Для расчета количества перегрузочного оборудования необходима информация о распределении годового грузопотока и о производительности перегрузочного оборудования. Ошибки в определении часового задания на операции или расчете производительности могут привести к неправильному определению необходимого количества технологических ресурсов, невыполнению растущего грузопотока и, как следствие, к снижению эффективности работы терминала. В работе акцентируется внимание на том, что все эти факторы требуют особого внимания к методам расчета и генерации указанных величин. Доказывается, что при проектировании терминалов и анализе их оперативной деятельности современные методы расчета производительности не учитывается влияние технических ограничений перегрузочного оборудования. В частности, не принимается во внимание снижение производительности складских перегружателей при высоком заполнении штабеля. В статье рассматривается проблема, возникающая при приближении коэффициента занятости штабеля к единице: количество перестановок на один контейнер резко увеличивается, поскольку из-за невозможности заполнения проносного яруса контейнеры, временно поставленные в верхний ярус, должны быть возвращены в исходную позицию. Влияние описанной особенности технологии выполнения операций на производительность не может быть оценено традиционными математическими (алгебраическими) методами. В связи с этим для численной оценки влияния данного фактора предлагается использовать имитационную модель работы складского перегружателя. В результате проведенного исследования определена зависимость производительности от занятости штабеля с учетом увеличения числа перестановок. Доказано, что производительность контейнерных перегружателей снижается при достижении 90 % занятости склада. Кроме того, разработанный метод может быть использован для получения более точного распределения производительности перегрузочного оборудования.
Вестник государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова
2019. — Выпуск 3
Содержание:
В работе получено выражение для верхней границы модуля погрешности метода счисления геодезической долготы судна, возникающей в результате упрощения уравнения счисления широты. Упрощение заключается в переходе от уравнения счисления широты, содержащего под знаком интеграла трансцендентную функцию, к уравнению, где указанная функция считается всегда равной ее значению при минимальной по модулю широте. Выведенная формула включает верхнюю границу модуля погрешности метода счисления широты, наибольшее значение модуля восточной составляющей абсолютной скорости в течение плавания, длительность плавания, наибольшее значение модуля широты в процессе плавания, а также параметры эллипсоида, по отношению к которому определяются счислимые координаты. Выражение для верхней границы справедливо, когда при движении геодезическая высота судна остается постоянной. Оно не учитывает погрешности исходных данных, погрешности округления в навигационной электронной вычислительной машине, а также методические погрешности, связанные с интегрированием северной и восточной составляющих скорости, если они задаются таблично. Выполнены расчеты верхней границы модуля методической погрешности с использованием выведенного соотношения для различных скоростных режимов и длительностей плавания судна. Результаты расчетов согласуются с выводами, которые можно сделать на основе выведенной формулы. Формула оценки погрешности долготы не работает в окрестности полюсов, так как оценка стремится к бесконечности по мере приближения к ним. Предлагаемое расчетное соотношение совместно с соответствующими выражениями для широты может использоваться для тестирования других алгоритмов счисления, реализованных в навигационной аппаратуре.
Ключевые слова
Исследована одна из основных причин навигационных аварий - человеческий фактор. Выполнен анализ существующих подходов к учету влияния человеческого фактора на безопасность мореплавания. Представлен авторский подход к учету человеческого фактора при столкновении судов. Предложена структура коэффициента, учитывающего человеческий фактор, которая позволяет оценивать его колебания в течение суток, определять оптимальную продолжительность рейса и выбирать нормативную вероятность навигационных аварий. Принимается, что суточные колебания коэффициента, учитывающего человеческий фактор (бдительность судоводителя), описываются синусоидальным законом, а в течение рейса этот коэффициент падает по экспоненциальному закону. С использованием новой, разработанной в процессе исследования математической модели, выполнена оценка вероятности столкновения при движении судна в произвольном потоке прочих судов, образующих пуассоновское поле с различной интенсивностью с учетом влияния человеческого фактора. Данный подход позволяет не только определить нормативную вероятность столкновения судов, но и регулировать ее путем ужесточения требований к коэффициенту, учитывающему человеческий фактор. Полученные значения вероятности столкновения хорошо согласуются со статистическими данными и результатами, полученными другими авторами, что свидетельствует об адекватности предлагаемого подхода к учету влияния человеческого фактора при оценке риска столкновения судов. Показано, что для минимизации вероятности столкновения судов уровень допустимых коэффициентов, учитывающих человеческий фактор, должен находиться в диапазоне 0,95-1,0. Доказано существенное влияние суточных колебаний коэффициента, учитывающего человеческий фактор, на вероятность столкновения судов. Отличительной особенностью настоящей работы является не отдельное рассмотрение проблемы определения коэффициента, учитывающего человеческий фактор, а непосредственная связь его с вероятностью возникновения навигационной аварии, нормативной вероятностью, интенсивностью судоходства, что позволяет решать широкий круг задач, связанных с обеспечением безопасности мореплавания.
