Расчёт электромеханического рулевого привода

Основные характеристики рулевого электропривода. Расчет моментов сопротивления на баллере руля. Скорость потока при переднем ходе судна. Расчетная мощность, развиваемая генератором в номинальном режиме. Выбор возбудителя и регулировочного реостата.

Рубрика Транспорт
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 26.06.2014
Размер файла 288,0 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

1. Электропривод рулевых устройств. Требования Речного Регистра к рулевому электроприводу

Является наиболее ответственным ЭП на судне и предназначен для перекладки пера руля на определенный угол от ДП судна с заданной скоростью, т.е. рулевой электропривод обеспечивает управляемость, что определяет его маневренность и безопасность плавания. Требования к рулевому электроприводу нормируются Правилами Речного Регистра.

1. Безопасность, безотказность и надежность действия, что обеспечивается высоким качеством оборудования, а так же наибольшей простотой схем.

2. Живучесть и гарантированное резервирование. Рулевое устройство должно иметь основной и запасной привод.

3. Обеспечение нормированной скорости перекладки пера руля. Полностью погруженный в воду руль должен перекладываться основным креном с 35? одного борта на 30? другого борта при максимальной скорости хода не более чем за 28 с.

4. Достаточная перегрузочная способность по моменту вращения, обеспечивающая преодоление наибольших возможных моментов сопротивления на баллере руля.

5. Удобство и простота управления.

6. Возможность управления с нескольких мест: ходовой рубки, сигнального мостика, румпельного отделения.

7. Жесткий контроль за работой электропривода, что обеспечивается указателями положения пера руля с точностью до 2,5? при углах перекладки больше 5?, а при нахождении руля в ДП точность повышается до 1?

8. Возможность быстрого и простого перехода с одного поста управления на другой, а так же перевода работы рулевого устройства с основного на вспомогательный или аварийный привод не более чем за 2 мин.

9. Простота обслуживания и эксплуатации.

10. Высокие экономические показатели.

2. Задание на проектирование

Характеристика судна.

Тип судна: Танкер.

Грузоподъемность или мощность: 500 т.

Главные размерения (м): L - 62,3, B - 8,5, T - 1,7.

Скорость хода (км/ч): 16.

Тип руля: Простой.

Количество рулей: 2.

Наличие насадки: Насадка.

Тип двигателя и система привода.

Род тока и величина напряжения (В): ~380.

Вид привода: Электромеханический.

Система электропривода и тип ИД: Г-Д с ПКО.

Схема управления: Простого действия.

Кинематическая схема: Секторный однодвигательный.

3. Введение

Электропривод рулевого устройства является наиболее важным и ответственным из всех судовых механизмов, поскольку он обеспечивает управляемость, устойчивое движение и маневренные качества судов речного и морского флота, тем самым, создавая условия для их оптимальной и безаварийной эксплуатации.

В данном курсовом проекте рассчитывается система рулевого электропривода электромеханического типа простого действия на основе системы генератор - двигатель с противокомпаундной обмоткой, выбирается двигатель, рассчитываются его нагрузочные характеристики, производится расчёт и выбор элементов системы управления и определение их статических параметров.

Рис. 1. Электрическая секторная рулевая машина, обслуживающая 2 руля

4. Расчет моментов сопротивления на баллере руля

Для правильного выбора электродвигателя рулевого устройства необходимо знать характер изменения нагрузки на его валу. Момент на баллере руля, а, следовательно, и на валу электродвигателя, зависит от типа руля, площади пера руля и его положения относительно диаметральной плоскости судна, а также от скорости потока, набегающего на перо руля, и определяется по законам гидродинамики.

Расчётные формулы момента сопротивления на баллере простых обтекаемых рулей:

Нм - при переднем ходе судна;

Нм - при заднем ходе судна;

где: безразмерные гидродинамические коэффициенты для переднего и заднего хода судна.

Значения безразмерных гидродинамических коэффициентов в зависимости от угла поворота пера руля даются в учебной и справочной литературе в виде графиков или таблиц.

