CC BY-NC
48
СУДОВЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ
В. П. Александров, Б. А. Скворцов
Филиал «ЦНИИ СЭТ» ФГУП «Крыловский государственный научный центр», Санкт-Петербург
СУДОВАЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ С ТУРБОГЕНЕРАТОРАМИ ДВУХ РАЗЛИЧНЫХ ЧАСТОТ
Объект и цель научной работы. Целью исследования является улучшение технических характеристик судовой электроэнергетической системы переменного напряжения с турбогенераторами (ТГ) двух различных частот, в которой в качестве одного из них используется ТГ синхронного типа, а другого - ТГ асинхронного типа с фазным ротором. Причем в цепь трехфазной обмотки ротора ТГ асинхронного типа включен обратимый преобразователь частоты (ОПЧ). Оба ТГ расположены на одном валу с приводной паротурбинной установкой без промежуточного понижающего редуктора и вращаются с повышенной частотой вращения Ю; = 628 рад с-1 (6000 об/мин). Электроэнергия, генерируемая обоими ТГ, распределяется при помощи двух электросетей переменного напряжения. Одна - высокого напряжения (до ~10,5 кВ) повышенной частоты 100 или 200 Гц - предназначена для питания системы электродвижения, а другая - низкого напряжения (~3х400 В) промышленной частоты 50 Гц - для питания общесудовых потребителей.
Материалы и методы. Описаны структура и принцип работы рассмотренной ЭЭС. Получены аналитические соотношения, позволяющие определять расчетную полную мощность ОПЧ и рассчитывать суммарный коэффициент гармонических составляющих Ки кривой фазной электродвижущей силы в электросети промышленной частоты.
Основные результаты. Технические результаты исследования состоят в возможности исключения из состава паротурбинной установки промежуточного понижающего редуктора, в существенном уменьшении (~ на 50 %) расчетной полной мощности ОПЧ и в улучшении качества электроэнергии в электросети промышленной частоты с обеспечением Ки < 3-4 %.
Заключение. Полученные результаты могут найти применение при создании электроэнергетических систем для крупнотоннажных судов с турбогенераторными источниками электроэнергии.
Ключевые слова: судовая электроэнергетическая система, турбогенератор синхронного типа, турбогенератор асинхронного типа с трехфазной обмоткой ротора, обратимый преобразователь частоты, электросеть низкого напряжения промышленной частоты, суммарный коэффициент гармонических составляющих.
Авторы заявляют об отсутствии возможных конфликтов интересов.
Для цитирования: Александров В.П., Скворцов Б.А. Судовая электроэнергетическая система переменного напряжения с турбогенераторами двух различных частот. Труды Крыловского государственного научного центра. 2017; 4(382): 89-94.
УДК 621.31:629.5 БОТ: 10.24937/2542-2324-2017-4-382-89-94
SHIP POWERPLANTS
V. Aleksandrov, B. Skvortsov
TSNII SET branch of Krylov State Research Centre, St. Petersburg, Russia
VARIABLE-VOLTAGE MARINE ELECTRIC POWER SYSTEM WITH TURBOGENERATORS OF TWO DIFFERENT FREQUENCIES
Object and purpose of research. The purpose of this study is to improve performance parameters of variablevoltage marine electric power system with turbogenerators (TGs) of two different frequencies, one of these TGs being synchronous, another one asynchronous, with phased rotor. The circuit of three-phase rotor winding of the asynchronous TG includes a reversible frequency converter. Both TGs are installed at the same shaft with their driving steam turbine (without the intermediate reducing gearbox) and rotate at the increased frequency of raj = 628 rad s-1 (6000 RPM). The electric power generated by both TGs is distributed by two variable-voltage circuits. One of these circuits has high voltage (up to ~10.5 kV) and increased frequency (100 or 200 Hz), and is intended to feed the electric propulsion system. Another circuit has low-voltage (~3x400 V) and the industrial frequency (50 Hz) and serves to provide power to all-ship consumers.
Materials and methods. The paper describes the structure and the operation principle of the electric power system under investigation. It also provides the analytical relationships serving to determine design full power of the reversible frequency converter and to calculate the total coefficients of harmonic components, KUr for the curve of the phased electromotive force in the industrial-frequency circuit.
Main results. The study has shown that intermediate reducing gearbox can be omitted in the steam turbine plant design, which significantly (by ~50 %) reduces total design power of the reversible frequency converter and improves the quality of the electric power in the industrial-frequency circuit while ensuring Kif < 3-4 %.
Conclusion. These results could be used in development of electric power system for large ships with turbogenerator-based power plants.
Key words: marine electric power system, synchronous turbogenerator, asynchronous turbogenerator with three-phased rotor winding, reversible frequency converter, low-voltage industrial-frequency circuit, total coefficient of harmonic components.
Authors declare lack of the possible conflicts of interests.
For citations: Aleksandrov V., Skvortsov B. Variable-voltage marine electric power system with turbogenerators of two different frequencies. Transactions of the Krylov State Research Centre. 2017; 4(382): 89-94 (in Russian).
УДК 621.31:629.5 DOI: 10.24937/2542-2324-2017-4-382-89-94
В последнее время у нас в стране уделяется повышенное внимание созданию ледоколов и судов ледового плавания, в частности, на ООО «Балтийский завод - Судостроение» в прошлом, 2016 году спущен на воду первый из трех запланированных универсальных атомных ледоколов типа ЛК-60Я проекта 22220 «Арктика» с изменяемой осадкой, и в настоящее время производится его достройка и оснащение электрооборудованием.
Электроэнергетическая система (ЭЭС) указанного ледокола на ряду с другим электрооборудованием включает в себя электростанцию, состоящую из двух паротурбинных установок с ТГ высокого напряжения типа ТПС-36-2М2-ОМ5 с номинальным напряжением 10,5 кВ и мощностью по 36,0 МВт, и систему электродвижения (СЭД), состоящую из трех асинхронных гребных электродвигателей (ГЭД) мощностью по 20 МВт в комплекте с преобразователями частоты [1].
Питание СЭД на рассматриваемых типах судах, как правило, осуществляется от электростанций переменного напряжения промышленной частоты 50 (60) Гц, в которых в качестве источников электроэнергии используют синхронные ТГ с частотой вращения не более 3000 (3600) об/мин [1-3].
С учетом того, что для привода ТГ в качестве первичных двигателей используются паротурбинные установки, рабочая частота вращения которых находится в пределах 628-942 рад с-1 (6000-9000 об/мин), на выходном валу турбины обычно устанавливают промежуточный понижающий редуктор [4].
Известно, что электрооборудование электростанций и электросетей, в частности, генераторы и трансформаторы, рассчитанные на повышенную частоту переменного напряжения, например, на 100 Гц или 200 Гц, могут обладать существенно
меньшими массо-объемными показателями по сравнению с аналогичным оборудованием, рассчитанным на промышленную частоту 50 (60) Гц [1, 5].
