8.2. Режим подъёма 2-х якорей

В этом режиме якоря предварительно оторваны от грунта, а длина цепи в воде рав-

на половине расчётной глубины стоянки.

Начальный момент на валу электродвигателя, обусловленный суммарным весом

якоря и цепи, составляет М ( рис. 12.5, б ).

После включения электродвигателя происходит плавный подъём якоря, момент

электродвигателя уменьшается от значения М до значения М .

8.3. Швартовный режим

В этом режиме усилие на тросе может изменяться от нуля ( слабина троса ) до номинального значения.

Кроме того, при рывках тяговое усилие в тросе может достигать значений, когда

происходит остановка механизма. Однако продолжительность перегрузки обычно не пре

вышает 4…7 с.

Работа в швартовном режиме контролируется членами экипажа, и скорость на барабане может изменяться в пределах 7,2…18 м/мин.

23. Прочитать и объяснить нагрузочную диаграмму электропривода при работе одной лебедки;

Электроприводы ГПМ работают в повторно-кратковременном режиме, который в

соответствии с международной классификацией обозначается S3.

Этот режим характеризуется частыми пусками и остановками электродвигателя ГПМ.

В общем виде цикл работы грузовой лебедки состоит из следующих 8 операций:

1. подъем груза;

2. перенос груза в горизонталь­ной плоскости;

3. опускание груза;

4. расстройка груза;

5. подъем холосто­го гака;

6. обратное перемещение гака в горизонтальной плоскости;

7. опускание холостого гака;

8. застропка груза.

Грузовые операции могут осуществляться одной лебедкой, двумя лебедками или грузо­вым краном.

Для обоснованного выбора режима эксплуатации ЭП, а также для выбора ЭД по мощности необходимо прежде всего знать, как изменяется нагрузка на валу ЭД во вре-

мени. С этой целью используют нагрузочные диаграммы, представляющие собой зависимость момента на валу двигателя от времени, т.е. М ( t ).

3.1. Нагрузочная диаграмма при работе одной лебедки

Если в грузовых операциях участвует одна лебедка, то грузоподъемный механизм обеспечивает подъем и спуск груза, а перемещают его за борт или к трюму вручную. Для приема груза с причала стрела выносится оттяжками к борту, после чего стропят груз. В последующем выбирают лебедкой шкентель и пере­водят стрелу с висящим на ней грузом к люку судна. После этого травят лебедкой шкентель и груз опускается в трюм.

Рис 13.4. Нагрузочная диаграмма электропривода при работе одной лебедки

Работу лебедки в этом случае можно проиллюстрировать диаграм­мой изменения момента на валу ЭД за цикл погрузки (рис. 13.4 ).

Момент на валу ЭД считают положительным в том случае, когда он совпадает по знаку с направлением вращения ЭД, и отрицатель­ным, когда не совпадает, т. е. ЭД работает в тормозном (рекупера­тивном) режиме. На диаграмме приняты обозначения: М -стати­ческий момент ЭД при подъеме груза; М - то же при спуске груза; М , М - статические моменты соответственно при подъеме и спуске холостого гака; Т - полное время цикла; t , t , t , t - время работы лебедки; t - время перевода стрелы с грузом от борта к люку; t - время освобождения груза от стропов; t - время пере­вода стрелы с пустым гаком от люка к борту; t - время застропливания ( крепления ) груза.

Нагрузка на валу ЭД лебедки на соответствующих участках цикла определяет-

ся моментами сопротивления.

Момент (Н*м) при подъеме груза

М = ( G + G₀ )D / ( 2iη ),

где G - вес груза, Н; G₀ - вес гака, Н; D - диаметр грузового барабана лебедки, м;

ι -передаточное число редуктора; η -- номинальный КПД ме­ханизма лебедки.

Момент (Н*м) при спуске груза

M = ( G + G₀) D η / ( 2i ) = M ( 2η - 1 ),

где η = 2 – 1 / η - КПД лебедки при спуске груза.

Спуск груза происходит при тормозном режиме работы ЭД, поэтому знак мо-

мента принимают отрицательным:

М = М = ( 0,1…0,2 )М ,

где М - момент, развиваемый ЭД при подъеме номинального груза G .

При работе одной лебедки перемещение стрелы из одного положения в другое вручную отнимает много времени, поэтому грузовые операции обычно осуществляют при помощи двух грузо­подъемных стрел, каждая из которых оборудована отдельной ле­бедкой ( рис. 13.5 ).

Рис. 13.5. Схема погрузки при помощи двух стрел и двух лебедок

24. Прочитать и объяснить работу принципиальной схемы автоматического управления электроприводом центробежного санитарного насоса;

Схема предназначена для автоматического и ручного управления электроприводом

центробежного насоса системы санитарной воды ( рис. 11.4 ).

В состав системы управления входит гидрофор ( рис. 11.3 ).

Гидрофор – устройство для накопления и расходования воды в системах автомати-

зированных судовых электроприводов.

На судах гидрофоры используют в системах пресной и забортной ( санитарной ) воды.