с=1000 кг/м- массовая плотность воды;

F- площадь пера руля (м);

V- скорость потока, набегающего на перо руля (м/сек);

b- длина пера руля (м);

Для определения площади пера одного руля можно воспользоваться следующей формулой:

;

где: n - количество рулей; L и T- соответственно длина и осадка судна по ватерлинии (м); м = 0.04- коэффициент, определенный по данным однотипных судов, управляемость которых признана хорошей.

Для расчета моментов на баллере необходимо определить и ряд других параметров руля. Высота руля не должна превышать величину осадки судна:

Длина прямоугольного пера руля:

;

Относительное удлинение пера руля должно находиться в пределах 0.25ч2.0 и находится по формуле:

;

Для снижения моментов на баллере необходимо выбирать перо руля с большими значениями л.

Скорость потока при переднем ходе судна можно рассчитать по формуле:

где: ш=0,18- коэффициент попутного потока; =3ч4 - коэффициент нагрузки по упору движителей в насадках; в=1.12- коэффициент расширения насадки; V- скорость при переднем ходе судна , м/с;

Скорость потока при заднем ходе принимается равной 0,5ч0,6 скорости судна при переднем ходе:

Расчет моментов на баллере руля производится для значений углов б от 0є до 35є через 5 градусов. При этом угол считается положительным при отклонении пера руля от диаметральной плоскости судна к борту, а от борта к ДП- отрицательным. Момент считается положительным, если он действует против движения пера руля.

Результаты вычислений, а также значения безразмерных гидродинамических коэффициентов (С, С, С, С, С, С) для соответствующих углов б заносятся в таблицу 1.

Момент сопротивления на баллере простых рулей находится по формуле:

при переднем ходе:

.

при заднем ходе:

Зависимость момента на баллере от угла перекладки пера руля приведена в таблице:

Таблица 1

Передний ход судна

Угол перекладки руля б, градус

Задний ход судна

Гидродинамические коэффициенты

Скорость судна V, м/с

Момент на баллере Мб, Нм

Гидродинамические коэффициенты

Скорость судна V, м/с

Момент на баллере Мб, Нм

Сn

Cd

Сn

Cd

0

0

4,44

0

0

0

0

4,44

0

0,28

0,17

4,44

2742,243

5

0,2

0,32

4,44

921,7623

0,51

0,19

4,44

5582,423

10

0,85

0,31

4,44

3795,068

0,74

0,21

4,44

8952,616

15

0,9

0,3

4,44

3888,685

0,98

0,235

4,44

13267,62

20

0,83

0,29

4,44

3466,69

1,18

0,26

4,44

17674,79

25

0,7

0,28

4,44

2822,897

1,32

0,29

4,44

22053,16

30

0,61

0,29

4,44

2547,809

1,33

0,287

4,44

21990,37

35

0,6

0,3

4,44

2592,456

По результатам расчетов строим графики для переднего и заднего хода судна Мб = f(б):

Рис. 2. Диаграммы моментов на баллере простого руля, для переднего и заднего хода судна.

5. Сравнительные характеристики электромеханического и электрогидравлического приводов

Вид применяемого передаточного механизма рулевого устройства непосредственно влияет на тип и систему его электропривода. Так, электромеханические (ЭМ) рулевые машины требуют применения регулируемых электроприводов и электрических методов торможения (обычно динамическое торможение). И хотя требуемый диапазон и количество ступеней регулирования сравнительно невелики, однако для получения их требуется применение более сложных электродвигателей и систем управления - например, ДПТ, систем Г-Д или ТП.

В электрогидравлических (ЭГ) рулевых приводах регулирование скорости перекладки пера руля осуществляется в гидравлической системе, достаточно плавно и в широком диапазоне. Поэтому в качестве приводных электродвигателей гидравлических насосов могут быть использованы наиболее простые, надежные и дешевые асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором и простые системы управления.

Достоинством ЭМ приводов по сравнению с ЭГ является простота их устройства и обслуживания, низкая стоимость, отсутствие сложных масляных систем, низкая пожароопасность. К недостаткам ЭМ приводов рулевых машин секторного типа относятся их большой вес и габариты, износ зубчатых частей, низкая ударо- и вибростойкость, что приводит к снижению надежности передаточного механизма и всего рулевого привода.