В [1-2] предлагается исключить промежуточный понижающий редуктор из состава паротурбинной установки и использовать синхронные ТГ повышенной частоты 100 или 200 Гц, вращающиеся непосредственно от вала турбины и предназначенные для питания как СЭД, так и общесудовых потребителей. При этом в состав электросети низкого напряжения (-3x400 В) промышленной частоты 50 (60) Гц вводят специальные преобразующие устройства на суммарную полную мощность общесудовых потребителей.
В настоящей статье рассматриваются принцип работы и обоснование технических преимуществ судовой ЭЭС (рис.), включающей в себя две электростанции, каждая из которых состоит из двух ТГ, вращающихся непосредственно от вала турбины с частотой ю1 = 628 рад с-1 (6000 об/мин).
В качестве одного из них используется ТГ 1 синхронного типа, а другого - ТГ 2 асинхронного типа с фазным ротором в комплекте с обратимым преобразователем частоты (ОПЧ). Электроэнергия, генерируемая в обмотке статора ТГ 1 синхронного типа, распределяется через главные распределительные щиты (ГРЩ) 4 при помощи электросети высокого напряжения повышенной частоты 100 или 200 Гц для питания СЭД и других мощных потребителей.
Электроэнергия, генерируемая в обмотке статора ТГ 2 асинхронного типа с фазным ротором, распределяется через ГРЩ 5 при помощи электросети низкого напряжения промышленной частоты для питания общесудовых потребителей. При этом в цепь трехфазной обмотки ротора ТГ 2 подключают ОПЧ, расчетная полная мощность которого по сравнению с преобразующим устройством в [1-2]
Рис. Структурная схема судовой электроэнергетической системы переменного напряжения с турбогенераторами трехфазных токов двух различных частот
Fig. Block diagram of variable-voltage marine electric power system with three-phase current generators of two different frequencies
14_
¡в ii -HÜ—Ф
Ф
1 - турбогенераторы синхронного типа с системой возбуждения 1.1; 2 -турбогенераторы асинхронного типа с фазным ротором; 3 - приводная турбина; 4 - ГРЩ высокого напряжения повышенной частоты; 5 - ГРЩ низкого напряжения промышленной частоты; 6 - система электродвижения с ГЭД 6.1 и преобразователями частоты 6.2; 7 - мощные потребители с каскадными преобразователями частоты 7.1; 8 - мощные потребители без преобразователей частоты; 9 - ОПЧ с согласующими трансформаторами 9.1; 10, 11, 12 -общесудовые потребители промышленной частоты; 13 - вспомогательные турбо-(дизель)-генераторы низкого напряжения промышленной частоты; 14 - ввод низкого напряжения промышленной частоты; 15 - источники бесперебойного питания; 16 -индивидуальные преобразующие устройства
1 - synchronous turbogenerators with excitation system 1.1; 2 -asynchronous turbogenerators with phased rotor; 3 - driving turbine; 4 - main switchboard of high voltage with increased frequency; 5 - main switchboard of low voltage with industrial frequency; 6 -electric propulsion system with main propulsion motor 6.1 and frequency converters 6.2; 7 - major consumers with cascade frequency converters 7.1; 8 - major consumers without frequency converters; 9 - reversing frequency converter with matching transformers 9.1; 10, 11, 12 - industrial-frequency all-ship consumers; 13 - auxiliary industrial-frequency low-voltage turbogenerators (or diesel generators) generators; 14 - low-voltage industrial-frequency terminal; 15 - uninterrupted power sources; 16 -individual converters
существенно меньше, и составляет ориентировочно 50 % от суммарной полной мощности общесудовых потребителей. Одновременно улучшается качество электроэнергии в указанной электросети с обеспечением суммарного коэффициента гармонических составляющих Кц, не более 3-4 %.
В предлагаемой судовой ЭЭС (рис.) присутствуют также вспомогательные турбо-(дизель)-генераторы 13 низкого напряжения промышленной частоты 3x400 В; 50 Гц, выходные зажимы которых подключены к ГРЩ 5 низкого напряжения промышленной частоты, а также вводы 14, к которым подключают, при необходимости, внешние вспомогательные или аварийные источники электроэнергии низкого напряжения промышленной частоты.
Причем некоторые ответственные общесудовые потребители 10 снабжаются источниками беспе-
ребойного электропитания 15, необходимыми на период времени пуска и подключения вспомогательных турбо-(дизель)-генераторов 13 низкого напряжения промышленной частоты. А некоторые общесудовые потребители 11 с регулируемыми параметрами электроэнергии снабжаются индивидуальными преобразующими устройствами 16.
Рассматриваемая судовая ЭЭС работает следующим образом.
Предварительно при помощи приводной турбины 3 осуществляют пуск и разгон ТГ 1 синхронного типа и размещенного на одном валу ТГ 2 асинхронного типа до частоты вращения Ю1 = 60^1 /р\ = = 628 рад с-1 (6000 об/мин), где р\ - число пар полюсов обмотки возбуждения постоянного тока.
В результате взаимодействия магнитного поля вращающейся обмотки возбуждения постоянного
тока с обмоткой статора ТГ 1 в последней возникает высокое трехфазное напряжение повышенной частоты ^ = юр /60 = 100 Гц (при р1 = 1) или 200 Гц (при р1 = 2), которое через соответствующие выключатели и согласующий трансформатор 9.1 поступает на вход ОПЧ 9, где преобразуется в трехфазное напряжение, регулируемое по амплитуде и частоте ¡2.
Указанное трехфазное напряжение при плавном увеличении его амплитуды и частоты от нуля до номинального значения [2н через электрические щетки и контактные кольца поступает в трехфазную обмотку ротора ТГ 2 асинхронного типа. При этом угловая частота вращения ю2 = 2п ¡2 /р2 основной волны намагничивающей силы (н.с.) от токов, возникающих в указанной обмотке, должна быть направлена в противоположную сторону относительно направления угловой частоты вращения ротора ю1 = 2п ¡1 /р [6].
С учетом того, что основная волна н.с. трехфазной обмотки ротора ТГ 2 вращается относительно ротора в номинальном режиме с угловой частотой вращения ю2 = 2п ¡2н /р2, в статорной обмотке указанная н.с. генерирует трехфазное напряжение с частотой скольжения, равной промышленной частоте £ = (ю2 - ю1)/2п = -50 Гц при условии ¡2н = 50 Гц, р2 = 1. Знак «-» обозначает генераторный режим, т.е. передачу электроэнергии со стороны трехфазной обмотки ротора во внешнюю в электросеть.
Затем электроэнергия, генерируемая в обмотках статора ТГ 1 и ТГ 2, в виде двух систем трехфазных токов различных частот /¡; поступает через выключатели соответственно на ГРЩ 4 и ГРЩ 5 в электросети соответствующей частоты.
