Размещено на http://allbest.ru

13

Министерство образования и науки Украины

Одесская национальная морская академия

Расчетно-графическая работа

По дисциплине: “комбинированные электрические пропульсивные комплексы”

Выполнил:

Курсант Панин Ю.В.

Проверил:

Будашко В.В.

Одеса 2016

Содержание

1. Состав главной пропульсивной установки

2. Исследование холостого хода генераторов

4. Исследование характеристик электродвигателя азипода

Вывод

1. Состав главной пропульсивной установки

В данной расчетно-графической работе перед нами стояла задача смоделировать судовую электрическую станцию с подключением мощных потребителей. Мне было дано судно якоре заводчик с мощностью судовой электростанции 16000 КВт. Станция состоит из 4-х генераторов. Мощность которых по 3000 КВт, в качестве потребителей 2 туннельных трастера. Мощность которых по 880 кВт. Также есть 2-а азипода по 4000 КВт. Напряжение на шинах 6600 В, частота 60 Гц. Схема электростанции приведена на Рис. 1.

Рис. 1 Главная энергетическая установка для средних судов типа AHTS с азиподами в качестве пропульсивной установки

Все процессы моделирования были выполнены в среде MatLab.

2. Исследование холостого хода генераторов

Для реализации моей электрической системы используем блоки Diesel Engine Speed & Voltage Control и Synchronous Machine и блок-осцилограф Scope в результате получаем схему изображенную на рис. 2.1:

Рис. 2.1 Схема подключения синхронных генераторов и активно-индуктивной нагрузки к ГРЩ

Также предварительно рассчитав параметры самих генераторов занесем эти данный в блок Synchronous Machine:

Расчетные данные синхронных генераторов:

Расчетные данные синхронных генераторов:

P=3200 кВт

U=6600 В

k1=U/2400=2.75

k2=P/3125000=1.024

kk=k1/k2=2.68

Rs=0.0036*kk=0.0097

kk2=k2/k1=0.3724

Xd=kk*1,56=4.1895

Xd1=kk*0.296=0.7949

Xd2=kk*0.177=0.4753

Xq=kk*1.06=2.8467

Xq2=kk*0.177=0.4753

Xl=kk*0.052=0.1396

H=kk2*1.07=0.3984

Td1=kk2=0.3724

Рис. 2.2 Характеристики дизель-генераторов

После этого в блоке Continuous инициализируем нашу систему то есть запускаем наши ДГ на холостом ходу при этом нагружаем их на 20% от общей мощности станции с помощью блока Three Phase Parallel RLC Load:

После этого запускаем нашу модель и снимаем характеристики с рабочих генераторов и напряжение на шинах.С помощью блока Voltage Measurement, который выходом соединен с Scope снимем характеристики напряжения на шинах.

3. Исследование рабочих характеристик электродвигателя подруливающего устройства

Для того что бы исследовать рабочие характеристики электродвигателя подруливающего устройства мы включаем его на шины. Цель этого задания посмотреть, как повлияет на напряжение в сети подключение мощного потребителя. Мне дано два кормовых подруля мощностью 880 КВт и 1200 об/мин. Для того, что бы промоделировать нам необходимо выбрать двигатель с каталога удовлетворяющий начальные данные. Мною был выбран двигатель фирмы SIEMENS 1LA4 454-6AN, мощностью 900 кВт, и с частотой вращения 1200 об/мин.

Далее в программе Excel я рассчитал следующие параметры:

- Сопротивление статора

- Сопротивление ротора;

- Индуктивность статора и ротора ;

- Индуктивность рассеивания статора и ротора;

;

- Взаимоиндукцию:

;

Один из этих подрулей выполняем без частотника как этого требует Регистр. Другие подруливающие устройства выполняем вместе с частотниками.

Заносим рассчитанные и исходные данные в блок:

генератор электродвигатель напряжение

Рис. 3.1 Схема подключения электродвигателей подруливающих устройств

Подключать подрули будем поочереди. Первый запустится через 0.2 с, а второй через 2.

Промоделируем и получим следующие характеристики:

Рис. 3.2 Характеристики первого подруливающего устройства

Рис. 3.3 Характеристики второго подруливающего устройства

Рис. 3.4 Характеристика напряжения на шинах после пуска 2-х подрулей

Рис. 3.5 Характеристика основных параметров дизель генераторов при включении двух подруливающих устройств

4. Исследование характеристик электродвигателя азипода

Нам необходимо снять рабочие характеристики с электродвигателей азиподов мощностью 4000 КВт.

Для этого мы с каталога выбираем необходимый двигатель, рассчитываем необходимые коэффициенты и заносим в блок Field-Oriented Control.

Induction Motor Drive. Для запуска этого двигателя мы используем преобразователь частоты. Вся схема будет выглядеть так:

Рис. 4. Схема СЭС с подключенными к ней подруливающими устройствами и двумя азиподами

Далее промоделируем нашу схему и получим графики:

Рис. 4.1 Характеристика напряжения на шинах ГРЩ

Рис. 4.2 Характеристики азипода

Рис. 4.3 Характеристики дизель-генератора

Вывод

В данной расчетно-графической работе произведено моделирование судовой СЭУ на ПК в среде пакета MATLAB, с использованием пакетов расширения Simulink, Sim Power Systems, Control System Toolbox.

Проанализировав все полученные графики, можно сказать, что значения всех исследуемых параметров находятся в допустимых пределах и могут соответствовать реальной существующей системе.

Размещено на Allbest.ru