CC BY
113
Список литературы
1. Индукторный двигатель: Пат. № 22 37338 Рос. Федерация; заявл. 22.07.2002; опубл. 2004. Бюл. № 27.
2. Вентильный индукторно-реактивный двигатель: Пат. № 2352048 Рос. Федерация; заявл. 08.08.2007; опубл. 2009, Бюл. № 10.
G. Ptah, A. Cvetkov, I. Kvuatkovskyui, D. Protasov, D. Rogkov The ventilno-induktornyj electric drive for the pump GRAT - 1800/67 For electric drive of suction dredge GrAT-1800/67 switched reluctance motor feed from two bridge convertors of voltage is offered.
Keywords: the electric drive of the soil pump, ventilno-induktornyj the jet engine, the bridge converter of voltage.
Получено 06.07.10
УДК 62-83:621/.69
А.П. Темирёв, д-р техн. наук, ген. конструктор, (8635) 255-264, [email protected] (Россия, Новочеркасск, ЗАО «ИРИС»), Г.К. Птах, д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой, (8635) 255-264, [email protected] (Россия, Новочеркасск, ЮРГТУ (НПИ)), А.А. Цветков, зам. ген. конструктора, (8635) 255-264, [email protected] (Россия, Новочеркасск, ЗАО «ИРИС»), И.А. Квятковский, канд. техн. наук, гл. конструктор, (8635) 255-264, [email protected] (Россия, Новочеркасск, ЗАО «ИРИС»)
ГРЕБНОЙ ВЕНТИЛЬНО-ИНДУКТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ДЛЯ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОДВИЖЕНИЯ МОРСКОГО БУКСИРА МОЩНОСТЬЮ 2000 КВТ
Приведены результаты разработки и испытания гребного вентильно-индукторного двигателя для морского буксира мощностью 2000 кВт с частотой вращения 200 об/мин.
Ключевые слова: вентильно-индукторный двигатель.
В 2004 г. на головной дизель-электрической подводной лодке нового поколения проекта «Лада» впервые были установлены разработанные в филиале ФГУП ПКП «Ирис» (г. Новочеркасск) совместно с учёными ЮРГТУ (НПИ) и МЭИ вспомогательные вентильно-индукторные электроприводы мощностью от 1,1 до 32,5 кВт, которые прошли все виды испытаний в составе механизмов различного назначения: водоотливных насосов, компрессоров, холодильных машин, насосов гидравлики, лебедок и подтвердили надежность работы при соответствии требованиям технических заданий по КПД, массогабаритным и виброакустическим характеристикам. В
231
настоящее время технологически развитые страны (США, Великобритания, Германия, Норвегия и др.) активно приступили к разработке подруливающих устройств на базе индукторных двигателей.
Накопленный новочеркасской научно-педагогической школой электриков опыт создания индукторных электроприводов малой и большой мощности, в частности, для тягового привода электровозов и электропоездов позволил обосновать возможность применения вентильно-индукторных двигателей в качестве гребных для прямого привода винта (без винто-рулевой колонки) [1].
По заданию Центрального научно-исследовательского института судовой электротехники и технологии (ЦНИИ СЭТ, г. Санкт-Петербург) в ЗАО «ИРИС» под руководством учёных ЮРГТУ (НПИ) также впервые был разработан и изготовлен гребной вентильно-индукторный электродвигатель для морского буксира проекта 745 мощностью 2000 кВт с номинальной частотой вращения 200 об/мин массой 30 т (рис. 1). Технические характеристики двигателя приведены в таблице.
а б
Рис. 1. Гребной вентильно-индукторный двигатель для морского буксира мощностью 2000 кВт: а - монтаж двухпакетного ротора; б - двигатель в сборе (вентиляторы не установлены)
Сборка двигателя осуществлялась на предприятии «ЛебГОК-ЭЭРЗ» (г. Губкин). Там же были проведены предварительные испытания на холостом ходу, которые показали работоспособность двигателя и его соответствие требованиям по уровню вибраций (виброперемещения не более 10,7 мкм и виброскорость не более 0,48 мм/с при требованиях по ГОСТ 2081593 соответственно 90 мкм и 2,8 мм/с).