При этом в ТГ 2 асинхронного типа после перевода его в генераторный режим с отрицательной частотой скольжения в трехфазной обмотке ротора индуктируется переменная противо-э.д.с. с частотой ¡2. Под действием этой противо-э.д.с. электроэнергия в виде трехфазных токов через контактные кольца и электрические щетки поступает в обратном направлении в ОПЧ 9.
Указанная электроэнергия после обратного преобразования в ОПЧ 9 в трехфазный ток повышенной частоты ¡1 поступает на согласующий трансформатор 9.1 и далее после синхронизации по напряжению и частоте передается в электросеть высокого напряжения повышенной частоты ¡1 = 100 или 200 Гц.
Таким образом, в предлагаемой судовой ЭЭС содержатся две электростанции каждая из которых в составе ТГ 1 синхронного типа и ТГ 2 асинхронного типа генерирует электроэнергию в виде трехфазных токов двух различных частот: высокого
напряжения (до -10,5 кВ) повышенной частоты ¡1 = 100 или 200 Гц и низкого напряжения (-3x400 В) промышленной частоты ¡5 = 50 Гц, которая затем распределяется при помощи двух электросетей переменного напряжения с соответствующими параметрами по напряжению и частоте.
Причем электропитание СЭД 6 и некоторых мощных потребителей (7, 8) как использующих каскадные преобразователи частоты 7.1, так и без них, осуществляется через ГРЩ 4 высокого напряжения повышенной частоты. Электропитание общесудовых потребителей 10-12 осуществляется через ГРЩ 5 низкого напряжения промышленной частоты = 50 Гц.
В случае отключения или выхода из строя электросети низкого напряжения вспомогательные турбо-(дизель)-генераторы 13 промышленной частоты вступают в работу в качестве аварийных источников электроэнергии и через ГРЩ 5 низкого напряжения промышленной частоты осуществляют электропитание общесудовых потребителей 10-12.
Кроме того, предусмотрена возможность стояночного или аварийного электропитания общесудовых потребителей 10-12 через вводы 14 ГРЩ 5 низкого напряжения промышленной частоты от внешних источников электроэнергии, например, береговых или от ЭЭС другого судна.
Техническое преимущество, состоящее в уменьшении расчетной полной мощности Р2 ОПЧ, которая равна полной мощности трехфазной обмотки ротора ТГ 2 асинхронного типа, определяется для угловой частоты вращения ротора ю1 = 628 рад с-1 (6000 об/мин) в соответствии с [6] по формуле
Р2 = 5-РТГ2 = -0,5 • РТГ2 • 100 % = -50 % • РТГ2,
(1)
где РТГ2 - расчетная полная мощность ТГ 2 асинхронного типа, равная суммарной полной мощности общесудовых потребителей; 5 = (ю2 - ю1)/ю1 = = -0,5 - скольжение ротора в относительных единицах (знак «-» обозначает передачу электроэнергии в электросеть).
Техническое преимущество улучшения качества электроэнергии в электросети промышленной частоты 50 Гц состоит в уменьшении суммарного коэффициента гармонических составляющих Кц, который в соответствии с ГОСТ 32144 -2013 определяется по формуле
к„ = -
Еу
(2)
где Е - амплитуды временных гармонических составляющих фазной э.д.с. в обмотке статора ТГ 2
асинхронного типа, которые определяются по формуле [6]:
Ev = 4,44 fv Hiklo6.v
кстФ v
(3)
2sin v-
kcv = '
2t1
Фv
2^o F^k %M5 L
F = lJîwL
1 èv Л2об.^ 2a'
nvpL
(4)
Обмоточный коэффициент как для трехфазной обмотки статора к1об^, так и для трехфазной обмотки ротора к2обЛ, определяется произведением двух составляющих [6]:
где Фу - магнитный поток у-ой пространственной гармоники в воздушном зазоре одной фазы трехфазной обмотки ротора; № - суммарное число витков в фазе обмотки статора; к1обл, - обмоточный коэффициент у-ой гармоники э.д.с. обмотки статора;
k1o6.v = k1yv ' k1 pv 1 k2o6.v = k2yv ' k2pv J
(5)
где к1(2)уУ = 81пуР1(2)п/2 - коэффициент укорочения шага обмотки статора (ротора); п
- коэффициент скоса пазов;
П • V — Ьг - ширина паза статора.
V = (6л ± 1) < 40 - порядок спектра временных гармоник (ГОСТ 32144-2013), который обычно определяется с учетом первых шести л = 0, 1, 2, 3...6.
Магнитный поток Ф„ обусловленный н.с. FфV от токов в трехфазной обмотке ротора, определяется по формулам [6]:
sin v-
k1(2) pv
2m1
- коэффициент распре-
4(2) Sin
где т1(2) - полюсное деление статора (ротора); 15 - активная длина пакета ротора; к2об^ - обмоточный коэффициент v-ой гармоники н.с. обмотки ротора; №2 - суммарное число витков в одной фазе обмотки ротора; 5 - воздушный зазор; - коэффициент воздушного зазора; кц - коэффициент, учитывающий насыщение магнитной цепи ротора; V = (6л ± 1) - порядок спектра пространственных гармоник от н.с. обмотки ротора; 12а - амплитуда фазного тока в обмотке ротора.
2тЦ1(2)
деления обмотки статора (ротора); Р1(2) = Л(2) /т1(2) - относительный шаг обмотки статора (ротора); у1(2) - шаг обмотки (витков катушки, катушечной группы) по пазам; цц2) = ^1(2) /2р2т1 -число пазов ^1(2) на один полюс и фазу на статоре (роторе); р2 - число пар полюсов обмотки статора (ротора); т1 - число фаз обмотки статора (ротора).
Как известно [6], амплитуды нечетных гармонических составляющих фазной э.д.с. Е могут быть существенно уменьшены как за счет распределения катушечных групп обмотки по пазам при ц > 1, так и за счет укорочения шага обмотки, например, на 1/6 или 1/12 часть шага.
В соответствии с (3) и (4) амплитуды нечетных гармонических составляющих фазной э.д.с. обмотки статора определяются при прочих равных условиях произведением обмоточных коэффициентов к1обЛ)к2обЛ, обмоток статора и ротора.
