Россия выстроит собственную навигационную систему 10 страница

При щетках, находящихся на нейтрали, ЭДС делжна быть практически равна нулю. Схема проверки нейтрали показана на рис.12.2.

Рис.17.1.Схема проверки нейтрали

Рекомендуется произвести проверку правильности положения траверсы и при других положениях якоря. Якорь следует поворачивать в одном и том же направлении во избежание влияния возможного перемещения щеток в щеткодержателе на показания прибора. Закрепив траверсу, проверяют правильность ее положения. После окончательной приработке щеток к поверхности коллектора положение нейтрали проверяют еще раз.

18. Нагрузочные устройства.

Одним из основных условий эксплуатации, надежности первичных двигателей генераторов и преобразователей электрической энергии является тщательная про­верка их работы совместно с аппаратурой управления и автоматического регулиро­вания. Но сразу после монтажа источников электрической энергии на судне осу­ществить та­кую проверку на всех режимах работы и притом на штатную судовую нагрузку без применения специальных устройств и средств невозможно. Надоб­ность в таких специальных устройствах объясняется двумя основными причинами. Первая заключается в том, что создать требуемые для генераторов режимы испыта­ний очень сложно организационно, вторая в том, что в этот период многие потреби­тели электрической энергии находятся в стадии проверки и наладки и питаются от береговой сети. Поэтому для проверки источников электрической энергии под наг­рузкой применяются нагрузочные устройства (НУ), позволяющие создать все режимы работы, требуемые программой испытаний.

Нагрузочные устройства для испытания источников электрической энергии.

Основными средствами нагрузки судовых генераторных агрегатов на швартовых испы­таниях являются нагрузочные устройства, механизмы судна, судовые потре­бители и заводская береговая энергетическая система.

Под испытанием генераторов с использованием нагрузочных устройств понимается автономная работа генератора на специальное нагрузочное устройство, по­глощающее вырабатываемую генератором электрическую энергию и позволяю­щее получить все необходимые режимы испытаний.

Мощность нагрузочного устройства выбирают такой, чтобы обеспечить режимы номинальной нагрузки и перегрузки испытываемого агрегата. Режимы сбросов и набросов нагрузки (динамические режимы), обеспечиваются путем деления элементов нагрузочного устройства на части, соответствующие необходимым ступеням нагрузки. Обычно, нагрузочное устройство обеспечивает четыре ступени на­грузки, каждая из которых равна 25% номинальной нагрузки генератора. Нагрузочное устройство состоит из активных и реактивных частей (для испытания генераторов пе­ременного тока), в его состав также входят коммутационная аппаратура и пульт управления. Нагрузочные устройства могут быть квалифицированы по следующим признакам:

- конструктивному исполнению активной части: НУ с жидкостной или металлической активной частью;

- конструктивному исполнению реактивной части: НУ с дросселями регулируемыми и нерегулируемыми;

- по способу управления: НУ ручного и дистанционного управления;

- по способу охлаждения: НУ с естественным воздушным охлаждением

активной и реактивной частей, принудительным воздушным охлаждением, с водяным охлаждением активной части и естественным воздушным охлаждением реактивной части, с водяным охлаждением обеих частей;

- по способу соединения активной и реактивной частей: НУ с последовательным и параллельным соединением частей;

- по способу выполнения активной и реактивной частей: НУ с раздельным исполнением активной и реактивной частей и с объединением их в одном конструктивном элементе.

18.1. Нагрузочные устройства с жидкостной активной частью.

Нагрузочные устройства с жидкостной активной частью представляют собой наполненный электролитом бак с помещенными внутри металлическими электродами. Электролитом может быть пресная вода или раствор углекислой соды Na₂ CO₃ слабой концентрации (5-10)% или поваренной соли. Пре­сную воду в качестве электролита применяют при испытаниях генераторов боль­шой мощности, когда поглощаемая мощность идет на испарение воды и когда тре­буется большой расход электролита. При использовании в качестве электро­лита раствора солей, его температура не должна превышать 60^оС, так как при более высокой тем­пературе наблюдается интенсивное отложение солей на стыках бака и электродов.

Регулирование сопротивления активной части жидкостного типа можно осуществлять либо изменением уровня электролита, либо глубины погружения электродов. Второй способ предпочтительнее из-за простоты обеспечения точности регулирования и белее простой схемы дистанционного управления. Исполнительным органом обычно служит электрический двигатель, связанный через специальный редуктор с электродами.

В металлической активной части нагрузочного устройства электрическая энер­гия, выра­батываемая генератором, поглощается металлическими элементами (чугун, сталь, константан, нихром). В таких устройствах в качестве элементов применяют металлическую проволоку, ленту или используют серийно выпускаемые труб­чатые нагревательные элементы.

18.2. Реактивная составляющая тока

Реактивная составляющая тока создается ступенями реактивной нагрузки. Создавать реактивную нагрузку для генератора необходимо, чтобы получить нагрузки с номинальным коэффициентом мощности в любых режимах испытаний. 0сновной частью ступени реактивной на­грузки являются три однофазных дросселя с подмагничиванием. Ток нагрузки про­ходит через две одинаковые обмотки W1 и W2, включенные последовательно или параллельно (рис.18.1.). На среднем стержне дросселя размещена обмотка управле­ния Wу, получающая питание от источника постоянного тока. Постоянный поток Фу, создаваемый током в обмотке Wу, изменяет магнитную проницаемость материала сердечника и тем самым изме­няются активное и индуктивное сопротивления R и XL. Изменяя ток Iу, получают требуемую величину реактивной мощности.

