Принцип самовозбуждения синхронных генераторов.

Системы самовозбуждения синхронногогенератора с выпрямительнымтрансформатором и тиристорнымпреобразователем, через которыеэлектроэнергия переменного тока изцепи статора после преобразования впостоянный ток подается в обмоткувозбуждения. Управление тиристорным

преобразователем осуществляется посредством автоматического регулятора побуждения, на вход

которого поступают сигналы напряжения на выходе (через трансформатор напряжения) и тока

нагрузки (от трансформатора тока). Схема содержит блок защиты, обеспечивающий защиту

обмотки возбуждения и тиристорного преобразователя от перенапряжений и токовой

перегрузки.В современных синхронных двигателях для возбуждения применяют тиристорные

возбудительные устройства, включаемые в сеть переменного тока и осуществляющие

автоматическое управление током возбуждения во всевозможных режимах работы двигателя, в

том числе и переходных. Такой способ возбуждения является наиболее надежным и

экономичным, так как КПД тиристорных возбудительных устройств выше, чем у генераторов постоянного тока.

Автоматическое регулирование - напряжение - синхронный генератор-- Автоматическое регулирование напряжения синхронных генераторов компаундированием основано на изменении возбуждения возбудителя в зависимости от величины тока статора генератора. Автоматическое регулирование напряжения синхронного генератора небольшой мощности может осуществляться с помощью магнитного усилителя. ----- Система автоматического регулирования напряжения синхронных генераторов с электромашинным усилителем продольного поля с самовозбуждением относится к быстродействующим системам автоматического регулирования напряжения. Рассмотренные выше системы автоматического регулирования напряжения синхронного генератора - (QM. В-2) являются одномерными системами. Имеются также системы автоматического регулирования напряжения синхронных генераторов с самовозбуждением при помощи полупроводниковых выпрямителей. Описание таких систем в па-стоящей книге не приводится.

для автоматического регулирования напряжения синхронных генераторов применяют электрические автоматические регуляторы напряжения (компаундирующие устройства), а также угольные и вибрационные регуляторы напряжения. Компаундирование улучшает работу синхронного генератора, так как с увеличением нагрузки автоматически и пропорционально ей увеличивается возбуждение, а также форсирует возбуждение пропорционально пусковым токам короткозамкнутых асинхронных электродвигателей, чем облегчается их пуск и стабилизируется напряжение на шинах станции.Подобная система может быть применена также для автоматического регулирования напряжения синхронных генераторов без возбудителей. Принципы построения комбинированных систем автоматического регулирования напряжения синхронных генераторов с самовозбуждением и саморегулированием. Рассматриваются комбинированные системы регулирования бесконтактных генераторов с вращающимися выпрямителями, с внутризамкнутыммагнитопроводом, смешанного возбуждения. Особое внимание уделяется рассмотрению систем регулирования с использованием энергии высших гармоник поля в воздушном зазоре машины. Исследуются статические и динамические режимы работы бесконтактных синхронных генераторов с системами гармонического компаундирования, излагаются методы расчета параметров при нормальных, и аварийных режимах работы, рассмотрены вопросы практической реализации систем гармонического компаундирования. Изложенные принципы применимы для совершенствования разнообразных генераторов с саморегулированием при создании автономных источников электропитания.------------- По способу возбуждения генераторы переменного тока делятся на генераторы, обмотки возбуждения которых питаются постоянным током от постороннего источника электрической энергии, например от аккумуляторной батареи (генераторы с независимым возбуждением).генераторы, обмотки возбуждения которых питаются от постороннего генератора постоянного тока малой мощности (возбудителя), сидящего на одном валу с обслуживаемым им генератором.генераторы, обмотки возбуждения которых питаются выпрямленным током самих же генераторов (генераторы с самовозбуждением). См также бесщёточный синхронный генератор.генераторы с возбуждением от постоянных магнитов.Конструктивно можно выделитьгенераторы с явно выраженными полюсами;генераторы с неявно выраженными полюсами.По количеству фаз можно выделитьОднофазные генераторы. См. также конденсаторный двигатель, однофазный двигатель.Двухфазные генераторы. См. также двухфазная электрическая сеть, двухфазный двигатель.Трёхфазные генераторы. См. также трёхфазная система электроснабжения, трёхфазный двигатель.По соединению фазных обмоток трёхфазного генератораСоединение «звездой»Соединение «треугольником».Как правило, наиболее распространено соединение «звездой» с нейтральным проводом (четырёхпроводная схема).Так как на практике нагрузка на разные фазы не является симметричной (подключается разная электрическая мощность, или например, активная нагрузка на одной фазе, а на другой реактивная или ёмкостная, то при соединении «треугольником» или «звездой» без нейтрального провода можно получить такое неприятное явление как «перекос фаз», например, лампы накаливания, подключенные к одной из фаз, слабо светятся, а на другие фазы подаётся чрезмерно большое электрическое напряжение и включенные приборы благополучно «сгорают».