Достоинствами ЭГ приводов по сравнению с ЭМ является возможность создания привода с большими усилиями и вращающими моментами при сравнительно малых массогабаритных показателях, высокая вибро- и ударостойчивость, безотказность в условиях повышенной влажности и заливаемости. К недостаткам ЭГ приводов относятся: высокие требования к качеству монтажа гидравлической системы для исключения возможности утечек рабочей жидкости, сложность ухода и обслуживания, большая стоимость, пожароопасность.

6. Расчёт и построение нагрузочной характеристики электро-двигателя рулевого устройства электромеханического типа

Для построения нагрузочной характеристики электродвигателя рулевого устройства необходимо выбрать конкретную конструкцию секторного рулевого привода, сделать её чертежи и установить основные параметры механической передачи: общее передаточное число i0 общий КПД передачи з0, с учетом i и з всех звеньев передачи.

Значения общего передаточного числа рулевых машин речных судов находятся в пределах:

i0 = 1600 - 3000.

Принимаем общее передаточное число: i0 = 2100.

Общее значение КПД самотормозящих рулевых передач электромеханического типа должно быть меньше 0,5. Значение полного КПД определяется в соответствии с кинематической схемой рулевого устройства с учетом КПД всех её элементов.

Общий КПД механического привода машины:

зМ = 0,45

После установления основных параметров механической передачи строится нагрузочная характеристика электродвигателя, т.е. зависимость момента на валу электродвигателя от угла перекладки руля:

, Нм

где n - число рулей, приводимых в движение данным электроприводом; Мб - значение момента на баллере, из диаграммы Мб = f (б); I, n - полное передаточное число и общий КПД механической передачи.

Максимальный момент нагрузки на двигателе:

Нм,

где Мб max - максимальный момент на баллере.

В практике проектирования обычно используют линеаризованные нагрузочные характеристики, для построения которых достаточно определение 2-3 значений моментов и углов.

М0 - момент для покрытия потерь в механических самотормозящихся передачах (в области отрицательных моментов сопротивления).

М0 = (0,1-0,2)Мmax = 0,20 • 46,67 = 9,33 Нм - для простых рулей.

Зависимость момента на валу электродвигателя от угла перекладки пера руля приведена в таблице:

Таблица 2

Угол перекладки, град.

Мб, Нм

Мд, Нм

0

0

0

5

2742,243

5,804

10

5582,423

11,815

15

8952,616

18.947

20

13267,62

28.079

25

17674,79

37.41

30

22053,16

46.67

35

21990,37

46.54

Рис. 3. График зависимости момента сопротивления на валу электродвигателя от угла поворота пера руля Мд = f (б) при переднем ходе судна

7. Электропривод простого действия по системе генератор - двигатель

Рулевой электропривод по системе Г-Д находит применение на многих судах речного и смешанного река-море плавания. Это объясняется рядом преимуществ этой системы по сравнению с другими видами управления электроприводами рулевых устройств (контроллерным, контакторным и др.).

Применение противокомпаундной обмотки (ПКО) на генераторе позволяет получить мягкие характеристики, ограничить момент стоянки рулевого электропривода под током и получить высокую скорость вращения при малых нагрузках на валу.

Расчет мощности электродвигателя производится по характеристике моментов сопротивления на его валу. При этом должны выполняться требования Речного Регистра РФ в отношении электроприводов рулевых устройств.

Расчёт мощности и выбор исполнительного электродвигателя.

Расчет мощности электродвигателя производится по угловой скорости идеального холостого хода (щХ) и пусковому моменту (МХ). Так как ПКО является жесткой отрицательной обратной связью по току, механическая характеристика двигателя в системе Г-Д с ПКО крутопадающая. Если считать эту характеристику линейной, то можно принять. Тогда для номинальной мощности электродвигателя можно записать:

где nХ -- скорость идеального холостого хода электродвигателя (об/мин).

Значение момента короткого замыкания () обычно задаются:

где - максимальный момент, возникающий на валу двигателя при перекладке пера руля.

Выражение для угловой скорости () при идеальном холостом ходе электродвигателя получается при совместном решении уравнений, описывающих механическую характеристику электродвигателя и характеристику моментов сопротивления на его валу.

Для упрощения расчетов механическая характеристика считается линейной.