Пресная вода подается в каюты, душевые, прачечную, на камбуз, в буфет комсоста-

ва и другие судовые жилые и служебные помещения.-

. Забортная вода подается в гальюны, а также для смыва палубы в душевые, прачеч-

ные, на камбуз и другие помещения. В каюты забортная вода не подается.

Рис. 11.3. Устройство гидрофора

Конструктивно гидрофор представляет собой стальную емкость - резервуар, в верх

ней части которого находится воздух, образующий воздушную подушку. Остальная часть заполнена водой ( соответственно пресной или забортной ). Таким образом, воздух стре-

мится вытеснить воду из резервуара в систему.

Емкость резервуара зависит от водоизмещения судна – чем больше судно, тем ем-

кость больше. На судах водоизмещением 1500….2000 тонн эта емкость составляет около 300 литров воды.

Внутри резервуара давление воздуха на воду, т.е. давление воды в системе, изменя-

ется в пределах от 2-х до 4-х технических атмосфер ( at ).

Вода в резервуар поступает от насоса через клапан YV1, а в систему пресной ( за-

бортной ) воды подается через клапан YV2. При работе гидрофора оба клапана постоянно открыты.

В верхней части резервуара находятся реле давления SP, управляющее включением и отключением насоса, и манометр рР, служащий для контроля воды в резервуаре ( т.е. в системе ). Клапаны YV3 и YV4 при работе гидрофора постоянно открыты.

Клапан YV3 закрывают, если необходимо снять реле давления SP для профилакти-

ки или замены. Аналогично, клапан YV4 закрывают, если необходимо снять манометр рР для профилактики или замены.

В нижней части гидрофора расположен клапан YV5, предназначенный для удале-

ния шлама из резервуара. Шлам – это взвесь мелких частиц грязи в воде, скапливающаяся на дне резервуара..

При работе гидрофора клапан YV5 закрыт, для удаления грязи клапан открывают, и остатки грязи вместе с водой удаляются из резервуара.

На судах отечественной постройки в качестве реле давления применяют комбини-

рованное реле типа РДК-57 ( реле давления комбинированное ), внутри корпуса которого находятся два одинаковых по устройству реле, одно - минимального давления, другое –

максимального. Эти реле отличаются только настройкой на разные значения давления.

Принцип действия гидрофора состоит в следующем.

Если в результате расхода воды давление воды понизится до минимального ( 2 at ),

реле минимального давления замыкает свой контакт, в результате насос включается и по-

дает воду в резервуар. При повышении давления воды в резервуаре до максимального

( 4 at ) реле максимального давления размыкает свой контакт, в результате насос останав-

ливается.

Далее процесс повторяется.

Элементы схемы ( рис. 11.4 ):

1. М - асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором;

2. SA – двухполюсный переключатель видов управления, имеет 3 положения:

а ) “0” – выключено, в этом положении контакты SA разомкнуты ;

б ) «ручное», в этом положении контакты SA переключаются вверх, включая в схему управления кнопочный пост с кнопками SB1 «Пуск» и SB2 «Стоп»;

в ) «автоматическое», в этом положении контакты SA переключаются вниз, включая в схему управления контакты реле минимального SР и SР давления;

3. КК1, КК2 – тепловые реле, для защиты двигателя от токов перегрузки;

4. КМ – катушка линейного контактора, для включения и отключения двигателя М;

5. FU – предохранители, для защиты катушки КМ от токов короткого замыкания.

Рис. 11.4. Принципиальная схема автоматического управления электроприводом центробежного санитарного насоса.

Реле давления SР замыкает контакт при понижении давления воды до 2,0 at

( 2 кг/см ) и размыкает при повышении давления воды до 2,5 at ( 2,5 кг/см ).

Реле давления SР размыкает контакт при повышении давления воды до 4,0 at

( 4 кг/см ) и замыкает при понижении давления воды до 3,5 at ( 3,5 кгс/см ).

Подготовка схемы к работе

Для подготовки схемы к работе необходимо:

1. установить переключатель SA в положение «ручное» или «автоматическое»;

2. включить автоматический выключатель ( на схеме не показан ) на вторичном

распределительном щите, тем самым подавая питание на схему.

Схема готова к работе.

Ручное управление

При ручном управлении контакты SA переключены вверх.

При понижении давления до 2,0 at вахтенный моторист ( механик ) нажимает

кнопку SB1 «Пуск». При этом образуется цепь тока через катушку линейного контактора КМ:

линейный провод С – нижний предохранитель FU – левый контакт переключателя SA – контакты кнопки SB1 – контакты кнопки SB2 «Стоп» - правый левый контакт пере-

ключателя SA – размыкающий контакт теплового реле КК1 – катушка КМ – размыкаю-

щий контакт теплового реле КК2 – верхний предохранитель FU – линейный провод В.

Контактор КМ включается, замыкает главные контакты в цепи обмотки статора,

происходит пуск двигателя, и два вспомогательных в цепях управления.

Верхний вспомогательный контакт КМ шунтирует кнопку SB1 «Пуск», после чего

ее можно отпустить. Замыкание нижнего контакта не влияет на работу схемы.