Обмотки W1и W2 включены так, что их маг­нитные потоки в среднем стержне взаимно уничтожаются, в связи с этим в об­мотке Wу переменное напряжение не наводится, и для снижения мощности управляющего сигнала её выполняют из большого числа витков.

Дроссель можно подключать параллельно и последовательно с активной частью нагрузочного устройства.

Нагрузочные устройства с дросселями, имеющие высокоомные обмотки отличаются тем, что в них отсутствуют явновыраженные активная и

Рис. 18.1. Реактивная часть нагрузочного устройства

реактивная части. Реактивную часть НУ выполняют на базе нерегулируемого дрос­селя, активную часть - с применением для обмоток высокоомного провода (нихром, константан). В таком НУ дроссель выполняет функции активной и реактивной части. Каждое нагрузочное устройство набирают из типовых ступеней активной (АС) и реактивной (Q) мощности и щитов коммутации и управления БУ (рис.18.2.).

Управление устройством осуществляется с пульта дистанционного управления (ПДУ). Схема коммутации Н.У. должна обеспечивать испытания генераторов и преобразователей в режиме номинальной нагрузки, набросов и сбросов 50 и 100% номинальной нагрузки и в режиме 10% перегрузки при cosφ= 0,8.

К достоинствам метода испытания СЭС на НУ следует отнести относительную автономность и удобства набора нагрузок и повышенных нагрузок, а также возможность проверок параметров генератора.

Недостатки испытаний на нагрузочное устройство:

- значительный расход электрической энергий и пресной воды;

- большие габариты и масса устройств;

- малый срок службы, до 30% элементов НУ после испытаний необходимо заменить;

- большая трудоемкость изготовления и монтажа и, как следствие, высокая стоимость;

- неадекватность условий испытаний эксплуатационным условиям;

- необходимость сооружения специальных нагрузочных стендов;

- значительный расход дефицитных материалов;

- искажение формы напряжения, вызываемое наличием дросселей насыщения;

- не стабильность характеристик НУ: колебания мощности в зависимости

Рис. 18.2. Блок схема типового нагрузочного устройства

от типа НУ и температуры охлаждающей воды при испытаниях могут достигать до 7%.

19. Испытание СЭС с помощью береговой электрической сети

Приведение наладочно-настроечных работ и испытаний, а помощью

Рис. 19.1. Схема подключения СЭС при испытаниях сетью

береговой сети позволяет не только отказаться от дорогостоящих нагрузочных комплектов, но использовать всю вырабатываемую электрическую энергию на нужды народ­ного хозяйства, а также не загрязнять акваторию завода водой охлаждения нагрузочных устройств. Схема подключения СЭС при испытаниях сетью показана на рис.19.1.

Обязательным условием проведения испытания судовой электрической станции (СЭС) с береговой электрической сетью является достаточная пропускная способность сети и трансформаторной подстанции.

Недостаток состоит в сложности проверки генераторов в динамических режимах.

19.1. Включение генератора на параллельную работу.

Включение генератора постоянного тока на параллельную работу производится дос­таточно просто. Для этого необходимо с помощью регуляторов возбу­ждения подключаемого генератора уравнять величины напряжений работающего и подключаемого генератора с точностью примерно 5%, соблюсти полярность генераторов и включить авто­мат, соединяющий генераторы. Включение СГ переменного тока на па­раллельную работу можно производить двумя способами: точная синхронизация; самосинхронизация.

19.1.1. Точная синхронизация

Порядок выполнения:

- регуляторами возбуждения выравнивают по вольтметрам напряжение работающего и подключаемого генератора (при наличии АРН эта операция отсутствует);

- серводвигателями, воздействующими на системы подачи топлива или пара первичного двигателя генератора, уравнивают обороты этих двигателей, следовательно, и частоты генераторов;

- включают ламповый или стрелочный синхроноскоп для контроля точного совпадения частот и сдвига фаз напряжений генераторов, после чего генераторы соединяются.

19.1.2. Самосинхронизация

Порядок выполнения:

- устанавливается число оборотов невозбужденного, подключаемого генератора с точностью до 5%;

- с помощью соответствующей коммутационной аппаратуры генератор соединяют параллельно и вслед за этим (одновременно) подключаемый генера­тор возбуждается.

Рис.19.2. Ламповый синхроноскоп

Синхроноскоп - асинхронный двигатель двойного питания (сельсин), на роторе которого укреплена стрелка. Статор включается на напряжение работающего генератора. Ротор включается на напряжение подключаемого генератора.

Включение генераторов на параллельную работу с помощью лампового синхроноскопа показана на Рис.19.2., стрелочного синхроноскопа на Рис.19.3.

Рис.19.4. Стрелочный синхроноскоп

20. Испытание судового электрооборудования