В этом случае, если нагрузочная диаграмма электродвигателя имеет вид (рис. 3), то:

Т - время, которое принимается на I,5-2 меньше времени перекладки пера руля с борта на борт,- требуемого Речным Регистром РФ, чем учитывается время переходных процессов привода (Т = 28 сек).

Исполнительный двигатель выбирается по расчетной мощности РН и номинальной угловой скорости щН (или частота вращения nН):

,

Если выбирается двигатель общепромышленного исполнения (например, серии "П"), то условие выбора:

.

Так как угловая скорость идеального хода исполнительного двигателя должна быть в два раза больше угловой скорости при номинальной нагрузке, напряжение, подводимое к двигателю при холостом ходе, должно быть в два раза больше номинального. На практике обычно двигатель выбирается на напряжение 110В, а генератора 230В. Возбуждение двигателя должно быть независимое.

После выбора исполнительного электродвигателя выписываются его паспортные и обмоточные данные.

Таблица 3. Номинальные параметры исполнительного электродвигателя. Uн =110 В, nН = 1500 об/мин

Тип

РН, кВт

I, А

зН, %

Обмотка якоря

Обмотка добавочных полюсов

Марка провода

S,мм2

W

RКОМПА., Ом

Число катушек

Соединение

Марка провода

П42

5,5

61

78

ПЭВ2

0,785Ч2

342

0,45

1

-

ПСД

Расчет мощности и выбор генератора.

Расчетная мощность, развиваемая генератором в номинальном режиме:

где РНД - номинальная мощность исполнительного электродвигателя кВт; зН - номинальный К.П.Д. исполнительного электродвигателя.

Однако, выбор генератора производится не по расчетной номинальной, а по, так называемой, габаритной мощности генератора:

где - номинальное напряжение генератора, необходимое для получения щХ (nX), В; - номинальный ток генератора, который по условиям нагрева может быть принят на 10 - 20% ниже номинального тока двигателя.

Выбор генератора производится из каталога по условию РГ?РГГ, UГ = 230В, исполнение водозащищенное или брызгозащищенное.

Номинальная частота вращения генератора для снижения габаритов и веса преобразователя должна быть не менее 1500 об/мин.

Из каталога должны быть выписаны паспортные и обмоточные данные генератора, а также взята его кривая намагничивания (характеристика холостого хода).

Таблица 4. Паспортные данные генератора постоянного тока. Uн =230 В, n=3000 об/мин

Тип

РН, кВт

I, А

зН, %

Обмотка якоря

Обмотка добавочных полюсов

Марка провода

S, мм2

W

RКОМПА., Ом

Число катушек

Соединение

Марка провода

П61У4

11

45

80,5

ПЭВ2

1,43

360

0,52

1

-

ПСД

Расчет М.Д.С. генератора и числа витков ПКО.

Для получения механической характеристики электродвигателя, соответствующей расчетной, необходимо определить расчетный магнитный поток, создаваемый обмоткой независимого возбуждения генератора, расчетный поток и число витков ПКО.

В режиме идеального холостого хода электродвигателя (следовательно и холостого хода генератора) магнитный поток генератора определяется только М.Д.С. независимой обмотки возбуждения генератора.

где - напряжение холостого хода генератора, В; -угловая скорость генераторного агрегата на холостом ходу, С-1 не должна превышать синхронной угловой скорости приводного двигателя; - конструктивный коэффициент генератора.

В этой формуле: р - число пар полюсов генератора; - число активных проводников обмотки якоря генератора; равно удвоенному числу витков обмотки якоря генератора; - число параллельных ветвей обмотки якоря генератора.

Напряжение генератора в режиме идеального холостого хода исполнительного электродвигателя равно его Э.Д.С. Так как Э.Д.С. двигателя независимого возбуждения прямо пропорционально его угловой скорости, то:

- расчетная угловая скорость холостого хода электродвигателя; - номинальные угловая скорость, напряжение и ток якоря исполнительного двигателя (из паспортных данных); - сопротивление якорной обмотки и обмотки добавочных полюсов исполнительного двигателя.

Для найденного значения магнитного потока по кривой намагничивания генератора определяется намагничивающая сила FНОВ, создаваемая обмоткой независимого возбуждения генератора. (для справки: 1Вб = 108Мкс).