При повышении давления до 4,0 at вахтенный моторист ( механик ) нажимает

кнопку SB2 «Стоп». Цепь тока через катушку контактора КМ обрывается, контактор от-

ключается и размыкает главные и вспомогательные контакты.

При этом размыкание верхнего вспомогательного контакта не позволяет двигателю включиться повторно сразу же после отпускания кнопки SB2, когда её контакты замкнут-

ся.

Автоматическое управление

При автоматическом управлении контакты SA переключены вниз.

При понижении давления до 2,0 at замыкаются контакты SР , при этом об-

разуется цепь тока через катушку линейного контактора КМ:

линейный провод С – нижний предохранитель FU – левый контакт переключателя SA – контакты SР – SР - правый левый контакт переключателя SA – размыкаю-

щий контакт теплового реле КК1 – катушка КМ – размыкающий контакт теплового реле КК2 – верхний предохранитель FU – линейный провод В.

Контактор КМ включается, замыкает главные контакты в цепи обмотки статора,

происходит пуск двигателя, и два вспомогательных в цепях управления.

Нижний вспомогательный контакт КМ шунтирует контакты SР . Замыкание верхнего контакта не влияет на работу схемы.

При повышении давления до 2,5 at контакты SР размыкаются, но цепь тока ка-

тушки КМ сохраняется через нижний вспомогательный контакт КМ, насос не отключает-

ся и продолжает поднимать давление.

При повышении давления до 4,0 at контакты SР размыкаются, разрывая цепь тока катушки КМ, двигатель отключается от сети, насос останавливается.

При понижении давления воды до 3,5 at контакт контакты SР замыкается, но

цепь тока катушки КМ не образуется, т.к. разомкнут нижний вспомогательный контакт КМ.

Таким образом, контакты SР выполняют роль кнопки SB1 «Пуск», а контакты

SР - кнопки SB2 «Стоп».

Защита от коротких замыканий.

При коротком замыкании в обмотке статора двигателя М отключается автоматиче-

ский выключатель ( на схеме не показан ).

При коротком замыкании в катушке контактора КМ сгорает предохранитель FU

( или оба одновременно ).

Защита от токов перегрузки

При увеличении тока в обмотке статора выше номинального тепловое реле КК1

( или КК2 ) размыкает контакт в цепи катушки КМ. Двигатель отключается.

После остывания нагревательного элемента КК1 ( КК2 ) контакт КК1 ( КК2 ) в цепи

катушки КМ замкнется, но контактор включиться не может, т.к. в цепи его катушки разом

кнут верхний вспомогательный контакт КМ.

Для повторного пуска надо:

1. при ручном управлении нажать кнопку SB1 «Пуск»;

2. при автоматическом управлении дождаться понижения давления до 2,0 at, при

котором замкнутся контакты SР .

Защита по снижению напряжения

Рассмотрим действие защиты при ручном управлении.

При снижении напряжения до 60% и менее ток катушки контактора, по закону Ома

, также уменьшается до 60% и менее. При таком токе магнитный поток не может удержать якорь контактора в притянутом состоянии, поэтому якорь отпадает, контактор отключает-

ся.

При отключении контактора, кроме главных контактов в цепи обмотки статора

двигателя, размыкается его вспомогательный контакты в цепи катушки, поэтому ток в катушке пропадает.

При восстановлении напряжения до номинального цепь тока в катушке не может

восстановиться, т.к. разомкнуты контакты кнопки SB1 «Пуск» и вспомогательный КМ, включенный параллельно кнопке SB1.

Для повторного включения надо нажать кнопку SB1 «Пуск».

Рассмотрим действие защиты при автоматическом управлении.

При снижении напряжения до 60% и менее вначале схема работает так же, как и при ручном управлении, т.е. отпадает якорь КМ, двигатель отключается от сети и останав

ливается.

При восстановлении напряжения до номинального цепь тока в катушке не может восстановиться, т.к. разомкнуты контакты SР и вспомогательный КМ, включенный параллельно контактам SР . Включение контактора произойдет только при замыкании контактов SР , т.е. после понижении давления воды до 2,0 at.

Таким образом, повторный самозапуск двигателя после восстановления напряже-

ния возможен, если давление воды ниже нормы, т.е. контакты SР замкнуты, и не про-

изойдет, если давление нормальное.

25. Прочитать и объяснить работу принципиальной схемы

автоматического управления электроприводом осушительного насоса;

Осушительные насосы предназначены для удаления воды, стекающей в осушитель

ные колодцы машинного отделения с деки – металлической палубы, расположенной выше второго дна.

Вода на деку попадает в результате конденсации нагретого воздуха машинного от-

деления при его соприкосновении с холодными бортами, а также в результате утечек забортной и пресной воды из трубопроводов различных судовых систем – балластной, охлаждения главного и вспомогательных двигателей и т.п.

Таким образом, осушительные колодцы не дают стекающей на деку воде свободно

перемещаться по деке и вызывать опасный крен судна.

