Электрические судовые машины: Судовые электрические машины - Санкт-Петербургское государственное бюджетное учреждение социального обслуживания населения

Содержание

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ судовые – Словарь морских терминов на Корабел.ру

Словарь морских терминов

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.

ССЫЛКИ ПО ТЕМЕ:

Определение фразы “Электрические машины” в свободной энциклопедии Википедия
Статья в научном журнале по электротехнике.
Электрические машины переменного тока

По данным
“МОРСКОЙ ЭНЦИКЛОПЕДИЧЕСКИЙ СЛОВАРЬ” в двух томах, том 2. Под редакцией академика Н.Н.Исанина

Судовые электрические машины Олейников A.

M., Мартынов В.Н.

Каталог▲▼

Рассмотрены принципы действия, конструктивные особенности, основы теории, характеристики, режимы работы судовых электрических машин и трансформаторов.
Студентам, обучающимся в высших учебных заведениях по специальности «Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики». Может быть также использовано в системе повышения квалификации и переподготовки судовых электромехаников.

Содержание
Предисловие
Введение
Глава 1. Устройство и принцип действия машин постоянного тока. Физика основных взаимодействий
1.1 Принцип действия машин постоянного тока
1.2 Устройство машины постоянного тока
1.3 Обмотки якорей машин постоянного тока
1.3.1 Общие положения
1.3.2 Простая петлевая обмотка
1.3.3 Сложная петлевая обмотка
1.3.4 Простая волновая обмотка
1.3.5 Сложная волновая обмотка
1.4 Электродвижущая сила якоря и электромагнитный момент
1.5 Магнитная цепь машины постоянного тока
1.

6 Реакция якоря
1.7 Коммутация в машинах постоянного тока
1.7.1 Физические процессы коммутации
1.7.2 Причины и степени искрения
1.7.3 Средства улучшения коммутации
1.8 Потери мощности и КПД машин постоянного тока
1.9 Щетки электрических машин
1.10 Обозначения выводов и схемы соединений электрических машин постоянного тока
1.11 Установка щеточной траверсы относительно нейтрали машины
1.12 Вопросы для самопроверки и контроля знаний
Глава 2. Генераторы постоянного тока
2.1 Основные понятия и классификация генераторов постоянного тока
2.2 Уравнения электрического и механического равновесия генераторов постоянного тока
2.3 Характеристики генераторов независимого возбуждения
2.4 Генераторы параллельного возбуждения
2.4.1 Условия самовозбуждения генератора
2.4.2 Характеристики генератора параллельного возбуждения
2.5 Генераторы последовательного возбуждения
2.6 Генераторы смешанного возбуждения
2.7 Параллельная работа генераторов
2.

8 Электромашинные усилители
2.9 Серии судовых генераторов постоянного тока
2.10 Вопросы для самопроверки и контроля знаний
Глава 3. Электродвигатели постоянного тока
3.1 Общие сведения о двигателях постоянного тока
3.2 Характеристики двигателей параллельного возбуждения
3.3 Характеристики двигателей последовательного возбуждения
3.4 Характеристики двигателей смешанного возбуждения
3.5Серии судовых двигателей постоянного тока
3.6 Вопросы для самопроверки и контроля знаний
Глава 4. Судовые трансформаторы
4.1 Устройство и принцип действия трансформатора
4.1.1. Классификация и устройство трансформаторов
4.1.2. Принцип действия трансформатора
4.1.3. Напряжения и ЭДС в трансформаторе при холостом ходе
4.2 Режимы работы трансформатора
4.2.1. Холостой ход однофазного трансформатора
4.2.2. Работа трансформатора под нагрузкой
4.2.3. Режим короткого замыкания
4.3 Приведенный трансформатор
4.3.1. Приведение вторичной обмотки трансформатора к первичной
4.

