Опубликовано

Какие электромоторы применяются на палубных механизмах

Палубные электромеханизмы (технические данные, мощность режимы работы) электрическая схема одного из механизмов

Якорный шпиль относится к палубным электромеханизмам. На ледоколе 2 якорных шпиля и расположены они в носовой части ледокола, непосредственно двигатели расположены на 5 палубе в носовой части судна. Так как шпили идентичные то ограничимся схемой и техническими данными электродвигателя одного из шпилей.

ТТХ — №114600, тип IPB1280, Uн=380В, Iн=114/120/106 A, Pн=27/22/56кВт, n-340/700/1450 об/мин.

ЭД гидратолкателя-тип 1PF3080-2VW28, Uн=220/380B, Iн=1.6/0/95A, Pн-27/22/56кВт, n-2700 об/мин, класс изоляции В.

Якорные шпили имеют три режима работы, которые используют в 4 стадиях работы якорного шпиля. 1 стадия — ледокол под действием электропривода якорного шпиля движется с небольшой скоростью к месту заложения якоря, то есть втягивает в себя якорную цепь. Усилие 1 стадия длится до момента поднятия последнего свободно лежащего звена якорной цепи. 2 стадия — натяжение цепи возрастает и достигает максимума. 3 стадия — натяжение цепи остается максимальным, при этом двигатель может остановиться, а так как ледокол движется, то образуется слабина цепи и двигатель возобновляет свою работу. При прохождении судна над местом заложения грунта происходит выворачивание якоря и отрыв его от грунта. 4 стадия — поднимается свободно провисающий якорь.

Рис. 11 Электросхема якорно-швартовного шпиля

Рис. 12 схема кабелей якорно-швартовного шпиля

Электроприводы палубных механизмов и рулевых устройств

Судовое электрооборудование расположено на самых разных пространствах судна и в разных помещениях.

Место расположения электрооборудования определяется видом механизма.

Например, электроприводы палубных механизмов – якорно-швартовных и грузовых устройств, траповых и шлюпочных лебедок, расположены на открытых палубах и подвержены прямому воздействию воды.

Электроприводы механизмов, расположенных в машинном отделении, например, пожарных насосов, насосов, обеспечивающих работу главного двигателя, лишены прямого воздействия воды, но остаются под воздействием остальных неблагоприятных факторов – повышенной влажности, вибрации, ударов и др.

Электрооборудование, расположенное в ЦПУ – разного рода системы управления и контроля, а также главный электрораспределительный щит, работают в наиболее комфортных условиях, т.к. помещение ЦПУ отапливается (или охлаждается, в зависимости от района плавания) и вентилируется.

Условные обозначения категорий размещенияэлектрооборудования на судне приведены в таблице

Категории размещенияэлектрооборудования на судне

Обозначение категории места Характеристика места размещения электрооборудования
На открытом воздухе
На открытом воздухе или в помещениях, где колебания температу ры и влажности воздуха незначительно отличаются от колебаний на открытом воздухе
В помещениях с естественной вентиляцией без искусственного климата
В отапливаемых или охлаждаемых и вентилируемых помещениях
В помещениях с повышенной влажностью, где возможно длитель- ное наличие воды или частая конденсация влаги на стенах или потолке

Основные сведения

Судовое электрооборудование будет работать надежно, если оно не только правильно сконструировано, но и правильно используется.

СЭО используется правильно, если оно соответствует условиям работы судового механизма, устройства и т.п.

Поясним сказанное на примере условий работы электродвигателей.

Например, электродвигатели насосов и вентиляторов работают с постоянной нагрузкой, при неизменном токе.

В то же время электродвигатели грузоподъемных механизмов работают в более тяжелых условиях – с частыми пусками, сопровождающимися бросками тока.

Ясно, что использовать в грузоподъемных механизмах электродвигатели, предназначенные для насосов или вентиляторов нельзя – они быстро сгорят.

Если, наоборот, использовать для насосов или вентиляторов электродвигатели, предназначенные для грузоподъемных механизмов, можно, но нецелесообразно – они окажутся недоиспользованными по мощности, т.к. вместо работы в тяжелых условиях (с бросками токов) они станут работать в легких (с постоянной нагрузкой).