В машинном отделении любого судна таких колодцев – 4, по 2 в носу и корме. Такое расположение обеспечивает накопление воды в колодцах при любом положении корпуса судна, например, при крене на любой из бортов или дифференте ( наклоне ) на нос или на корму.

Рис. 11.5. Принципиальная схема автоматического управления электроприводом осушительного насоса

Элементы схемы

В силовой части схемы показаны:

1. А, В, С – питающие провода;

2. КМ – главные контакты линейного контактора КМ;

3. КК – нагревательные элементы теплового реле, предназначенного для защиты электродвигателя насоса от токов перегрузки;

4. М – асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором.

В схеме управления показаны:

1. переключатель видов управления SA, имеет 2 контакта и может занимать одно из

3-х положений: «выключено» ( как на схеме ), при котором работа насоса невозможна;

«ручное управление», при котором оба контакта переключаются в верхнее положение; «автоматическое управление», оба контакта переключаются в нижнее положение;

2. кнопки SB1 и SB2 «Пуск», для ручного пуска насоса с двух постов ( один пост

рядом с насосом в машинном отделении, второй – в коридоре вне шахты машинного отделения – используется для пуска, если нельзя попасть в машинное отделение, напри

мер, при пожаре );

3. кнопка SB3 «Стоп» в машинном отделении для остановки насоса;

4. SL1, SL2 – контакты реле уровня воды в колодцах; замыкаются при повышении уровня воды в колодце;

5. YV1, YV2 – катушки электромагнитных клапанов на всасывании из колодца ЛБ и ПБ;

6. YV3 – катушка электромагнитного клапана на сливе;

7. SP – контакты реле давления; при нормальном давлении воды на сливе разомкнуты,

при понижении давления до минимально допустимого замыкаются;

8. TV – понижающий трансформатор, для питания катушки сливного клапана YV3;

9. UZ – выпрямительный мостик, для получения постоянного тока катушки YV3;

10. KV – промежуточное реле для сигнализации о том, что насос работает и для включения реле времени КТ1;

11. КТ1 – реле времени с таймером, выдержка времени – 50 мин, для сигнализации о том, что насос работает дольше 50 мин;

12. КТ2 - реле времени с таймером, выдержка времени – 5-8 с, для сигнализации об

отключении насоса тепловым реле КК или о недопустимом снижении давления воды на сливе;

13. КТ3, КТ4 – реле времени с таймером, выдержка времени – 6-8 с, для исключения

ложных включений насоса при кратковременном повышении воды в колодцах, напри

мер, при качке;

14. FU – предохранители, для защиты цепей управления от токов короткого замыкания.

Подготовка схемы к работе

Для подготовки схемы к работе:

1. устанавливают переключатель видов управления SA в положение «ручное» или

«автоматическое»;

2. включают на распределительном щите автоматический выключатель ( на схеме не

показан ), при этом на линейных проводах А, В, С появляется напряжение 380 В.

Это напряжение с линейных проводов В и С поступает на первичную обмотку тран

сформатора TV, вследствие чего на вторичной обмотке появляется пониженное напряже-

ние, которое выпрямляется мостиком UZ и подается на катушку сливного клапана YV3, последний открывается.

Из сказанного следует, что сливной клапан открывается с момента подачи питания

на схему и вне зависимости от режима работы насоса – «ручное» или «автоматическое».

Ручное управление

При ручном управлении уровень воды в колодцах контролируется вахтой в машин

ном отделении. В случае повышения уровня воды в колодце, например, левого борта, замыкаются контакты реле уровня SL1в цепи катушки реле времени КТ3.

Реле КТ3 через 6-8 с замыкает два своих контакта – верхний в цепи катушки кон-

тактора КМ и нижний в цепи катушки электромагнитного клапана YV1. Замыкание верх-

него контакта КТ3 не приводит к включению насоса, т.к. контакты переключателя SA на-

ходятся в положении «ручное». Замыкание нижнего контакта включает катушку электро-

магнитного клапана YV1 на всасывании, последний открывается.

При нажатии кнопки SB1 ( или SB2 ) через контакты кнопки образуется цепь тока

катушки контактора КМ:

линейный провод С – левый верхний предохранитель – верхний контакт переключа

теля SA - контакты кнопки SB1 ( SB2 ) – контакты кнопки SB3 «Стоп» - размыкающий контакт теплового реле КК – катушка КМ – правый верхний предохранитель – линейный провод В.

Контактор КМ включается, замыкает главные контакты в цепи обмотки статора

двигателя, а также два вспомогательных – один шунтирует кнопку SB1 ( SB2 ), после чего ее можно отпустить, а второй включает промежуточное реле KV.

Это реле замыкает свой контакт в цепи катушки реле времени КТ1 с выдержкой

времени 50 мин.

В результате работы насоса уровень воды понижается, контакт реле уровня SL1 раз

мыкается, отключая катушку реле времени КТ3. Реле размыкает оба своих контакта, раз-

мыкание верхнего не влияет на работу схемы, а при размыкании нижнего отключается электромагнитный клапан YV1, который закрывается.