Ключевые слова
Рассмотрена информационная технология геохронологического трекинга как совокупность процессов накопления и интеграции данных о географическом перемещении судов, должностных лиц, артефактов за установленный период времени с представлением результатов в виде обобщающего графа в географической информационной системе или в ГИС-приложении соответствующей информационно-логистической системы. Гипотезы об устойчивых тенденциях в миграции указанных сущностей представимы как подграфы указанного графа. Показано, что проверка таких гипотез сведется к поиску и оценкестатистической значимости изоморфизма соответствующих графов. Исследованы различные аспекты того, что полнофункциональное развитие компьютерной интерпретации методов теории графов на базе геохронологического трекинга способно обеспечить новое качество ретроспективных исследований вопросов специфики организации эксплуатации водного транспорта с использованием современного ГИС-инструментария. Такие аспекты выражаются в предоставлении возможности исследователю использовать количественные методы соответствующего логико-аналитического аппарата в своей предметной области - области организации и реализации перевозок пассажиров и грузов средствами водного транспорта как на внутренних водных путях страны, так и на международных морских линиях перевозок. Такая возможность открывает новые пути для анализа логистики современных транспортно-поставочных сетей, оптимизации транспортных потоков, систем диспетчеризации водного транспорта. Рассмотрению качественно новых возможностей такого подхода, его сильных и слабых сторон, а также рационализации соответствующего алгоритмического аппарат посвящена данная статья. Определены также направления рационализации алгоритмов проверки гипотез исследования на базе геохронологического трекинга в ГИС, которые связаны с постановкой и решением оптимизационной задачи определения временной сложности указанных алгоритмов, а также определения строгих граничных условий такой оптимизации.
Ключевые слова
Рассмотрены дополнительные ограничения, предъявляемые к пассажирским судам смешанного плавания, находящихся под наблюдением Российского Речного Регистра, которые делали такие суда непривлекательными для проектантов и судовладельцев. Изучен вопрос повышения конкурентоспособности пассажирских судов река - море плавания среди других классификационных обществ. В статье исследована эффективность применения дополнительных эксплуатационных ограничений, регламентированных ранее действующими Правилами Российского Речного Регистра 2015 г. для пассажирских судов смешанного (река - море) плавания применительно к судам класса «М-СП 4,5». Рассмотрены условия эксплуатации таких судов в Балтийском, Черном и Каспийском морях. Расчеты приведены для круглогодичного плавания и для наиболее тяжелого по ветроволновым характеристикам месяца. Учтена возможность плавания судов класса «М-СП 4,5» в Черном и Каспийском морях оптимальными маршрутами, удаление от мест убежища на которых может превышать 100 миль. Показана неприменимость для пассажирских судов класса «М-СП 4,5» ограничений по допустимому удалению от мест убежищ. Для пассажирских судов смешанного плавания всех классов предложено отказаться от дополнительного ограничения по волнению, применяемого для судов длиной 30 м и менее. Выполнена количественная оценка эффективности снижения допускаемой высоты волны трехпроцентной обеспеченности на уровень безопасности плавания пассажирских судов класса «М-СП 4,5». Такое ограничение обусловлено желанием исключить возможность попадания пассажирского судна на волнение, превышающее установленное ограничение. Предложен альтернативный вариант ограничений для таких судов при условии отмены прочих. Результаты выполненного анализа учтены в действующих Правилах Российского Речного Регистра редакции 2019 г.
Ключевые слова
Рассмотрена модель угольного терминала как системы, показаны физические и управленческо-информационные связи между подсистемами терминала. Анализ модели показал, что вероятность отказа таких элементов, как грейфер и конвейерная лента, вызовет прекращение функционирования угольного терминала и отразится на экологической и промышленной безопасности, а также пропускной способности угольного терминала. Решение задач по безопасному производству работ реализуется посредством создания рабочих технологических карт и выявления закономерностей возникновения аварийных ситуаций. После оценки каждой аварийной ситуации оценивается и выявляется ее влияние на общий уровеньбезопасности угольного терминала. Прогнозирование и моделирование вероятных аварийных ситуаций позволяют определить пути их решения. Отмечается, что важным аспектом эксплуатации угольного терминала является техническое состояние грейфера и конвейерной ленты, оказывающих влияние на экологию окружающей среды и снижение пропускной способности. Безопасное производство работ зависит от качества проведения ремонтных работ, наличия технической документации и средств диагностики, проведения технических мероприятий по техническому обслуживанию перегрузочного оборудования. Применяемое на угольном терминале перегрузочное оборудование оснащается как канатными грейферами, так и гидрофицированными. Износ «челюстей» грейфера или гидравлических цилиндров, обеспечивающих открытие / закрытие «челюстей», приводит к неплотному закрытию грейфера и, как следствие, к образованию просыпей. Сложность своевременного выявления дефектов заключается в том, что данные элементы перегрузочного оборудования трудно диагностируемые, в отличие от остального механического оборудования. Рассмотренные в библиографических источниках средства диагностирования позволяют выявить продольные разрывы конвейерной ленты, поперечные разрывы диагностируются, но полученные данные имеют низкую вероятность.
Ключевые слова
Предлагается методика оценки технологических параметров склада морского порта, являющегося его основным инфраструктурным объектом. Отмечается, что существенный рост размеров судов, расширение их специализации, изменение технологий обработки и способов организации их движения, а также изменение роли морских портов в глобальной транспортно-технологической сети, высокая изменчивость транспортных потоков и динамичность грузовой базы влекут за собой изменение требований к пропускной способности портовых мощностей, а экологические ограничения чаще всего исключают простое экстенсивное их развитие. Контейнеризация, пакетирование, укрупнение грузовых единиц груза позволяют внедрять в перегрузочный процесс современную технику и грузозахватные приспособления, что влечет за собой изменений технологий перегрузки грузов, а последнее, в свою очередь, расширяет специализацию элементов портовой инфраструктуры. В этих условиях необходимо обратить внимание на изменение условий, норм и качества технологического проектирования портовых комплексов, что позволит повысить эффективность работы морских портов и грузовых терминалов, а также улучшить качество обслуживания грузоперевозчиков. Потери от недостаточно эффективного использования операционных ресурсов морских портов должны быть сбалансированы с потерями от их дефицита. Обращается внимание на то, что используемые в настоящее время методы проектирования морских портов, разработанные в условиях командно-административной экономической системы, становятся источником потенциальной опасности для успешной деятельности морского порта и, как следствие, проблема создания новых, более адекватных и точных методов расчета параметров основных структурных элементов порта приобретает особую актуальность. Поскольку, в первую очередь, к таким структурным элементам относятся склады различного функционального назначения, в статье обосновывается последовательная и взаимосвязанная методика применения разработанных методов и предложенных моделей, которая составляет новый инструментарий технологического проектирования морских портов и терминалов в части их основных инфраструктурных элементов. В рамках этого проанализированы нормативные расчеты как метод получения начальных оценок технологических параметров склада, предложена последовательность разработанных моделей в качестве средства установления их адекватности, сформулирована методика использования последовательности моделей как инструмента технологического проектирования, дано описание практического использования предлагаемой методики.
Ключевые слова
Рассмотрен актуальный в настоящее время вопрос повышения уровня подготовки судоводителей В связи со значительным влиянием человеческого фактора на аварийность морских судов поставлена цель нахождения способов повышения качества подготовки судоводителей при обучении в морских учебных заведениях и на курсах повышения квалификации. Представлены результаты исследования, задачами которых являлись: определение субъективного восприятия судоводителями собственного уровня знаний, полученных в оконченных ими морских учебных заведениях; выявление зависимостей и закономерностей полученных результатов от таких персональных данных, как форма и уровень образования, возраст, должность и опыт работы. Определено, что 66 % опрошенных в ходе исследования судоводителей считают, что полученных знаний достаточно для работы на судах морского флота в занимаемой ими должности. Отмечается, что морская отрасль испытывает дефицит квалифицированных судоводителей - 34 % судоводителей, окончивших морские учебные заведения, по их собственному признанию, не обладают достаточным уровнем подготовки после выпуска. Субъективное восприятия судоводителями уровня подготовки, полученной в оконченных ими учебных заведениях, его зависимости от персональных факторов, которые были определены в ходе исследования, являются важным шагом для работы по созданию профессиограммы судоводителя. Исследован вопрос актуальности использования профессиограммы как части психофизиологического отбора при поступлении для обучения по специальности «Судовождение» в морских учебных заведениях, на основе опроса действующих судоводителей (78 % опрошенных судоводителей сошлись во мнении, что отбор необходим). Выявлено, что субъективный характер полученных результатов имеет важное, но не определяющее значение. Планируется проведение более глубокого объективного исследования на основе входного и выходного тестирований на курсах повышения квалификации с целью уточнения полученных результатов. Предложено пересмотреть организацию работы курсов повышения квалификации и внедрить дифференцированный подход с учетом результатов входного тестирования. Обращается внимание на то, что использование профессиограммы со взвешенными критериями при поступлении для обучения по специальности «Судовождение», а также дифференцированного подхода к специалистам на курсах повышения квалификации способно стать одним из ключевых решений для роста уровня подготовки судоводителей, что, в свою очередь, повлечет за собой положительные тенденции в снижении уровня рисков, повышении безопасности мореплавания и судовых операций.
Ключевые слова
Рассматривается влияние индустриальных помех на сигнал дифференциальной поправки, формируемый контрольно-корректирующей станцией в полосе частот 283,5-325,0 кГц при проектировании системы контроля и управления речной локальной дифференциальной подсистемы ГЛОНАСС/GPS на внутренних водных путях. Поскольку среди индустриальных помех преобладающее воздействие на сигнал дифференциальной поправки будут оказывать помехи от коронных разрядов линий электропередач, при прохождении последних вблизи границ зон действия контрольно-корректирующих станций могут возникать существенные локальные разрывы дифференциального поля. В свою очередь, нарушение целостности поля дифференциальной поправки приведет к снижению безопасности судоходства на внутренних водных путях при использовании инструментальных методов проводки. Для расчета помехозащищенности радиоканала контрольно-корректирующая станция - судно в условиях воздействия промышленных помех используется метод, основанный на вычислении вероятности ошибки поэлементного приема цифрового сигнала дифференциальной поправки. Целью работы является определение оценки влияния индустриальных помех на целостность дифференциального поля путем применения алгоритма расчета вероятности ошибки. Данный алгоритм включает определение энергетики сигнала в радиоканале с флуктуационным и индустриальным шумом в условиях отсутствия взаимных помех. Превышение допустимой величины вероятности ошибки будет означать нарушение целостности дифференциального поля в результате воздействия индустриальных помех и появление локальных разрывов поля, в местах возникновения которых требуется устанавливать дополнительные удаленные пункты контроля. Применение данного алгоритма расчета позволяет минимизировать количество удаленных пунктов контроля, необходимое при развертывании системы контроля и управления.
Ключевые слова
Рассматривается надежность корпуса судна, имеющего общий прогиб или перегиб. Данный дефект корпуса может вызывать появление внезапного отказа независимо от продолжительности эксплуатации судна. Для этого дефекта отсутствуют допускаемые значения его основной характеристики (максимальной стрелки прогиба), а также отсутствуют статистические данные увеличения стрелки прогиба со временем, что исключает возможность оценивать надежность корпуса судна по этому параметру. Вместе с тем известно, что наличие данного дефекта вызывает появление дополнительного изгибающего момента и изменение коэффициента запаса прочности корпуса, оказывающего влияние на допускаемые значения остаточных толщин листов палубы и днища. Изменение остаточных толщин листов в зависимости от времени их эксплуатации известно, так как в Правилах Российского речного регистра и Российского морского регистра судоходства даны сведения о скоростях изнашивания листов палубы и днища. Кроме того, в указанных Правилах приведены допускаемые значения остаточных толщин листов палубы и днища. На основании изложенного предлагаются зависимости для определения вероятности появления отказов по средней остаточной толщине листов в группе связей вследствие общего прогиба корпуса судна. За отказ принимается условие, в соответствии с которым средняя остаточная толщина листов в группе связей меньше допускаемого значения, установленного Правилами Российского речного регистра для корпуса судна без общих деформаций с учетом изменений, вызванных этими деформациями. Предложены зависимости для расчета потери работоспособной площади палубы или днища при наличии стрелки прогиба / перегиба заданной величины. Это позволит рассчитывать поправку на допускаемое значение средней остаточной толщины листов. Отмечается, что для оценки надежности деформированного корпуса судна важную роль играет способ определения максимальной стрелки прогиба / перегиба. Сложность задачи состоит в выделении остаточного прогиба из общего. Авторами статьи ранее был получен патент на способ определения остаточной изогнутой оси корпуса по кривизне на отдельных его участках. На основании этого способа предлагаются зависимости для определения максимального остаточного прогиба / перегиба, и таким образом, появляется возможность оценки надежности деформированного корпуса в зависимости от заданного числа лет эксплуатации судна.
Ключевые слова
Обоснована необходимость применения амортизаторов в современном судостроении с целью увеличения ресурса амортизируемого объекта и повышения его надежности. Целью работы является экспериментальное изучение деформативности новых эластомерных материалов, применяемых в качестве виброизоляционного материала амортизаторов. Отмечено, что виброизоляция будет эффективнее, когда соотношение частот вынужденных колебаний и частоты собственных колебаний системы будет больше пяти. В качестве эластомерного материала в передовых промышленно-развитых странах для этих целей используются полиуретаны твердостью 40-45 ShA. Для экспериментального исследования был выбран полиуретан фирмы «Synair» (США), представляющий собой ячеистую структуру с произвольно расположенными и изолированными друг от друга полостями диаметром (0,8-1,5 мм). Представлены наиболее распространенные на сегодняшний день типы амортизаторов с различными условиями контакта виброизоляционного массива с опорными пластинами. Условия контактирования полиуретанового массива с опорными пластинами являются первым фактором, определяющим его деформативность. В работе представлены эмпирические данные по деформированию полиуретанового массива в зависимости от различных краевых условий. Рассмотрен также важный фактор, определяющий деформацию полиуретанового массива - фактор формы, который определяется как отношение площади опорной поверхности к площади свободной боковой поверхности. В работе представлено нагружающее устройство, с помощью которого проводились замеры деформации образцов цилиндрической и прямоугольной формы. Приведены эмпирические зависимости по определению модуля упругости при сжатии в изделии, в частности в амортизаторе, в зависимости от условий контактирования на торцах и фактора формы виброизоляционного массива. Полученные расчетные эмпирические зависимости позволяют рассчитать осадку амортизатора на стадии проектирования, что необходимо учитывать при центровке выходных валов силовых агрегатов.
Ключевые слова
Представлены результаты исследования механических свойств многослойных полимерных композиционных материалов, изготовленных на основе стеклянных армирующих наполнителей, при растяжении. Целью исследования является установление влияния количества слоев армирующих наполнителей и порядка расположения слоев, на предел прочности изучаемого материала при растяжении. Проведен анализ существующих подобных исследований. Показаны результаты проведенных исследований при изучении влияния различных факторов при изготовлении композиционных материалов на их механические свойства, таких как метод изготовления, природа армирующих наполнителей, ориентация волокон армирующих наполнителей относительно направлению воздействующей нагрузки и влияние атмосферных факторов. В работе представлена технология изготовления образцов из полимерных композиционных материалов с двумя разными по структуре наполнителями, разработанная на основе требований руководящих стандартов, а также рассмотрены физические и механические свойства армирующих наполнителей. Описана последовательность выполнения операций при ручной формировке полимерного композиционного материала. Выбрана и обоснована схема и порядок расположения слоев при армировании. На основании результатов эксперимента установлена математическая зависимость разрушающей нагрузки от количества слоев, а также зависимость предела прочности при растяжении от количества слоев при определенном порядке их расположения. Выполнена статистическая обработка результатов с использованием пакета статистических программ Minitab 18.1. Полученные результаты исследования представлены в табличной форме и графическом виде. При обсуждении предлагается применить результаты проведенных работ для решения задач, связанных с использованием полимерных композиционных материалов в судостроении, например, при изготовлении надстроек некоторых сухогрузных судов.
Ключевые слова
Представлены результаты анализа продольной и боковой составляющих сил, возникающих на гребном винте маневрирующего судна. Для определения продольной составляющей силы или упора гребного винта использовались ранее полученные данные, опубликованные в открытой печати. Упор гребного винта определялся в виде универсальных коэффициентов в зависимости от универсальной поступи, что давало возможность рассматривать значения силы во всем возможном диапазоне скоростей хода и частоты вращения гребного винта. Боковая сила на гребном винте определялась по результатам испытаний в опытовом бассейне. Измерения боковой силы проводились непосредственно на гребном валу модели с помощью миниатюрного динамометра, вмонтированного в дейдвуд. Боковая сила, измеренная на гребном винте, также была представлена в виде универсальных коэффициентов. Во время измерений боковой силы на винте, кроме скорости буксировки модели и частоты вращения гребного винта, варьировался угол дрейфа модели. Обе составляющие силы на гребном винте представлялись графически в зависимости от универсальной поступи. При расчете универсальной поступи для продольной составляющей силы использовалось значение проекции скорости при центре тяжести модели на диаметральную плоскость, а при расчете универсальной поступи для построения боковой составляющей силы использовалось значение проекции скорости при центре тяжести модели на плоскость шпангоута. Представленные в таком виде значения универсальных коэффициентов практически не зависели от режима работы гребного винта, т. е. сократилось число независимых параметров. Универсальная боковая сила на винте, построенная от универсальной поступи, оказалась неоднозначной. Значения функции при максимальной поступи делят кривую на части в точках, соответствующих углам дрейфа 90° и 270°.
Ключевые слова
Отмечается, что в связи с тяжелыми ледовыми условиями на Арктическом шельфе в разведке, обустройстве, эксплуатации месторождений и транспортировке полезных ископаемых существенную роль будет играть подводная техника, обладающая необходимой энергетической оснащенностью для обеспечения транспортных и технологических функций. Среди различных типов энергоустановок для этих целей перспективными являются замкнутые газотурбинные установки, обладающие большой удельной мощностью. Выполнен анализ характеристик рабочих циклов замкнутых газотурбинных установок традиционных схем, в качестве базовой выбрана замкнутая газотурбинная установка с регенерацией теплоты как наиболее экономичная по сравнению с ЗГТУ простого цикла и конструктивно предпочтительная для микрогазотурбинной установки, работающей на органическом топливе по одноконтурной схеме с кислородом в качестве окислителя. Рассмотрены методы усложнения циклов замкнутых газотурбинных установок с целью дальнейшего повышения экономичности установки и, как следствие, более рационального использования запаса окислителя, определяющего длительность подводного плавания. Выбрано направление более глубокой утилизации теплоты выхлопных газов замкнутых газотурбинных установок путем частичного их превращения в механическую работу в турбине перерасширения. К выхлопу присоединяется турбокомпрессорный утилизатор, состоящий из турбины перерасширения, приводящей дожимающий компрессор, и охладителя газов между ними. Рассмотрен также способ повышения эффективности замкнутых газотурбинных установок с регенерацией теплоты с турбокомпрессорного утилизатора как перенос регенератора теплоты в турбокомпрессорный утилизатор за турбину перерасширения. Установлено, что экономичность замкнутых газотурбинных установок с турбокомпрессорным утилизатором и регенерацией теплоты выше по сравнению с базовой замкнутой газотурбинной установкой с регенерацией теплоты на 15-25 %, при этом удельная мощность увеличивается в среднем в 1,5 раза. Отмечается, что экономичность замкнутой газотурбинной установки с регенерацией и турбокомпрессорным утилизатором занимает промежуточное положение без увеличения удельной мощности. По экономичности и в силу меньших значений степени повышения давления в компрессоре микротурбины целесообразно применять замкнутые газотурбинные установки с турбокомпрессорным утилизатором и регенерацией теплоты.
Ключевые слова
Рассмотрены требования, предъявляемые к современным судовым электроприводам, касающиеся надежности, эксплуатационных характеристик и функционирования в полном объеме. Проанализированы данные, подтвержденные более чем двадцатилетним опытом работы по поступательному внедрению вентильных индукторных электроприводов вспомогательных механизмов на подводных лодках и более мощных приводов на корабле-снабженце «Виктор Конецкий», который качественно развил технологии проектирования и производства вентильно-индукторных двигателей, успешно конкурирующих с электродвигателями с постоянными магнитами. В работе рассматриваются результаты аванпроекта вентильно-индукторного привода 1000-1100 мощностью 1000 кВт, 1100 об/мин. Предлагается основной принцип построения системы электродвижения - секционирование исполнительного управления гребным электродвигателем на несколько независимо работающих частей. Рассмотрены отличительные особенности и преимущества вентильно-индукторного привода в сравнении с асинхронным двигателем, а также показана осциллограмма отказа одной фазы вентильного двигателя. Проиллюстрированы результаты предварительного проектирования вентильно-индукторного привода мощностью 1000 кВт. Кроме того, рассмотрена структура вентильно-индукторного привода 1000-1100, которая показана как концепция построения комплектного электропривода: комплектный электропривод строится на модульном оборудовании, организуется раздельное управление секциями, все интеллектуальные модули управления объединяются общей CAN-сетью и др. Параметры для сравнения асинхронного гребного двигателя фирмы Schorch и вентильно-индукторного привода 1000-1100 рассмотрены в таблице. Следовательно, для пропульсивных систем прослеживается тенденция создания систем электродвижения на основе вентильно-индукторных двигателей.