3.2. Схема замещения и уравнения электрического равновесия приведенного трансформатора
4.3.3. Опытное определение параметров схемы замещения трансформатора
4.3.4. Упрощенная векторная диаграмма приведенного трансформатора
4.4 Рабочие характеристики трансформатора
4.4.1 Зависимость вторичного напряжения трансформатора от величины и характера нагрузки
4.4.2 Внешняя характеристика трансформатора
4.4.3 Потери в трансформаторе и его КПД
4.5 Понятие о трехфазных и специальных трансформаторах
4.5.1 Трехфазные трансформаторы
4.5.2 Автотрансформатор
4.5.3 Сварочные трансформаторы
4.5.4 Измерительные трансформаторы
4.6 Обозначения выводов и группы соединения трансформаторов
4.7. Параллельная работа трансформаторов
4.8 Вопросы для самопроверки и контроля знаний
Глава 5. Общие вопросы теории машин переменного тока
5.1. Основные элементы конструкции электрических машин переменного тока
5.1.1 Общие законы электромеханики
5.1.2 Конструктивная схема синхронной машины
5.

1.3 Устройство асинхронного двигателя
5.2 Трехфазные обмотки электрических машин переменного тока
5.2.1 Принцип построения обмотки
5.2.2 Параметры обмоток
5.2.3 Двухслойные обмотки
5.3. Электродвижущая сила в обмотках машин переменного тока
5.4 Вращающееся магнитное поле трехфазной обмотки машин переменного тока
5.5. Обозначения выводов машин переменного тока
5.6. Вопросы для самопроверки и контроля знаний
Глава 6. Асинхронные электродвигатели
6.1. Принцип действия асинхронного двигателя
6.2. Режимы работы асинхронного двигателя
6.2.1 Режим холостого хода при заторможенном роторе
6.2.2 Режим короткого замыкания АД
6.2.3 Рабочий режим асинхронного двигателя
6.3 Приведение вращающегося ротора к эквивалентному неподвижному ротору. Схема замещения и векторная диаграмма приведенного АД
6.4. Энергетическая диаграмма и механическая характеристика асинхронного двигателя
6.4.1 Энергетическая диаграмма. Коэффициент полезного действия А
6.

4.2 Вращающий момент АД
6.4.3 Механическая характеристика АД
6.4.4 Зависимость вращающего момента Мэм от сопротивления
6.5 Рабочие характеристики асинхронного двигателя
6.6 Проблемные режимы работы судовых асинхронных двигателей
6.6.1 Проблемы пуска АД
6.6.2 Способы пуска судовых АД
6.6.3 Применение АД с улучшенными пусковыми характеристиками
6.6.4 Обрыв фазы обмотки статора
6.6.5 Реверс двигателя и работа при «вывернутой» фазе
6.7 Регулирование скорости вращения судовых АД
6.7.1 Способы регулирования
6.7.2 Регулированием изменением подводимого напряжения
6.7.3 Регулированием изменением активного сопротивления цепи ротора
6.7.4 Регулированием изменением частоты питающей сети
6.7.5 Регулированием изменением числа пар полюсов
6.8 Реверсирование и электрическое торможение АД
6.9 Однофазные асинхронные двигатели
6.9.1 Принцип действия однофазного АД
6.9.2 Схемы включения АД в однофазную сеть
6.10 Экранированные асинхронные двигатели
6.

11 Серии судовых асинхронных двигателей
6.12 Вопросы для самопроверки и контроля знаний
Глава 7. Синхронные машины
7.1 Принцип действия, устройство и классификация синхронных машин
7.1.1 Общие сведения о синхронных машинах
7.1.2 Принцип действия синхронного генератора
7.1.3 Классификация синхронных машин
7.1.4 Устройство синхронных машин
7.1.5 Особенности устройства бесщеточного синхронного генератора
7.2 Реакция якоря в синхронном генераторе при симметричной нагрузке
7.2.1 Общее представление о реакции якоря
7.2.2 Реакция якоря СГ при различных по характеру нагрузках
7.3 Параметры СГ в установившемся режиме работы
7.3.1 Составляющие магнитных потоков
7.3.2 Индуктивное сопротивление рассеяния
7.3.3 Индуктивное сопротивление реакции якоря
7.3.4 Активное сопротивление фазы статора
7.3.5 Схема замещения неявнополюсного СГ
7.3.6 Система относительных единиц
7.4 Уравнения электрического равновесия и векторные диаграммы СГ
7.

