152
где
1 2
3 4
, , ,
P P P P
−
мощности
на
валу
электродвигателей лебёдок.
Коэффициент мощности активного выпрямителя
близок к единице и не зависит от нагрузки и направления
энергии. Величина полной мощности, потребляемой
лебёдками вычислена при
0.98
km
=
. Коэффициент КПД
ПЧ при этом остаётся неизменным.
1
1.4 30 0.98 46 кВа.
0.915 0.98
sum
S
=
(3)
Использование
данной
конфигурации
преобразовательного оборудования значительно снижет
потребляемую мощность системой лебёдок. При этом
потребляемая мощность имеет активный характер. Данное
решение способствует снижению расхода топлива ДГУ и
повышает КПД системы в целом.
Работа генератора ДГУ в двигательном режиме не
допустима. Наличие в энергосистеме земснаряда
электроприводов, способных рекуперировать энергию в
питающую сеть, требует установки специальной системы
контроля потребляемой мощности. По данной причине из
структуры ПЧ нельзя исключить тормозные резисторы.
Система контроля мощности должна анализировать
работу электроприводов и формировать сигналы
управления тормозными резисторами ПЧ. Судно проекта
4395 содержит в своем составе мощный грунтовой насос и
насос гидроразмыва. Система контроля мощности может
быть синхронизирована с приводами насосов, в данном
случае генерация обратной мощности будет исключена.
III.
М
ОДЕЛИРОВАНИЕ
Для проверки расчетных значений полных мощностей
при различных конфигурациях электрооборудования
электроприводов была составлена компьютерная модель
системы лебёдок (Рис. 2). Система электроприводов
состоит из пары лебёдок (2 и 4), работающих на
номинальной
мощности
и
пары
лебёдок (1 и 3), формирующих тормозной момент. Для
оптимизации вычислений модель включает в себя только
две лебёдки (1 и 2). Структура блока лебёдки
представлена
на
рис.3.
Рис. 2 – Компьютерная модель системы лебёдок
Рис. 3 – Структура блока лебёдки
Модель построена с использованием программного
обеспечения
MATLAB
Simulink
и
библиотеки
SimPowerSystems. Все необходимые параметры для
моделирования работы электродвигателя АИР 180 М4 в
пакете MATLAB Simulink были определены с помощью
методики, описанной в [5]. Модель позволяет оценить
потребляемые токи системы лебёдок с разной
конфигурацией преобразовательного оборудования.
Результаты моделирования работы системы лебёдок с
тиристорным выпрямителем в составе ПЧ представлены
на рис. 4.
