Повышение эффективности технической эксплуатации судовых электроприводов

• Автор: Бурков, Алексей Федорович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 340 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 РАЗРАБОТКА ЕДИНОЙ КЛАССИФИКАЦИИ СУДОВЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ
1Л Классификация общепромышленных электроприводов
1.2 Эксплуатационные особенности и основные требования, предъявляемые к судовым электроприводам
1.3 Разработанная классификация судовых электроприводов
1.3.1 Общие сведения
1.3.2 Общая классификация судовых электроприводов
1.3.3 Специальная классификация судовых электроприводов
1.4 Выводы
2 АНАЛИЗ ОПЫТА ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ
СУДОВЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ
2.1 Использование электроприводов на судах
2.1.1 Общие сведения
2.1.2 Обзор основных систем судовых электроприводов
и их компонентов
2.2 Анализ опыта эксплуатации судовых электроприводов
2.2.1 Основные положения технической эксплуатации
судовых электроприводов
2.2.2 Анализ опыта технической эксплуатации судовых электроприводов
2.3 Выводы
3 РАЗВИТИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ СУДОВЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ
3.1 Исследование систем управления электроприводов
3.1.1 Общие сведения
3.1.2 Обзор и анализ способов коммутации электрических цепей переменного тока электроприводов
3.2 Гибридные системы управления судовых электроприводов
3.2.1 Силовая часть комбинированных систем управления многоскоростных электроприводов
3.2.2 Элементные базы и схемы силовых модулей полупроводниковых коммутаторов
3.2.3 Динамические режимы работы коммутационных аппаратов
3.2.4 Комбинированные системы управления многоскоростных электроприводов
3.2.5 Пример технической реализации комбинированных систем
3.3 Выводы
4 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ
РЕЖИМОВ СУДОВЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ
4.1 Общая характеристика. Методы исследований эксплуатационных
режимов работы судовых электроприводов
4.2 Динамические эксплуатационные режимы работы судовых электроприводов
4.3 Статические эксплуатационные режимы работы судовых электроприводов
4.3.1 Статические симметричные режимы работы судовых электроприводов
4.3.2 Статические несимметричные режимы работы судовых электроприводов
4.4 Анализ работ в области математического моделирования несимметричные режимов электроприводов
4.5 Динамическая система электроприводов при исследованиях несимметричные режимов работы
4.5.1 Моделирование трехфазных асинхронных электродвигателей
4.5.2 Моделирование силовых модулей
4.5.3 Математическая модель электроприводов с комбинированными системами управления

4.6 Выводы
5 ИССЛЕДОВАНИЯ НЕСИММЕТРИЧНЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ СУДОВЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ
5.1 Формирование данных для аналитических исследований
нештатных режимов работы электроприводов
5.2 Аналитические исследования нештатных режимов работы
судовых электроприводов
5.3 Физическое моделирование нештатных режимов работы
судовых электроприводов
5.4 Анализ результатов исследований нештатных режимов работы
судовых электроприводов
5.5 Выводы
6 ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ В СПЕЦИАЛЬНЫХ РЕЖИМАХ РАБОТЫ СУДОВЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ
6.1 Задачи исследований
6.2 Особенности расчета контактных систем контакторов
6.3 Электромагнитные расчеты контактных аппаратов
6.3.1 Математическое описание магнитных систем контакторов
6.3.2 Расчет характеристик электромагнитных механизмов
6.4 Методика и алгоритмы расчетов контактных аппаратов
для специальных режимов работы
6.5 Выводы
7 ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ РЕГУЛИРУЕМЫХ СУДОВЫХ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ
7.1 Основные положения теории надежности применительно
к судовым автоматизированным электроприводам
7.2 Определение законов распределения отказов судовых
электроприводов с релейно-контакторными схемами управления
7.3 Надежность судовых автоматизированных электроприводов

вых механизмов с «легкими» переходными режимами. Время динамической работы этой группы ЭП несоизмеримо мало со временем работы ЭП в статических режимах. К первой группе принадлежат рулевые ЭП, ЭП СН (машинных механизмов (топливных, масляных, охлаждающих насосов и т. д.), общесудовых систем (пожарных насосов, трюмных вентиляторов и пр.)) и др.
Требования, предъявляемые к таким ЭП, определяются в зависимости от их функционального назначения.
Ко второй группе относятся ЭП режимов работ, соответствующих преимущественно условному обозначению Б2. Такие приводы отличаются во многих случаях более «тяжелыми» условиями работы в переходных режимах. Примерами ЭП второй группы являются ряд ЭП ГПМ (общесудового назначения (траповых лебедок, шлюпочных лебедок и т. д.), машинных подъемников (тельферов и пр.), ЭП ЯШМ (якорных механизмов со швартовными барабанами (брашпилей), шпилей, швартовных лебедок)) и др. Многие ЭП второй группы должны иметь автоматические тормозы нормально заторможенного типа.
Требования, предъявляемые к ЭП ЯШМ, нормирует Российский морской регистр судоходства [9]. К характерным из них относятся следующие.
Мощность ЭД ЯМ должна обеспечивать непрерывное выбирание в течение 3 0 мин одной якорной цепи с якорем нормальной держащей силы со скоростью не менее 0,15 м/с при определенном тяговом усилии. Скорость выбирания якорной цепи должна измеряться на длине двух смычек, начиная с момента, когда три смычки находятся в подвешенном состоянии. При подходе якоря к клюзу привод должен обеспечивать скорость выбирания цепи не более 0,17 м/с. Рекомендуемая скорость втягивания якоря в клюз - не более 0,12 м/с.
Привод ШМ должен обеспечивать непрерывное выбирание швартовного троса при номинальном тяговом усилии с номинальной скоростью в течение не менее 30 мин. Скорость выбирания троса с помощью швартовной головки при номинальном тяговом усилии должна быть не более 0,30 м/с.
Для отрыва якоря от грунта привод ЯМ должен обеспечивать в течение двух минут создание в цепи на одной звездочке тягового усилия не менее 1,5 расчетного без какого-либо требования к скорости.