Работа ЭД в режиме удержания судна на курсе

.а) Проверка на число включений в час при ходе по курсу.

По требованию Регистра должно обеспечиваться не менее 350 включений в час при перекладке руля на 5⁰ – 6⁰. Чтобы это условие выполнить и не перегреть двигатель нужно уменьшить пусковые токи и моменты, скорость перекладки руля, что достигается включением в цепь якоря дополнительного сопротивления, и, следовательно, расчетом еще одой реостатной характеристики.

Время одной перекладки, с:

,

где t₀ = (1 ÷ 2) с – запас времени на разгон и торможение.

Угловая скорость баллера ,

где α_К – угол перекладки при ходе по курсу, рад.

Средняя частота вращения электродвигателя .

Для определения второй ординаты точки к новой характеристики, необходимо знать наибольшее М_К и среднее М_СР значения момента при перекладки руля на угол α_К.

 

 

Простой руль: Балансирный руль при α_к < α_1:

,

где ; и

Реостатную характеристику строят проведением прямой линии через точки х и к до пересечения с осью абсцисс и определяют значения пускового момента М_ПК.

Необходимо, чтобы , для чего иногда приходится увеличивать частоту вращения при ходе по курсу -n_К.

Величина дополнительного сопротивления в цепи якоря определяется из отношения:

Нагрузочная диаграмма режима удержания судна на курсе включает участки пуска, установившегося движения, торможения и паузы. Для упрощения расчетов принимаем линейный характер зависимостей М = f(t) и ω=f(t). Уравнение движения электропривода:

,

где: - приведенный момент инерции;

к = 1,2 ÷ 1,3 – коэффициент, учитывающий инерционные массы передачи привода;

– момент инерции двигателя, берется из каталога или, при известном маховом моменте, определяется из отношения .

При линейном изменении момента на валу ЭД, интегрируя уравнение движения электропривода относительно времени разгона, получим:

или, при среднем значении избыточного момента , время разгона можно рассчитать по уравнению:

За время разгона руль повернется на угол

Время торможения при М_Т = М_ПК определяется уравнением:

.

За время торможения руль повернется на угол .

Угол установившегося движения , время установившегося движения . Нагрузочная характеристика при ходе по курсу будет иметь вид

 

Если время паузы , то требования Регистра выполняется – привод осуществит 350 включений в час.

 

б) Проверка на нагрев.

Эквивалентный момент за время одной перекладки:

a = 0,75, b = 0,5 – коэффициенты, соответственно учитывающие ухудшение условий охлаждения при изменении скорости и стоянке.

Электродвигатель проходит проверку на нагрев, если выполняется условие

.