В качестве примера в таблице показаны результаты расчета коэффициентов распределения и уко-
Таблица. Результаты расчета коэффициентов распределения и укорочения шага трехфазных обмоток статора и ротора, а также обмоточных коэффициентов
Table. Calculation results: distribution and pitch coefficients for three-phase windings of rotor and stator, as well as winding coefficients
V 1 5 7 11 13 17 19 23 25 29 31
k1pv 0,958 0,205 0,158 0,126 0,126 0,158 0,205 0,958 0,958 0,205 0,158
k2pv 0,96 0,217 0,177 0,177 0,217 0,96 0,96 0,217 0,177 0,177 0,217
k1yv 0,966 0,259 0,259 0,966 0,966 0,259 0,259 0,966 0,966 0,259 0,259
k2yv 0,991 0,793 0,793 0,1305 0,1305 0,793 0,793 0,1305 0,1305 0,793 0,793
к1об.у 0,925 0,053 0,041 0,122 0,122 0,041 0,053 0,925 0,925 0,053 0,041
к2об.у 0,951 0,172 0,140 0,023 0,028 0,761 0,761 0,028 0,023 0,140 0,172
к1об.ух хк2об.у 0,880 0,009 0,006 0,003 0,003 0,031 0,04 0,026 0,021 0,007 0,007
рочения шага трехфазных (m\ = 3) обмоток статора и ротора, а также обмоточных коэффициентов для гармонических составляющих фазной э.д.с. до 31-го порядка при q1 = 4 и относительном шаге Pi = 5/6 обмотки статора и при q2 = 3 и относительном шаге р2 = 11/12 обмотки ротора.
С учетом (2)-(5) и данных таблицы суммарный коэффициент гармонических составляющих кривой фазной э.д.с. промышленной частоты 50 Гц составляет
K _ (^об.У • ^об.у ) _
ku_ I I _
^обТ • k2 об.1
_ 10-2 Д8385^ _ 1,4624 @ 1%/о. (6)
0,88 0,88
Если учесть, что при расчете коэффициентов распределения и укорочения в таблице могут быть приняты другие исходные данные для q1, q2, рь р2 и порядка гармоник фазной э.д.с., то при наихудшем варианте сочетания исходных данных значение суммарного коэффициента гармонических составляющих KU по предварительным расчетам не превышает 3-4 %.
Таким образом, предложенное техническое решение судовой ЭЭС переменного напряжения с турбогенераторами двух различных частот имеет необходимое обоснование и обеспечивает при частоте вращения ротора ю1 = 628 рад с-1 (6000 об/мин) существенное уменьшение (~ на 50 %) расчетной полной мощности обратимых преобразующих устройств в составе электросети низкого напряжения промышленной частоты 50 Гц, а также улучшение качества электроэнергии в указанной электросети с обеспечением в кривой фазной э.д.с. суммарного коэффициента гармонических составляющих KU < 3-4 %.
Библиографический список
References
1. Скворцов Б А. Единая электроэнергетическая система с системой электродвижения высокого напряжения повышенной частоты для перспективных судов с турбогенераторной энергетической установкой // Труды Крыловского государственного научного центра. 2014. № 81(365). С. 51-64. [B. Skvortsov. Integrated power system with high-frequency electric propulsion system for advanced ships with turbogenerators as power plants // KSRC Transactions. 2014. 81(365): 51-64. (in Russian)].
2. Александров В.П., Скворцов Б А, Хомяк В А. Судовая электроэнергетическая система переменного
напряжения повышенной частоты с системой электродвижения и матричными преобразователями частоты. Патент РФ №RU 2510781 С2, кл. H02J 3/34 от 17.07.2012. [V Aleksandrov, B. Skvortsov, V. Homyak Variable-voltage increased-frequency marine electric power system with electric propulsion system and matrix frequency converters. Russian Patent No. RU 2510781 С2, cl. H02J 3/34 dt. 17.07.2012 (in Russian)].
3. Айзенштадт Е.Б. и др. Гребные электрические установки. Л.: Судостроение, 1985. [Ye. Eisenstadt et al. Electric propulsion plants. Leningrad: Sudostroyeniye, 1985. (in Russian)].
4. Турбогенераторы блочные типа ТГ [Электрон. ресурс] / Сайт ОАО «Калужский турбинный завод». URL: http://oaoktz.ru. [TG-type modular turbogenerators. Web site of JSC Kaluga Turbine Plant: http://oaoktz.ru (in Russian)].
5. Постников И.М. Проектирование электрических машин. Киев: Гостехиздат УССР, 1952. [I. Postnikov. Design of electric machines. Kiev: Gostekhizdat of the Ukrainian SSR, 1952 (in Russian)].
6. ВольдекА.И. Электрические машины. М.: Энергия, 1978. [A. Voldek. Electric machines. Moscow: Energyia, 1978 (in Russian)].
Сведения об авторах
Александров Валентин Петрович, начальник отдела НИО-11 филиала «ЦНИИ СЭТ» ФГУП «Крыловский государственный научный центр». Адрес: 196128, Россия, Санкт-Петербург, Благодатная ул., д. 6. Телефон: 8 (812) 748-52-38; e-mail: krylov@krylov.spb.ru. Скворцов Борис Алексеевич, к.т.н., ведущий научный сотрудник НИО-11 филиала «ЦНИИ СЭТ» ФГУП «Крыловский государственный научный центр». Адрес: 196128, Россия, Санкт-Петербург, Благодатная ул., д. 6. Телефон: 8 (812) 748-52-40; e-mail: boris-skvorcov@yandex.ru.
About the authors
Aleksandrov, Valentin P., Head of Department, TSNII SET branch of KSRC, address: 6, Blagodatnaya st., St. Petersburg, Russia, post code 196128. Tel.: 8 (812) 748-52-38; e-mail: krylov@krylov.spb.ru.
Skvortsov, Boris A., Cand. Tech. Sc., Lead Researcher, TSNII SET branch of KSRC, address: 6, Blagodatnaya st., St. Petersburg, Russia, post code 196128. Tel.: 8 (812) 748-52-40; e-mail: boris-skvorcov@yandex.ru.
Поступила / Received: 13.07.17 Принята в печать / Accepted: 15.08.17 © Александров В.П., Скворцов Б.А., 2017
В.И. Вершинин, С.В. Махонин, В.А. Паршиков, В.А. Хомяк
Филиал «ЦНИИ СЭТ» ФГУП «Крыловский государственный научный центр», Санкт-Петербург
АЛГОРИТМ УПРАВЛЕНИЯ
ГРЕБНЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ УНИВЕРСАЛЬНОГО АТОМНОГО ЛЕДОКОЛА ПРОЕКТА 22220
Объект и цель научной работы. Объектом работы является автоматизированный частотно-регулируемый гребной электропривод, входящий в состав системы электродвижения универсального атомного ледокола, находящегося в настоящее время в стадии строительства. Цель работы заключается в разработке функциональной схемы системы управления электроприводом, в основу которой положен алгоритм векторного управления, позволяющий практически реализовать совокупность жестких требований, предъявляемых к динамическим свойствам гребного электропривода.