Принцип действия генераторов постоянного тока и их устройство ---Принцип действия генератора основан на законе электромагнитной индукции — индуцировании электродвижущей силы в прямоугольном контуре (проволочной рамке), находящейся в однородном вращающемся магнитном поле.Допустим, что однородное магнитное поле, создаваемое постоянным магнитом вращается вокруг своей оси в проводящем контуре (проволочной рамке) с равномерной угловой скоростью. Две равные порознь вертикальные стороны контура (см. рисунок) являются активными, так как их пересекают магнитные линии магнитного поля. Две равные порознь горизонтальные стороны контура — не активные, так как магнитные линии магнитного поля их не пересекают, магнитные линии скользят вдоль горизонтальных сторон, электродвижущая сила в них не образуется .В каждой из активных сторон контура индуктируется электродвижущая сила, величина которой определяется по формуле: и, где ------и — мгновенные значения электродвижущих сил, индуктированных в активных сторонах контура, в вольтах;— магнитная индукция магнитного поля в вольт-секундах на квадратный метр (Тл, Тесла);— длина каждой из активных сторон контура в метрах; — линейная скорость, с которой магнитные линии магнитного поля движутся по окружности радиусом в метрах в секунду; — время в секундах;

38) Системы пожаротушения на судне Стационарные системы пожаротушения предназначены для подачи огнетушащего вещества к защищаемым помещениям и непосредственно в эти помещения. По виду используемого в них огнетушащего вещества они подразделяются на следующие группы:

1) водогасящие: --водопожарная, ---спринклерная, ---водораспыления, ---водяных завес, ---водяного орошения;
2) с механически гасящим агентом:
пенотушения,
порошкового тушения;
3) с химически гасящим агентом:
углекислотного тушения,
инертных газов,
легко испаряющихся жидкостей.
Все станции пожаротушения, кроме станций для машинных помещений, должны располагаться на открытых палубах или непосредственно под ними и иметь независимый вход с открытой палубы.
Основная система – водопожарная; в дополнение к ней каждое судовое помещение должно быть защищено одной из других систем.
Водопожарная система включает в себя пожарные насосы, пожарные магистрали, краны, рукава и стволы.
Каждый пожарный насос должен обеспечивать подачу не менее двух струй воды. На грузовых судах валовой вместимостью 300 и более должно быть не менее двух стационарных пожарных насосов, не считая аварийного. Общая производительность пожарных насосов на всех судах, кроме пассажирских, достаточна до 180 м³/ч. В качестве стационарных пожарных насосов могут использоваться санитарные, балластные, осушительные и другие насосы забортной воды, если они удовлетворяют установленным для пожарных насосов требованиям. Насосы и их кингстоны должны быть установлены ниже ватерлинии судна порожнем.
Аварийный пожарный насос с независимым приводом устанавливается на грузовых судах валовой вместимостью 2000 и более, если пожар в любом из отсеков может вывести из строя все насосы. Насос и его кингстоны должны быть расположены так, чтобы они не вышли из строя при возникновении пожара в помещении основных пожарных насосов, и не должны иметь непосредственно доступа из этих помещений.
Пожарная магистраль должна обеспечивать эффективную подачу воды при одновременной работе двух пожарных насосов; на грузовых судах – до 140 м³/ч.
Количество и расположение кранов должны быть такими, чтобы по меньшей мере две струи из разных кранов, одна из которых подается по цельному рукаву, доставали до любой части судна, обычно доступной для экипажа и пассажиров, а также до любой части грузового помещения. Максимальное давление в кране не должно превышать того, при котором возможно эффективное управление рукавом.
Пожарные краны должны быть удалены друг от друга не более чем на 20 м во внутренних помещениях судна и не более чем на 40 м на открытых палубах. У кранов, установленных в помещениях, а также на открытых палубах судов валовой вместимостью до 500, пожарные рукава должны иметь длину 10-15 м, а на открытых палубах – 15 – 20 м.
Ручные пожарные стволы должны быть комбинированного типа, т.е. обеспечивать подачу как компактной, так и распыленной струи.
Спринклерная система используется для защиты жилых помещений, а также хозяйственных, шкиперских, плотницких помещений, кладовых запасных частей. Она состоит из пневмогидравлической цистерны, трубопровода, спринклеров и сигнально-контрольного устройства.
Спринклеры представляют собой распылители воды с легкоплавким замком, который открывается при температуре в помещении 68 ^оС для умеренных зон и 79 ^оС для тропиков. Устанавливаются спринклеры в верхней части защищаемого помещения.
Трубопровод, ведущий от пневмогидравлической цистерны к секции спринклеров, находится под постоянным давлением воды. Когда замок спринклера расплавляется под воздействием тепла, образующегося при пожаре, вода, поступающая через трубопровод, распыляется в защищаемом помещении. При этом давление в системе падает, что обеспечивает автоматическое включение насоса, подающего воду в цистерну.
Спринклеры должны обеспечивать подачу воды не менее 5 л/мин на 1 м² площади помещения.
Одновременно со срабатыванием спринклера включается сигнализация, панель которой устанавливается на ходовом мостике. Панель сигнализации указывает, в какой секции помещений, обслуживаемых системой, возник пожар. Визуальные и звуковые сигналы выводятся также и в другое место, чтобы обеспечить немедленное принятие экипажем информации о пожаре.
Система водораспыления используется в машинных помещениях и их шахтах, в фонарных, малярных, других производственных помещениях, где применяется жидкое топливо и другие воспламеняющиеся жидкости, а также в помещениях, в которых перевозится рыбная мука в мешках. Распылители помещаются под подволоком защищаемого помещения. Они питаются водой либо от независимого насоса, автоматически включающегося при падении давления в системе, либо от водопожарной магистрали. Система водяных завес применяется в дополнение к другим системам пожаротушения на судах с горизонтальным способом погрузки, а также в районах установки дверей общественных помещений, имеющих большую площадь остекления. Водяная завеса достаточной толщины создается распылителями щелевого типа, в которые подается вода от пожарной магистрали. В указанных случаях водяные завесы применяются вместо огнестойких конструкций, установка которых невозможна.
Система водяного орошения используется для защиты шахт выходов из машинных помещений. Насосы и источники энергии должны находиться вне защищаемого помещения. Пуск системы должен осуществляться извне помещения или автоматически при недопустимом повышении температуры.
