Судовые электрические машины реферат

Обновлено: 02.07.2024

Конспект лекций „Судовые электрические машины и автоматизированный электропривод”

Год выпуска : 2005
Язык : русский
Автор : Миронов В.В.
Жанр : Курс лекций
Формат : PDF
Качество : Распознанный текст без ошибок (OCR)
Количество страниц : 250
Описание : Конспект лекций составлен в соответствии с учебной программой дисциплины
„Судовые электрические машины и автоматизированный электропривод” для специаль-
ности 7.100302 «Эксплуатация судовых энергетических установок” морских высших учеб-
ных заведений 3-го уровня аккредитации.
В конспекте рассмотрены вопросы современного состояния судовых электрических
машин и автоматизированного электропривода и тенденции их развития.
Конспект содержит основы теории, описание конструкций и анализ эксплуатацион-
ных свойств электрических машин и электроприводов.
Порядок изложения уебного материала облегчает усвоение курса и наиболее полно
отвечает современному состоянию и тенденциям развития судовых электрических машин
и автоматизированных электроприводов.
Значительное место в конспекте лекций обведено практическим вопросам, связан-
ным со специфическими условиями работы судового электрооборудования, его техниче-
ского использования и обслуживания. К таким относятся вопросы устойчивости работы
асинхронных и синхронных машин, последствия нарушения русловий включения на парал
лельную работу генераторов и др

Содержание

Оглавление
Предисловие.
Введение………………………………………………………………………………
Раздел 1. Судовые электрические машины.
1.1. Судовые генераторы постоянного тока, эксплуатационные характеристики.
1.2. Судовые генераторы переменного тока, эксплуатационные характеристики.
1.3. Судовые двигатели постоянного тока, эксплуатационные характеристики.
1.4. Судовые двигатели переменного тока, эксплуатационные характеристики.
Раздел 2. Аппаратура и системы управления САЭП.
2.1. Аппаратура САЭП.
2.2. Типовые узлы и схемы автоматизированного управления САЭП .
2.3. Системы управления САЭП.
Раздел 3. Автоматизированные электроприводы судовых технических
средств.
3.1. Электроприводы вспомогательных механизмов судовых энергетических
установок и судових систем.
3.2. Электроприводы якорно-швартовных устройств.
3.3. Электроприводы судовых грузоподъемных механизмов.
3.4. Электроприводы рулевых устройств.
3.5. Электроприводы специализированных судовых устройств .
Раздел 4. Автоматизированные гребные электрические установки.
4.1. Гребные электрические установки постоянного тока…………………………..
4.2. Гребные электрические установки переменного тока…………………………..
4.3. Техническая эксплуатация судовых электрических машин
и автоматизированных электроприводов……………………………………………..
Список литературы……………………………………………….

ГОСТ

Виды судовых электрических машин и особенности их конструкции

Судовые электрические машины – это электрические машины, которые используются для выполнения заданной работы на морских и речных судах.

На современных судах применяются электрические машины переменного и постоянного тока. На судах, в качестве генератора переменного тока, применяется синхронный генератор, на чьих роторах располагается обмотка возбуждения, которая питается постоянным током. Магнитный поток, который создается током возбуждения при вращении ротора образует напряжение в обмотке статора, подаваемое на главный распределительный щит, а оттуда судовым потребителям. Ротор генератора постоянного тока отличается от синхронного тем, что его обмотка находится на статоре, а ротор подключен к коллектору, который является электромеханическим выпрямителем. Часто генераторы на судах работают параллельно. В данном режиме активная и реактивная нагрузка между синхронными генераторами должна быть распределена.

Современные суда характеризуются высокой степенью электрификации, причем самыми многочисленными являются электрические машины. Они представляют собой основных потребителей электрической энергии, которые приводят в движение большое количество судовых механизмов:

Вентиляторы.
Насосы.
Грузоподъемные устройства.
Якорно-швартовные устройства.
Средства активного управления движением судна.

Якорно-швартовое устройство – это совокупность устройств и приспособлений, которые используются для удержания судна на якоре, а также его хранения, отдачи и подъема.

