МУ по КР_СРНиЧСГ_нов1

Министерство образования и науки
Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное
учреждение высшего образования
«СЕВАСТОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Морской институт




Н.Н. Олейниченко




МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к выполнению курсовой работы
по дисциплине
«Системы регулирования напряжения и частоты
судовых генераторов»

для студентов специальности 26.05.07
«Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики»

по дисциплине
«Системы автоматического регулирования
напряжения и частоты генераторов»

для магистрантов направления 13.04.02
«Электроэнергетика и электротехника»
(профиль подготовки «Электрооборудование и автоматика судов»)

дневной и заочной форм обучения

















Севастополь
2017
УДК 621.313.3:629.5 (07)
ББК 31.261.62:39.46
О–53


Рецензент:
С.А. Конева
канд. техн. наук, доцент кафедры судового электрооборудования

Олейниченко Н.Н.
О–53
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к выполнению курсовой работы по дисциплине «Системы регулирования напряжения и частоты судовых генераторов» для студентов специальности 26.05.07 «Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики» и по дисциплине «Системы автоматического регулирования напряжения и частоты генераторов» для магистрантов направления 13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника» (профиль подготовки «Электрооборудование и автоматика судов») дневной и заочной форм обучения./ Н.Н. Олейниченко – Севастополь: Изд-во СевГУ, 2017. – 28 с.


Цель методических указаний: оказать помощь студентам при выполнении и подготовке к защите курсовой работы по дисциплинам «Системы регулирования напряжения и частоты судовых генераторов» и «Системы автоматического регулирования напряжения и частоты генераторов».
В учебно-методическом пособии даны таблицы вариантов заданий, изложена методика выполнения курсовой работы, ее цель и навыки (компетенции), получаемые и (или) закрепляемые в ходе работы, требования к оформлению и содержанию, а также контрольные вопросы для подготовки к защите курсовой работы.




Методические указания рассмотрены и утверждены на заседании кафедры судового электрооборудования, протокол № 6 от « 29 » декабря 2016 г .




© Олейниченко Н.Н.. 2017
© ФГАОУВО Севастопольский
государственный университет», 2017 СОДЕРЖАНИЕ


Введение

1 ЦЕЛЬ, СОДЕРЖАНИЕ И ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ КУРСОВОЙ РАБОТЫ 4

2 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ.
ПОЯСНЕНИЯ К РАСЧЕТНОЙ ЧАСТИ .... 8

3 ТАБЛИЦА ВАРИАНТОВ ЗАДАНИЙ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ
КУРСОВОЙ РАБОТЫ . 15

4 ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ ВОПРОСОВ ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ
К ЗАЩИТЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ .. 16

Список литературы для самоподготовки . 17

Приложение А Бланк задания на выполнение курсовой работы .. 18



ВВЕДЕНИЕ


Учебным планом для специальности 180407 (26.05.07) «Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики» по дисциплине «Системы регулирования напряжения и частоты судовых генераторов» и для направления подготовки 140400 (13.04.02) «Электроэнергетика и электротехника» (профиль подготовки «Электрооборудование и автоматика судов») по дисциплине «Системы автоматического регулирования напряжения и частоты генераторов» предусмотрено выполнение курсовой работы.
В настоящих методических указаниях изложены требования к содержанию и оформлению пояснительной записки, даны пошаговые пояснения к программе для выполнения моделирования переходного процесса при включении полной нагрузки на бесщеточный синхронный генератор (БСГ) с параметрическим стабилизатором напряжения (ПСН).
В методических указаниях имеется список вопросов для самоподготовки к защите курсовой работы и библиографический список источников, которые могут оказать помощь студентам в процессе выполнения работы и при подготовке к ее защите.
Автор принимает замечания, которые позволят улучшить качество учебно-методического пособия с целью лучшего понимания студентами задач и целей курсовой работы, а также повысить качество самой работы.
1 ЦЕЛЬ, СОДЕРЖАНИЕ И ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
К ОФОРМЛЕНИЮ КУРСОВОЙ РАБОТЫ