Расчетный поток и необходимое число витков ПКО определяются по режиму стоянки двигателя под током. Генератор при этом работает в режиме короткого замыкания, и его Э.Д.С. не должна превышать:

где К -- коэффициент, учитывающий увеличение сопротивления при нагревании. Для машин с классом изоляции В (К=1,24); IK -- ток якоря исполнительного двигателя, соответствующий моменту короткого замыкания:

- сопротивление якорной цепи системы Г-Д, Ом;

-падение напряжения на щеточном переходе;

Эта Э.Д.С. определяется суммарным магнитным потоком независимой и противокомпаундной обмоток генератора. Следовательно, магнитный поток генератора в режиме короткого замыкания:

где,

По значению и характеристике холостого хода генератора определяется -- магнитодвижущая сила генератора в режиме короткого замыкания.

Число витков ПКО, необходимое для получения желаемой механической характеристики:

где -- М.Д.С. независимой обмотки возбуждения генератора, А; - М.Д.С. генератора в режиме короткого замыкания, А; - М.Д.С. реакции якоря генератора, А.

В этой формуле: =(0,10ч0,3) - коэффициент, учитывающий размагничивающее действие реакции якоря генератора. Генераторам больших мощностей соответствует меньшие значения ; - число активных проводников; - число параллельных ветвей обмотки якоря генератора; - число полюсов генератора; IK - ток стоянки исполнительного электродвигателя (ток короткого замыкания), А.

Полученное значение округляется до целого числа.

Выбор возбудителя и регулировочного реостата.

В качестве возбудителей в системах Г-Д простого действия могут использоваться как генераторы постоянного тока, находящиеся на одном валу с агрегатом «приводной двигатель-генератор», так и статические выпрямители. Мощность возбудителя, питающего обмотки возбуждения генератора, исполнительного двигателя и аппаратуру управления, контроля и сигнализации:

где UВ -- выходное напряжение возбудителя, В

- ток обмотки независимого возбуждения генератора, А;

-- ток возбуждения исполнительного двигателя, А;

-- суммарная мощность одновременно работающих элементов управления, контроля и защиты. Примерно можно принять равной 100 - 200 Вт, - токи разрядных резисторов генератора и двигателя, А.

Величина сопротивлений разрядных резисторов принимается в 3-5 раз больше сопротивлений обмотки возбуждения при напряжении возбуждения 220В и в 6-10 раз больше при напряжении возбуждения 110В. Все резистора выбираются по величине сопротивления и по току (мощности рассеивания).

Таблица 5. Паспортные данные генератора постоянного тока

Генератор

Мощность, кВт

об/мин

П31

1

4,35

220

0,76

1450

Для плавного регулирования скорости вращения исполнительного двигателя в системе Г-Д простого действия в обмотку независимого возбуждения генератора включается регулировочный реостат (3-4 ступени). Величина сопротивлений ступеней реостата может быть выбрана из условия равномерного изменения ЭДС генератора на всех положениях рукоятки поста управления.

Выбор приводного электродвигателя.

Выбор приводного асинхронного электродвигателя производится по расчетной номинальной мощности генератора с учетом его К.П.Д:

,

где - расчетная номинальная мощность исполнительного электродвигателя, кВт; - К.П.Д исполнительного электродвигателя; - К.П.Д генератора при половинной его загрузке:

- номинальное значение К.П.Д. генератора.

Таблица 6. Технические данные двигателя серии 4А, защищенного исполнения на 220/380В

Тип двигателя

РН, кВт

При Р2Н

J, кг•м2

nН, об/мин

з, %

cosц

4A100L2У3

12

1500

87,5

0,91

2

2

1,2

7,5

0,0075

Расчет переходных процессов в системе Г-Д простого действия.

