Назначение и основные элементы рулевого электропривода. Расчет и выбор исполнительного электродвигателя

Определим среднеквадратический момент двигателя при следовании судна по курсу:

где α и β – коэффициенты, учитывающие ухудшение условий охлаждения.

7. Таким образом, выбранный двигатель удовлетворяет условиям нагрева как в режиме маневрирования, так и режиме удержания судна на заданном курсе:

M_экв1 = 5,055 кГ∙м < M_н = 5,2 кГ∙м

M_экв2 = 3,12 кГ∙м < M_н = 5,2 кГ∙м

10. Расчет и выбор преобразователя

1. Определим мощность генератора:

где

– коэффициент загрузки двигателя, .

2.Выбираем генератор типа П-59М с данными:

·  P_н  = 7 кВт;

·  U = 220 В;

·  I = 31,8 A;

·  n = 1450 об/мин;

·  η = 81 %;

·  Исполнение – брызгонепроницаемое.

3. По мощности возбуждения:

4. Выбираем возбудитель типа П-28М с данными: P_н = 1 кВт; U = 220 В; I = 4,5 А;

η = 77,5 %;

исполнение – брызгонепроницаемое.

5. По мощности приводного двигателя:

6. Выбираем приводной двигатель типа АМ-60-1 с данными: P = 11 кВт; n = 1415 об/мин. U = 220 В; I = 7 А; η = 84 %; cos φ = 0,83; λ_м = 2,2; исполнение- тоже брызгонепроницаемое.

11. Разработка принципиальной схемы управления рулевого электропривода

Для схемы управления рулевым электроприводом по системе Г-Д с питанием приводного двигателя от сети переменного тока 380 В подобрано следующее оборудование:

1.  Исполнительный двигатель постоянного тока ИД.

2.  Трехмашинный преобразовательный агрегат, состоящий из приводного асинхронного двигателя – ПД, генератора постоянного тока – Г, возбудителя – В.

3.  Аппаратуры управления, защиты и сигнализации.

4.  Приборы контроля возбуждения и нагрузки дополнительного двигателя (вольтметр и амперметр).

Командоконтроллер с контактами К1-К8 подобран на центре положения работы (лево и право). Сопротивления P₁ – P₂ подобраны регулировочные, CD – добавочное. Выключатели ВП3 – ВП5 подобраны для включения сигнализации лампами Л3, ЛБ, ЛК о положении пера руля. Конечные выключатели ВП1, ВП2 – для отключения возбуждения генератора в предельных положениях пера руля.

Защита схемы

Согласно правилам Регистра на отключение срабатывает только защита от коротких замыканий. Для чего в схеме предусмотрены предохранители с плавкими вставками.

12. Выбор аппаратуры управления

Для управления рулевым электроприводом с питанием приводного двигателя от сети переменного тока напряжением 380 В выбираем следующую аппаратуру управления:

1.  Переключатель постов управления типа УП-5100: U = 380 В. I_н = 20 А. I_прл = 60 А;

2.  Конечный выключатель, шпиндельный типа КР-6000 на пять цепей; 2 – для разрыва цепей возбуждения генератора, 3 – для включения сигнальных ламп;

3.  Кнопочная станция типа КУ-123;

4.  Линейный контактор типа КМ2315 величины на номинальный ток 30А, три главных контакта, один вспомогательный;

5.  Реле промежуточное типа МКУ 48Т, 4 размыкающихся и 4 замыкающихся контактов, номинальное напряжение катушек 220В, cos φ = 0,5;

6.  Предохранитель силовой цепи типа ПДС 2, номинальный ток предохранителя I=20 А, тип плавкой вставки ПВД2, номинальный ток плавкой вставки;

7.  Тепловые реле для защиты ТРТ-153, I_н = 230 А;

8.  Амперметр М 1500, пределы измерений 0-500, класс точности 1, угол шкалы 230 градусов;

9.  Вольтметр – Э140/1, пределы измерений 0-250, класс точности 1,5.

10.  Командоконтроллер КВ-24A.

13. Расчет и выбор питающего кабеля и установочного автомата

По тепловой нагрузке согласно таблицы может быть выбран кабель с сечением 6мм².

Однако ток отсечки автомата по формуле

Определим пусковой ток электродвигателя

где: P_н  = 7 кВт – номинальная мощность. K_I – кратность тока при пуске; η_н – КПД двигателя.

Ток осечки автомата должен быть:

 А

Для обеспечения защиты ток кабеля должен быть:

В соответствии с таблицей выбираем кабель, сечением 4 мм²: тип КНР 3х4мм², допускаемы ток I_доп = 65 А, с медными жилами и резиновой изоляцией в поливинилхлоридной масло-бензиностойкой, коррозионностойкой, не распространяющей горение оболочке.

Выбираем автомат серии B20 1P с I_н = 100 А с током установки I_ср = 22,2 А с максимальными электромагническими расцепителями.

14. Обслуживание и уход за рулевым электроприводом

Техническое обслуживание электропривода и его осмотр производится в определенные сроки, которые указаны в ППТОР. Периодичность осмотров и контроля технического состояния электродвигателей напрямую зависит от длительности эксплуатации, температурного режима, количества пусков, нагрузок в процессе эксплуатации.

Осмотр включает в себя проверку температуры нагрева двигателей, а также контроль за отсутствием посторонних и пожароопасных предметов вблизи двигателей, их пуском и остановкой согласно инструкции, предотвращением работы двигателей вхолостую.

При проведении технического обслуживания электроприводов обязательно контролируется температура нагрева электродвигателей, напряжение электросетей, проверяется уровень масла в подшипниках, реостатах и пусковой аппаратуре, внимательно следят за исправностью ограждений, которые предотвращают прикосновения к вращающимся элементам электроприводов, занимаются наружной очисткой и мелким ремонтом при необходимости.

В связи с тем, что повреждения электродвигателя чаще всего случаются