Цель курсовой работы – развитие и закрепление: навыков работы со справочной и специальной литературой, умения задавать цели и находить информацию в соответствии с задачей поиска, выполнять математическое моделирование с помощью готовых программ в среде MathCad, делать выводы по результатам моделирования, формулировать рекомендации в соответствии с полученными результатами.
Выполнение курсовой работы способствует закреплению следующих компетенций:
- студентов, обучающихся по направлению 13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника» (профиль подготовки «Электрооборудование и автоматика судов») – таблица 1;
- студентов, обучающихся по специальности 26.05.07 «Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики» по дисциплине «Системы регулирования напряжения и частоты судовых генераторов» таблицы 2 и 3.
1.2 Пояснительная записка курсовой работы должна включать в себя такие основные разделы, как содержание, введение, общий раздел, Основной раздел (постановка задачи на выполнение работы, расчетная часть, таблицы и выводы по результатам математического моделирования), заключение, библиографический список, приложения (при необходимости).

1.2.1. Во введении необходимо дать обоснование применения систем автоматического (автоматизированного) управления и регулирования напряжения и частоты судовых синхронных генераторов, изложить цель выполнения курсовой работы. Объем – 1–1,5 страницы.
1.2.2. В общем (первом) разделе приводятся сведения, касающиеся требований ГОСТ и Регистра России к качеству напряжения и частоты судовых синхронных генераторов, краткое описание способов и систем для регулирования напряжения и частоты напряжения на судах, их достоинства и недостатки. В конце раздела необходимо сделать выводы о перспективах развития таких систем. Объем – 8
· 10 страниц.
1.2.3. В основном (втором) разделе необходимо дать краткое описание способа и схемы системы параметрической стабилизации напряжения (ПСН) для бесщеточных судовых генераторов (БСГ), достоинства и недостатки способа, область применения, привести математическую модель и дать пояснения по основным блокам системы ПСН.
В расчетной части необходимо:
задать параметры генератора (согласно варианту задания);
выполнить моделирование с помощью пакета для математических вычислений MathCad и получить графики переходных процессов (изменение тока, напряжения, тока возбуждения БСГ) при включении полной нагрузки на генератор при разных величинах коэффициента форсировки (при постоянных других величинах, таблица 1) и при разных параметрах элементов цепи интегрирования параметрического стабилизатора (при постоянных других величинах, таблица 2);
заполнить таблицы по результатам моделирования, сделать выводы о влиянии параметров параметрического стабилизатора на показатели качества напряжения БСГ, их соответствие (или несоответствие требованиям ГОСТ и Регистра России), сформулировать рекомендации по применению параметрического стабилизатора для конкретного типа генератора.
Объем основного раздела – 22-25 страниц.

1.2.4. В Заключении приводится краткое описание того, что сделано, результаты, полученные в работе, и основные выводы по работе.
Объем раздела – 1 страница.

ВАЖНО! В пояснительную записку включается текст программы с результатами моделирования (таблицами и графиками) для наилучших параметров системы ПСН, обеспечивающих требования ГОСТ и Морского Регистра России.

1.3 Требования к оформлению пояснительной записки курсовой работы изложены в [6].


2 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ
РАБОТЫ. ПОЯСНЕНИЯ К РАСЧЕТНОЙ ЧАСТИ


Цель выполнения работы для обучающихся:

· овладеть навыками расчета отдельных узлов и элементов для выбора электрооборудования и элементов систем автоматики с целью замены в процессе эксплуатации судового оборудования;

· уметь пользоваться технической документацией и электронными базами данных для выбора электрооборудования и элементов систем автоматики для замены в процессе эксплуатации, а также для эффективного использования материалов и электрооборудования в рамках своих профессиональных обязанностей;

· уметь применять полученные знания по системам регулирования напряжения и частоты судовых генераторов для установления причины отказов судового электрооборудования и средств автоматики, а также для определения
и осуществления мероприятий по их предотвращению; владеть навыками чтения и использования принципиальных схем систем регулирования напряжения и частоты судовых генераторов для установления причины отказов судового электрооборудования и средств автоматики.