Материалы и методы. Исходными материалами для статьи являются научно-техническая информация, представленная в трудах, посвященных теории электропривода, а также личные наработки и многолетний опыт, накопленные авторами в ходе проведения НИР и ОКР по разработке судовых систем электродвижения. Решение поставленной перед авторами задачи базируется на методах построения частотно-регулируемого гребного электропривода как замкнутой системы автоматического регулирования, содержащей несколько каналов управления, каждый из которых в свою очередь содержит по нескольку контуров, синтезированных на принципах последовательной коррекции.
Основные результаты. К основному результату, полученному в ходе работы над статьей, следует отнести разработку системы управления гребным частотно-регулируемым электроприводом на основе асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором мощностью 20 МВт, который по быстродействию и поддержанию точности задаваемых выходных координат не уступает лучшим электроприводам отечественного и зарубежного производства.
Заключение. Ценность практических результатов, полученных авторами статьи, заключается в создании системы управления гребным электроприводом в виде совокупности блоков, производящих математические операции как с контролируемыми параметрами, так и с ненаблюдаемыми физическими координатами. Эта система принята за основу в ходе разработки программного продукта, закладываемого в микропроцессорную систему управления гребной электрической установки универсального атомного ледокола проекта 22220, находящегося в постройке.
Ключевые слова: система электродвижения, гребной электропривод, статический преобразователь, асинхронный двигатель, векторное управление, преобразование координат.
Авторы заявляют об отсутствии возможных конфликтов интересов.
Для цитирования: Вершинин В.И., Махонин С.В., Паршиков В.А., Хомяк В.А. Алгоритм управления гребным электроприводом универсального атомного ледокола проекта 22220. Труды Крыловского государственного научного центра. 2017; 4(382): 95-102.
УДК 62-83:629.561.5 DOI: 10.24937/2542-2324-2017-4-382-95-102
V. Vershinin, S. Makhonin, V. Parshikov, V. Khomyak TSNII SET branch of Krylov State Research Centre, St. Petersburg, Russia
CONTROL ALGORITHM FOR ELECTRIC PROPULSION DRIVE OF PROJECT 22220 MULTI-PURPOSE NUCLEAR ICEBREAKER
Object and purpose of research. The object of this work is automated frequency-regulated electric propulsion drive being a part of the electric propulsion system of the multi-purpose nuclear icebreaker currently under construction. The purpose of this work is to develop the functional chart of electric drive control that must be based on the vector control algorithm that would make it possible to implement the totality of tough requirements stated to the dynamics of electric propulsion drive.
Materials and methods. This paper is based on scientific & technical information available in the publications dedicated to electric drive theory, as well as on personal findings and multi-year experience accumulated by the authors during R&D projects on development of marine electric propulsion systems. To accomplish their task, the authors were relying on the methods of designing a frequency-regulated electric propulsion drive as a closed automatic regulation system with several control channels, each of these channels, in its turn, consisting of several circuits synthesized as per the principles of successive correction.
Main results. The main result obtained in the work on this paper is development of the control system for frequency-regulated electric propulsion drive based on asynchronous motor with 20 MW squirrel-cage rotor that equals the best Russian and foreign electric drives in terms of response speed and accuracy of maintaining specified output coordinates.
Conclusion. The value of the practical results obtained by the authors is in development of the control system for electric propulsion drive as a totality of units performing mathematical operations with both controllable parameters and non-observable physical coordinates. This system is the basis for development of the software to be used in the microchip-based control system of electric propulsion plant for Project 22220 multi-purpose nuclear icebreaker currently under construction.
Key words: electric propulsion system, electric propulsion drive, static converter, asynchronous motor, vector control, conversion of coordinates.
Authors declare lack of the possible conflicts of interests.
For citations: Vershinin V., Makhonin S., Parshikov V., Khomyak V. Control algorithm for electric propulsion drive of Project 22220 multi-purpose nuclear icebreaker. Transactions of the Krylov State Research Centre. 2017; 4(382): 95-102 (in Russian).
УДК 62-83:629.561.5
В настоящее время в ООО «Балтийский завод - Судостроение» производится строительство универсального атомного ледокола проекта 22220. Ледокол предназначается для круглогодичной проводки крупнотоннажных транспортных судов во льдах толщиной 2,9 м. Эксплуатация ледокола предполагается в западном и восточном районах Арктики. Ледокол имеет водоизмещение 33530/22540 т. Система электродвижения ледокола (СЭД) содержит три электропривода гребных винтов с распределением мощности 1:1:1. Суммарная пропульсивная мощность на валах СЭД составляет 60 МВт.
Функционирование СЭД ледокола характеризуется рядом специфических особенностей, таких как необходимость регулирования как частоты вращения гребных винтов в широком диапазоне, так и мощности, частыми изменениями направления вращения, скачкообразными набросами и сбросами статического момента нагрузки на гребных валах, большими перегрузками по моменту в режиме стоянки под током и в режиме фрезерования льда. Перечисленные выше особенности предопределили ряд специфических требований к СЭД ледокола. Эти требования в части функционирования были сформулированы на стадии, предшествующей техническому проектированию, следующим образом. Каждый электропривод СЭД ледокола должен обеспечивать:
■ дискретное (число ступеней равно 10) регулирование частоты вращения гребного винта в диапазоне от 7,5 до 50 об/мин при направлении вращения «ВПЕРЕД» и от -7,5 до -50 об/мин при направлении вращения «НАЗАД»;
■ поддержание постоянства частоты вращения гребного винта на каждой ступени с точностью до 1 об/мин;
Б01: 10.24937/2542-2324-2017-4-382-95-102
■ вращение с частотой 2-4 об/мин при работе в режиме проворота вала;
■ дискретное (число ступеней равно 10) регулирование мощности на валу гребного винта в диапазоне от 2 до 20 МВт как при направлении вращения «ВПЕРЕД», так и при направлении вращения «НАЗАД»;
■ поддержание постоянства мощности на валу гребного винта на каждой ступени с точностью ±20 кВт при частотах вращения в диапазоне от +/-50 до +/-80 об/мин и ±100 кВт при частотах вращения в диапазоне от +/-80 до +/-165 об/мин;
■ ограничение момента на валу гребного винта на уровне 1,6 Мн при работе в режиме фрезерования льда (длительность режима не более 30 с);
■ ограничение момента на валу гребного винта на уровне 1,8 Мн при работе в режиме заклинивания (длительность режима не более 10 с);
■ электрическое торможение при реверсе в течение 10 с (в швартовном режиме) и в течение 30 с (в режиме хода в свободной воде). Анализ вариантов возможного построения
СЭД, проведенный в процессе технического проектирования, показал, что наиболее рациональной, в наибольшей степени отвечающей перечисленным выше требованиям, является структура СЭД, построенная на основе частотно-регулируемого асинхронного электропривода с алгоритмом векторного управления. Суть этого алгоритма заключается в том, что система управления электроприводом оперирует не с реальными знакопеременными трехфазными токами и напряжениями исполнительного двигателя, а с их виртуальными аналогами. Последние исчисляются в двухфазной системе координат, вращающейся с синхронной скоростью
и сориентированной по вектору потокосцепления ротора двигателя. Введение двухфазной вращающейся системы координат приводит к тому, что виртуальные фазные токи и напряжения двигателя, вычисленные в этой системе координат, являются постоянными по знаку. При этом проекция обобщенного вектора тока статора двигателя на одну из осей (постоянная по знаку) является потокообразующей, а проекция этого вектора на вторую ось (тоже постоянная по знаку) является моментообразующей. Последнее обстоятельство позволяет производить синтез систем управления частотно-регулируемыми электроприводами, используя методы, применяемые при синтезировании многоконтоурных систем управления электроприводами постоянного тока с подчиненным регулированием (последовательной коррекцией) выходных параметров. То есть, используя алгоритм векторного управления, можно создавать частотно-регулируемые электроприводы переменного тока, по своим динамическим свойствам не уступающие лучшим электроприводам постоянного тока.