В этот момент времени вахтенный должен остановить насос нажатием кнопки SB3.

Если сделать это с запозданием, насос может выйти из строя, т.к. вода через него не идет

( клапан YV1 уже закрыт ).

Автоматическое управление

При автоматическом управлении переключатель SA находится в положении «авто-

матическое».

Схема работает так.

При повышении уровня воды в колодце, например, левого борта, реле уровня SL1

замыкает свой контакт, включая реле времени КТ3.

Реле КТ3 через 6-8 с замыкает два своих контакта – верхний в цепи катушки кон-

тактора КМ и нижний в цепи катушки электромагнитного клапана YV1.

При замыкании верхнего контакта КТ3 через него подается питание на катушку

линейного контактора КМ по цепи:

линейный провод С – левый верхний предохранитель – верхний контакт переклю-

чателя SA - контакт КТ3 - контакты кнопки SB3 «Стоп» - размыкающий контакт теплово

го реле КК – катушка КМ – правый верхний предохранитель – линейный провод В.

Замыкание нижнего контакта КТ3 включает катушку электромагнитного клапана

YV1 на всасывании, последний открывается.

Контактор КМ включается, замыкает главные контакты в цепи обмотки статора

двигателя, а также два вспомогательных – один шунтирует кнопку SB1 ( SB2 ), но это не влияет на работу схемы, т.к. верхний контакт переключателя SA находится в нижнем поло

жении, а второй включает промежуточное реле KV.

Это реле замыкает свой контакт в цепи катушки реле времени КТ1 с выдержкой

времени 50 мин.

В результате работы насоса уровень воды понижается, контакт реле уровня SL1

размыкается, отключая катушку реле времени КТ3. Реле размыкает оба своих контакта, размыкание верхнего приводит к обрыву цепи катушки контактора КМ, насос останавли-

вается, а при размыкании нижнего отключается электромагнитный клапан YV1, который закрывается.

Таким образом, при работе в автоматическом режиме включение или отключение

насоса вызывается замыканием или размыканием контакта реле уровня SL1 ( SL2 ).

Сигнализация и защиты

В схеме есть 2 сигнальных реле: КТ1 и КТ2.

Реле КТ1 включается одновременно с контактором КМ и остается включенным,

пока включен этот контактор. Если насос работает более 50 мин, реле КТ1 на 51-й минуте замыкает свой контакт КТ1 в цепи сигнала «Насос работает очень долго», тем самым при-

влекая внимание вахты в МО к продолжительной работе насоса. Это реле работает одина-

ково как в ручном, так и в автоматическом режиме.

Реле КТ2 включается в двух случаях:

1. при срабатывании теплового реле КК. В этом случае реле КК размыкает

один свой контакт в цепи катушки линейного контактора КМ, насос останавливается, и замыкает второй контакт в цепи катушки реле времени КТ2. Реле через 5-8 с замыкает контакт в цепи сигнала «Насос неисправен».

Этот сигнал появляется при перегрузке насоса при работе как в ручном, так и в автоматическом режиме;

2. при срабатывании реле давления SP, но только в автоматическом режиме, т.к

цепь тока через контакт SP может образоваться при условии, что нижний контакт пере-

ключателя видов управления SA замкнут, а это возможно только в автоматическом режи-

ме.

Напомним, что реле давления SP установлено на сливе и замыкает свой контакт при недопустимом снижении давления воды на сливе, например, в случае, если своевре

менно не разомкнулся контакт реле уровня SLl ( SL2 ), т.е. насос откатал всю воду из ко-

лодца и продолжает работать «всухую».

Защита от токов короткого замыкания

Для защиты от токов короткого замыкания в силовой части схемы ( т.е. в обмотке

статора двигателя ) служит автоматический выключатель ( на схеме не показан ). Для за-

щиты от токов короткого замыкания в цепях управления служат предохранители FU с плавкой вставкой.

Защита от токов перегрузки

Для защиты от токов перегрузки служит тепловое реле КК. При перегрузке это реле размыкает верхний контакт в цепи катушки контактора КМ, насос останавливается. Вто-

рой, нижний контакт КК замыкается в цепи реле времени КТ2, которое включает сигнал «Насос неисправен».

Защита по снижению напряжения

При снижении напряжения до 60% и менее якорь контактора КМ отпадает, насос останавливается.

При восстановлении напряжения защита работает по разному, в зависимости от

режима работы насоса, а именно:

1. при ручном управлении контактор КМ не включается, т.к. после отпадания якоря контактора КМ его вспомогательный контакт, включенный параллельно кнопкам SB1 ( SB2 ) «Пуск» остается разомкнутым. Иначе говоря, в этом режиме защита по снижению напряжения работает как нулевая, т.е. для повторного включения насоса надо нажать кнопку SB1 ( SB2 );

2. при автоматическом управлении контактор КМ включается повторно, т.к. в цепи катушки КМ повторно замыкается ( после восстановления напряжения ) контакт КТ3 ( КТ4 ). Иначе говоря, в этом режиме защита по снижению напряжения работает как мини-

мальная, т.е. обеспечивает повторное самопроизвольное ( без участия человека ) включе-

ние насоса.