Судовые электрические машины работают в более тяжелых условиях, чем береговые промышленные электроустановки. Обусловлено это тем, что судно является мореходным сооружением и его электрические машины подвержены периодическим наклонам при дифферентах и кренах, причиной которых является качка, а также повышенному воздействию вибраций и сотрясений. Судовые электрические машины также работают в условиях высокой влажности воздуха, высокой температуры окружающей среды, наличия паров масел и нефтепродуктов, а также в условиях резкого перепада температур. Характерным явлением для судовых машин является заливание морской водой. Из-за перечисленных причин судовые электрические машины должны обладать повышенной ударостойкостью, быть малошумными, обладать небольшими массой и габаритами, высокой эксплуатационной надежностью, а также их изоляция должна быть стойкой по отношению к воздействию влаги, воды и масла.

Готовые работы на аналогичную тему

Согласно некоторым требованиям морского регистра судовые электрические машины должны нормально работать при бортовой качке в 22 градуса, при длительном крене в 15 градусов и дифференте в 10 градусов, при высоких периодических нагрузках (до 3g), при частоте ударов до 80 в минуту, температуре окружающего воздуха от -40 до +45 градусов по Цельсию, при относительной влажности воздуха в 75 % и т.п.

На морских судах используется специальная система охлаждения электрических машин. Такая система может быть естественной, с независимым охлаждением и с самовентиляцией. В настоящее время естественная система охлаждения практически не применяется. Самой распространенной системой охлаждения является система с самовентиляцией, в данном случае охлаждение внутреннего пространства осуществляется вентилятором на валу.

Классификация судовых электрических машин

Судовые электрические машины и оборудование классифицируются:

В зависимости от климатических условий района плавания различают машины и оборудование для умеренно-холодного климата, для районов с тропическим морским климатом, для всех климатиечских районом суши и моря и для неограниченного района плавания.
В зависимости от места расположения на судне - электрические оборудование и машины могут располагаться в помещениях с высокой влажностью, на открытом воздухе, в охлаждаемых или отапливаемых помещениях, в помещениях с естественной вентиляцией, а также на открытом воздухе или в помещениях, где колебания температур незначительны.
В зависимости от степени защиты электрические машины и оборудование делятся на объекты без специальной защиты, с полной защитой от проникновения пыли, с защитой от проникновения большого участка человеческого тела, с неполной защитой от пыли, с защитой от проникновения пальцев и т.п.
В зависимости от степени защиты от попадания внутрь воды электрические машины и оборудование делятся на открытые, каплезащитные, герметичные, водозащищенные и брызгозащищенные.