Как уже было отмечено выше, СЭД ледокола содержит три гребных винта с распределением мощности 1:1:1 и, соответственно, три гребных электропривода. Функциональная схема одного из них приведена на рис. 1.
В соответствии с функциональной схемой электропривод содержит:
а) ГЭД - гребной электродвигатель;
б) АД1, АД2 - асинхронные машины, входящие
в состав ГЭД;
в) ПЧ1, ПЧ2 - преобразователи частоты;
г) СУ ПЧ1, СУ ПЧ2 - системы управления преобразователей частоты;
д) Т1-Т4 - согласующие трансформаторы;
е) ДЧВ - датчик частоты вращения ГЭД;
ж) ДТа, ДТЬ, ДТс - датчики фазных токов, протекающих в статорных обмотках асинхронных машин АД1 и АД2;
е) Ш-Ы4 - тормозные резисторы;
з) КА - командоаппарат, посредством которого задается режим работы электропривода. Отличительные особенностями гребного электропривода, используемого в СЭД, таковы.
1. ГЭД представляет собой электромеханический агрегат, состоящий из двух асинхронных машин с короткозамкнутым ротором АД1 и АД2. Обе асинхронные машины имеют общий вал и на статоре каждой из них размещены по две трехфазных обмотки, магнитные оси которых разнесены на угол в 30 электрических градусов.
2. ГЭД, используемый в гребном электроприводе, получает питание от двух ПЧ. Оба ПЧ содержат по два силовых канала, каждый из которых нагружен на одну из четырех трехфазных обмоток, уложенных на статорах двух асинхронных машин, образующих ГЭД. Силовые каналы ПЧ содержат по два выпрямительных моста (собраны на полупроводниковых диодах по трехфазной двухполу-периодной схеме выпрямления), выходы которых соединены последовательно, и трехуровневый автономный инвертор напряжения (собранный на транзисторных модулях типа ^ВТ). Кроме того,
звено постоянного тока каждого канала содержит транзисторный модуль, посредством которого происходит подключение тормозных резисторов, на которых рассеивается активная мощность, вырабатываемая асинхронными машинами в режимах электрического торможения.
3. Силовые каналы ПЧ получают питание от трехобмоточных согласующих трансформаторов, вторичные обмотки которых соединены одна в «звезду», вторая в «треугольник». Поскольку фазные напряжения вторичных обмоток согласующих трансформаторов, соединенных в «звезду и «треугольник», сдвинуты на угол 30 электрических градусов, то суммарное выпрямленное напряжение в звене постоянного тока каждого силового канала будет иметь 12-кратную пульсацию. В связи с тем, что обмотки согласующих трансформаторов имеют разные группы соединений (Д/Т-Д-0.75-11,75 у первого и Д/У-Д-11.25-10,25 у второго), то одноименные фазные напряжения вторичных обмоток у трансформаторов сдвинуты на угол 15 электрических градусов. Поэтому частотный спектр суммарного тока, потребляемого обоими трансформаторами из судовой сети, будет соответствовать спектру тока, характерного для 24-тактной схемы выпрямления. То есть частотный спектр высших гармоник тока, потребляемого ПЧ из судовой сети, не будет содержать гармоники низкого порядка 5, 7, 11, 13, 17 и 19, что обеспечивает требуемую электромагнитную совместимость ПЧ с судовой ЭЭС.
4. Гребной электропривод представляет собой замкнутую систему автоматического регулирования, которая содержит:
■ канал поддержания постоянства потокосцепле-ния роторов асинхронных машин, образующих ГЭД, на заданном уровне;
■ канал регулирования частоты вращения ГЭД и поддержания ее постоянства на заданном уровне;
■ канал регулирования мощности на валу ГЭД и поддержания ее постоянства на заданном уровне. Каждый из каналов содержит два замкнутых
контура (внешний и внутренний), причем внутренний контур подчинен внешнему, поскольку сигнал задания для внутреннего контура формирует регулятор внешнего контура.
Алгоритмы работы ПЧ, обеспечивающие требуемые режимы функционирования гребного электропривода, реализуются в программном продукте, закладываемом в микропроцессорную систему управления ПЧ. Здесь же на функциональной схеме СУ ПЧ, приведенной на рис 2, в целях понимания принципа действия и работы ПЧ в составе гребного электропривода, программный продукт представлен аппаратными средствами в виде виртуальных блоков.
Требуемый режим работы электропривода задает КА, рукоятка управления которого, перемещаясь в направлении «ВПЕРЕД» и в направлении «НАЗАД», может занимать двадцать положений. При этом канал поддержания потокосцепления ротора функционирует во всех положениях рукоятки
ФП
P2
ПУ
ЦБ
ВР
M
®3>
Юз
зи:
Юз
Ю
PC ОМ
ЗП
v AM
ВТ
^макс
iq3C4
РТ1
РП РТ2
:С3рП id3 C5 РТ2
ld3
Ua3
БВН Цз3 БПК 2 в 3
БУ
^макс
id
M
БВНК БПК
<р 3 в 2
в ПЧ
т<
Рис. 2. Функциональная схема системы управления преобразователя частоты
Fig. 2. Functional chart of control system for frequency converter
a
c
c
Рис. 3. Структурная схема блока вычисления ненаблюдаемых координат
Fig. 3. Generalized layout of calculation unit for non-observable coordinates
управления. Канал регулирования частоты вращения ГЭД функционирует в режимах, в которых рукоятка управления КА находится в первых десяти положениях по направлениям «ВПЕРЕД» и «НАЗАД». Соответственно, канал регулирования мощности на валу ГЭД функционирует в режимах, в которых рукоятка управления КА находится следующих десяти положениях.
Поскольку СУ ПЧ1 и СУ ПЧ2 обоих преобразователей имеют идентичные схемотехнические решения, то работу электропривода, в целях простоты ее понимания, можно рассмотреть на примере одного ПЧ и одной из двух асинхронных машин, образующих ГЭД.