26. Прочитать и объяснить работу схемы пуска электропривода насоса;

Уровень автоматизации электроприводов вентиляторных и насос­ных установок зависит от типа судна и назначения электропривода.

На современных автоматизированных судах все основные нагнета­тели имеют автоматическое управление.

Режим эксплуатации автоматизированных судов предполагает со­хранение полной работоспособности энергетической установки при не­исправности одного из элементов или системы без вмешательства об­служивающего персонала.

Поэтому для каждого привода, необ­ходимого для обеспечения работы машинной установки, имеется одно­типный резервный привод, который находится в режиме готовно-

сти при работе основного привода, и автоматически запускается при отключении основно

го привода из-за какой-либо неисправности.

После исчезновения и последующего восстановления напряжения в судовой элект

рической станции находящиеся в работе приводы должны быть автоматически введены в действие.

Пуск электродвигателей не­обходимо производить по специальной временной про

грамме в поряд­ке важности электроприводов. Такая автоматизированная система управления электроприводами получила название «Stand by» ( «Готов к действию» ).

Схема автоматизи­рованного управления электропри­водами насосов машинной установ­ки предназначена для уп­равления 10 парами важнейших насосов энергетической установки. В схему включены следующие па­ры насосов:

1. насосы пресной воды дизель-генераторов ( ДГ );

2. насосы забортной воды ДГ;

3. насосы смазочного масла для главного двигателя ( ГД );.

4. топливоподкачивающие насосы;

5. насосы пресной воды для охлаждения цилиндров;

6. насосы смазочного масла для турбонагнетателей;

7. насосы смазочного масла для распределительного вала;

8. насосы забортной воды для ГД;

9. питательные насосы котла;

10. циркуляционные насосы горячей воды.

Схема построена таким образом, что любой насос из пары может использоваться как основной (рабочий), или резервный.

Схема пуска электропривода насоса показана на рис. 11.6.

Рис. 11.6. Схема пуска электропривода насоса

Распре­делительный щит насосов получает питание от ГРЩ. Включение электро-

привода осуществляется контактором КМ1, который включается через контактор управле-

ния КМ2.

При ручном управлении переключатель режима работы SA1 ста­вится в положение I. В этом случае управление осуществляется с по­мощью кнопок SB4 и SB5. У каждого на-

соса находится аварийный выключатель S1, который позволяет полностью отключить цепь управ­ления.

При автоматическом управлении переключатель SA1 ставится в положение II. Управление насосом осуществляется вспомогательным реле К1А (для основного насоса), которое включено в схему автомати­зированного управления электроприводами насосов, показанную на рис. 11.7.

Вспомогательное реле К2А управляет резервным насосом.

Перед пуском электродвигателя насоса необходимо прежде всего переключателем SA2 выбрать насос, который будет находиться в ра­боте (основной насос). В положении 1 переключателя SA2 в работе насос № 1, а насос № 2 — резервный.

После этого насос может быть включен посредством кнопки «Пуск» SB1 (цепь 3). При нажатии кнопки SB1 получает питание реле К2 и самоблокируется через замыкаю-

щий контакт К2 (цепь 9) и размыкаю­щий контакт Кб (цепь 5).

Одновременно получает питание вспомогательное реле К1А, осуществляющее пуск насоса ( рис. 11.6 ).

В системе трубопроводов работающего насоса через известное время создается дав

ление, при котором срабатывает датчик минималь­ного давления (см. рис.3.2 ) и замыкает контакт SP (цепь 6). Реле К4 своими контактами в цепях 5, 10 и 19 подготавливает к пуску резерв­ный насос. Реле времени КТ1, контролирующее время введения в ра­боту основного насоса, отключается контактом К8 и К7.

Рис. 11.7. Автоматизированная схема управления электроприводами насосов

Если в процессе пуска основной насос был не в состоянии создать необходимое ра-

бочее давление (контакт SP разомкнут) в обусловлен­ное системой время, то реле времени КТ1 переключает свои контакты (цепь 15) и срабатывает реле К9. Реле К9 своим замыка-

ющим контак­том в цепи 4 вызывает включение насоса, являющегося резервным.

Одновременно через замыкающий контакт К9 (цепь 17) включается реле К10 , кото

рое включает сигнализацию о неисправности «Переключение в схеме» и дает сигнал в си-

стему централизованного контроля.

Сигна­лизация неисправности сохраняется и тогда, если произошел нормаль­ный пуск резервного насоса, он создал давление в магистрали и кон­такт датчика SP замкнулся. Сигнализация неисправности исчезнет только при переводе избирательного переключате

ля SA2 на резерв­ный насос если неисправность устранена

Процесс переключения с основного на резервный насос при наруше­нии давления но время работы соответствует описанному выше. Про­должительность времени для пере

ключения на резервный насос опре­деляется уставкой реле времени КТ2.

Повторно насосы включаются автоматически осле исчезновения и последующего восстановления напряжения питания электроприводов по схеме, показанной па рис.11.8.

