корабельная энергетическая установка

Формула изобретения

Корабельная энергетическая установка, содержащая дизель, который через валопровод связан с гребным винтом, причем на валопроводе установлены носовая и кормовая разобщительные муфты, между которыми размещен электродвигатель постоянного тока, присоединенный с помощью кабельной сети к релейному шкафу, к которому подключены химические источники электропитания и блок управления, при этом электродвигатель включает в себя статор с полюсами, каждый из которых имеет обмотку независимого возбуждения и магнитопровод, ротор и коллектор, отличающаяся тем, что она снабжена шкафом с конденсаторами, счетно-решающим блоком и ветрогенераторами, которые через релейный шкаф электрически связаны со шкафом конденсаторов и счетно-решающим блоком, причем от каждого ветрогенератора проложена электрическая цепь, которая соединяет его через контакты реле, обмотка которых соединена с выходом счетно-решающего блока, к входу которого подключен выход с коллектора электродвигателя, состоящего из электромагнитов, герметических контактов и магнитопроводов, размещенных в статорной и роторной частях коллектора, с соответствующей группой конденсаторов, химическими источниками электропитания и с соответствующей обмоткой независимого возбуждения, которая намотана на соответствующий магнитопровод, который поочередно при вращении ротора образует с его магнитопроводами замкнутое магнитное поле.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к судостроению, в частности, к корабельным энергетическим установкам.

Известна корабельная энергетическая установка, содержащая дизель, который через валопровод связан с гребным винтом, причем на валопроводе установлены носовая и кормовая разобщительные муфты, между которыми размещен электродвигатель постоянного тока, присоединенный с помощью кабельной сети к релейному шкафу, к которому подключены химические источники электропитания и блок управления, при этом электродвигатель включает в себя статор с полюсами, каждый из которых имеет обмотку независимого возбуждения и магнитопровод, ротор и коллектор /см. книгу С.Н. Прасолов, М.Б. Амитин. Устройство подводных лодок. М. "Воениздат", 1973, с. 242-245, 247, рис. 100, 101/. Данная установка принята в качестве наиболее близкого аналога.

Недостатком известной установки является низкая ее экономичность.

Техническим результатом изобретения является повышение экономичности корабельной энергетической установки.

Он достигается тем, что известная корабельная энергетическая установка снабжена шкафом с конденсаторами, счетно-решающим блоком и ветрогенераторами, которые через релейный шкаф электрически связаны со шкафом конденсаторов и счетно-решающим блоком, причем от каждого ветрогенератора проложена электрическая цепь, которая соединяет его через контакты реле, обмотка которых соединена с выходом счетно-решающего блока, к входу которого подключен выход с коллектора электродвигателя состоящего из электромагнитов, герметичных контактов и магнитопроводов, размещенных в статорной и роторной частях коллектора, с соответствующей группой конденсаторов, химическими источниками электропитания и с соответствующей обмоткой независимого возбуждения, которая намотана на соответствующий магнитопровод, который поочередно при вращении ротора образует с его магнитопроводами замкнутое магнитное поле.

На фиг. 1 изображена схема корабельной энергетической установки; на фиг. 2 сечения А-А, Б-Б на фиг. 1.

Корабельная энергетическая установка содержит гребной винт 1, установленный на валопроводе 2, на котором установлены кормовая разобщительная муфта 3 и носовая разобщительная муфта 4, дизель 5 и электродвигатель 6, в статоре которого установлены электромагниты 7 для вращения ротора 8, в котором запрессованы магнитопроводы 9, и электромагниты коллектора 10, которые через магнитопроводы статора 11 и ротора 12 соединены с герметичными контактами 13, которые электрически вместе со всеми электромагнитами соединены через кабельную сеть 14 с релейным шкафом 15, который соединен с ветрогенераторами 16, аккумуляторной батареей 17, шкафом конденсаторов 18, счетно-решающим блоком 19 и блоком управления 20.

Работает корабельная энергетическая установка следующим образом.

При включении электропитания вначале включаются в работу счетно-решающий блок 19, блок управления 20 и электромагниты коллектора 10, которые вызывают срабатывание контактов 13, которые подают сигналы в счетно-решающий блок 19, который по принятым сигналам определяет место положения магнитопроводов 9 относительно электромагнитов 7 для вращения ротора 8, которые разделены по группам на электромагниты параллельной тяги, изображенные на чертеже в сечении А-А электродвигателя 6, и электромагниты последовательной тяги, изображенные в сечении Б-Б, для вращения ротора 8 по часовой или против часовой стрелке /для хода судна вперед или назад/.

По командам счетно-решающего блока 19 через релейный шкаф 15 проходит заряд конденсаторов в блоке 18 от ветрогенераторов 16 или аккумуляторной батареи 14, затем в зависимости от режима работы, заданного на блоке управления 20, например, режима разгона по часовой стрелке, счетно-решающий блок 19 с учетом положения магнитопровода 9 ротора 8 подключает электромагнит 7 к выходу блока конденсаторов 18, тем самым подготавливая электрическую цепь для поворота ротора 8.

При включении электромагнита 7 его обмотка запитывается через релейный шкаф 15 от разряда конденсаторов, находящихся в шкафу 18, в результате происходит поворот ротора 8 до совпадения силовых линий в магнитопроводах 9 и 11 в этот момент с помощью контактов 13, срабатывающих при вращении магнитопровода коллектора 12, происходит отключение работающего электромагнита 7 и подключение следующего электромагнита 7 для продолжения вращения ротора 8 по часовой стрелке. Таким образом происходит разгон электродвигателя 6 гребного винта 1.

Если силы одного электромагнита 7 недостаточно для поворота ротора 8, то по команде счетно-решающего блока 19 производится подключение других электромагнитов параллельной тяги 7, а если и этого недостаточно, то счетно-решающий блок 19 выдает команду на вращение гребного вала 2 от дизеля 5, который также может запускаться автоматически, а также автоматически останавливаться при полном переводе вращения валопровода 2 от электродвигателя 6, который переходит на электропитание от ветрогенератора 16.

Счетно-решающий блок 19 также определяет время срабатывания контактов 13, и если оно слишком короткое /т.е. угловая скорость вращения ротора 8 достаточно большая/, то команда на срабатывание последующего электромагнита 7 не выдается, а когда время срабатывания контактов 13 будет достаточно долгим /т. е. когда угловая скорость ротора 8 будет замедляться/, то сработает тот электромагнит 7, перед которым остановился магнитопровод 9.

Во время паузы между срабатыванием электромагнитов 7 вращения ротора 3 происходит заряд конденсаторов в шкафу 18, тем самым обеспечивается экономный расход электроэнергии от аккумуляторов 14, которые с помощью релейного блока 15 подключаются параллельно к ветрогенераторами 16.

Блок управления 20 может задавать программу работы счетно-решающему блоку 29 для обеспечения стабильной скорости вращения валопровода 2 гребного винта 1, а также торможение и переход во вращение против часовой стрелке.

Наличие на валопроводе 2 гребного винта 1 кормовой разобщительной муфты 3 и носовой разобщительной муфты 4 дает возможность делать проверку электродвигателя 6 и дизеля 5 без передачи вращения на гребной винт 1.