Устройство параллельной работы вало-дизель-генераторов

 

Изобретение относится к судовому электрооборудованию, в частности к судовым электроэнергетическим системам. Устройство параллельной работы вало- дизель-генераторов судов содержит астатические регуляторы напряжения с цепями обратной связи, задатчики сигналов с электрическими цепями задающего сигнала и сигнала обратной связи и датчики частоты вращения вало- и дизель-генераторов. Цепи обратной связи по напряжению снабжены корректирующими звеньями интегрально-пропорциального типа. Выходы датчиков частоты вращения соединены с входами элемента сравнения, выход которого соединен с регулятором скорости вращения дизель-генератора. Достигается повышение устойчивости параллельной работы вало- и дизель-генераторов. 1 ил.

Изобретение относится к судовому электрооборудованию, в частности к судовым электроэнергетическим системам, и может использоваться в других областях.

Известно устройство для параллельной работы валогенераторов (ВГ). Выбранное в качестве прототипа, включающее регуляторы напряжения и задатчики сигнала-задающего и обратной связи по напряжению. В нем для повышения устойчивости параллельной работы валогенераторов за счет обеспечения настройки одинакового времени регулирования в системе управления валогенераторов и одновременной подаче сигнала обратной связи по напряжению на входы регуляторов напряжения обоих валогенераторов в обратную связь регуляторов напряжения введено корректирующее звено интегрально-пропорционального типа (авт. свид. СССР 1657451, заявл. 07.03.89).

Недостатком известной схемы является то, что в этом устройстве для регулирования напряжения используют регуляторы напряжения интегрально-пропорционального типа (ИП-регуляторы), обеспечивающие одинаковое время переходного процесса напряжения, но при этом не учитываются изменение частоты напряжения валогенераторов и его влияние на распределение мощностей вало- и дизель-генераторов [1, 2].

Техническим результатом изобретения является повышение устойчивости параллельной работы вало- и дизель-генераторов (ДГ).

Он достигается тем, что в известное устройство вводятся датчики частоты вращения 1 и 2 соответственно для валогенератора (ВГ), приводимого во вращение главным двигателем (ГД), и дизель-генератора, установленные на валах отбора мощности этих генераторных агрегатов. В качестве датчиков частоты вращения могут быть использованы тахогенераторы постоянного тока ТГ. Выходы датчиков частоты вращения соединяются с элементом сравнения 3, в качестве которого может быть использован решающий усилитель с разнополярными входами. В элементе сравнения частоты вращений валогенератора f1 и дизель-генератора f2 сравниваются, появляется разность частот Δf; сигнал на выходе элемента сравнения, пропорциональный разности частот вращении, передается на регулятор скорости вращения (РСВ) 4 и на серводвигатель (СД) 5, который приводит в движение регулирующий орган приводного двигателя дизель-генератора 6 - рейку топливного насоса дизеля (Д), с помощью которой можно либо уменьшить, либо увеличить подачу топлива в дизель, тем самым соответственно уменьшая или увеличивая скорость вращения дизель-генератора и выравнивания ее со скоростью вращения валогенератора.

Устройство параллельной работы вало- и дизель-генераторов работает следующим образом.

В результате внешних воздействий на гребной винт и соответственно на гребной вал судна напряжение валогенератора отклоняется от заданной номинальной величины. При этом сигнал, пропорциональный действительной величине напряжения U_дн2, по цепи 7 поступает на первый вход датчика напряжения 8, на второй вход которого по цепи 9 поступает задающий сигнал ₃₂. Поскольку изменяется напряжение на главном распределительном щите 10 (ГРЩ) и в судовой сети, то изменяется и сигнал, пропорциональный действительному напряжению U_дн1 в цепи обратной связи по напряжению 11 дизель-генератора, который поступает на датчик напряжения 12, где сравнивается с задающим напряжением U₃₁, поступающим по цепи 13. Таким образом, сигнал об изменении напряжения поступает на входы регуляторов напряжения 14 и 15 (PH1 и РН2) обоих генераторных агрегатов одновременно. Для обеспечения длительной устойчивой параллельной работы вало- и дизель-генераторов необходимо обеспечить, чтобы переходный процесс напряжения на обоих генераторных агрегатах заканчивался одновременно. Это достигается путем включения в обратные связи по напряжению корректирующих звеньев 16 и 17 (КЗ) интегрально-пропорционального типа, которые обеспечивают одинаковое время переходного процесса напряжения вало- и дизель генераторов за счет регулирования величины сопротивления и емкости резисторов и конденсаторов, включенных в схему КЗ [1, 2, 3].

Для повышения устойчивости параллельной работы вало- и дизель-генераторов кроме описанных обратных связей по напряжению с корректирующими звеньями интегрально-пропорционального типа предлагается ввести обратные связи по частоте напряжения обоих генераторных агрегатов, обеспечивающие равенство частот напряжений Это позволяет не только понизить степень неравномерности распределения отдаваемой реактивной энергии генераторами, но и уменьшить постоянное "перетекание" отдаваемой активной мощности с одного генератора к другому, что обеспечит более эффективную работу интегрально-пропорционального регулятора напряжения [4].

Для синхронизации вало- и дизель-генераторов могут применяться автоматические синхронизаторы, выпускаемые промышленностью, например автоматическое устройство УСГ-35 [5]. Для обеспечения устойчивой параллельной работы вало- и дизель-генераторов целесообразно использовать регуляторы скорости вращения с измерительным элементом в виде полосового фильтра, выполненного на конденсаторах и катушках индуктивности, обеспечивающие более высокую точность стабилизации скорости вращения (2-3% номинального значения) [5].

Предлагаемое устройство параллельной работы может применяться для обеспечения параллельной работы различных генераторных агрегатов, работающих в условиях нестабильности скорости вращения, например валогенераторов с турбо- и газотурбогенераторами, а также с утилизационными турбогенераторами. Устройство может использоваться и для агрегатов, работающих на постоянном токе.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ, ПРИНЯТЫЕ ВО ВНИМАНИЕ 1. Богомолов B.C. Судовые электроэнергетические установки подчиненного управления. - Калининград: Кн. изд-во, 1996. 240 с.

2. Богомолов B. C. Оптимизация параметров и структур судовых электроэнергетических установок. - Калининград: Калининградский государственный технический университет, 1997. 156 с.

3. Богомолов B.C. Способ параллельной работы валогенераторов подчиненного управления // Судостроительная промышленность. Судовая электротехника и связь. 1993, 2 (118). С.20-23.

4. Панкратов С. А. Повышение устойчивости параллельной работы вало- и дизель-генераторов // Сб. докладов 5-ой НТК БГА РФ "Научно-технические разработки в решении проблем рыбопромыслового флота и подготовка кадров", 2001.

5. Баранов А.П. Судовые автоматизированные электроэнергетические системы. - М.: Транспорт 1988. 328 с.

Формула изобретения

Устройство паралелльной работы вало- и дизель-генераторов судов, содержащее астатические регуляторы напряжения с цепями обратной связи по напряжению, снабженными корректирующими звеньями интегрально-пропорционального типа, и задатчики сигналов с электрическими цепями задающего сигнала и сигнала обратной связи, отличающееся тем, что оно снабжено датчиками частоты вращения вало- и дизель-генераторов, выходы которых соединены с входом элемента сравнения, выход которого соединен с регулятором скорости вращения дизель-генератора.

РИСУНКИ

Рисунок 1