЭД. Включение в схему основного или резервного возбудительного агрегата производится переключением возбуждения ППВ.

 


Разработка ГЭУ по системе СГ-НВ-ГЭД.

Разработка схемы главного тока и выбор ГЭД проектируемой ГЭУ.

Так как ГЭУ судна прототипа с тремя кормовыми винтами, то для расчета выбираем контур ГЭУ со средним ГЭД. Тип ГЭД GМ524/130/10.

Характеристики ГЭД GМ524/130/1 0:

 

Мощность, кВт 4045
Напряжение, В 1200
Ток якоря, А 3600
Частота вращения, об/мин 115/145
КПД, % 94
Число полюсов 20
Магнитный поток (т. В), Вб 0,323
Магнитный поток (т. А), Вб 0,256
Обмотка якоря:
Число проводников 925
Число параллельных ветвей 10
Сопротивление, Ом 0,0051
Обмотка дополнительных полюсов:
Число витков на полюс 2
Сопротивление, Ом 0,0024
Обмотка возбуждения:
Число витков на полюс 105
Сопротивление, Ом 2,22
Компенсационная обмотка:
Число витков на полюс 3,5
Сопротивление, Ом 0,0047

Расчёт механической характеристики ГЭД.

Для проектирования выбираем контур ГЭУ. В него входят 2 генератора и один гребной электродвигатель.

Наиболее тяжёлым режимом для судов ледового плавания является режим взаимодействия со льдом.

Для режимов "Ход в свободной воде" момент сопротивления винта равен:

,

 

где Р=4045 кВт,

 

 

n- принимается 155 об/мин.

 

при этом

 

 

В швартовом режиме, при частоте вращения nв=115 об/мин момент равен

 

 

Частота вращения в точке В равна:

 

 

Режим работы ГЭУ в точке В принимается за номинальный в швартовом режиме. В точке А момент уменьшен при этом на участке А-В соблюдается постоянство мощности.

При движении судна во льдах, в случае попадания льдины под винт, момент сопротивления на валу ГЭД резко увеличивается при той же частоте вращения и составляет примерно 1,5 от момента в швартовом режиме.

 

 

При этом ток в главном контуре возрастёт примерно в полтора раза. Момент в режиме стоянки подтоком принимают равным:

 

 

Частота вращения в режиме холостого хода принимается равной:

 

 

Механическая характеристика приведена на рис. 2.



©2015- 2019 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.