Иначе говоря, каждому виду СЭО соответствует «свой», определенный режим работы. Тот или иной режим работы электрооборудования полностью зависит от технологических условий работы механизма. Иначе говоря, механизм «навязывает» электрооборудованию (например, электродвигателю) свои условия работы – как работает механизм, так должен работать и электродвигатель.

Приведем основные сведения, связанные с понятием «режим работы электрооборудования», применительно к электродвигателям.

Это объясняется тем, что основную часть производимой на судне электроэнергии ( до 85…90% ) потребляют именно электродвигатели.

Международная система классификации режимов работы электродвигателей

Режим работы электродвигателей — это установлен­ный порядок чередования периодов, характеризуемых величиной и продолжительностью нагрузки, отключений, торможения, пуска и реверса во время его работы.

Для иллюстрации этих режимов работы используют нагрузочные диаграммы, представляющие собой зависимость параметра, характеризующего нагрузку приводного двигателя от продолжительности t отдельных циклов, со­ставляющих работу электропривода в течение определенного пе­риода времени.

К параметрам, характеризующим нагрузку приводного двигателя электропривода, относят:

1. полезную мощность Р;

2. полезный момент (момент на валу) М;

3. силу потреб­ляемого тока I.

Существующие международные стандарты устанавливают 8 режимов работы электрооборудования, обозначаемых S1…S8.

Существующие международные стандарты устанавливают 8 режимов работы электрооборудования, обозначаемых S1…S8

Режимы работы электрооборудования

Название режима Обозна- чение Примеры судовых электроприводов
Продолжительный S1 Вспомогательные механизмы ГД, вентиляторы МО и трюмные, рулевое устройство
Кратковременный S2 Лебедки шлюпочные и траповые, якорно-швартовные устройства
Повторно-кратковремен- ный S3 Грузоподъемные механизмы ( лебедки, краны, порталы )
Повторно-кратковременный, с определенным числом включений в час S4 Грузоподъемные механизмы ( лебедки, краны, порталы )
Повторно-кратковременный, с электрическим торможением S5 Грузоподъемные механизмы ( лебедки, краны, порталы )
Перемежающийся с длительностью цикла 10 мин S6
Повторно-кратковременный с частыми реверсами при электрическом торможении S7 Грузоподъемные механизмы ( лебедки, краны, порталы )
Перемежающийся с двумя и более частотами вращения S8

На судах, в основном, применяются электрооборудование первых трех режимов, а именно:

1. продолжительного S1;.

2. кратковременного S2;

3. повторно-кратковременного S3.

Используемые на транспортных судах рулевые электроприводы отличаются боль­шим многообразием. Это связано с конструктивными особенностя­ми рабочего органа, режимом работы основного электрооборудо­вания, видом механических связей между исполнительным элект­родвигателем и рулем, степенью автоматизации управления и т. д.

Ниже приводится разделение рулевых электроприводов по группам в соответствии со следующими основными признаками:

1. По гидродинамическим особенностям руля.

Руль определяет не только управляемость судна, но и нагрузку рулевого электропривода и возможные режимы его работы.

На морских транспортных судах в ка­честве кормовых рулей в настоящее время чаще используются обыкно­венные рули, которые разделяются по таким признакам:

а ) по форме пера и степени компенса­ции:

1. простые;

2. балансирные;

3. полубалансирные.

б ) по профилю руля:

1. пластинчатые;

2. удобообтекаемые ( профильные ).

Профильность руля сравнительно мало влияет на нагрузочные характеристики привода, но является важным элементом, улучшающим ходкость судна, уменьшая общее сопротивление его движению.

Ком­пенсация руля используется для общего уменьшения момента на баллере, что облегчает условия работы рулевого электропривода.

Вместе с тем при компенсированном руле ограничивается количество точек закрепления пера руля, что снижает прочность и надежность рулевого комплекса.

Поэтому на судах ледового плавания, ледоколах стремятся применять простые рули, ось вращения которых проходит по передней кромке, что обеспечивает возможность увеличения числа подшипни­ков на рудерпосте для создания наиболее прочного подвижного сочле­нения.