4.1. Неявнополюсный СГ
7.4.2. Явнополюсный СГ
7.4.3 Векторная диаграмма насыщенного неявно полюсного СГ (диаграмма Потье)
7.4.4 Изменение напряжения СГ при изменении нагрузки
7.4.5 Определение изменения напряжения СГ по векторным диаграммам
7.5 Характеристики синхронных генераторов
7.5.1 Общие определения характеристик
7.5.2 Основные характеристики СГ
7.6 Определение параметров СГ
7.7 Потери и К.П.Д. синхронных машин
7.8 Схемы возбуждения синхронных генераторов
7.8.1 Принцип построения систем возбуждения
7.8.2 Процесс самовозбуждения СГ
7.8.3 Особенности возбуждения бесщеточных СГ
7.9 Вопросы для самопроверки и контроля знаний
Глава 8. Параллельная работа судовых синхронных генераторов
8.1 Преимущества и недостатки параллельной работы генераторов
8.2 Включение судовых синхронных генераторов на параллельную работу
8.2.1 Особенности работы СГ на сеть большой мощности
8.2.2 Условия включения СГ на параллельную работу
8.

2.3 Физические процессы в СГ при нарушении условий синхронизации
8.2.4 Способы синхронизации
8.3 Регулирование активной мощности при работе генератора с сетью
8.4 Угловая характеристика неявнополюсного синхронного генератора
8.5 Статическая и динамическая устойчивость параллельной работы СГ с сетью
8.6 Угловая характеристика явнополюсного синхронного генератора
8.7 Регулирование реактивной мощности СГ при параллельной работе с сетью
8.8 Перевод синхронной машины в двигательный режим работы
8.9 Особенности параллельной работы генераторов соизмеримой мощности
8.10 Вопросы для самопроверки и контроля знаний
Глава 9. Переходные процессы в судовых электрических машинах переменного тока
9.1 Общее описание переходных процессов
9.1.1 Сущность переходных процессов
9.1.2 Общее описание переходных процессов при коротком замыкании
9.1.3 Короткое замыкание в цепи
9.2 Переходные процессы в судовых трансформаторах
9.2.1 Переходные процессы при включении трансформатора в сеть
9.

2.2 Изменение тока включения трансформатора с учетом насыщения
9.2.3 Внезапное короткое замыкание трансформатора
9.2.4 Действие токов короткого замыкания
9.2.5 Витковое короткое замыкание в обмотках
9.3 Переходные процессы в асинхронных двигателях
9.3.1 Общие представления о переходных процессах в асинхронных двигателях
9.3.2 Пуск асинхронного двигателя в ход
9.4. Переходные процессы в синхронном генераторе при коротком замыкании
9.4.1. О постоянстве потокосцеплений в сверхпроводящем контуре
9.4.2. Симметричное внезапное короткое замыкание СГ
9.4.3. Апериодическое внезапное короткое замыкание СГ
9.4.4. Переходные и сверхпереходные индуктивные сопротивления
9.5. Вопросы для самопроверки и контроля знаний

Здесь Вы можете оставить свой отзыв

Чтобы оставить отзыв на товар Вам необходимо войти или зарегистрироваться

Электрическая корабельная тяга | инновационные судовые приводы

Бесшумность и полное отсутствие мелких частиц: это основные преимущества полностью электрического или работающего от аккумулятора электронного двигателя для кораблей и лодок. Двигатели работают полностью от перезаряжаемых литий-ионных аккумуляторов, без каких-либо дизельных двигателей.

Преимущества судового решения с аккумуляторным питанием от Baumüller заключаются, с одной стороны, в интеллектуальной общей концепции, основанной на многолетнем опыте компании в области судовых двигателей, а с другой стороны, в высокоэффективном синхронном моторы. Таким образом, приводная система достигает степени эффективности более 9.5%.

Baumüller является партнером верфей, системных интеграторов и судовладельцев, а также независимым поставщиком комплексных систем.

► Узнайте больше о наших морских решениях на Baumüller Motion Arena!

►Эффективность в поле зрения! Гибридная или электрическая силовая установка корабля — это не ракетостроение — это то, что вам нужно рассмотреть

Инновационный электрический привод корабля как комплексное решение

В сотрудничестве с такими партнерами, как производители аккумуляторов, специалисты по системному проектированию компании Baumüller создают комплексные решения для приводов и систем автоматизации, а также оснащают судовые приводы собственными моментными двигателями, преобразователями и блоками управления, а также другими устройствами. Комплексное решение Baumüller включает в себя электродвигатели, масштабируемые литий-ионные батареи с системами управления энергопотреблением, шкафы управления и блоки управления подруливающими и гребными винтами. Интегрированные системы автоматизации, которые связаны со всеми другими подсистемами через шину CAN и Ethercat, используются для контроля и управления полностью электрическим приводом и вспомогательными системами на борту. Аккумуляторная система привода дополнена двумя дизельными аварийными агрегатами. Это предписанные законом безопасные приводы, которые обеспечивают маневренность даже при разряженном аккумуляторе и поэтому спроектированы с резервированием.

Полностью электрический внутренний водный транспорт для работы без выбросов

Электрификация MS Ceresio является частью масштабного проекта по электрификации судоходства на озерах Тичино. Совместный проект Baumüller и Società Navigazione del Lago di Lugano (SNL) направлен на то, чтобы к 2035 году весь флот SNL полностью работал на электричестве и без выбросов. Модернизация построенного в 1931 году MS Ceresio с дизельным двигателем , ознаменовало начало проекта, за которым последовали другие корабли.

С этой целью Baumüller поставляет новаторские приводные системы для «Проекта 20-35», тем самым устанавливая вместе с SNL новые стандарты водного транспорта на швейцарских озерах.

MN Ceresio: от дизельного до полностью электрического

Я согласен с тем, что мне может быть показан внешний контент,
что означает, что личные данные могут быть переданы на сторонние платформы.
Подробнее об этом читайте в нашей политике конфиденциальности.

Концепция интеллектуального привода: электрический паром с минимальным весом и минимальным пространством для установки

Первый полностью электрический пассажирский паром в Азии, Qi-Fu No. 1, оснащен эффективным приводом Baumüller. Компания Baumüller использует на пароме концепцию привода powerMELA, которая является совместной разработкой с компанией Sensor-Technik Wiedemann. Эта децентрализованная концепция электродвигателя и встроенного преобразователя частоты впечатляет своей компактностью. Таким образом, система привода требует минимального места для установки и весит всего около 300 кг вместе с двигателем, инвертором и трансмиссией. Благодаря инновационной концепции прямого охлаждения двигатель обладает очень высокой удельной мощностью, а благодаря своей способности к рекуперации, т. е. способности восстанавливать энергию при торможении, он отвечает всем требованиям эффективной системы.

Инжиниринг, аппаратное обеспечение, сервис – все из одних рук

Помимо приводов, Baumüller Group также предлагает экспертные знания по планированию проектов, блоки управления, концепции обслуживания и многое другое, таким образом, являясь долгосрочным партнером на протяжении всего жизненного цикла морских двигательных установок.

Наш полный пакет с партнерами включает:

Измерение фактического состояния
Проект
Предложение с запросом на финансирование
Конверсия на верфи
Ввод в эксплуатацию
Проверка финансирования институтом

Для морского оборудования необходима функциональная надежность и доступность компонентов. Сервисные специалисты Baumüller обладают обширным опытом в области технического обслуживания, ремонта и модернизации систем электропривода в морском секторе.

Ни к чему не обязывающий запрос – Свяжитесь с нашим специалистом!