Электрические машины являются важнейшей составляющей систем электроснабжения, жизнеобеспечения и управления судном, правильный монтаж и обслуживание которых является гарантом безаварийного функционирования не только отдельных систем, но и всего судна в целом.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ судовые устройства для преобразования механической энергии в электрическую и обратно. Электрические машины делятся на два основных вида: генераторы и электродвигатели. Конструктивно Электрические машины состоят из неподвижной и вращающейся системы катушек, намотанных на сердечники из ферромагнитного материала. Вращающаяся часть Электрической машины называется ротором или якорем, неподвижная часть — статором. На судах применяются электрические машины переменного и постоянного тока. В качестве генераторов переменного тока используются синхронные генераторы, на роторе которых расположена обмотка возбуждения, питающаяся постоянным током. Магнитный поток, создаваемый током возбуждения, образует при вращении ротора напряжение в обмотке статора, которое подается на главный распределительный щит (ГРЩ) и дальше — судовым потребителям. Ротор генератора приводится во вращение механическим первич-ным двигателем (например, дизелем). Генератор постоянного тока отличается от синхронного тем, что его обмотка возбуждения расположена на статоре, а ротор (якорь) подключен к коллектору, представляющему собой электромеханический выпрямитель. Ток нагрузки снимается с контактных щеток. Генераторы на судах часто работают параллельно. В этом режиме между синхронными генераторами необходимо распределять активную и реактивную нагрузки. Суммарная активная нагрузка всех параллельно работающих генераторов определяется суммой всех активных составляющих токов потребителей, т. е. тех частей нагрузки, которые преобразуются либо в теплоту, либо в механическую работу. Доля активной нагрузки каждого из параллельно работающих генераторов зависит от настройки регулятора частоты вращения первичного двигателя соответствующего генератора. При одинаковой настройке генераторы будут иметь равные величины активной нагрузки. Если в случае аварии первичный двигатель одного из генераторов прекратит преобразование энергии топлива в активную мощность электрогенератора, то последний сбросит нагрузку и перейдет в двигательный режим. Соответственно активная мощность генератора называется обратной мощностью. Режим двигательной нагрузки на судах не допускается, поэтому генератор отключается от ГРЩ специальной защитой от обратной мощности. Суммарная реактивная нагрузка параллельно включенных синхронных генераторов определяется суммой реактивных токов потребителей, т. е. таких составляющих общего тока, которые служат только для создания магнитных полей обмоток асинхронных двигателей, генераторов и др. электромагнитных элементов. Доля реактивной нагрузки каждого генератора устанавливается настройкой его регулятора напряжения. Реактивные токи увеличивают вредные тепловыделения электрооборудования за счет нагрева проводов и кабелей, поэтому конструкторы электрических машин стремятся снизить эти токи до возможного минимума. К судовым генераторам переменного тока предъявляются требования по качеству напряжения, в т. ч. по точности соответствия синусоиде формы кривой мгновенных значений тока и напряжения. Искажение формы (величина отклонения от синусоиды) не должно превышать нескольких процентов. Нагрузка в виде управляемых выпрямителей или инверторов искажает форму кривой переменного тока генераторов и вызывает пульсации напряжения генераторов постоянного тока, что может неблагоприятно отразиться на работе судовых потребителей. Наиболее распространенным видом электродвигателя на судах является трехфазный асинхронный короткозамкнутый двигатель переменного тока. На его статоре размещена обмотка, подключаемая к сети, а обмотка ротора представляет собой цилиндр из магнитного материала с заложенными в пазы алюминиевыми стержнями, замкнутыми накоротко. Вращающий момент электродвигателя создается в результате взаимодействия потока обмотки статора и токов, наведенных в обмотке ротора. Частота вращения двигателя зависит от частоты сети и схемы обмоток. В многоскоростных двигателях на статоре располагаются 2 — 4 обмотки. Электродвигатель постоянного тока кроме обмоток статора и ротора имеет коллектор со щетками. Применяют также вентильные двигатели, в которых коллекторный аппарат заменен тиристорным переключателем. Двигатели постоянного тока большой мощности, например гребные, выполняются с 2 обмотками якоря и соответственно с 2 коллекторами для уменьшения нагрузки. Включение напряжения на электродвигатели при пуске производится с помощью контактора — аппарата, подобного электромагниту. При подаче питания в катушку контактора происходит сближение контактов электрической цепи двигателей. Контактор с др. элементами пусковой схемы образует т. н. пускатель. Для ограничения пускового тока электродвигателей в их цепи включают пусковые сопротивления.

Морской энциклопедический справочник. — Л.: Судостроение . Под редакцией академика Н. Н. Исанина . 1986 .

Полезное

Смотреть что такое "ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ судовые" в других словарях:

СУДОВЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ И ДВИЖИТЕЛИ — устройства для обеспечения движения кораблей, катеров и других судов. К движителям относятся гребной винт и гребное колесо. В качестве судовых энергетических установок используются, как правило, паровые машины и турбины, газовые турбины и… … Энциклопедия Кольера

МАШИНЫ ШПИЛЕВЫЕ — судовые вспомогательные механизмы, служащие для выбирания ката и др. тяжелых работ по тяге тросов и цепей. М. Ш. бывают паровые и электрические. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР,… … Морской словарь