2. По типу механической передачи между рабочим органом и рулевым

исполнительным двигателем (ИД).

Вид передаточного механизма определяет характер работы рулевого ИД, степень его энергетического использования и особенности электрифицирован­ной системы управления.

Рулевые электромеханические (РЭМ) приводы — секторные, редукторные. В них рулевой ИД жестко через кине­матический механизм связан с баллером руля.

Управление переклад­кой производится непосредственным включением и отключением дви­гателя, характер работы которого прерывистый.

Регулирование пере­кладки производится посредством изменения частоты вращения рулево­го ИД.

Рулевые электрогидравлические ( РЭГ ) при­воды. В них рулевой ИД непрерывно вращает насос, от которого при необходимости перекладки происходит управляемая подача рабочей жидкости на гидравлическую рулевую машину.

В настоящее время ис­пользуются рулевые машины плунжерные, лопастные, с качающимися цилиндрами.

В зависимости от принятого принципа регулирования пода­чи масла на рулевую машину (объемного или дроссельного) применя­ются насосы переменной или постоянной подачи.

Для более мощных систем характерен объемный принцип регулирования, осуществляемый посредством специального электрического или электромеханического сервопривода.

В кинематике сервопривода для целей эффективности регулирования подачи масла насосом применяются: рычажные, кулач­ковые и электрические дифференциалы.

При дроссельном регулирова­нии подача масла происходит включением золотника с ручным или электромагнитным приводом.

Таким образом, в РЭГ-приводах регулирование перекладки руля происходит на гидравлической стороне механизма передачи при посто­янном вращении вала исполнительного электродвигателя. В качестве последних применяются наиболее простые и дешевые асинхронные ма­шины с короткозамкнутым ротором. Управление ими заключается толь­ко в дистанционном пуске при изготовке рулевого приводя к действию.

3. По степени автоматизации управления рулевые электропри­воды разделяются на приводы:

1. простого;

2. следящего;

3. автоматиче­ского действия.

Простое действие или управление по времени.

При простом управления в качестве органов управления используют кнопки «Лево руля», «Право руля» или вертикально расположенный рычаг управления ( «джостик» ).

Руль перекладывается все то время, пока нажата одна из кнопок или рычаг выведен из нейтрального положения ( наклонен в нужную сторону ). Перекладка пре­кращается, если отпустить кнопку или вернуть рукоятку поста в исходное — нулевое по­ложение. Отсюда название – управление по времени.

Об угловом состоянии руля в каждый момент времени судят по рулевому указателю — аксиометру.

Таким образом, простое управление является неавтоматизированным.

Следящее действие или управление по пути.

При следящем управления в качестве органа управления используют штурвал поста управления в рулевой рубке.

При повороте штурвала на определенный угол в необходимую сторону ( влево или вправо относительно нулевого положения ) перо руля повернется на такой же ( или пропорциональный ) угол и автоматически остановится.

Иначе говоря, перо руля повторяет поворот штурвала, как бы следит за движением штурвала, отсюда название – следящее управление.

При этом угол поворота пера руля тем больше, чем больше угловое расстояние (путь), описанное штурвалом, отсюда второе название – управление по пути.

Из сказанного следует, что каждому положению штурвала после отработки соответствует определен­ное положение руля.

Таким образом, следящее управление является полуавтоматическим – на первом этапе управления участвует человек (поворачивает вручную штурвал), на втором — используются элементы автоматики (сельсин-датчик руля в румпельном отделении), обеспечивающие автоматическую (без участия человека ) остановку руля.

Аксиометр является средством дополнительного контроля положения руля.

Автоматическое действие. Рулевой привод обеспе­чивает выполнение заданной программы перемещения судна. В част­ном, наиболее простом случае, решается задача стабилизации судна на прямом курсе.

В качестве органов управления используются элементы автоматики: сельсины-трансформаторы ( поста управления в рулевой рубке, пера руля в румпельном отделении, насоса Холла в исполнительном механизме), тахогенераторы и др.

Как выбрать встроенный пылесос?