Каталожные номера:

Наши двигатели для судовых приводов

Судовые двигатели DST2
DS2

Наши средства управления для судовых приводов:

Платформы управления

Наш морской сервис:

Морской сервис

Полностью электрические суда | Скоростной козел

Модельно-ориентированное проектирование и моделирование бортовых энергосистем полностью электрических судов

Полностью электрические суда (AES) и гибридные решения обычно включают интегрированную энергосистему (IPS), соединяющую источники питания, нагрузки, системы накопления энергии и модули электродвижения (EPM) в зональной системе распределения электроэнергии.

Огромная сложность таких морских энергетических систем требует этапа тщательной оценки и проверки, а также проведения интеграционных испытаний и моделирования, чтобы гарантировать взаимодействие многих электронных частей, прежде чем строить реальный корабль.

Подход к проектированию на основе моделей помогает ускорить разработку элементов управления в этих крупномасштабных проектах, заблаговременно выявляет недостатки конструкции и значительно сокращает время ввода в эксплуатацию и тестирования фактического прототипа.

«С помощью Simulink, Simscape и HDL Coder мы можем разрабатывать модели объектов и развертывать их непосредственно на ПЛИС для проведения тестов HIL; это серьезный и бескомпромиссный способ моделирования крупномасштабных систем силовой электроники».
Генри Бренгель, Леонардо DRS

Моделирование в реальном времени необходимо для получения точных результатов при имитации сложных энергосистем, включая высокодинамическое поведение таких компонентов, как преобразователи, выключатели и нагрузки.

Simulink ^® Real-Time™ в сочетании с Simscape™ Electrical™ упрощает моделирование в реальном времени переходных процессов в энергосистемах, включая отказы или внезапные изменения нагрузки.

Использование инструментов MathWorks ^® вместе с оборудованием Speedgoat позволяет беспрепятственно интегрировать многодоменные физические компоненты в единый рабочий процесс.

Возможные сценарии моделирования и тестирования:

Стабильность бортовой системы распределения электроэнергии
Стратегия управления энергопотреблением (EMS)
Управление гибридными системами накопления энергии (HESS) с батареями и ультраконденсаторами
Планирование нагрузки и балансировка
Централизованная система управления питанием (PMS), контролирующая все задействованные части
Виртуальный ввод в эксплуатацию
Учебная платформа для операторов

Многоядерная поддержка:

Распределите любую крупномасштабную модель предприятия на несколько ядер ЦП, используя преимущества параллельных вычислений.

Назначьте разные частоты дискретизации для каждого раздела многодоменной модели моделирования, включая тепловые и механические процессы с медленным поведением и электрическими компонентами с высокой частотой переключений.

Аппаратное обеспечение в цикле:

Разработайте и проверьте программное обеспечение контроллера, моделируя компоненты предприятия, такие как датчики или приводы, на целевой машине в реальном времени и проверьте любые возможные условия отказа, которые были бы слишком дорогостоящими или даже вредными при работе на вашем реальном оборудовании.

⮕ Узнайте больше о HIL Simulation

Сценарии отказов:

Сократите время ввода в эксплуатацию и подготовьте свою систему к окончательной морской сертификации, протестировав все возможные сценарии эксплуатации, включая отказы системы и износ компонентов, чтобы проверить поведение системы питания на ранней стадии проекта.

⮕ См. наши модули ввода-вывода с вставкой ошибок

Ресурсы

Веб-семинар по моделированию и симуляции электрических кораблей:

Узнайте, как моделировать архитектуру электрических кораблей, используя многодоменное физическое моделирование с Simscape Electrical™ и Simulink ^® Real-Time™ на проверенном примере Двухзонная судовая система электроснабжения MVDC.

⮕ Узнать больше

Модель Simulink для электрокораблей с двумя зонами постоянного тока:

Загрузить Simulink ^® модели двухзонной бортовой энергосистемы MVDC, чтобы получить непосредственное представление о возможностях моделирования и тестирования архитектуры электрических судов в реальном времени, а также о том, как рабочий процесс на основе моделей может ускорить ваши проекты разработки.