Судовые автоматизированные установки

В книге рассматриваются элементы, схемы и системы регулирования и управления автоматизированных судовых установок.
Книга предлагается в качестве учебника для студентов втузов по курсу электрооборудования и автоматизации судов, а также может быть полезна инженерам и техникам, работающим в данной области.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие
Глава 1. Элементы судовых автоматизированных установок
§ 1-1. Общие замечания
§ 1-2. Релейно-контакторная аппаратура уцравления судовыми электрическими установками
1. Контакторы постоянного тока
а. Контакторы КП
б. Двусторонний контактор
в. Контактор с последовательной обмоткой и нормально закрытым главным контактом
г. Двухъякорный контактор КУ-1
д. Контакторы с выдержкой времени (тайытакторы-)
2. Контакторы переменного тока КТ
3. Универсальные контакторы КМ-2000
4. Реле
а. Электромагнитное реле времени РМ-3100 и РМ-3200
б. Реле напряжения РМ-3150
в. Максимальные токовые реле постоянного тока РМ-3001
г. Реле нулевого напряжения постоянного тока РМ-3000
д. Максимальное токовое реле переменного тока РЭ-2111
е. Реле нулевого напряжения переменного тока РЭ-2161
ж. Реле грузовые РЭМ-441 и РМ-3150
з. Реле обратного тока ДТ
и. Реле обратной мощности ИМ-149
к. Тепловые электрические реле ТТ-10
л. Манометрическое реле РМ-52/2, РМ-52/3 и РДЕ
м. Реле направления вращения
§ 1-3. Командоаппараты
1. Кнопки управления КУ-100
2. Командоконтроллеры
3. Путевые и конечные выключатели КА-4000 и В К-111
§ 1-4. Тормозные электромагниты
1. Длинноходовые тормозные электромагниты постоянного тока ВМ
2. Короткоходовые тормозные электромагниты постоянного тока МП и ВМ
3. Тормозные электромагниты переменного тока МОМ
4. Дисковые электромагнитные тормоза ТМП и ТМО
§ 1-5. Автоматические воздушные выключатели
1. Установочные автоматические воздушные выключатели
2. Автоматические воздушные выключатели А-2000
3. Автоматический воздушный выключатель AM
§ 1-6. Электромашинные усилители (ЭМУ)
1. ЭМУ с поперечным полем (амплидин)
2. ЭМУ с продольным полем
а. Одноступенчатый усилитель
б. Двухступенчатый усилитель
в. Трехступенчатый усилитель
3. Двухмашинные усилители (рапидины)
§ 1-7. Магнитные усилители
1. Дроссели насыщения
2. Формы исполнения сердечников магнитных усилителей
3. Особенности магнитных усилителей
4. Схемы магнитных усилителей
а. Схемы без обратных связей
б. Схемы с внешней обратной связью
в. Схемы с внутренней обратной связью
г. Начальное подмагничивание (смещение)
д. Дифференциальные схемы
е. Быстродействующие магнитные усилители
ж. Работа магнитного усилителя в релейном режиме
Г лава 2. Схемы автоматического управления электродвигателями
§ 2-1. Общие замечания
§ 2-2. Пуск в ход электродвигателей постоянного тока
1. Безреостатный пуск, пуск с постоянным невыключаемым сопротивлением и изменение направления вращения
2. Пуск с автоматическим выключением ступеней пускового сопротивления
а. Пуск в функции противоэлектродвижущей силы Ея
б. Пуск в функции пускового тока
в. Пуск в функции времени
г. Реостатный пуск с изменением направления вращения двигателей постоянного тока
§ 2-3. Торможение электродвигателей постоянного тока
1. Динамическое торможение
2. Торможение противовключением
§ 2-4. Регулирование скорости вращения электродвигателей постоянного тока
§ 2-5. Пуск в ход электродвигателей трехфазного тока
1. Безреостатный пуск
2. Пуск с предварительным включением в цепь статора пускового активного сопротивления
3. Пуск с предварительным включением в цепь статора пускового индуктивного сопротивления
4. Автотрансформаторный пуск
5. Пуск электродвигателей с фазным ротором
а. Пуск в функции тока
б. Пуск в функции времени
§ 2-6. Торможение электродвигателей трехфазного тока
1. Торможение динамическое постоянным током
2. Торможение противовключением
§ 2-7. Регулирование скорости вращения асинхронных электро-двигателей
§ 2-8. Защита, применяемая в схемах автоматизированных электро-приводов
1. Защита при перегрузках
2. Защита при коротких замыканиях
3. Защита при. потере напряжения
4. Защита при обрывах цепи возбуждения электродвигателей постоянного тока
5. Защита от произвольных отключений
6. Ограничение хода электроприводов
§ 2-9. Схемы автоматического управления электроприводами судовых механизмов
1. Схемы управления рулевыми электроприводами
а. Схема контакторного управления электроприводом постоянного тока малой мощности
б. Схема релейно-контакторного управления электроприводом постоянного тока средней мощности
в. Схема релейно-контакторного управления электроприводом с двухскоростным асинхронным электродвигателем малой мощности
г. Схема следящего электропривода с ЭМУ
д. Схема бесконтактного управления электроприводом на переменном токе
2. Схемы релейно-контакторного управления электроприводами вентиляторов и насосов
а. Схема управления электроприводом вентилятора для автоматического поддержания постоянства температуры в помещении
б. Схема управления электроприводом насоса с автоматическим поддержанием уровня или давления жидкости в цистерне
3. Схемы релейно-контакторного управления электроприводом шпилевых устройств
а. Схема управления на постоянном токе
б. Схема управления на переменном токе
4. Схемы релейно-контакторного управления электроприводом судовых грузовых лебедок
а. Схема управления на постоянном токе
б. Схема управления двухдвигательным электроприводом лебедки на переменном токе
5. Схемы управления электроприводом автоматических буксирных лебедок
а. Схема релейно-контакторного управления в системе генератор — двигатель
б. Схема управления с применением ЭМУ с продольным полем
Г лава 3. Элементы теории и расчета судовых систем автоматического управления
§ 3-1. Принципы построения систем автоматического управления и области их применения в судовой автоматике
§ 3-2. Классификация систем автоматического управления и регулирования
§ 3-3. Основные соотношения и характеристики систем автоматитеского управления и регулирования
§ 3-4. Структурные схемы систем автоматического управления и регулирования
§ 3-5. Основные звенья автоматизированных систем и их характеристики
1. Классификация систем
2. Инерционное звено первого порядка
3. Астатическое звено
4. Колебательное звено
5. Дифференцирующие звенья
§ 3-6. Методы анализа устойчивости и качества систем
1. Общие сведения
2. Метод анализа систем, предложенный И. А. Вышнеградским (критерий и диаграмма Вышнеградского)
3. Метод Раусса — Гурвица
4. Частотный метод Михайлова
5. Частотный метод амплитудно-фазовых характеристик разомкнутых систем
§ 3-7. Вопросы расчета автоматизированных систем
1. Исходные положения по расчету
2. Порядок расчета автоматизированной системы
а. Задание на расчет
б. Выбор исходных данных
в. Выбор основных элементов схемы
г. Определение параметров основных элементов и составление структурной схемы главной цепи
д. Последовательность расчета
3. Построение желаемой логарифмической амплитудной частотной характеристики (ЛАХ)
а. Низкочастотная часть
б. Среднечастотная часть
в. Высокочастотная часть
4. Определение корректирующих устройств и их параметров
а. Нахождение прямого корректирующего устройства
б. Нахождение параллельного обратного корректирующего устройства
§ 3-8. Принципы учета нелинейностей в системах автоматического управления и регулирования
Глава 4. Судовые системы синхронной связи
§4-1. Основные понятия и развитие систем синхронной связи
§ 4-2. Требования к системам синхронной связи и их классификация
§ 4-3. Основные показатели и характеристики систем синхронной связи
§ 4-4. Системы переменного тока переменной частоты
§ 4-5. Системы импульсного типа
§ 4-6. Индукционные системы синхронной связи
1. Общие сведения
2. Трехфазные системы
3. Однофазные системы
а. Однофазная система с распределенной первичной обмоткой
б. Однофазная система с явно выраженными полюсами
в. Однофазная система с распределенной первичной обмоткой и короткозамкнутым контуром
г. Однофазная система с однофазной вторичной обмоткой
д. Система одностороннего питания с короткозамкнутым контуром
е. Схема трансформаторного режима
§ 4-7. Основные соотношения и характеристики индукционных систем
§ 4-8. Контактные сельсины
§ 4-9. Сельсины в трансформаторном режиме
§ 4-10. Бесконтактные сельсины
§ 4-11. Технические данные контактных и бесконтактных сельсинов
Глава 5. Автоматическое управление судовыми генераторами
§ 5-1. Общие замечания
§ 5-2. Общие вопросы автоматического регулирования напряжения синхронных генераторов
§ 5-3. Система автоматического регулирования напряжения с угольным регулятором типа РУН
1. Принцип действия регулятора
2. Факторы, влияющие на выбор типа регулятора
3. Распределение реактивных мощностей параллельно работаю-щих синхронных генераторов
4. Устойчивость системы автоматического регулирования
а. Уравнение системы регулирования без корректирующей связи
б. Уравнение системы регулирования с учетом корректирующей связи
§ 5-4. Системы автоматического регулирования напряжения синхронных генераторов с применением электромашинных усилителей (ЭМУ) 1. Принцип действия системы автоматического регулирования
2. Измерительное устройство
3. Дифференциальное уравнение системы автоматического регулирования с применением ЭМУ с поперечным полем
а. Уравнение системы для случая холостого хода генератора без учета корректирующей связи
б. Введение корректирующей связи в систему регулирования
4. Дифференциальные уравнения системы автоматического регулирования напряжения синхронного генератора
с ЭМУ с продольным полем
а. Уравнение двухступенчатого ЭМУ с продольным полем
б. Уравнение трехступенчатого ЭМУ с продольным полем
в. Уравнение системы автоматического регулирования
§ 5-5. Система автоматического регулирования напряжения синхронного генератора с электронным регулятором
§ 5-6. Системы компаундирования синхронных генераторов
1. Система токового компаундирования с электромагнитным корректором напряжения
2. Система автоматического регулирования напряжения синхронного генератора с регулятором типа УБК
3. Системы прямого компаундирования синхронных генераторов
а. Анализ систем прямого фазового компаундирования с трехобмоточными трансформаторами в статических режимах
б. Влияние параметров системы на процесс самовозбуждения синхронного генератора
§ 5-7. Автоматическое регулирование скорости вращения приводных двигателей
1. Задачи автоматического регулирования скорости вращения приводных двигателей
2. Автоматическое регулирование скорости вращения элек-тродвигателей
а. Принципы регулирования
б. Центробежные регуляторы скорости вращения
в. Регулирование скорости вращения электродвигателя посредством встречного включения напряжения
г. Регулятор частоты ВЭИ
д. Система стабилизации частоты с угольным регулятором
е. Система регулирования скорости вращения, приводного двигателя генератора с двумя резонансными контурами и магнитным усилителем
ж. Система стабилизации частоты завода «Электросила»
з. Параметрический способ стабилизации скорости вращения электродвигателей
1. Автоматическое регулирование скорости вращения тепловых двигателей
а. Механические регуляторы тепловых двигателей
б. Двухимпульсный электромеханический регулятор скорости вращения
в. Двухимпульсный электрический регулятор скорости вра-щения
г. Электрогидравлический регулятор турбины
§ 5-8. Автоматическая синхронизация судовых генераторов
§ 5-9. Система автоматического запуска аварийной дизель-генераторной установки
Г лава 6. Автоматическое регулирование мощности дизель-электрических гребных установок
§ 6-1. Общие замечания
§ 6-2. Регуляторы мощности
1. Система ДЭГУ с трехобмоточным возбудителем
2. Система автоматического регулирования мощности гребной электрической установки ледокольного судна «Лена»
а. Предварительные замечания
б. Анализ работы схемы
в. Дифференциальные уравнения системы автоматического регулирования мощности
г. Определение устойчивости системы автоматического регулирования мощности
3. Система автоматического регулирования мощности гребной электрической установки (ГЭУ) буксира
4. Система автоматического регулирования мощности гребной электрической установки магнитным потоком гребного электродвигателя
5. Система автоматического регулирования мощности гребной электрической установки с применением магнитного усилителя
§ 6-3. Определение переходного процесса в системах регулирования мощности с учетом нелинейности характеристик отдельных
звеньев системы
1. Определение нарастания э. д. с. генератора при наличии обратной связи по напряжению
2. Определение нарастания э. д. с. генератора при наличии трансформаторной обратной связи
3. Расчет переходных процессов электродвигателя при изменении величины э. д. с. генератора и неизменном потоке возбуждения электродвигателя
4. Пример построения переходного процесса для системы регулирования мощности гребных электрических установок (ГЭУ)
а. Исходные уравнения системы регулирования мощности для графического расчета
б. Определение расчетных коэффициентов
в. Порядок построения переходного процесса в системе с учетом характера возмущения
Условные обозначения основных элементов схем управления
Список некоторых буквенных обозначений