«Занимаясь системами центрального пылеудаления уже более 18 лет, наша компания накопила огромный опыт и знания в проектировании, монтаже и обслуживании систем вакуумной пылеуборки. По многочисленным просьбам наших клиентов, постараемся ответить на многие вопросы, а также помочь сделать правильный выбор встроенного пылесоса».

Руководитель компании Watermen
В. Степанов

Встроенный пылесос, что это такое?

Встроенный пылесос – это стационарный агрегат, являющийся основным элементом системы центрального пылеудаления. Система выполняет функции обычного пылесоса, но обходит традиционную бытовую технику по мощности, весу, удобству, шуму и надежности.

Система центрального пылеудаления отличается от традиционных пылесосов, тем, что в убираемом пространстве существует только один канал перемещения воздуха – из зоны уборки на улицу с промежуточным сепарированием пыли в стационарном блоке. При использовании обычных бытовых пылесосов происходит не только засасывание пыли, но и сдувании пыли с остальной , еще не очищенной площади уборки. В результате чего в убираемом помещении происходит подъем мелкой пыли в воздух, ее циркуляция и потом вторичное осаждение на поверхности помещения.

Принцип работы встроенного пылесоса очень прост. Мощным потоком вакуума (обычно превышающим показатели самых современных традиционных пылесосов в 3-10 раз) по сетям антистатического трубоповода, которые зачастую встраивают в стяжки пола или стены, с легкостью удаляется даже самая въедливая пыль и пылевые за пределы помещения. Основную часть загрязнений (98%) сепарирует сам встроенный пылесос, а остальную (2%) – мелкодисперсную пыль удаляет через выхлоп на улицу. Сама уборка происходит посредством подключения шланга длинами от 6 до 15 метров в пневморозетку, размещенную на стене или в полу. Пневморозетка по виду напоминает электрическую. Пылесос включается автоматически. Оператор уборки лишь чувствует мощь всасывания и не слышит никакого шума от самого пылесоса.

Преимущества встроенных пылесосов перед традиционными

  1. Встроенный пылесос не поднимает пыль в помещении. Мелкая, невидимая человеческому глазу пыль, но хорошо известная людям с аллергической болезнью, не циркулирует в воздухе, так как в убираемом помещении отсутствует выхлоп воздуха от работы двигателя пылесоса. Поэтому встроенный пылесос — отличное решение для людей, которые имеют проблемы с аллергией и астмой.
  2. Встроенный пылесос мощнее, чем обычный, что значительно экономит время уборки, бережет ковровые и другие покрытия.
  3. Низкий уровень шума встроенного пылесоса. Из-за удаленного расположения агрегата пылеудаления от места уборки, оператор не слышит шума от работы двигателей пылесоса.
  4. При эксплуатации встроенного пылесоса не требуется применять большие усилия при перемещении самого агрегата. Оператор лишь управляет уборочным шлангом (от 6 до 15 м), который имеет вес до 1 кг.
  5. Встроенный пылесос бережет вашу мебель и предметы интерьера. При перемещении обычного пылесоса происходит постепенная порча покрытия.
  6. Простота управления. Вставил шланг в розетку и пылесось! Опорожнение контейнера с пылью производится 1 раз в год (зависит от интенсивности уборки. Срок рассчитан на уборку 2 часа в неделю).
  7. Долговечность и надежность. Ресурс агрегата встроенного пылесоса (профессиональный пылесос) — 20 000 – 40 000 часов, что значительно превосходит традиционные бытовые пылесосы (800-1000 ч.). Системы надежны и не требуют дорогостоящего технического обслуживания. Инвестируя в центральную систему пылеуборки, можно не возвращаться к проблеме уборки многие годы.

Какие встроенные пылесосы бывают?

Сердцем центральных встроенных пылесосов является мотор — двигатель. Классифицируя встроенные пылесосы по типу двигателя (мотора), следует выдетить три основных типа:

1. Пылесосы с обводными двигателями

Обводной двигатель – это коллекторный мотор, охлаждающийся воздухом из внешней окружающей среды. Воздух для охлаждения поступает за счет работы дополнительного вентилятора на всасывающем патрубке наружного воздуха. Преимущества обводного двигателя встроенного пылесоса заключается в высокой надежности. К недостаткам можно отнести повышенную шумность работы, а также обязательную фильтрацию угольной пыли от щеток статора для препятствования попадания черной «сажи» от щеток в помещение, в котором установлен силовой агрегат.