После выбора преобразовательного агрегата для системы Г-Д простого действия необходимо рассчитать и построить графики переходных процессов системы электропривода при удержании судна на курсе. Графики переходного процесса строятся для ЭДС генератора, ЭДС (угловой скорости) исполнительного двигателя и тока якорной цепи системы. При этом момент сопротивления на валу исполнительного двигателя считается постоянным и принимается равным моменту () на валу при перекладке пера руля на 5-7 градусов от диаметральной плоскости (из нагрузочной диаграммы исполнительного электродвигателя). Так как на переходные процессы в системе Г-Д большое влияние оказывают сопротивления в цепи обмотки независимого возбуждения генератора, необходимо учитывать сопротивление регулировочного реостата и разрядного резистора. Переходный процесс пуска рассчитывается для первого положения рукоятки поста управления, т.е. когда в цепь обмотки независимого возбуждения генератора введено наибольшее сопротивление.

Для упрощения расчетов пренебрегаем индуктивностью якорной цепи и действием противокомпаундной обмотки. Такие упрощения не вносят существенной ошибки в расчеты, т.к. постоянная времени якорной обмотки на порядок меньше постоянной времени обмотки возбуждения машины постоянного тока, а действие противокомпаундной обмотки начинает оказывать значительное влияние при токах якорной цепи более 25% номинального тока (и соответствующем напряжении) генератора.

Чтобы исключить влияние ПКО расчет ведется для случая постановки рукоятки управления с нулевого в 1-е положение, соответствующее не более 25% номинального напряжения генератора.

Расчет торможения исполнительного двигателя производится для случая перевода рукоятки поста управления из первого положения в нулевое (в случае кнопочного управления - для отключения кнопки управления).

Так как в указанных случаях генератор работает на прямолинейном участке кривой намагничивания, переходные процессы в системе Г-Д рулевого устройства описываются уравнениями.

ПУСК.

Кривая изменения ЭДС генератора при пуске строится по формуле:

.

В этой формуле: - начальное значение ЭДС генератора. При пуске принимается е = 0; - установившееся значение ЭДС генератора. Величина этой ЭДС определяется по характеристике холостого хода генератора или из выражения:

, В;

где: - поток возбуждения генератора на первом положении рукоятки поста управления, Вб, определяется по кривой намагничивания генератора для МДС, равной:

, А·вит

,-число витков независимой обмотки возбуждения и ПКО; -ток независимой обмотки возбуждения генератора на первом положении рукоятки поста управления, А; - ток якорной цепи системы Г-Д, соответствующий моменту сопротивления на валу исполнительного двигателя при б = 6-7°.

Величина электромагнитной постоянной времени цепи обмотки возбуждения при пуске:

Tвп=Lвг/Rвг=943,8/422,2=2,24с.

Активное сопротивление контура обмотки независимого возбуждения генератора учитывает сопротивление собственно независимой обмотки () в нагретом состоянии, сопротивление разрядного резистора и сопротивление регулировочного реостата, введенного последовательно в цепь обмотки независимого возбуждения генератора () в первом положении рукоятки поста управления:

Ом;

Индуктивность обмотки независимого возбуждения генератора:

Гн;

где: 2р - число полюсов генератора; W - число витков на полюс независимой обмотки возбуждения генератора; у = 1,2-1,35 - коэффициент насыщения машины; определяется графическим дифференцированием по кривой намагничивания на прямолинейном участке,

Вс/А-вит;

где: Ф - магнитный поток, Вб; F- МДС, соответствующая величине магнитного потока Ф, А·вит.

Задаваясь различными значениями времени (I), строятся кривые изменения ; ; .

Кривые изменения и строятся по формулам:

;

;

Максимальное значение тока в якорной цепи:

А;

и момент времени, при котором наступает максимум тока:

В этих формулах: - установившаяся угловая скорость двигателя (), соответствующая моменту сопротивления при углах отклонения баллера 5-7є и напряжению на первом положении поста управления:

,

- угловая скорость двигателя при моменте и номинальном напряжении , которая определяется по механической характеристике ; , - напряжение на исполнительном двигателе на первом положении поста управления; - при малых нагрузках двигателя, соответствующих углу перекладки 5-7є;

где: - электромеханическая постоянная времени исполнительного электродвигателя.

.

В этой формуле, коэффициент 1,3 учитывает моменты инерции вращающихся частей рулевой машины и присоединенные массы воды;

- момент инерции якоря электродвигателя, кг м2;

- полное сопротивление якорной цепи системы Г-Д, Ом;

- коэффициент пропорциональности между и ;

- ток якоря двигателя, соответствующий моменту сопротивления , А

;

- ток короткого замыкания двигателя при напряжении , А

Торможение.

