Кафедра «Судовые автоматизированные электроэнергетические

 

 

системы»

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине «Гребные электрические установки» (специальность 26.05.07)

Тема: РАСЧЕТ ГРЕБНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ.

Вариант 7

 

Выполнил: студент Марков М.И. Проверил: преподаватель Федотов Ю.В.

Санкт-Петербург 2016 г.

Введение...................................................................................................................... 3

1. Разработка схемы главного тока ГЭУ. Определение режимов работы ГЭУ 4

2. Расчет и построение характеристики гребного винта при работе на свободной воде и на швартовых............................................................................................................................... 6

2.1 Расчёт и построение кривой постоянной мощности 6

3. Определение мощности и выбор гребных электродвигателей 8

4. Определение мощности и выбор генераторов ГЭУ 9

5. Расчет и выбор первичного двигателя........................................................... 10

Библиографический список.................................................................................. 11

\ f

1. Разработка схемы главного тока ГЭУ. Определение режимов

работы ГЭУ

Задание на курсовую работу по ГЭУ:

Вариант 7

Тип судна - танкер;

Число генераторов - 1;

Число двигателей - 3;

Включение электрических машин - последовательное;

Момент номинальный - 1200 Нм; H<L 6'J. V И QU НТ Частота вращения - 500 об/мин

Если ГЭУ имеет несколько генераторов или двигателей, то возможно иметь разные варианты схем соединения электрических машин между собой. Переключение с одной семы на другую осуществляется с помощью селекторных переключателей. Все переключения производятся при снятом напряжении генераторов. Это предотвращает обгорание контактов.

Для предотвращения случайных переключений селекторного

:Т

переключателя, когда напряжение на генераторе не снято, предусмотрена блокировка в виде электромагнитного стопора, катушка которого включается на напряжение работающего генератора. Если напряжение не снято, то

; ~ а)

электромагнитный стопор не даст вам повернуть вал селекторного переключателя.

В нашем случае рассмотрим схему главного тока с тремя генераторами

\ ') * ■ 1 ■ i V •

и тремя электродвигателями (Рис.1), включенными последовательно.

| • i

Современная гребная электрическая установка (ГЭУ) представляет собой комплекс, состоящий из первичных двигателей, генераторов, гребных электродвигателей и движителей. Каждая составная часть этого комплекса может иметь несколько типовых форм. Например, первичные двигатели могут быть 4 типов (паровые турбины, газовые турбины, дизели, газовые двигатели), гребные электродвигатели — 4 типов (двигатели постоянного тока, синхронные двигатели, асинхронные двигатели, синхронно­асинхронные двигатели), движители — 3 типов (гребные винты, гребные

у ъ &^[1].< ' i V

колеса, гребные ротаторы) и т. д. Гребные установки могут отличаться по числу гребных валов, числу главных генераторов, гребных электродвигателей и их взаимной связи между собой. Таким образом, число факторов, определяющих характер гребной электрической установки, становится настолько значительным, что количество возможных сочетаний измеряется несколькими тысячами. Такое исключительное богатство сочетаний представляет собой чрезвычайно благоприятный фактор, позволяющий вести проектирование гребной электрической установки весьма гибким образом, учитывая удовлетворение самых разнообразных требований. Однако это обстоятельство может привести и к отрицательным результатам. При ограниченности времени, приходящегося на разработку того или иного проекта, лишь опытный конструктор в состоянии будет правильно ориентироваться во всем разнообразии форм исполнения установки и выбрать действительно оптимальные параметры для отдельных ее частей. Для менее опытных конструкторов не исключена опасность, что они, будучи не в состоянии из-за ограниченности времени проделать достаточное число вариантов, ограничатся интуитивным или качественным подходом к выбору этих параметров и получат далеко не оптимальные результаты.

; ь - i! >< ч

Рис. 1.1 Схема главного тока. Режимы работы рассмотрены в таблице 1.1 Таблица 1.1

 

С хфх* ылс waaa Г5У	Q!	q: Ьз	O'	Q- Iq* k' Iq'-Iq’?	QiObl!
1. Нормальный режим
2. Ходовой режим на свободной воде
X
X
X
3. Аварийный режим с выходом из строя двух двигателей
X X
X X
X X

 

2. Расчет и построение характеристики гребного винта при работе на свободной воде и на швартовых

Для построения характеристики момента на свободной воде М_св = /(?г) используют номинальную точку с координатами М_н; п_н.

Характеристика гребного винта на свободной воде строится с помощью формулы/у) M_CBi = kj * n?, где (1)

Мсв.ном 1200

= 0,0048

500²

ном

 

Подставляя в формулу различные величины п, получим соответствующие

величины М_св.

Таблица 2.1 п                       Мсв

 

Для построения характеристики на швартовах используют формулу:/р

г ^ ■

/с = = 0.0096

² п²_н 500²

Таблица 2.2 п                         Мшв       216]

 

 

2.1 Расчёт и построение кривой постоянной мощности

Р₍ = Р„ - М-^-Мн-Ч,,

_r#, =

П; Таблица 2.3 ni                         Mi               1714,29   1333,33   1090,91

 

По данным таблиц 2.1-2.3 строим характеристики гребного винта

и постоянной мощности.

М пт

М Нм

		У....
		М СВ
		Ри
		П, ОО/ШШ

 

 

Рис 2.1 Характеристики гребного винта и постоянной мощности

 

 

784,92

= 2636,91 кВт

0, 95 * 0,94

 

Где:

N = 3 - количество электродвигателей

Р_ном.дв — 784,92 пт номинальная мощность электродвигателя;

Лсети - 0-95 - 0,97 - потери в сети; г]_дв = 0,94 - КПД электродвигателя.

Из каталога выбираем генератор: [~ 2⁷

А-714А

Р_ном.с — 2800 кВт - номинальная мощность генератора;

U_Hом.с = 900 В - номинальное напряжение генератора;

/_ном.с ⁼ 3080 А - номинальный ток генератора; г]_с — 0,93 - КПД генератора;

^пном ⁼ Ю00 об/мин - номинальная частота вращения генератора.

 

 

Ue - '

 

 

	^ном.П.ДВ

 

 

Где:

Phom.g ⁼ 878,97 кВт - номинальная мощность генератора; ^ном.с = 0,93 - КПД генератора.

Из каталога выбираем первичный двигатель:

Cummins QSK95-G4

Р_ном.пд — 3000 кВт - номинальная мощность двигателя; ^пд = 0,95 - КПД двигателя;

Пномпд - 1000 об/мин - номинальные обороты двигателя;

Библиографический список

1. Полонский В.И. Гребные электрические установки морских судов. М. Транспорт. 1968.

2. Гребные электрические установки: Справочник/ Е.Б. Айзенштадт, Ю.М. Гилерович, Б.А. Горбунов, В.В. Сержантов. - 2-е изд., перераб. и доп. - JL: Судостроение, 1985. - 304 с., ил.

3. Электронный каталог дизель-генераторов http://www.energointegra.ru

3 ' < О

S. >[,ами

к'. ~Л

! •¹