При проведении испытаний крупных электрических машин одной из существенных проблем является необходимость нагрузочной машины такой же или большей мощности. При организации испытаний ИД-2000 эта проблема была решена следующим образом. Согласно технических
требований ИД-2000 должен питаться от двух полупроводниковых преобразователей, поэтому он был выполнен двухпакетной конструкции с двумя трёхфазными обмотками на статоре, имеющими пространственный сдвиг на 180 эл. град. Такая конструкция позволяет также существенно снизить пульсации момента индукторного двигателя. Таким образом, в одном корпусе были размещены две трёхфазных индукторных машины, каждая из которых может работать и в двигательном, и в генераторном режимах. Это позволило обеспечить самонагружение и проведение испытаний без нагрузочной машины. Кроме того, за счёт возврата электрической энергии, вырабатываемой генератором, не требуется сеть большой мощности, т.к. её роль сводится только к компенсации потерь в ИД-2000. Функциональная схема испытаний ИД-2000 под нагрузкой приведена на рис. 2.
Технические характеристики гребного вентильно-индукторного двигателя
№. п/п Наименование параметра Значение
1 Напряжение в звене постоянного тока, В 900
2 Мощность, кВт 2000
3 Действующее значение фазного тока, А 590
4 Частота вращения, об/мин 200
5 КПД, % 97
6 Число фаз 6
13 Габариты, мм 2500*2330*3500
14 Масса двигателя, т 30
Рис. 2. Функциональная схема испытаний ИД-2000 под нагрузкой: ИР - индукционный регулятор; В - выпрямитель; СУТР - схема управления тормозным резистором Ят; ПП1, ПП2 - полупроводниковые преобразователи; СУ1, СУ2 - микропроцессорные системы управления; ДПР - датчик положения ротора; ИД-2000 - индукторный двигатель; рУ1, рУ2, Яш1, Яш2 - милливольтметры и шунты для измерения тока; рУ3- вольтметр; р1 - частотомер
Испытания под нагрузкой до 50 % номинальной мощности ИД-2000 проводились на стенде ЗАО «ИРИС» в г. Новочеркасске. Завершение полного объёма испытаний будет проведено на испытательном стенде у заказчика ЦНИИ СЭТ (г. Санкт-Петербург), куда осуществлена поставка двигателя. На рис. 3 приведены осциллограммы фазных напряжения, тока и сигнала ДПР при пуске ИД-2000 в режиме холостого хода, а на рис. 4 -
под нагрузкой (^ = 672 в, /1 = 747 а, 12 = 712 А, р = 980 кВт, П = 95%).
Рис. 3. Осциллограммы фазных напряжения (1), тока(3) и сигнала ДПР (4) при пуске ИД-2000 на холостом ходу (масштаб для тока 278 А/дел.)
а б
Рис. 4. Осциллограммы фазных напряжения и тока для двигательной (а) и генераторной (б) частей ИД-2000 при 200 об/мин, суммарной мощности 980 кВт и КПД электропривода
95 % (масштаб для тока 278 А/дел.)
КПД электропривода определялся по показаниям амперметров, измеряющих входной ток /1 преобразователя ПП1 и выходной ток 12 преоб-
12
разователя ПП2 п = • 100 %.
Список литературы
1. Никифоров Б.В., Пахомин С.А., Птах Г.К. Вентильные индукторные двигатели для тяговых электроприводов // Электричество. 2007. № 2. С. 34-38.
A. Temirev, G. Ptah, A. Cvetkov, /. Kvuatkovskyui
Rowing ventilno-induktornyj the engine for system of electromovement of a sea tow capacity of2000 Kw
The results of development and test rowing switched reluctance motor for seagoing tugboat power of2000 kW, 200 rpm are prezented. Keywords: switched reluctance motor.
Получено 06.07.10
УДК 622.242-62-83
Ю.М. Сафонов, канд. техн. наук, проф. (495) 362-74-25, [email protected] (Россия, Москва, МЭИ(ТУ)), Д.А. Благодаров, канд. техн. наук, доц., (495) 362-74-25, [email protected] (Россия, Москва, МЭИ(ТУ)), Ю.В. Шевырев, д-р техн. наук, проф., (495) 433-55-77, [email protected] (Россия, Москва, РГГРУ), И.Н. Оливетский, асп., (495) 433-55-77, [email protected] (Россия, Москва, РГГРУ)
ВЛИЯНИЕ ЧАСТОТНО-РЕГУЛИРУЕМОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА НА ДИНАМИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ В КОЛОННЕ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ ПРИ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНОМ БУРЕНИИ
Разработана математическая модель электропривода буровой установки. Представлен сравнительный анализ работы системы с нерегулируемым и частотно-регулируемым электроприводом.
Ключевые слова: математическая модель электропривода буровой установки, работы системы с нерегулируемым и частотно-регулируемым электроприводом.
Важнейшей проблемой при бурении геологоразведочных скважин буровыми установками с нерегулируемым асинхронным электроприводом (ЭП) является возникновение значительных динамических нагрузок в ко-
