Проектирование гребной электрической установки

Оглавление

Введение        3

1.        Техническое задание.        4

1.1.        Сведения о проекте судна.        5

2.        Расчет мощности на валу ГЭД.        6

3.        Расчет и построение статических характеристик.        11

Список литературы.        16

Введение

Гребной электрической установкой (ГЭУ) называют устройство, в котором крутящий момент двигателя передается на гребные винты с помощью системы генератор — электродвигатель. На речном транспорте ГЭУ применяют для ледоколов, судов ледового плавания, буксиров, землечерпалок, плавкранов и др..

Преимущества ГЭУ заключаются в более свободной компоновке оборудования, возможности применения быстроходных нереверсивных первичных двигателей, увеличении экономичности на малых и средних ходах судна, возможности использования многовальных установок, повышающих КПД движителей, обеспечении высоких маневренных качеств судна. Недостатки ГЭУ — это худшие по сравнению с механическими установками массогабаритные показатели, меньший КПД при полном ходе судна, увеличение численности персонала за счет специалистов-электромехаников.

По назначению ГЭУ подразделяют на главные, приводящие в движение основные движители судна, и вспомогательные, приводящие в движение подруливающие устройства; по исполнению — на электрические и комбинированные, когда основной является механическая установка, но главный вал можно соединять с электродвигателем, работающим в определенных режимах электродвижения.
Особенность ГЭУ — разнообразные ограничения, накладываемые на режимы ее эксплуатации. Необходимо ограничивать ток при встрече с плотным льдом или другим препятствием вплоть до заклинивания; мощность генераторов при движении во льдах, в буксировочном режиме и на свободной воде, а также частоту вращения при возможной потере лопастей винтаРаботой ГЭУ управляют с местного, центрального или дистанционного поста управления в зависимости от степени автоматизации главных двигателей, вспомогательного оборудования и систем

1. Техническое задание.

Вариант: 2

Тип судна: проекта 507 «Волго-Дон»

Тип гребных двигателей: Синхронный двигатель

Тип преобразователя: Преобразователь частоты

1. Сведения о проекте судна.

[pic 1]

Большие сухогрузные суда с двойными бортами и двойным дном, с машинным отделением и надстройкой в кормовой части. Предназначены для перевозки массовых грузов — щебня, угля, леса, соли, минерально-строительные материалы.

 Суда проекта 507, 507А — однопалубные двухвинтовые сухогрузные теплоходы с раскрытыми трюмами без переборок, с надстройкой и машинным отделением в кормовой части.

Проект: 507, 507А

 Класс: «О»

 Постройка: Судостроительный завод «Ока» (Россия, Нижегородская обл., г. Навашино)

 Длина, м: 140

 Ширина, м: 16,56

 Высота борта, м: 5.5

 Надводный габарит, м: 12,8

 Осадка, м: 3,5

 Скорость, км/ч: 21 (с грузом), 23 (порожнем)

 Водоизмещение, т: 6700

 Дедвейт, т: 5300

1. Расчет мощности на валу ГЭД.

1. Рассчитать буксировочную мощность NR:

[pic 2]

Где:

Vv – объем вымещенной судном воды,

[pic 3]

p – плотность воды;

vS  - скорость судна в узлах;

С1 – коэффициент, определяемый по диаграмме Пампеля.

X1=1 при 1-, 1,05 при 2- и 1.075 при 3-вальной установке.

λ – поправочный множитель:

[pic 4]

Ψ – характеристика остроты корпуса:

[pic 5]

[pic 6]

L, B, T – длина, ширина, осадка судна.

v1 – приведенная  скорость:

[pic 7]

1. Полезная тяга:

[pic 8]

[pic 9]

1. Коэффициент попутного потока для двухвинтовых судов:

[pic 10]

1. Коэффициент засасывания:

[pic 11]

1. Полная сила упора, создаваемая гребными валами:

[pic 12]

1. Осевая скорость винта:

[pic 13]

1. Диаметр гребных винтов в кормовом подзоре:

[pic 14]

1. При выбранной угловой скорости винта νv определяют величины коэффициентов λp и К1.

[pic 15]

[pic 16]

[pic 17]

Перевод из рад/сек в об/мин:

[pic 18]

1. КПД изолированного винта определяем по вспомогательной диаграмме Пампеля:

[pic 19]

1.  Пропульсивный КПД:

[pic 20]

1.  Мощность, подводимая к гребному винту:

[pic 21]

1. Мощность на валу ГЭД:

[pic 22]

Где ηv=0,95 – КПД валопровода.

1. Выбираем гребной электродвигатель:

Тип: СД2-85/35-10У3

Мощность: 315 кВт

Ток: 568 А

КПД: 93,8%

Скорость вращения: 600 об/мин

Момент инерции: 216 кг*м2

Род тока: Переменный

Напряжение: 6000 В

Количество: 2шт.

1.  Определяем мощность генераторов:

[pic 23]