2. Пылесосы с прямоточными двигателями

Прямоточный двигатель — это мотор, охлаждаемый воздухом из пылепровода, который поступает в двигатель после сепарации крупных частиц в мусороприемнике и последующего очищения фильтрами тонкой очистки. После охлаждения очищенный и теплый воздух выводится через выхлоп. Пылесосы с прямоточным двигателем потребляют меньше электроэнергии (на 30-40% по сравнению с обводными моторами), не выбрасывают «сажу» от угольных щеток в помещение, имеют компактные размеры при аналогичной мощности. Несмотря на все плюсы в пылесосах такого типа необходимо уделять внимание на загрязнение фильтра и наполнение мусороприемника.

3. Встроенные пылесосы с асинхронными двигателями

Асинхронный двигатель – это безщеточный мотор, который вращает свой ротор за счет магнитного поля, который создается в результате подачи напряжения на обмотку статора.

Встроенный пылесос, с асинхронным мотором, обладает значительно большим ресурсом работы в отличие от пылесосов с прямоточными или обводными двигателями. Ресурс асинхронного мотора составляет 20 000 часов. (обычный пылесос — 1000-1500 часов).

Преимущества такого мотора очевидны: долговечность , возможность регулирования частоты вращения и мощности двигателя.

К недостаткам таких моторов следует отнести их дороговизну, шумность (75-80 дБ), большие габариты.

Все перечисленные двигатели могут быть установлены каскадно, как последовательно так и параллельно.

  • Последовательное расположение моторов . Двигатели, скомбинированные в силовом блоке, соединены последовательно. Линия выхлопа из первого двигателя становится входной линией для второго. Последовательное соединение моторов создает более высокое разряжение (сила всасывания) – на 50-65% больше, чем у пылесоса с одним двигателем.
  • Параллельное расположение моторов – соединение двух моторов в «параллель». Оба мотора работают в паре и увеличивают воздушный поток в трубопроводе в 2 раза, при том же разряжении, что создает один мотор. Данный метод расположения моторов обычно используется при пылеуборке двумя операторами одновременно.

Классификация встроенных пылесосов по типу уборки

Сухая уборка

В основном на рынке представлены встроенные пылесосы для сухой уборки помещений. Центральный пылесос для сухой уборки устраняет пыль через шланг по встроенной трассе пылепровода в резервуар по сбору пыли, расположенный на силовом блоке пылесоса. Пыль складируется и извлекается из пылесборника после его наполнения.

Мокрая Уборка

Моющие встроенные пылесосы (с влажной уборкой) не только позволяют убирать пролитую жидкость, но и выполнять чистку ковровых покрытий с применением моющих средств. Данный тип пылесосов в большинстве случаев имеет в своей конструкции отвод загрязнений напрямую в канализацию. Данная технология позволяет избежать расходных материалов при опорожнении мусороприемника, что несомненно является плюсом для владельца. Но при использовании данной системы есть ряд нюансов, которые необходимо учесть при выборе данного типа пылесоса.

Комбинированная уборка

Встроенные пылесосы комбинированного типа это наиболее оптимальный с инженерной точки зрения вариант пылеуборки. При комбинированном типе уборки агрегаторный узел представляет собой комбинацию основного силового аппарата и сепарирующей емкости, расположенной перед основным блоком. Раздельное размещение позволяет убрать от силового агрегата с электрическим двигателем и автоматикой емкость, которая предварительно сепарирует воду, мокрую пыль и крупные частицы. Мелкая пыль проходит в основной блок, очищается при помощи фильтров и выбрасывается наружу.