Система пенотушения использует в качестве огнетушащего вещества воздушно-механическую пену – ячеистую систему, состоящую из мелких пузырьков воздуха, разделенных тонкими прослойками воды. Для образования пузырьков служит пенообразователь – вещество, облегчающее вспенивание жидкости и придающее пленкам устойчивость. Пенообразователь затрудняет отток жидкости из пленок, препятствует слипанию пузырьков.
Воздушно-механическая пена, покрывая горящую поверхность, преграждает доступ воздуха в зону горения, препятствует испарению в нее горящего вещества и распространению тепла из зоны горения. Пена охлаждает горящий материал и защищает от возгорания не горящие поверхности горючих веществ. Раствор пенообразователя, обладая высокой смачивающей способностью, проникает вглубь волокнистых и других плохо смачиваемых материалов и прекращает тление.
Кратностью пены называется отношение объема пены к объему ее жидкой фазы. Различают пены низкой кратности (около 10:1), средней кратности (между 50:1 и 150:1) и высокой кратности (около 1000:1). Расход пенообразователя для получения воздушно-механической пены составляет 4% к объему расходуемой воды.
Пенообразователи низкой и средней кратности работают на морской воде, высокой кратности – на пресной воде.
Система пенотушения обычно включает в себя емкости для хранения пенообразователь, смеситель, в котором образуется раствор пенообразователя с водой, воздушно-пенный генератор (с широким соплом) или воздушно-пенный ствол, магистральные и распределительные трубопроводы.
Пена низкой кратности используется при тушении пожаров в грузовых танках с нефтепродуктами. Пена подается с помощью лафетных стволов и переносных пеногенераторов или воздушно-пенных стволов на всю площадь палубы грузовых танков или непосредственно в танки. Пена средней кратности используется для тушения сухогрузных и рефрижераторных трюмов, фонарных и малярных помещений. Пена высокой кратности применяется для тушения пожаров в машинных помещениях, в грузовых помещениях с горизонтальным способом погрузки.
В системе порошкового тушения используются порошки углекислой соды, поташа, графита, квасцов и т.п. Порошок распыляется струей азота или другого инертного газа. Система порошкового тушения включает в себя станции, в которых размещаются резервуары с порошком и баллоны с газом-носителем, посты тушения с ручными стволами либо лафетными стволами, трубопроводы и арматуру для пуска системы и подачи порошка к стволам.
Система порошкового тушения используется для тушения электрооборудования, фонарных и малярных помещений. Она применяется на газовозах, химовозах, судах, перевозящих опасные грузы.
Система углекислотного тушения применяется на всех судах для тушения пожаров в машинных помещениях, сухогрузных и рефрижераторных трюмах, грузовых помещениях с горизонтальным способом погрузки, фонарных и малярных кладовых. Горение прекращается при введении в помещение углекислоты в объеме 22,5% от объема помещения. Выходящая из сопла углекислота при расширении охлаждена до -78 ^оС, что усиливает гасящий эффект.
Станция углекислотного тушения состоит из баллонов со сжиженным углекислым газом, подсоединенных к коллектору. Трубопроводы с пусковыми клапанами ведут в защищаемые помещения к соплам, расположенным в их верхней части. При подаче углекислоты в помещение углекислый газ опускается книзу и изолирует очаг пожара.
Принцип действия системы инертных газов заключается в создании и поддержании в защищаемом помещении невоспламеняющейся атмосферы за счет наполнения ее дымовыми газами. В качестве инертных газов используются дымовые газы главных или вспомогательных котлов или продукты сгорания топлива в специальных генераторах. От котла или генератора газ поступает в скруббер – аппарат для очистки и охлаждения газа (для грузовых танков температура газа должна быть не более 65 ^оС, для сухогрузных трюмов – не более 50 ^оС).
Система используется в качестве основного средства пожаротушения в сухогрузных и рефрижераторных трюмах, в танках для перевозки грузов наливом.
В системах тушения легкоиспаряющимися жидкостями используются галоидированные углеводороды (т.е. содержащие галоиды, или галогены – хлор, фтор, бром, иод). Огнегасящим веществом является смесь бромистого этила и хладона (тетрафтордибромэтана) с добавками. Ее пары не поддерживают горение. Достаточная для прекращения горения концентрация паров хладона составляет 7% от объема помещения.
Огнегасительная жидкость хранится в резервуарах со стойким антикоррозионным покрытием внутренней поверхности, откуда по трубопроводу с помощью сжатого воздуха подается к насадкам-распылителям в защищаемое помещение.
Пожаротушение легкоиспаряющимися жидкостями используется для защиты машинных помещений, для тушения горящих нефтепродуктов в закрытых помещениях.
Достоинством систем жидкостного тушения по сравнению с системой углекислотного тушения является их меньшая масса и габариты, недостатком – повышенная коррозионная активность и токсичность СЖБ (системы жидкостной бромэтиловой). В меньшей степени эти свойства присущи хладонам 111В2, 12В1 и 13В1 (галлоны 2402, 1211 и 1301).