Электрические станции — I. Общие понятия. II. Типы Э. станций по производству Э. энергии. III. Классификация их. IV. Здания и помещения Э. станций. V. Оборудование Э. станций. VI. Эксплуатация Э. станций. VII. Судовые Э. станции. VIII. Вагонные и поездные Э. станции. IX … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Электрические станции* — I. Общие понятия. II. Типы Э. станций по производству Э. энергии. III. Классификация их. IV. Здания и помещения Э. станций. V. Оборудование Э. станций. VI. Эксплуатация Э. станций. VII. Судовые Э. станции. VIII. Вагонные и поездные Э. станции. IX … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

устройство — 2.5 устройство: Элемент или блок элементов, который выполняет одну или более функцию. Источник: ГОСТ Р 52388 2005: Мототранспортны … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Подшипник — качения с неподвижным внешним кольцом Подшипник (англ. bearing)(от слова шип) изделие, являющееся частью опоры или упора, которое поддерживает вал, ось или иную подвижную конструкцию с заданной жёсткостью. Фиксирует положение в… … Википедия

Двигатель судовой — энергосиловая машина, используемая для приведения в движение судна (главный двигатель) или для привода судовых электрогенераторов. На современных судах в качестве двигателя применяют дизели, паровые турбины и газовые турбины. Передача… … Морской словарь

защита — 3.25 защита (security): Сохранение информации и данных так, чтобы недопущенные к ним лица или системы не могли их читать или изменять, а допущенные лица или системы не ограничивались в доступе к ним. Источник: ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207 99:… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

время — 3.3.4 время tE (time tE): время нагрева начальным пусковым переменным током IА обмотки ротора или статора от температуры, достигаемой в номинальном режиме работы, до допустимой температуры при максимальной температуре окружающей среды. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

1. 2 Перспективы развития судовых электрических машин.

1. 3 Разные и линейные величины в соединениях фаз нагрузки и генераторов

1. 4 Выбор и анализ метода расчета.

1. 5 Достоинства трёхфазных линий электропередач и трёхфазных цепей.

2 Расчетный раздел.

2. 1 Расчет смещения нейтрали.

2. 2 Расчет напряжений на фазах нагрузки при включении их по схеме “звезда” без нулевого провода.

2. 3 Расчет токов на фазах нагрузки при включении их по схеме “звезда” без нулевого провода.

2. 4 Расчет мощности в фазах нагрузки при включении их по схеме “звезда” без нулевого провода

2. 5 Расчет токов в фазах, включенных по схеме “треугольник”

2. 6 Расчет линейных токов в цепи, включенной по схеме “треугольник”

2. 7 Расчет потребляемой мощности в нагрузке, включенной по схеме “треугольник”

3 Технологический раздел. Определение параметров трехфазной электрической цепи.

3. 1 измерение активной мощности в трехфазной цепи при несимметричной нагрузке.

3. 2 Измерение частоты переменного тока электронным частотомером.

3. 3 Измерение угла сдвига фаз переменного тока ферродинамическим фазометром.

3. 4 Определение порядка следования фаз переменного трехфазного напряжения фазоуказателем.

Применение электрических машин на судах практически насчитывает не более 100 лет. Но за этот относительно небольшой период времени проделана огромная работа по электрификации судов, явившаяся базой технического переоснащения морского транспорта.

Развитие судового электромашиностроения стало возможно на основе выдающихся открытий отечественных и зарубежных ученых и области электротехники. Благодаря работам М. Фарадея, Д. Максвелла, Д. Генри, П. Барлоу, Б. Якоби, Э. Ленца и Г. Эрстеда два физических явления - магнетизм и электричество - стали рассматриваться как единый электромагнитный процесс, который, по существу, и лежит в основе работы электрических машин.

Отметим основные этапы применения электрических машин на судах отечественного флота.

В 1834 г. Б. С. Якоби построил первый практически пригодный электрический двигатель постоянного тока и применил его для движения лодки на Неве.

В период с 1884 по 1894 гг. произошло широкое внедрение на крейсерах и броненосцах электрических приводов постоянного тока.

В 1912-1915 гг. разработано электрооборудование трехфазного тока для линейных кораблей.

С 1937 г. началось широкое внедрение судовых электроэнергетических систем переменного трехфазного тока.