Поочередное повторное включение для насосов рассматриваемой системы после обесточнвания сети осуществляется по следующей вре­менной программе:

1. Через 5 с — насосы пресной воды для ДГ; насосы забортной воды для ДГ.

2. Через 10 с — насосы смазочного масла для ГД; насосы топливо-подкачивающие.

3. Через 15 с—насосы пресной воды для охлаждения цилиндров.

4. Через 20 с — насосы смазочного масла для турбонагнетателей; насосы смазочно

го масла для распределительного вала.

5. Через 25 с — насосы забортной воды для ГД.

6. Через 30 с — питательные насосы котла; главный воздушный компрессор 1.

7. Через 35 с — циркуляционные насосы горячей воды; главный воздушный комп

рессор 2.

Рис. 11.8. Схема повторного включения электроприводов насосов

При работе аварийного генератора и при питании с берега устрой­ство повторного включения отключается. Устройство повторного включения может быть также отключено выключателем S из ЦПУ.

Деблокировка для повторного включения насосов по временной программе осуще-

ствляется через контакт из системы автоматики энер­гетической установки.

Если осуществляется повторное включение при помощи выключателя SB3, распо-

ложенного в ЦПУ, то срабатыва­ют реле К15 и К17 (цепи 4, 5). Замыкающий контакт К17 (цепь 8) по­дает рабочее напряжение на реле времени КТ1 и КТ2.

Одновременно срабатывают контакты К17 в цепях 6 и 12, т. е. замыкается перемыч­

ка между Зb и 4а реле КТ1, вследствие чего оно сработает после уста­новленного времени (уставка реле КТ1 5с ).

Реле КТ2 не сработа­ет, так как контакт К17 (цепь 12) разомкнул перемычку между Зb и 4а. После выдержки времени 5 с сработает реле КТ1 и через двухсторонний контакт

( цепь 9 ) включится выходное реле К16, которое через замыкающие контакты K16 и КТ2 самоблокируется.

Одновременно через переключающий контакт К16 (цепь 13) включается реле К5. Ре­ле К5 самоблокируется (цепь 16), подготавливает запуск второй ступени выдержки вре-

мени (цепь 17) и включает через контакт SX (см. рис. 11.7, цепь 1) множительное реле К1, контакт которого реализует пер­вое повторное включение насосов.

Контакт реле К16 (цепь 6) (см. рис. 11.8 ) отключает реле времени КТ1, а через дру-

гой переключающий контакт К16 (цепь 12) включает­ся реле времени КТ2, которое сраба

тывает также через 5 с. Двухсто­ронний контакт КТ2 (цепь 9) прерывает самоблокировку выходного реле К16, вследствие чего оно отключается.

Переключение соответст­вует включению реле Кб (цепь 17), которое включает вто-

рой насос. Включение других насосов через каждые о с осуществляется таким же образом, как и описанное выше.

27. Прочитать и объяснить работу принципиальной схемы автоматического управления электроприводом компрессора пускового воздуха;

Компрессор – механизм для получения сжатого воздуха или газа .

На судах сжатый воздух применяют в следующих основных случаях:

1. для пуска главных и вспомогательных дизелей; при этом давление составляет

20…30 at ( 2…3 МПа );.

2. для управления работой пневмоэлементов систем судовой пневмоавтоматики; при

этом давление воздуха не более 2 at ( 0,2 МПа );

3. для удаления пыли и грязи, например, при продувке электрических машин и аппа-

ратов, удаления остатков ржавчины после обивки палубы и т.п.; при этом давление возду

ха составляет 1,6…2 at ( 0,16…0,2 МПа ).

Компрессоры разделяют ( классифицируют ) по таким признакам:

1. по принципу действия – на центробежные, осевые и поршневые. Центробежные и

осевые применяют с целью получения больших подач ( объёмов ) воздуха или газа, порш-

невые – для получения больших давлений. На судах чаще применяются поршневые комп-

рессоры;

2. по устройству – на компрессоры вертикального или горизонтального типа; одно-,

двух- и многоступенчатые; простого или двойного действия.

Принцип действия поршневого компрессора такой же, как и поршневого насоса.

В одноступенчатом компрессоре простого действия в качестве рабочего использует

ся только одно из двух движений поршня в цилиндре. Такие компрессоры применяют для получения небольших давлений.

В компрессорах двойного действия ( двухступенчатых ) используются как рабочие

оба движения поршня – прямое и обратное. При прямом движении воздух из атмосферы сжимается в первой ступени компрессора до 5…6 at, при обратном – этот воздух подается во вторую ступень, в которой дополнительно сжимается до 25…30 at.

Поскольку при сжатии выделяется тепло, цилиндры компрессора снаружи охлажда

ются водой. Для смазки трущихся частей внутрь цилиндров подают масло.

Перед каждым пуском компрессора, а также периодически при его работе обе сту-

пени компрессора продувают от конденсата и остатков масла. При этом сжатый воздух не поступает в баллоны, а стравливается непосредственно в машинное отделение.