При торможении закон изменения ЭДС генератора также описывается выражением. Установившееся значение ЭДС генератора равно нулю. За начальное значение принимается величина ЭДС. Так как при торможении регулировочный реостат отключается, электромагнитная постоянная времени контура обмотка возбуждения - разрядный резистор будет определяться выражением:

Закон изменения угловой скорости исполнительного двигателя:

;

где: - начальная угловая скорость электродвигателя, ; - электромеханическая постоянная времени электродвигателя, ; - угловая скорость идеального хода двигателя в первом положении рукоятки поста управления.

Переходные процессы при торможении считаются законченными при достижении переменными параметрами электропривода 5% от установившихся значений. Закон изменения тока якорной цепи при торможении:

;

Максимальное значение тока:

;

Момент времени, при котором ток якоря максимальный

, с

Ток якорной цепи измеряется по закону (6.21) до остановки двигателя. Так как в момент остановки двигателя ЭДС генератора отлична от нуля и равна какой-то величине (определяется из графиков переходных процессов), ток после остановки двигателя спадает до нуля по экспонентному закону.

Кабельный журнал

В кабельном журнале отслеживается, откуда и куда поступает сигнал, а также протекает ток. КНР - кабель с резиновой изоляцией в оболочке из маслостойкой резины, не распространяющей горение.

Таблица 7

№ п/п

Наименование трассы

Ток нагрузки, А

Сечение жил кабеля, мм2

Марка кабеля

Условие прокладки

Длина кабеля, м

Допустимый ток кабеля, А

1

МС - ПУ

<5

4 Ч 1

КНР

в пучке 1,24

90

10

2

ГРЩ - ПУ

8

3 Ч 1

КНР

в трубе 1,44

90

10

3

МС - ПУ

<5

1 Ч 1

КНР

в пучке 1,24

90

14

4

МС - БКВ

<5

1 Ч 1

КНР

в пучке 1,24

11,6

14

5

ГРЩ - МС

8

2 Ч 1

КНР

в трубе 1,44

11,6

12

6

ГРЩ - М3

50

3 Ч 16

КНР

в трубе 1,44

11,6

53

7

ГРЩ - М4

8

3 Ч 1

КНР

в трубе 1,44

11,6

10

8

ГРЩ - ФЧВ

<5

2 Ч 1

КНР

в пучке 1,24

11,6

12

9

ГРЩ - ВЕ

<5

2 Ч 1

КНР

в пучке 1,24

90

12

10

ПУ - БКВ

<5

3 Ч 1

КНР

в пучке 1,24

11,6

10

11

М5 - БКВ

<5

2 Ч 1

КНР

в пучке 1,24

10

12

12

БКВ - М2

<5

2 Ч 1

КНР

в пучке 1,24

10

12

13

ВЕ - ВС

<5

3 Ч 1

КНР

в пучке 1,24

90

10

14

ВС - ФЧВ

<5

2 Ч 1

КНР

в пучке 1,24

11,6

12

15

ФЧВ - М5

<5

4 Ч 1

КНР

в пучке 1,24

11,6

10

16

ГРЩ - М1

<5

2 Ч 1

КНР

в пучке 1,24

11,6

12

17

М2 - М1

45

2 Ч 16

КНР

в трубе 1,44

11,6

53

рулевой электропривод баллер реостат

Заключение

В данном курсовом проекте проведен расчет рулевого электропривода с механической передачей от вала электродвигателя к баллеру руля в виде секторной передачи.

Вид применяемого передаточного механизма рулевого устройства непосредственно влияет на тип и систему его электропривода. Так, электромеханические рулевые привода требуют применения регулируемых приводов и электрических методов торможения (обычно динамическое торможение). И хотя требуемый диапазон и количество ступеней сравнительно не велики (для обычных транспортных судов они составляют 1ч3 - 1ч5), однако для получения их требуется применения более сложных электродвигателей и систем управления.

