Патент ссср 235152

 

О П И С А Н И Е 235I52

ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советокик

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства М

Заявлено 25Х!!.1966 (№ 1095340/24-7) Кл. 2ic, 57/40 с присоединением заявки М

Приоритет

Опубликовано 16.1.1969. Бюллетень М 5

Дата опубликования описания 29Л .1969. >HIi Н 02р

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.313.223-83 (088 8) Авторы изобретения А. В, Мозалевский, Л. А. Родштейн, М. Г. Лаидман, М. А. Семенов, А. Б, Шапиро, А. М. Левин, Б. А. Горбунов, Ю. Н. Авик, В. Д. Вылкост и С. А. Зйделькинд

Ленинградский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института электромеханики

Заявитель

ГРЕБНОЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД МНОГОВАЛЪНОГО ЛЕДОКОЛА

Известен гребной электропривод многовзльного ледокола со сдвоенными электродвигателями постоянного тока, питающимися от отдельных синхронных генераторов, вращающихся с постоянной скоростью.

Предложенный гребной электропривод более совершенен, так как обеспечивает повышенное использование установленной мощности и уменьшение потерь.

Это достигается тем, что на валу каждого теплового двигателя устанавливается столько генераторов, сколько ледокол имеет винтов, а также применением синхронных генераторов с двумя сдвинутыми друг относительно друга на

30 эл. град. статорными обмотками, подключенными к двигателям постоянного тока через реактор и два трехфазных выпрямителя, соединенных на стороне постоянного тока последовательно и параллельно.

На фиг. 1 показана схема предлагаемого электропривода применительно к установке с тремя гребными винтами и четырьмя тепловыми двигателями; на фиг. 2 — силовая часгь одного из электродвигателей; на фиг. 3 — электропривод для оборудования ледокола тремя гребными винтами и двумя тепловыми двигателями.

Гребной электропривод состоит из тепловых двигателей 1 — 4, синхронных генераторов 5—

1б, электродвигателей постоянного тока 17—

22, полупроводниковых выпрямителей 2.т — 84 и переключателей 85 — 40; 41, 42 — трехфа",íûe обмотки синхронного генератора; 48, 44 — выпрямительные мосты; 45 — уравнительный ре5; 4б и 47 — контакты переключателя.

Каждый гребной винт приводится во вращение двухъякорным или сдвоенным электродвигателем постоянного тока (фиг. 1). Скорость вращения электродвигателей 17 — 22 регу;шру10 ется изменением их тока возбуждения и подводимого к ним напряжения. Последнее регулируется величиной тока возбуждения синхронных генераторов 5 — 1б и поступает от них через полупроводниковые выпрямители и пе15 реключатели. Каждый якорь электродвигателя получает питание от двух синхронных генераторов, соединенных с разными тепловыми двигателями. РеверсировàHèå электродвигателей осуществляется изменением направ Ieíií

20 тока в их обмотках возбуждения; при торможении электродвигателей в качестве нагрузки используют активное сопротивление якоря, соединительные кабели (шин) и выпрямители (фиг. 2).

25 В установке с двумя тепловыми двигателчми (фиг. 3) каждый якорь электродвигателя получает энергию только от одного сшгхрончого генератора.

В электроприводах по системе синхронный

30 генератор — выпрямитель — двигатель испол235152 зование габаритной мощности синхронных генераторов и гребных электродвигателей в определенной степени зависит от качества преобразования электрической энергии выпрямителем. Поле в синхронном генераторе от высших гармонических тока статора вызывает дополнительный нагрев статора и ротора генератора, что может потребовать снижения допустимой нагрузки. Пульсации выпрямленного тока ухудшают условия коммутации и пе должны превышать 1, максимум 2%. При большей величине пульсации выпрямленного тока может потребоваться установка громоздкого сглаживающего реактора. Пульсации выпрямленного напряжения требуют дополнительного усиления изоляции обмоток гребного двигателя.

B предлагаемом электроприводе с целью повышения использования габаритных мощностей генераторов и двигателей схема преобразования переменного тока в постоянный выполнена, как показано на фиг. 2. Синхронный генератор имеет на статоре две гальванически не связанные трехфазные обмотки 41, 42, каждая из которых соединена в звезду и питает свой выпрямительный мост. Трехфазные обмотки сдвинуты друг относительно друга на

30 эл. град.

Выпрямительные мосты 48 и 44 соединены на стороне постоянного тока последовательно или параллельно через уравнительный реактор 45. Сдвиг обмоток на 30 эл. град. и оединение выпрямительных мостов на стороне постоянного тока снижает уровень пульсаций выпрямленных напряжения и тока, что умечьшает дополнительные потери в двигателе, улучшает условия коммутации, кроме того, огпадает необходимость в сглаживающем дросселе и снижаются потери в роторе синхронного генератора, так как поле от пятой, седьмой и кратных им гармоник тока одной обмотки статора уничтожается направленными встречно соответствующими полями другой обмотки.

15 гю

25 зю

Характерной особенностью предлагаемого гребного электропривода является то, что с валом каждого теплового двигателя соединены синхронные генераторы, число которых равно числу гребных винтов. В этом случае энергия каждого теплового двигателя передается на все гребные винты. Такой электропривод практически исключает в тяжелых условиях плавания ледокола исчезновение вращающего момента на гребном винте и тем самым снижает вероятность поломок его льдом.

Благодаря распределению мощности каждого теплового двигателя между всеми гребными винтами обеспечивается независимое управление каждым электродвигателем при любом количестве работающих тепловых двигателей, что в максимальной степени удовлетворяет требованиям живучести, гибкости и маневренности.

Предмет изобретения

1. Гребной электропривод многовального ледокола со сдвоенными электродвигателями постоянного тока, каждый из которых питается от отдельного синхронного генератора, вращающегося с постоянной скоростью, отличаюигийся тем, что, с целью обеспечения независимого управления всеми винтами с сохранением заданного распределения мощности между ними при любом количестве работающих тепловых двигателей, число генераторов, соединенных с валом каждого теплового двигателя, равно числу винтов ледокола.

2. Электропривод по п. 1, от гичающийся тем, что, с целью повышения использования установленной мощности и уменьшения потерь, каждый синхронный генератор выполнен с двумя соединенными каждая в звезду и сдвинутыми друг относительно друга на

30 эл. град. трехфазными статорными обмотками, подключенными к двигателям постоянного тока через реактор и два трехфазных выпрямителя, соединенных на стороне постоянного тока последовательно или параллельно.

235152

9- Ь2. 1

Puz. 2 Ри8. 3

Составите чь Б Минц

Текред Т. П. Курилко

Редактор П. А. Вербова

Корректор Л. В. Надсляева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 732 9 Тираж 480 Подписное

ЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4