При пуске компрессора давление воды и масла на 3…6 с понижается, поскольку

вода и масло начинают заполнять рабочие полости компрессора. Поэтому для предотвра-

щения отключения компрессора действие защит по давлению масла и воды блокируют

( исключают ) при помощи реле времени ( в схеме – КТ3 ) с выдержкой 8…10 с.

Режимы автоматической работы

В схеме управления отсутствует кнопочный пост управления с кнопками «Пуск» и

«Стоп», т.е. ручное управление схема не предусматривает.

Данная схема полностью автоматизирована, причём предусмотрены 2 автоматиче-

ских режима работы:

1. ходовой режим. На ходу воздух для пусков не расходуется, поэтому его давление

понижается лишь из-за утечек , компрессор включается редко;

2. режим манёвров, например, при выходе судна из порта. В таком режиме расход

воздуха большой из-за частых пусков главного двигателя.

Чтобы при маневрах не пускать так же часто двигатель компрессора, схема перево-

дит его в непрерывный режим работы. В этом режиме, при повышении давления до 32 at воздух автоматически стравливается в машинное отделение, а при понижении давления до 27 at, стравливание прекращается. Двигатель же работает непрерывно.

Рис. 11.9. Принципиальная схема автоматического управления электроприводом компрессора пускового воздуха:

расположение клапанов на компрессоре ( а ); схема управления ( б ) ; ЭМ1 – разгрузоч-

ный клапан; ЭМ2 и ЭМ3 – продувочные клапаны; ЭМ4 – клапан охлаждающей воды

Элементы схемы

На схеме компрессора показаны:

1. электромагнитный клапан ЭМ1 ( YV1 ), соединяющий нагнетательную по-

лость 1( рис. 11.9, а ) с атмосферой, при этом воздух стравливается непосредственно в МО.

Предназначен для разгрузки компрессора. В ходовом режиме включается редко, только при пуске компрессора, в режиме манёвров включается часто;

2. электромагнитные клапана ЭМ2 (YV2 ) и ЭМ3 (YV3), соединяющие цилинд-

ры низкого и высокого давления 2 и 3 ( рис. 11.9, а ) с атмосферой. Предназначены для продувки цилиндров. Если клапана включены, продувочные отверстия закрыты, и наобо-

рот.

В ходовом режиме клапана постоянно закрыты, продувка невозможна. Это являет-

ся серьёзным недостатком схемы управления.

В режиме манёвров, когда двигатель работает непрерывно, клапана периодически открываются. При этом очищаются цилиндры, а двигатель частично разгружается;

3. электромагнитный клапан ЭМ4 (YV4 ) для доступа охлаждающей воды к на-

гретым частям компрессора;

4. переключатели SA1 и SA2 для выбора необходимого режима работы. Пере-

ключатель SA1 расположен рядом с компрессором , переключатель SA2 находится в ЦПУ;

5. аварийный выключатель SA3 для остановки компрессора; находится рядом с

компрессором;

6. реле давления воздуха SP1 для управления работой компрессора в ходовом

режиме ; его контакт замыкается при понижении давления воздуха до 26 at и размыкается при повышении давления до 30 at;

7. реле давления воздуха SP1' для управления работой компрессора в режиме

манёвров; его контакт замыкается при повышении давления воздуха до 32 кгс at и размы-

кается при понижении давления до 28 at;

8. аварийный датчик температуры охлаждающей воды SК; установлен на выхо

де воды из компрессора, При повышении температуры до 60º С переключает свой кон-

такт в нижнее положение, при этом отключается двигатель компрессора и включается сигнализация;

9. аварийный датчик давления охлаждающей воды SР2; при понижении давле-

ния до 0,8 at переключает свой контакт в верхнее положение, при этом отключается двига

тель компрессора и включается сигнализация;

10. аварийный датчик давления масла SР3, при понижении давления масла до 0,6

at переключает свой контакт в верхнее положение, при этом отключается двигатель компрессора и включается сигнализация;

11. промежуточное реле KV1 для управления продувкой цилиндров в режиме

манёвров; при повышении давления воздуха до 32 at контакт реле давления SP1' замыкает

ся и включает это реле;

12. реле времени КТ1 с выдержкой в 10 с для контроля времени разгрузки ком-

прессора в режиме манёвров; при повышении давления воздуха до 32 at контакт реле дав-

ления SP1' замыкается и включает это реле;

12. сигнальные реле КV6, KV5 и KV4, включаются при критических значениях

соответственно температуры и давления охлаждающей воды, а также давления масла;

12. сигнальное реле KV2 «работа», включается после окончания пуска компресс-

сора;

12. реле времени КТ2 с выдержкой времени 6 с, для управления продолжитель-

ностью разгрузки компрессора в ходовом режиме;

12. реле времени КТ3, с выдержкой времени 8 с, для блокировки отключения

компрессора во время пуска при кратковременном понижении давления воды и масла;

12. разгрузочное реле KV3 для непосредственного управления разгрузочным

клапаном YV1; в ходовом режиме включается через контакты реле времени КТ2, в режиме манёвров – через контакты реле времени КТ1.