Достоинством электромеханических приводов по сравнению с электрогидравлическими является простота их устройства и обслуживание, низкая стоимость, отсутствие сложных масляных систем, и низкая пожароопасность. К недостаткам электромеханических приводов рулевых машин секторного типа относятся их большой вес и габариты, износ зубчатых частей, низкая ударостойкость и вибростойкость, что приводит к снижению надежности передаточного механизма и всего рулевого электропривода.

Список использованной литературы

1. Кузьменков О.П., Гросс В.Ю., Палагушкин В.В. «Расчет электромеханических и электрогидравлических рулевых приводов», Н., 1993 г.

2. Кузьменков О.П., Конопелько О.К. «Альбом схем и характеристик по электрооборудованию судов и береговых сооружений», Н., 1979 г.

3. Краковский И.И. «Судовые вспомогательные механизмы», М., 1972 г.

4. Витюк К.Т. и др. «Судовые электроустановки и их автоматизация». М: Транспорт, 1986 г.

5. «Правила классификации и постройки судов внутреннего плавания», под редакцией Л.Г. Дягилева, Том 4, Транспорт, М., 1980.

6. М.Г. Шмаков «Судовые устройства», Транспорт, М., 1971.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Расчет моментов сопротивления на баллере руля. Построение и расчет нагрузочной характеристики электродвигателя рулевого устройства. Проверка двигателя на допустимое число включений в час. Расчет переходных процессов. Описание работы схемы электропривода.

    курсовая работа [488,1 K], добавлен 28.01.2013

  • Назначение и основные элементы рулевого электропривода. Классификация рулевых приводов. Нормативные требования к рулевым устройствам и их электроприводам. Определение моментов на баллере руля. Проверка выбранного электродвигателя на время перекладки руля.

    курсовая работа [1006,4 K], добавлен 23.02.2015

  • Расчет гидродинамических сил, определение размеров руля, момента на баллере руля. Расчет рулевого привода, мощности насоса гидравлической рулевой машины с плунжерным рулевым приводом. Зависимости крутящего момента, мощности и давлении масла от угла руля.

    курсовая работа [1,8 M], добавлен 25.04.2014

  • Характеристика состояния рулевого привода легковых автомобилей. Оборудование для лабораторных и стендовых исследований рулевого привода и шарниров рулевых тяг. Особенности проведения дорожных испытаний. Результаты экспериментальных исследований.

    дипломная работа [3,3 M], добавлен 22.03.2011

  • Требования, предъявляемые к конструкции агрегата, назначение и условия работы. Характеристика и описание конструкции. Расчет деталей, определяющих работоспособность механизма. Определение наиболее нагруженного узла. Техобслуживание рулевого привода.

    курсовая работа [2,3 M], добавлен 22.10.2014

  • Разработка граф-модели эксплуатационного состояния рулевого привода, связи его критерия качества с конструктивными факторами граф-модели. Исследование процесса изменения эксплуатационного состояния рулевого привода и эксплуатационных свойств автомобилей.

    дипломная работа [4,4 M], добавлен 20.03.2011

  • Устройство рулевого привода грузового автомобиля. Внешний контроль технического состояния деталей привода, оценка работы ограничителей поворота. Регулировка зазоров в продольной тяге. Перечень возможных неисправностей, связанных с рулевым приводом.

    курсовая работа [2,5 M], добавлен 22.05.2013

  • Характеристики судовой энергетической установки, палубных механизмов, рулевого устройства и движителя. Эксплуатационные характеристики судна в рейсе. Особенности крепления негабаритного груза на примере ветрогенератора. Обеспечение безопасности судна.

    дипломная работа [7,2 M], добавлен 16.02.2015

  • Технологический процесс ремонта рулевого управления автомобиля ВАЗ 2104. Увеличенный свободный ход рулевого колеса. Измеритель суммарного люфта рулевого управления. Стенд развал-схождение, его тестирование. Оборудование и инструмент для ремонта.

    дипломная работа [3,4 M], добавлен 25.12.2014

  • Краткая техническая характеристика судна: тип, главные размеры и характерные данные. Описание конструкции валопровода и рулевого устройства. Недостатки существующих конструкций и предложения по их модернизации. Расчёты насадки лопастей и подшипников.

    дипломная работа [571,9 K], добавлен 13.11.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.