Классификация встроенных пылесосов по типу фильтрации

  1. Встроенные пылесосы с циклонной фильтрацией. Поток воздуха с частицами загрязнений, поступающий в пылесос, осаждается в специальный пылеприемник за счет центробежной силы. Крупная грязь оседает, а мелкодисперсная пыль с потоком воздуха выводится через двигатель наружу. Преимущества встроенного пылесоса с очисткой циклонного типа заключаются в том, что нет фильтрующих элементов, которые при загрязнении необходимо менять. Простота конструкции. Недостатки таких встроенных пылесосов: необходимо внимательно следить за емкостью пылесборника. При переполнении, существует вероятность попадания крупных частиц загрязнения в лопасти двигателя, что может привести к поломке. Так как нет фильтров, в двигатель попадает не полностью очищенный воздух, что приводит к отложениям на крыльчатке мотора, приводящим к снижению мощности, а также к уменьшению ресурса мотора. Не очищенный выхлоп загрязняет окружающую среду, а зачастую, и окна соседей.
  2. Встроенные пылесосы с традиционной фильтрацией. Загрязнения, проходя через трассу пылепровода, попадают в мусороприемник центрального пылесоса, а поток воздуха с остатками мелкой пыли, проходя через фильтрующие элементы, выводится на улицу. Некоторые модели с традиционной фильтрацией обладают сменными фильтрами, что несет последующие затраты при эксплуатации. При работе пылесоса с загрязненным фильтром происходит снижение мощности, а также появляется дополнительная нагрузка на работу двигателя. Сегодня также существуют модели центральных пылесосов с многоразовыми фильтрами, которые легко моются под проточной водой и устанавливаются обратно, не доставляя пользователю неудобства, связанные с тратами времени и денег на покупку новых фильтров.
  3. Пылесосы с комбинированной фильтрацией. На сегодняшний день существуют современные аппараты, которые предлагают своему владельцу выбирать наиболее удобный тип фильтрации пылесоса. При помощи несложных операций можно переключить работу встроенного пылесоса на работу с циклонной фильтрацией или на фильтрацию с помощью пылевого пакета из микрофибры.

Синхронные двигатели малой мощности (микродвигатели)

Здравствуйте, дорогие читатели! Чтобы понять, что такое маломощные синхронные движки, следует разобраться в том, что такое синхронные двигатели вообще.

Такой движок отличается от привычного нам асинхронного принципиально иным типом ротора. У него ротор состоит из маломощного магнита (либо электромагнита).

Наименование «синхронный» такой движок получил по причине того, что скорости вращения полей ротора и статора у него одинаковы. Кроме того, отличие «синхронников» в том, что они имеют возможность значительного опережения токовой фазой фазы напряжения. Кроме того, эти устройства отличаются постоянством частоты вращения вне зависимости от нагрузки. Маломощные же двигуны отличаются от остальных лишь конструктивными особенностями ротора, обычно не имеющего возбуждающей обмотки и щеточного узла.

Чтобы возникал момент вращения, ротор таких моторов изготавливают из материалов магнита-твердого типа, после чего он проходит однократное намагничивание путем воздействия сильного импульсного поля.

Результатом этого воздействия становится надолго сохраняющаяся намагниченность полюсов. Если же применяется материал магнита мягкого типа, то ротор изготавливается такой формы, чтобы магнитопровод имел разное радиальное магнитное сопротивление. Агрегаты, имеющие постоянные магниты, оснащаются ротором цилиндрической формы явнополюсного типа, изготовленным из магнита твердого материала и короткозамкнутой стартовой обмоткой.

Синхронные гистерезисные двигатели

Эти устройства оснащены роторами, выполненными из сплава магнитотвердого типа, имеющего гистерезисную петлю значительной ширины. Разница между ними и устройствами, оснащенными магнитами постоянного типа в том, что у последних ротор предварительно намагничивают, а у гистерезисных он намагничивается от вращающегося магнитного поля статора. Моторы этого типа могут работать и синхронным и асинхронным способом (правда, последним только на малом показателе скольжения).

Кроме того, эти моторы отличает очень большой стартовый момент, плавный вход в режим синхронизма, малая токовая конфигурация (ее границы лежат в пределах 20-30 процентов) в момент перехода от режима холостого хода в режим КЗ.

У этих моторов характеристики лучше, нежели у реактивных, у них простая конструкция, они надежны и малошумны в работе, у них небольшие размеры и вес. Их мощность не превосходит 4 сотни ватт, они изготавливаются как на полсотни герц, так и на иные частотные показатели. Они могут иметь и одну и две скорости.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *