Удосконалення електротехнічних пристроїв контейнеровоза дедвейтом 92 180 т

1. Кваліфікаційна робота бакалавра на тему:

Удосконалення електротехнічних пристроїв
контейнеровоза дедвейтом 92 180 т.
Виконав
Студент групи ЕЕтаЕ42
Шевченко О.О.
Керівник
доцент кафедри ЕСЕ і ЗА, к.т.н.
Дранчук С.М.
1

2. В якості прототипу був обраний контейнеровоз “APL SAVANNAH” дедвейтом 108 567 т.

Прототип спущений на воду у 2013 р.
і має такі основні характеристики:
Довжина: 311,9 м;
Ширина: 45,2 м;
Осадка: 13,0 м;
Глибіна: 27,1 м;
Швидкість: 22,8 вузлів;
ГД: 1 дизель–генератор потужністю 51070
кВт при 84,0 об/хв.;
Генератори: 4 головні дизель–генератори
потужністю 3800 кВт кожний.
Аварійний генератор: 1x Cummins NT-855-D(M) потужністю 380 кВт.
Носовий підрулюючий пристрій: двигун потужністю 3000 кВт.
Завантажувальне обладнання:
1 кран для забезпечення вантажопідйомністю 12,5 т.
2 крани машинного відділення вантажопідйомністю 12,5 т. кожний;
Якірне обладнання: ланцюг довжиною 760 м, калібр 114 мм.
2

3.

З метою удосконалення електротехнічного
обладнання контейнеровозу був проведений:
1. Розрахунок комплектації суднової
електростанції;
2. Проектування асинхронного двигуна з
короткозамкненим ротором із класом захисту
IP44 з протипожежним захистом;
3. Розрахунок електроприводу брашпилю.
3

4. Розрахунок суднової електростанції

На основі визначенного переліку споживачів електричної енергії був
проведений розрахунок загальних показників навантаження суднової
електростанції для основних режимів роботи:
• стоянка судна без вантажних операцій;
• стоянка судна з вантажними операціями;
• ходовий режим;
• маневрування;
• аварійний режим
• Це дозволило обрати кількість, потужність і тип основних та аварійних
генераторних агрегатів СЕЕС та розрахувати загальні показники завантаження
генераторних агрегатів. У склад суднової електростанції входять 4 генераторні
агрегати (один резервний), що тепловий двигун MAN–B&W 7L32/40 потуністю
3500 кВт та синхронний генератор потужністю 3380 кВт.
4

5. Розрахунок суднової електростанції

5

6. Розрахунок суднової електростанції

Для вирівнювання навантажень на генераторні агрегати із забезпеченням
номінальної частоти струму на шинах електростанції при існуючому
завантаженні електростанції доцільно зменьшити уставку швидкості
першого агрегату до 950 об/хв, а уставку швидкості другого агрегату
встановити у 920 об/хв.
6

7. Проектування асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором потужністю 45 кВт , швидкістю обертання 1500 об/хв (прототип АІР

200L4)
Розраховані розміри пазу ротора та пазу
статора
Паз ротора
Паз статора
7

8. Проектування асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором потужністю 45 кВт , швидкістю обертання 1500 об/хв (прототип АІР

200L4)
Схема укладення статорної обмотки
8

9. Проектування асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором потужністю 45 кВт , швидкістю обертання 1500 об/хв (прототип АІР

200L4)
Розрахована природна та робочі характеристики двигуна
Природна характеристика
Робочі характеристики
Виконаний тепловий розрахунок двигуна: клас нагрівоміцності F
9

10. Розрахунок електроприводу брашпилю контейнеровоза дейдвейтом 108 567 т.

Вихідні дані
Якірне забезпечення:
Кількість якорів – 2;
Вага якорю – 14 700 кг;
Сумарна довжина якірного ланцюга – 742,5 м;
Калібр якірного ланцюга: 95 мм;
Умовна глибіна стоянки: 100 м.
10

11. На основі розрахованних тягових зусиль та моменту на валу двигуна на кожному етапі вибирання якорю був вибраний двигун МАП622-4

номінальною потужністю 90 кВт та номінальною
швидкістю обертання 1435 об/хв, який був перевірений на перегрів
методом еквівалентного моменту.
Побудовані навантажувальна діаграма та тахограма при роботі
двигуна на природній характеристиці
11

12. Побудовані природні механічні характеристики двигуна електроприводу на різних етапах зняття судна з якорю брашилю за законом

γ=α=const, які показали не ефектівність цього закону
внаслідок зменьшення пускового та максимального моменту
12

13. Побудовані штучні механічні характеристики двигуна на різних етапах зняття судна з якорю за законом частотного управління: γ =

0,93626a+0,0738, що дозволяє підтримувати постійною
швидкість вибирання якірного ланцюга 11 м/хв. Час вибирання
якорю складає 29,36 хв., що відповідає вимогам Регістру
13

14. ВИСНОВКИ

1. Для вибору генераторних агрегатів суднової електростанції, була
складена таблиця навантажень на ГА для основних експлуатаційних режимів
роботи.
2. Обрані, для суднової мережі чотирі ГА типу MAN–B&W 7L32/40
з номінальною потужністю СГ у 3380 кВт., що забезпечують
роботу суднових споживачів із запасом потужності у 25 % у
номінальному режимі роботи. У аварійному режимі використовують 3
генератори із запасом потужності у 30 % у
3. Розраховані основні параметри двигуна АІР з потужністю
45 кВт; частотою обертання - 1500 об/хв.: розміри пазів ротора та статора,
схема укладання обмотки, природна та робочі характеристики, проведен
тепловий розрахунок.
4. Проведений розрахунок електроприводу брашпилю контейнеровоза
дейдвейтом 108567 т., розрахунок статичних моментів на валу двигуна, за
результатами якого був вибраний асинхронний двигун МАП622-4 потужністю
90 кВт та вибраний закон частотного регулювання γ=0,9362α+0,0738, що
дозволяє вибирати якір з постійною швидкістю 11 м/хв. за час 29,36 хв. що
задовольняє вимогам Регістру.
14

15.

Дякую за увагу