И дореволюционной России существовали лишь небольшие электромашиностроительные заводы типа сборочных мастерских, работавших главным образом по директивам иностранных концессионеров. Судовые электрические машины и оборудование производились на Кронштадтском пароходном заводе или же поставлялись заграничными фирмами. Из-за отсталости отечественной электропромышленности, русские инженеры и ученые, несмотря на их исключительную инициативность, не смогли развернуть свою деятельность в должной мере. Это положение резко изменилось после Великой Октябрьской социалистической революции. За короткий срок были созданы мощные электромашиностроительные заводы, с успехом выполняющие самые сложные и ответственные задачи по выпуску электрических машин. На этих заводах разрабатываются и совершенствуются новые конструкции, создаются новые серии электрических машин. Советское электромашиностроение обеспечивает своей продукцией все отрасли народного хозяйства, в том числе и суда морского и речного флота. Все современные суда электрифицированы. Чем более совершенны и технически оснащены современные суда, тем в большей степени они электрифицированы. Особенно возрастает роль электрификации судов в связи с развитием комплексной автоматизации судовых электроэнергетических систем. Электрические машины машины стали неотъемлемой частью судового оборудования. Они применяются для привода гребных винтов электроходов как главные генераторы, для питания электрооборудования судна, в электроприводах вспомогательных механизмов, рулевых, шпилевых, брашпильных и погрузочно-разгрузочных устройств, а также в схемах автоматики, сигнализации и освещения. На современном крупном судне число электрических машин достигает нескольких сотен.

Для определения последовательности фаз трехфазной цепи применяют фазоуказатели. Один из них (типа И517) состоит из трех маленьких катушек, соединенных звездой. Над сердечниками катушек расположен алюминиевый диск, который может вращаться.

Соединение зажимов прибора с проводами сети (рисунок 3. 13) вызовет вращение диска, так как катушки создадут бегущее поле, которое, пересекая диск, увлечет его в сторону вращения поля. Если диск вращается в направлении, указанном стрелкой, то последовательность присоединенных фаз соответствует последовательности расположения зажимов.

1. Евдокимов Ф. Теоретические основы электротехники, - М. : Высшая школа, 1991 г.

2. Цейтлин Л. Руководство к лабораторным работам по ТОЭ, - М,: Высшая школа, 1985 г.

Сделайте индивидуальный заказ на нашем сервисе. Там эксперты помогают с учебой без посредников Разместите задание – сайт бесплатно отправит его исполнителя, и они предложат цены.

Цены ниже, чем в агентствах и у конкурентов

Вы работаете с экспертами напрямую. Поэтому стоимость работ приятно вас удивит

Бесплатные доработки и консультации

Исполнитель внесет нужные правки в работу по вашему требованию без доплат. Корректировки в максимально короткие сроки

Если работа вас не устроит – мы вернем 100% суммы заказа

Техподдержка 7 дней в неделю

Наши менеджеры всегда на связи и оперативно решат любую проблему

Строгий отбор экспертов

Требуются доработки?
Они включены в стоимость работы

Работы выполняют эксперты в своём деле. Они ценят свою репутацию, поэтому результат выполненной работы гарантирован

Наталья, огромное спасибо. работа выполнена качественно, без замечаний. Отчет на Ангиплагиат пройдет.

Спасибо огромное! Отзыв преподавателя на работу: При написании работы использованы научные труды отечественных авторов, нормативно-законодательные акты, периодические издания средств массовой информации, интернет ресурсы. Проблема раскрыта с разных точек зрения. Весь собранный материал изложен чётко, последовательно, с соблюдением внутренней логики повествования. Прослеживается тщательная проработка некоторых вопросов. Таким образом, содержание курсовой работы полностью соответствует первоначальному замыслу и отвечает необходимым требованиям. Выбранная проблематика раскрыта, цель достигнута, задачи решены, выводы правильны и обоснованы. Курсовая работа может быть допущена к защите. Еще раз БОЛЬШОЕ СПАСИБО.

Последние размещённые задания

Ежедневно эксперты готовы работать над 1000 заданиями. Контролируйте процесс написания работы в режиме онлайн

Читайте также: