ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«КАМЧАТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
КОЛЛЕДЖ
Курсовой проект
на тему:
Выбор и расчет электроприводов насосов ГД судна СРТМ
Выполнил:
Никонов С.А.
г. Петропавловск-Камчатский
2020 г.
Задание на курсовой проект
электропривод судно насосная установка
Никонов Семен Андреевич
1. Тема курсового проекта: «Выбор и расчет Электроприводов насосов ГД судна СРТМ»
2. Исходные данные к курсовому проекту:
Материалы производственной практики, техническая литература, техническая документация, методические пособия по судовым электроприводам.
Определить: тип и количество электродвигателей, необходимую аппаратуру.
3. Содержание курсового проекта:
Введение
1. Описание судна и его энергетического оборудования.
2. Предназначение и характеристики судовых электроприводов.
3. Расчет мощности и выбор электрооборудования.
4. Выбор коммутационной аппаратуры
5. Моделирование системы управления электропривода
6. Техника безопасности при обслуживании судовых электроприводов
Заключение
Список используемой литературы
Реферат
Курсовая работа с., табл., рис., источников.
Курсовая работа включает введение, 6 разделов, заключение, список используемой литературы.
В разделе 1 приведено описание судна и его энергетического оборудования.
В разделе 2 приведено предназначение и характеристики судовых электроприводов.
В разделе 3 расчет мощности и выбор электрооборудования.
В разделе 4 обоснован и проведен выбор коммутационной аппаратуры.
В разделе 5 описано моделирование системы управления электропривода.
В разделе 6 описана техника безопасности при обслуживании судовых электроприводов.
В заключении приведены общие выводы по выполненной курсовой работе.
Содержание
Введение
1. Описание судна и его энергетическое оборудование
2. Предназначение и характеристики судовых электроприводов
3. Расчет мощности и выбор электрооборудования
4. Выбор коммутационной аппаратуры
5. Моделирование системы управления электропривода
6.Техника безопасности при обслуживании судовых электроприводов
Заключение
Литература
Введение
Развитие электрооборудования судов тесно связано с развитием электротехники и электротехнической промышленности и имеет более, чем полуторавековую историю, начало которой положил русский ученый академик Б.С. Якоби. В 1838 году на реке Неве он испытал первое в мире судно с электрической гребной установкой.
Позднее электроэнергия на судах стала использоваться для освещения, а также для питания сигнальных и отличительных огней.
Начало применения электротехники для судовых электроприводов относится к концу XIX в. и связано с установкой электровентиляторов на крейсерах «Лейтенант Ильин» и «Адмирал Нахимов».
В последующие годы процесс электрификации судов непрерывно продолжается, что объясняется ростом надежности электрических машин, их высоким к.п.д., легкостью преобразования электроэнергии в другие виды энергии. Электрифицируются механизмы машинного отделения, бытовые потребители и ряд других установок и механизмов.
В процессе своего развития электрооборудование судов выполнялось как на постоянном, так и на переменном токе, однако начиная с середины XX в. был взят курс на внедрение трехфазного переменного тока, обладающего рядом существенных преимуществ по сравнению с постоянным. Главным из них является высокая надежность электрических машин, а также простота преобразования переменного напряжения в различные уровни напряжения, а также в напряжение постоянного тока.
Современные суда характеризуются высокой степенью электрификации. Электроэнергия широко используется для управления судном, для работы различных вспомогательных и палубных механизмов, для электродвижения, радио- и электронавигационных приборов, для осуществления внутрисудовой связи и сигнализации, бытовых целей.
Последние достижения автоматического управления, вычислительной и полупроводниковой техники сделали возможным автоматизацию всех производственных процессов на судне.
Ориентируясь на некоторые показатели, такие, как среднее количество устанавливаемого электрооборудования и средняя мощность судовых электроустановок, можно констатировать, что в настоящее время уровень электрификации судов непрерывно повышается.
На современных морских судах устанавливаются сотни электрических машин и десятки тысяч электрических аппаратов и приборов, прокладываются сотни километров кабеля. Мощность судовых электростанций достигает нескольких тысяч киловатт, а мощность отдельных электроприводов составляет несколько сотен киловатт. Можно ожидать, что в недалеком будущем некоторые суда будут иметь электростанции мощностью 50-200 МВт.
1. Описание судна и его энергетическое оборудование
якорный швартовный грузоподъемный электропривод
Технические характеристики судна СРТМ «Арктик-Лидер» представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Характеристика судна
|
Бортовой номер |
Х-0523 |
|
|
Международные позывные |
UAEZ |
|
|
Год постройки |
1988г |
|
|
Страна постройки |
Дания, Фредериксхавн |
|
|
Порт приписки |
Петропавловск-Камчатский |
|
|
Назначение судна |
Добыча и обработкасырья |
|
|
Типсудна |
СРТМ пр. FVS-419 типа «Стеркодер» |
|
|
IMO |
8702393 |
|
|
Судовладелец, фрахтователь |
ООО «Поларис» |
|
|
Длинанаибольшая, М |
55,33 |
|
|
Ширина, М |
12,8 |
|
|
Высота борта, М |
7,69 |
|
|
Осадка по летнею гр. Марку, М |
6,599 |
|
|
Вместимость валовая, р/т (Брутто) |
1910 |
|
|
Вместимость чистая, р/т (Нетто) |
573 |
|
|
Водоизмещение по летнюю гр. Марку, Т |
3043 |
|
|
Дедвейт, Т |
1167 |
|
|
Скорость паспортная, уз. |
14,2 |
|
|
Автономность проектная, сут. |
45 |
|
|
Количество коечныхмест |
66 |
|
|
Район плавания |
Неограниченный |
|
|
Тип силовой установки |
VASA 6R 32E |
|
|
Мощность ГСУ, кВт |
2425 |
|
|
Мощность ГСУ, л.с. |
3295 |
|
|
Степень автоматизации |
А1 |
|
|
Деление на отсеки |
3 |
|
|
Ледовый класс |
1Л1 |
|
|
Трюма: количество 2, м3каждого |
166 м3 903 м3 |
|
|
Реф. Трюма: количество 1, м3 |
903 м3 |
|
|
Размерлюка |
2460 х 3260 мм |
На СРТМ главным движителем является - главная энергетическая установка (ГЭУ) (рис. 1) - дизель-редукторная, с ВРШ. Дизель-редукторный агрегат (ДРА) включает:
- один главный дизель (ГД),WARTSILAVASADISEL 6R32E;
- одна соединительная эластичная муфта, для соединения ГД с редуктором;
- редуктор, обеспечивающий передачу крутящего момента на ВРШ и ВГ переменного тока, через промежуточный вал, мощностью 1300 кВт каждый;
- упорный подшипник, встроенный в редуктор;
-две соединительных эластичных муфты для соединения редуктора с ВГ:
- тормоз;
- механизм изменения шага (МИШ) в редукторе;
- винт регулируемого шага.
Рисунок 1 - Схема главной энергетической установки
Главный Двигатель - четырехтактный, рядный, нереверсивный с газотурбокомпрессором, основные характеристики которого приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Характеристики главного двигателя
|
Параметры |
Значение параметров |
|
|
Марка дизеля Номинальная мощность, кВт. Номинальная частота вращения, мин.-1 Ход поршня, мм. Диаметр цилиндра, мм. Число цилиндров. Удельный эффективный расход топлива, г/кВтЧч. Удельный расход масла, г/кВтЧч. Температура выпускных газов перед турбиной, єС. Температура выпускных газов после турбины, єС. Температура охлаждающей воды вход/выход, єС. Порядок работы цилиндров с левым направлением вращения |
VASA 6R 32E 420 750 320 280 6 230 1,3 520 520 85/95 1-5-3-6-2-4 |
Рисунок 2 - Главный двигатель
2.Предназначение и характеристики судовых электроприводов
Судовые электроприводы являются основными потребителями электроэнергии, вырабатываемой судовой ЭЭС.
История развития судового электропривода, начатая в 1838 г. академиком Б.С. Якоби, продолжилась внедрением на ряде крейсеров российского флота - в 1886 г. корабли были оборудованы электровентиляторами.
Первый электропривод рулевого устройства был использован на крейсере «Двенадцать апостолов» в 1892 г., а первая отечественная грузовая электролебедка была установлена на транспортере «Европа» в 1897 г. На протяжении следующих 6-8 лет электрифицируются якорные устройства, насосы, воздуходувки, компрессоры, установки вооружения.
В 1904 г. на Сормовском заводе были спущены на воду дизель-электроходы «Вандам» и «Сармат».
Первые судовые электроприводы выполнялись исключительно на постоянном токе напряжением, не превышающем, как правило, 110 В.
С 1908 г. начинается внедрение судовых электроприводов переменного тока. На минном заградителе «Амур» устанавливаются трехфазные электродвигатели вентиляторов и водоотливных насосов. В 1914 г. на линкорах «Императрица Екатерина Великая» и «Императрица Мария» полностью электрифицируются вспомогательные механизмы с применением электроприводов переменного трехфазного тока.
В период с 1960-го по 1970-е гг. осуществляется переход к использованию на судах электроэнергии преимущественно переменного тока. Важную роль в этом сыграло внедрение многоскоростных асинхронных электродвигателей (серия МАП).
В настоящее время обеспечивается автоматическое управление электроприводами с использованием современной полупроводниковой техники. По мере развития судовых электроприводов наблюдается переход от автоматизации отдельных операций к комплексной автоматизации судовых энергетических систем. В системы управления электроприводом все чаще включаются вычислительные машины, микропроцессоры, с большой точностью осуществляющие операции управления, ранее выполняемые человеком.
Электропривод - это управляемая электромеханическая система, осуществляющая преобразование электрической энергии в механическую и наоборот.
Электропривод состоит из преобразовательного устройства, электродвигателя, механической передачи и управляющего устройства, а его функциональная схема может быть представлена в следующем виде (рис.3).
Рисунок 3 - Функциональная схема электропривода
Преобразовательное устройство предназначено для преобразования вида электроэнергии (переменного тока в постоянный или наоборот) и ее регулирования (электромашинные, тиристорные, частотные и другие преобразователи). Электродвигатель выполняет роль электромеханического преобразователя, преобразуя подводимую к нему электрическую энергию в механическую. Электродвигатели делятся на машины постоянного и переменного тока.
Механическая передача предназначена для преобразования параметров движения (уменьшения, увеличения частоты вращения, преобразование вращательного движения в поступательное и т.д.). К этим устройствам относятся: редукторы, коробки передач, цепные, ременные, винтовые передачи, барабан с тросом, передача винт-гайка, кривошипно-шатунный механизм и т.д.
Управляющее устройство представляет собой систему управления электроприводом, обеспечивающую ему достаточную степень управляемости и регулирования основных параметров движения.