CC BY
11ловой ключ 3 откроется, и преобразовательная ячейка 1 будет периодически подключаться к источнику питания 4. Как только нагрузка 5 окажется подключенной к вторичной обмотке силового трансформатора 2, на выходе датчика нуля 8 тока нагрузки появится сигнал логической единицы, фиксирующий появление тока нагрузки. Этот сигнал приведет мультивибратор 9 в исходное состояние, а через элемент ИЛИ 10 воздействует на управляющий вход силового ключа 3. Силовой ключ 3 откроется и преобразовательная ячейка 1 окажется подключенной к источнику питания 4 до тех пор, пока не произойдет отключение нагрузки 5.
Частота и скважность появления сигнала логической единицы на выходе мультивибратора 9 может легко регулироваться в зависимости от типа нагрузки.
При отсутствии нагрузки, например, при неработающем холодильнике, преобразователь переходит в ждущий режим, его входной ток становится равен нулю и аккумуляторная батарея не разряжается.
Дальнейшим развитием схемы рис. является система управления ИПН, обеспечивающая работу нескольких электроприемников от Одного преобразователя. Когда работает один из них, другой отключен от источника энергии. Эта схема позволяет обеспечить работу, например, двух холодильников от одного источника, причем мощность ИПН определяется мощностью только одного холодильника.
Применение таких систем позволяет значительно продлить срок службы аккумуляторной батареи, уменьшить установочную мощность преобразователя и, следовательно, снизить его стоимость и повысить к. п. д. и коэффициент использования.
ТО THE QUESTION OF EFFICIENCY INCREASE OF PULSE CONVERTERS
V. V Alexandrov, V. /. Samuleev
Questions of pulse converter efficiency increase in secondary power supplies are considered in the article. The circuits providing the increase of efficiency and operating ratio of converters are given in the article.
УДК 621.314
В. В. Александров, к. т. и., профессор.
В. И. Самулеев, к. т. н., профессор.
Н. М. Гурьянов, аспирант, ВГАВТ.
603950, Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5а.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ГЭУ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНДУКТИВНО-ЕМКОСТНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ В КАЧЕСТВЕ ИСТОЧНИКА ТОКА
В данной статье рассматриваются вопросы создания структурной схемы математической модели для исследования эксплуатационных и аварийных режимов ГЭУ с индуктивно-емкостным преобразователем.
Анализ существующих на данный момент схемных решений и исследований показывает, что работа гребной электрической установки (ГЭУ) с использованием индуктивно-емкостного преобразователя (ИЕП) изучена недостаточно. Индуктивно-
Судовая и промышленная энергетика
емкостной преобразователь обладает замечательным свойством преобразовывать источник синусоидального напряжения в источник синусоидального тока, который не зависит от нагрузки ИЕП. ГЭУ с ИЕП имеет преимущества по сравнению с такими схемами ГЭУ, как Г-Д, ТПЧ-Д и пр., так как не ухудшает качество судовой электроэнергии в плане высших гармоник, имея только первую (основную), пятую и седьмую, которые легко можно компенсировать известными средствами.
Рис. 1. Принципиальная схема ГЭУ, построенная но системе СГ-ИЕП-ВН-ГЭД:
ИЕП - иидуктивно-емкостной преобразователь; ВН - выпрямитель неуправляемый;
М - гребной электродвигатель постоянного тока; ОВД - обмотка возбуждения двигателя.
Более того, указанная схема ИЕП-ГЭД не требует обычных электрических защит, которые применяются в других схемных решениях. В таких установках ток имеет постоянную величину (даже в аварийных режимах). КПД и коэффициент мощности таких ГЭУ очень высоки. Это и ряд других показателей делают ГЭУ с ИЕП в качестве источника тока весьма перспективным направлением развития ГЭУ.
Система СГ-ИЕП-ВН-ГЭД позволяет:
- плавно изменять частоту вращения ГЭД в широких пределах и получать требуемые механические характеристики, т. е. удовлетворяет самым тяжелым условиям, в которых приходится действовать гребному винту и гребному электродвигателю (ГЭД};
- с помощью сигналов малой мощности управлять ГЭД;
- производить реверс гребного винта изменением направления магнитного потока ГЭД, т. е. изменением направления его тока возбуждения;
- допускать постоянную частоту вращения тепловых двигателей во всех режимах работы ГЭУ.
Математическая модель ГЭУ, построенная по системе СГ-ИЕП-ВН-ГЭД, включает модели следующих ее элементов; СГ (синхронный генератор); возбудитель генератора; первичный приводной двигатель с автоматическим регулятором частоты; ИЕП; неуправляемый выпрямитель в соответствии с уравнениями его внешних характеристик; ГЭД постоянного тока; возбудитель ГЭД; гребной винт; устройства связи между моделями элементов.
Структурная схема математической модели ГЭУ, построенной по системе СГ-ИЕП-ВН-ГЭД, приведена на рис. 2.
Рис.2. Структурная схема математической модели ГЭУ по системе СГ-ИЕП-ВН-ГЭД:
СГ - синхронный генератор; АРН - автоматический регулятор напряжения;
ПД с АРЧ - приводной двигатель с автоматическим регулятором частоты.
Такая модель позволяет моделировать нормальные и нестандартные эксплуатационные и аварийные режимы работы ГЭУ посредством изменения в моделях элементов и в модели ГЭУ в целом интересующих параметров и величин в соответствии с рассматриваемыми ситуациями.
Указанное решение по системе СГ-ИЕГ1-ВН-ГЭД, по нашему мнению, является перспективным при модернизации ледоколов с ГЭУ на постоянном токе.
Список литературы
[1] Баранов А.П., Раимов М.М. Моделирование судового электрооборудования и средств автоматизации. - СПб.: Элмор, 1997. - 232 с.
[2] Быков А.С., Башаев В В., Малышев В.А., Романовский В.В. Гребные электрические установки атомных ледоколов. - СПб.: Элмор, 2004. - 320 с.
[3] Воскобович В.Ю.. Королева Т.Н., Павлова В.А. Электроэнергетические установки и силовая электроника транспортных средств. - СПб.: Элмор, 2001. 384 с.
[4] Самулеев В.И., Хватов О.С. Математическое моделирование электропривода с машинами постоянного тока. - Н. Новгород: Издательство ВГАВТ, 2002. - 36 с.
MODELLING OF THE PROPULSION SYSTEM WITH THE USE OF INDUCT ANCE-CAPACITANCE CONVERTER AS A SOURCE OF CURRENT
V. V. Alexandrov, V. I. Samuleev, N. M. Guryanov
The questions of the creation of the block diadram of mathematical model for the research of operational and emergency operation of propulsion systems with the inductance-capacitance converter are considered in the article.
