Тема 1.1 Классификация, требования, основные характеристики

 

Студент должен:

Знать:

- классификацию электрической аппаратуры;

- условия работы электрической аппаратуры на судах;

- требования, предъявляемые к судовой аппаратуре;

- конструктивное исполнение корпусов;

уметь:

- по внешнему виду судовой аппаратуры определять род тока, на котором может работать аппарат.

 

Классификация электрической аппаратуры. Условия работы электрической аппаратуры на судах. Требования, предъявляемые к судовой аппаратуре. Конструктивное исполнение корпусов. Режимы работы. Основные характеристики аппаратов.

 

 

Материал для изучения

 

Быстрое развитие судостроения и прогресс в области электрификации судов невозможны без автоматизации судовых электроприводов и энергетических систем. Большую роль в осуществлении этой задачи играют электрические аппараты — неотъемлемая часть автоматизированных приводов и автоматических судовых электроэнергетических систем.

Электрическими аппаратами называют электротехнические устройства, предназначенные для коммутации (включения и отключения), управления, регулирования и защиты электрических цепей и машин, а также контроля и регулирования разнообразных неэлектрических процессов.

По принципу работы электрические аппараты можно разделить на контактные и бесконтактные. Первые осуществляют управление различными цепями путем замыкания и размыкания контактов, вторые — путем плавного или скачкообразного изменения в широких пределах своих электрических параметров (например, индуктивных сопротивлений рабочих обмоток магнитных усилителей, сопротивлений р—п -переходов в полупроводниковых элементах и т. д.).

В судовом электроприводе наиболее широко используются бесконтактные аппараты: полупроводниковые управляемые и неуправляемые вентили, стабилитроны, логические элементы, магнитные усилители, бесконтактные сельсины и др. В настоящее время на базе бесконтактной аппаратуры выполняются коммутаторы, командоаппараты и создаются принципиально новые системы управления судовыми электроприводами.

Классификация электрических аппаратов может быть проведена не только по принципу работы, но и по другим признакам: назначению, области применения, роду тока, исполнению защиты от воздействия окружающей среды и др. Основной является классификация по назначению (по выполняемым функциям). В зависимости от назначения электрические аппараты могут быть подразделены на следующие группы:

· коммутирующие, предназначенные для включения и отключения электрических цепей (рубильники, различные выключатели и переключатели и т.д.);

· защитные, служащие для защиты и отключения электрических цепей и машин от перегрузок, токов короткого замыкания и других режимов, отличных от нормальных (автоматы, предохранители, реле и др.);

· пускорегулировочные, осуществляющие пуск, регулирование частоты вращения, напряжения и тока электрических машин или же пуск и регулирование других электрических устройств (контроллеры, командоконтроллеры, контакторы, пускатели, резисторы и реостаты);

· контролирующие, осуществляющие контроль заданных режимов работы электрических и неэлектрических цепей, хода технологических процессов и др. (датчики, реле, сельсины). При отклонении контролируемого параметра от заданного значения аппарат своим исполнительным элементом воздействует на схему автоматики и регулирования.

В зависимости от способа управления контактные аппараты делятся на автоматические и неавтоматические. Автоматические аппараты приводятся в действие электрической цепью или машиной при отключении заданных режимов их работы от нормальных или при работе по заданной программе, неавтоматические — обслуживающим персоналом.

Аппараты различают по напряжению — высокого или низкого напряжения, по роду тока — постоянного тока, переменного тока промышленной частоты, переменного тока повышенной частоты; по роду защиты от окружающей среды — открытого, защищенного, каплезащищенного, брызгозащищенного, водозащищенного, водонепроницаемого, погружного.

Различают также электрооборудование судов ограниченного района плавания, обозначаемое буквой М, и неограниченного района плавания, обозначаемое буквами ОМ. Оборудование на судне может быть установлено на открытой палубе, под навесом или в кожухах на палубе, в машинных отделениях, в жилых и общественных помещениях, в помещениях с повышенной влажностью и в зависимости от этого различается конструктивно.

Климатические и технологические условия, в которых на судне работают электрические аппараты, значительно отличаются от береговых. Судовое электрооборудование может периодически работать в тропических, арктических и средних широтах; палубные механизмы работают с большим перепадом температур: от — 40° до +50°С; механизмы машинных отделений работают в атмосфере с высоким содержанием паров нефтепродуктов. Кроме того, судовые механизмы могут непрерывно находиться в среде с повышенными влажностью и содержанием солей в воздухе; работать в условиях повышенной вибрации и периодических ударных нагрузок. Поэтому на судах устанавливаются электрические аппараты и оборудование, удовлетворяющие требованиям, указанным в «Правилах классификации и постройки морских судов» Регистра РФ.

В условиях непрерывного роста электрооснащенности судов к электрическим аппаратам повышаются требования как экономического, так и технического характера. Аппаратура должна обладать высокой стабильностью характеристик, долговечностью, точностью, незначительной стоимостью и малыми габаритами. Некоторые схемы судовых электроприводов рассчитаны на 1200 и более включений в час. Большая частота включений требует высокой механической и электрической износоустойчивости аппаратов.

Механическая износоустойчивость определяется числом включений и отключений обесточенного аппарата без ремонта и замены его узлов и деталей.

Электрическая износоустойчивость определяется числом включений и отключений аппарата под током без замены контактов.

Дальнейшее развитие судовой электрической аппаратуры будет осуществляться путем разработки новых и совершенствования существующих контактных аппаратов различного назначения в направлении повышения их надежности, а также внедрения различных систем бесконтактной коммутации как в главных цепях, так и в цепях управления.

Общей тенденцией в развитии всех судовых аппаратов является повышение надежности, износоустойчивости и производительности при минимальной затрате энергии, снижении массы и габаритов.