Ключевые слова
Исследованы наносекундные импульсные помехи, возникающие в судовой сети при коммутациях, способные вызвать сбои в работе электронного оборудования с цифровыми схемами, и импульсные помехи, которые распространяются от точки возникновения по судовым кабелям. Отмечается, что при проведении работ по обеспечению электромагнитной совместимости важно иметь возможность оценить параметры импульсных помех, воздействующих на оборудование. Целью работы является определение параметров судовых кабелей, необходимых для расчета распространения импульсных помех, и оценка погрешности расчета. Распределенные параметры кабелей предлагается определять расчетным путем с учетом влияния соседних проводников (кабелей), которое в первом приближении проявляется в увеличении распределенной емкости канала распространения и уменьшении волнового сопротивления. Измерять волновые сопротивления каналов распространения удобно методом импульсной рефлектометрии по величине ступеньки напряжения, отраженной от точки соединения штатного кабеля измерителя с исследуемой цепью. Экспериментальное исследование распространения импульсных напряжений заключается в подаче импульсов от имитаторов ИПП-4000 (IEC 61000-4-4), ИИП-1000 (IEC 61000-4-5) в выбранную цепь кабеля, а также осциллографирования напряжений в этой цепи и в соседних цепях, на ближнем и дальнем концах кабеля. В качестве расчетной модели распространения импульсных помех выбран метод распространяющихся волн. Результаты расчета и экспериментального исследования подтверждают, что достаточно учитывать только ближайшие к цепи распространения проводники, при этом погрешность расчета не превышает 10 %. Микросекундные импульсные помехи практически не затухают при распространении по кабелям длиной до 100 м. На конце кабеля возможно удвоение амплитуды помех. Для наносекундных импульсов наблюдается уменьшение амплитуды, увеличение длительности фронта и длительности импульсов. Для кабеля с большими сечениями проводников изменение фронта импульса меньше.
Ключевые слова
В статье рассматривается проблема диагностики асинхронных электродвигателей. Отмечается, что в настоящее время разработан ряд методов диагностики асинхронных двигателей, основанных на анализе вибраций элементов электродвигателя, акустических колебаний работающего электродвигателя, магнитного потока в зазоре двигателя, вторичных электромагнитных полей машины, температуры отдельных элементов машины, работы и состояния механических узлов, состояния изоляции, электрических и других параметров машины, но при этом подчеркивается, что межвитковые замыкания в обмотке статора остаются одной из самых распространенных и трудно выявляемых на ранней стадии неисправностей.Исследователями доказано, что даже при небольшом дефекте межвитковые замыкания в обмотке статора нужно незамедлительно определять, так как двигатель может продолжать работать, но дефект будет увеличиваться и вызывать нагревание в этих витках. Разработанные методы диагностики межвитковых замыканий асинхронных двигателей, например, векторный подход Парка, исследование магнитного потока или спектральный анализ вращающегося двигателя, позволяют обнаружить дефект уже на поздней стадии развития.Предложено устройство диагностики асинхронных двигателей для определения межвитковых замыканий и дефектов подшипников асинхронных электродвигателей на ранней стадии неисправностей, которое позволяет определять межвитковые замыкания по количеству оборотов двигателя и дефекты подшипников по его времени выбега. Преимуществами устройства являются: расширение функциональных возможностей, включающее косвенное определение наличия межвитковых замыканий обмоток статора, дефектов межвитковых замыканий и повышение электробезопасности за счет развязки сигналов блока питания с сетью. Данное устройство позволяет своевременно определить наличие межвитковых замыканий статора и дефектов подшипников и в результате защитить электродвигатель от их негативного воздействия, а также продлить срок его безаварийной работы.