Как уже отмечалось выше, канал поддержания постоянства потокосцепления ротора функционирует во всех положениях рукоятки управления КА. В каждый квантованный момент времени сигналы, пропорциональные токам а 4 1С, протекающим в трехфазной обмотке статора асинхронной электрической машины, и, снимаемые с датчиков тока ДТа, ДТЬ, ДТс, поступают на входные порты блока преобразования трехфазной системы координат в двухфазную систему (БПК 3 в 2). Этот блок осуществляет математические операции по вычислению проекций (4, 1р) обобщенного вектора тока обмотки статора на оси неподвижной относительно статора системы координат а, р. Расчет производится в соответствии с выражениями
4 = 4; Ь = 1/^3(1ь - с). (1)
Сигналы, пропорциональные вычисленным значениям 4, 4 поступают на входные порты блока вычисления ненаблюдаемых координат (БВНК). В этот же блок с ДЧВ поступает информация о частоте вращения ГЭД. В блоке БВНК производятся математические операции по вычислению:
■ модуля вектора потокосцепления (умакс) ротора асинхронной машины;
■ электромагнитного момента (М), развиваемого асинхронной машиной;
■ угла поворота (У) системы координат (1, ц, вращающейся с синхронной частотой вращения ю0 и ось ( которой совмещена с модулем вектора потокосцепления ротора умакс;
■ проекций (;(, 4) обобщенного вектора тока статора на оси (1, ц вращающейся системы координат. При использовании алгоритма векторного управления проекция 1( обобщенного вектора тока статора является потокообразующей, а проекция 1ч -моментообразующей.
Структура математических операций, производимых в БВНК, их характер и последовательность показаны на рис. 3. Приводятся следующие обозначения параметров асинхронной машины: Ьш - взаимная индуктивность одноименных фаз статора и ротора;
Ь2 - индуктивность рассеяния фазы ротора; Я2 - активное сопротивление фазы ротора; рп - число пар полюсов; Р - оператор Лапласа; 5 - абсолютное скольжение.
С выхода блока БВНК сигнал, пропорциональный вычисленному (фактическому) значению модуля вектора потокосцепления ротора умакс, поступает на отрицательный порт сумматора С3, на положительный порт которого подается сигнал, пропорциональный задаваемому значению модуля вектора потокосцепления умакс3. Величина этого сигнала формируется задатчиком потокосцепления (ЗП). Разность между задаваемым и вычисленным (фактическим) значениями модуля вектора пото-косцепления ротора с выхода сумматора С3 поступает на вход пропорционально-интегрального регулятора потока (РП). Регулятор потока формирует сигнал, величина которого пропорциональна задаваемому (требуемому) значению величины потоко-образующей проекции d обобщенного вектора тока обмотки статора. Этот сигнал поступает на положительный порт сумматора С5, на отрицательный порт которого из блока БВНК приходит сигнал, пропорциональный вычисленному (фактическому) значению проекции id. Разность между задаваемым (требующимся) и вычисленным (фактическим) значениями проекций тока поступает на вход пропорционально-интегрального регулятора РТ2. Этот регулятор в свою очередь формирует сигнал, величина которого пропорциональна задаваемому (требуемому) значению проекции Ud3 обобщенного вектора выходного напряжения силового канала ПЧ на ось d вращающейся системы координат. Сформированный таким образом сигнал поступает на вход блок вычисления напряжений (БВН). На другие входы этого блока поступают сигналы, пропорциональные:
■ задаваемому (требуемому) значению проекции Uq3 обобщенного вектора выходного напряжения преобразовательного канала ПЧ (формируется каналами регулирования частоты вращения и мощности);
■ углу поворота Y вращающейся системы координат d, q относительно неподвижной системы координат а, р.
В блоке БВН производятся математические операции по вычислению задаваемых (требуемых) значений проекций Ua3, Up3 обобщенного вектора выходного напряжения преобразовательного канала ПЧ на оси а, Р неподвижной двухфазной системы координат.
Ua3 = Ud3 cos Y - Uq3sin Y;
U33 = Ud3 sin Y + Uq3 cos Y. (2)
Сигналы, сформированные в блоке БВН, приходят на входные порты блока преобразования двух-
фазной системы координат в трехфазную (БП 2 в 3). Этот блок производит математические операции по вычислению задаваемых (требуемых) величин проекций иаЗ, иьз, исЗ обобщенного вектора выходного напряжения преобразовательного канала на оси А, В, С неподвижной трехфазной системы координат.
иаЗ = иаз;
иЬЗ = -"2 иаЗ ивЗ;
исЗ =- 2 иаЗивЗ. (3)
Сигналы, пропорциональные вычисленным значениям этих проекций, поступают в блок БУ, в котором они используются для создания трехфазного широтно-импульсного модуляционного напряжения, формирующего импульсы управления транзисторными ключами автономных инверторов напряжения в преобразовательных каналах ПЧ.
Канал управления частотой вращения ГЭД функционирует следующим образом. При переводе рукоятки управления КА в одно из десяти первых положений сигнал задания частоты вращения ГЭД юЗ, изменяясь скачком, поступает на вход задатчика интенсивности ЗИ2. Последний трансформирует сигнал задания юЗ, изменившийся скачком, в сигнал задания юЗ, изменяющийся плавно, с необходимым темпом. Сигнал задания частоты вращения с выхода ЗИ2 поступает на положительный вход сумматора С2. На отрицательный вход сумматора от ДЧВ приходит сигнал ю, величина которого пропорциональна фактическому значению частоты вращения ГЭД. Разность между задаваемым и фактическим значениями частот вращения с выхода сумматора С2 поступает на вход пропорционального регулятора скорости РС, который формирует сигнал задания электромагнитного момента МЗ, необходимого для сведения этой разности к нулю. Сигнал задания электромагнитного момента, проходя через сумматор С7 (о назначении его будет сказано ниже) и ограничитель величины момента ОМ, поступает на вход блока вычислителя тока ВТ. Блок ОМ предназначен для ограничения величины задания МЗ электромагнитного момента на уровне, исключающем поломки в элементах и узлах механической части гребного электропривода. На второй вход блока ВТ приходит информация о величине модуля обобщенного вектора потокосцепления ротора умакс. Блок ВТ производит математические операции по вычислению задаваемой (требуемой) величине моментообразующей
проекции ц обобщенного вектора тока обмотки статора на ось ц вращающейся системы координат (, ц.
. = 2Мз1г
(4)
Вычисленное значение задаваемой величины этой проекции поступает на положительный вход сумматора С4, на отрицательный вход которого из блока БВНК поступает информация о фактическом ее значении (;'ц). Разность между задаваемым (требуемым) и фактическим значениями проекции обобщенного вектора тока обмотки статора поступает на вход пропорционально-интегрального регулятора тока РТ1. Регулятор тока РТ1 в свою очередь на основании полученной разности формирует сигнал на задание требуемой величины проекции ицз обобщенного вектора напряжения на выходе преобразовательного канала ПЧ на ось ц вращающейся системы координат (, ц. Сформированный таким образом сигнал поступает на вход блока вычисления напряжений (БВН). На другие входы этого блока поступают сигналы пропорциональные:
■ задаваемому значению проекции и.(в обобщенного вектора выходного напряжения преобразовательного канала ПЧ (формируется каналом поддержания постоянства потокосцепления ротора на заданном уровне);
■ углу поворота У вращающейся системы координат ( , ц относительно неподвижной системы координат а, р.
О назначении и вычислительных процессах, протекающих в блоке БВН, а также блоках БП 2 в 3 и БУ было сказано выше.
Функционирование канала регулирования мощности ГЭД и поддержания ее на заданном уровне происходит следующим образом. При переводе рукоятки КА в любое из десяти следующих положений по направлениям «ВПЕРЕД» или «НАЗАД» сигнал, величина которого пропорциональна задаваемой мощности, изменяясь скачкообразно, поступает на вход блока задатчика интенсивности ЗИ1. В этом блоке происходит преобразование сигнала задания, изменяющегося скачкообразно, в сигнал задания, изменяющийся плавно. Преобразованный сигнал задания мощности РЗ приходит на положительный вход сумматора С1, на отрицательный вход этого сумматора поступает информация о фактической мощности. Величина последней определяется в блоке вычисления мощности ВР, в который приходит информация о моменте и частоте вращения ГЭД.
Разность между задаваемым значением мощности и ее фактическим значением с выхода сумматора поступает на пропорционально-интегральный регулятор мощности РР. Последний вырабатывает сигнал, который через блок ограничения мощности ОР и пороговое устройство ПУ поступает на положительный вход сумматора С2, где суммируется с сигналом, поступающим с выхода ЗИ2. Сумма этих двух сигналов является сигналом задания частоты вращения ГЭД, при которой обеспечивается заданное значение мощности на его валу.
ПУ пропускает сигнал обратной связи на сумматор С2 только в режиме регулирования мощности, когда рукоятка КА находится в положениях, в которых сигнал, поступающий на сигнальный вход ПУ, отличен от нуля. А это происходит только в тех случаях, когда рукоятка командоаппарата находится в одном из положений от 11 до 20.
Выравнивание электромагнитных моментов, развиваемых асинхронными машинами, образующими ГЭД, производится следующим образом. Сигналы, величины которых пропорциональны электромагнитным моментам этих машин, с выходов блоков БВНК поступают на входы сумматора С1 (рис. 1), в котором они сравниваются по величине. Полученная разность с выхода сумматора С1 поступает на входы сумматоров С7 (рис. 2), в которых, в зависимости от знака, она либо прибавляется к сигналу задания момента МЗ, либо вычитается из этого сигнала. В соответствии с этим электромагнитные моменты, развиваемые асинхронными машинами АД1 и АД2, начинают изменяться до тех пор, пока не сравняются по величине.
В настоящее время гребные электроприводы, входящие в состав СЭД ледокола, уже изготовлены в филиале «ЦНИИ СЭТ» ФГУП «Крыловский государственный научный центр», прошли стендовые испытания и отправлены в ООО «Балтийский завод - Судостроение», осуществляющее строительство ледокола, для установки на ледокол и проведения швартовых и ходовых испытаний.
Библиографический список
References
1. Рудаков ВВ., Столяров ИМ, Дартау ВА. Асинхронные электроприводы с векторным управлением. Л.: Энергоатомиздат, 1987. [V. Rudakov, I. Stolyarov, V. Dartau. Asynchronous electric drives with vector control. Leningrad: Energoatomizdat, 1987. (in Russian)].
2. Соколовский Г.Г. Электроприводы переменного тока Хомяк Валентин Алексеевич, начальник отдела - главный с частотным управлением. М.: Академия, 2007. конструктор ЕЭЭС и ГЕУ филиала «ЦНИИ СЭТ» ФГУП [G. Sokolovsky. AC drives with frequency control. «Крыловский государственный научный центр». Адрес: Moscow: Akademiya, 2007. (in Russian)]. 196128, Россия, Санкт-Петербург, Благодатная ул., д. 6.
Телефон: 8 (812) 748-52-30; e-mail: krylov@krylov.spb.ru.
Сведения об авторах
Вершинин Виктор Иванович, инженер 1 категории НИО-12 филиала «ЦНИИ СЭТ» ФГУП «Крыловский государственный научный центр». Адрес: 196128, Россия, Санкт-Петербург, Благодатная ул., д. 6. Телефон: 8 (812) 748-52-38; e-mail: krylov@krylov.spb.ru. Махонин Сергей Васильевич, начальник сектора - заместитель начальника отдела НИО-12 филиала «ЦНИИ СЭТ» ФГУП «Крыловский государственный научный центр». Адрес: 196128, Россия, Санкт-Петербург, Благодатная ул., д. 6. Телефон: 8 (812) 748-52-44; e-mail: krylov@krylov.spb.ru.
Паршиков Владимир Алексеевич, начальник отдела НИО-12 филиала «ЦНИИ СЭТ» ФГУП «Крыловс-кий государственный научный центр». Адрес: 196128, Россия, Санкт-Петербург, Благодатная ул., д. 6. Телефон: 8 (812) 748-52-43; e-mail: krylov@krylov.spb.ru.
About the authors
Vershinin, Viktor I., 1st Category Engineer, TSNII SET branch of KSRC, address: 6, Blagodatnaya st., St. Petersburg, Russia, post code 196128. Tel.: 8 (812) 748-52-38; e-mail: krylov@krylov.spb.ru.
Makhonin, Sergey V., Head of Sector - Deputy Head of Department, TSNII SET branch of KSRC, address: 6, Blagodatnaya st., St. Petersburg, Russia, post code 196128. Tel.: 8 (812) 748-52-44; e-mail: krylov@krylov.spb.ru. Parshikov, Vladimir A., Head of Department, TSNII SET branch of KSRC, address: 6, Blagodatnaya st., St. Petersburg, Russia, post code 196128. Tel.: 8 (812) 748-52-43; e-mail: krylov@krylov.spb.ru.
Khomyak, Valentin A., Head of Department - Chief Designer of IEPS and Electric Propulsion Plants, TSNII SET branch of KSRC, address: 6, Blagodatnaya st., St. Petersburg, Russia, post code 196128. Tel.: 8 (812) 748-52-30; e-mail: krylov@krylov.spb.ru.
Поступила / Received: 28.03.17 Принята в печать / Accepted: 30.04.17 © Коллектив авторов, 2017