Таблица 1– Компетенции, формируемые при изучении дисциплины «Системы автоматического регулирования напряжения и частоты генераторов» студентов направления 140400 (13.04.02) «Электроэнергетика и электротехника» (профиль подготовки «Электрооборудование и автоматика судов»)


Код и уровень
формируемой компетенции
по ООП ВО

ПК-9
(базовый уровень)
способность выбирать серийные и проектировать новые объекты профессиональной деятельности


Код и уровень
формируемой компетенции
по ООП ВО

ПК-8
(базовый уровень)
способность применять методы создания и анализа моделей, позволяющих прогнозировать свойства и поведение объектов профессиональной деятельности


Код и уровень
формируемой компетенции
по ООП ВО

ПК-7
(базовый уровень)
способность применять методы анализа вариантов, разработки и поиска компромиссных решений



Код и уровень
формируемой компетенции
по ООП ВО

ПК-5
(базовый уровень)
готовность проводить
экспертизы предлагаемых проектно-конструкторских решений и новых
технологических решений



Таблица 2– Компетенции, формируемые при изучении дисциплины «Системы регулирования напряжения
и частоты судовых генераторов» студентов, обучающихся по специальности 26.05.07
«Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики»
Характеристика обязательного уровня
сформированности компетенции у выпускника
3
Профессиональные компетенции (ПК)
Знать:
- требования ГОСТ и Правил Регистра к качеству элек- трической энергии на судне ;
- основные узлы и блоки генераторных агрегатов и систем автоматизации, их назначение, принцип действия, условия совместимости для осуществления выбора электрообору- дования и элементов систем автоматики для замены в процессе эксплуатации судового оборудования;
Уметь пользоваться технической документацией и электрон- ными базами данных для выбора электрооборудования и элементов систем автоматики для замены в процессе эксплуатации;
Владеть навыками расчета отдельных узлов и элементов для выбора электрооборудования и элементов систем автоматики с целью замены в процессе эксплуатации судового оборудования



Содержание компетенции
2

способность и готовность
осуществлять выбор
электрооборудования и
элементов систем автоматики
для замены в процессе
эксплуатации судового
оборудования



Шифр компетенции по ФГОС
1

ПК-9



3
Знать узлы и блоки генераторных агрегатов, их назначение, принцип действия, условия совместимости для установления причин отказов судового электрооборудования и средств автоматики, а также для определения и осуществления мероприятий по их предотвращению;
Уметь применять полученные знания по системам регулирования напряжения и частоты судовых генераторов для установления причины отказов судового электрооборудования и средств автоматики, а также для определения и осуществления мероприятий по их предотвращению;
Владеть навыками пользования принципиальных схем систем регулирования напряжения и частоты судовых генераторов для установления причины отказов судового электрооборудования и средств автоматики, а также для определения и осуществления мероприятий по их предотвращению.
Знать методики расчета и выбора отдельных элементов (узлов системы регулирования напряжения и частоты судовых генераторов);
Уметь пользоваться технической и нормативной докумен- тацией для эффективного использования материалов и электро- оборудования в рамках своих профессиональных обязанностей;
- использовать методики расчета основных элементов и узлов систем регулирования напряжения и частоты синхронных генераторов.
Владеть навыками расчета параметров систем регулирования напряжения и частоты судовых генераторов для их выбора и эффективного использования.

2
способность и готовность устанавливать причины отказов судового электрооборудования и средств автоматики, определять и осуществлять мероприятия по их предотвращению
способность и готовность эффективно использовать материалы, электрооборудование, соответствующие алгоритмы и программы для расчетов параметров технологических процессов

1
ПК-12
ПК-26



Таблица 2 – Формирование компетентности специалистов-
электромехаников в свете требований ПДНВ


СФЕРА КОМПЕТЕНТНОСТИ

ЗНАНИЕ, ПОНИМАНИЕ И ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЕ НАВЫКИ

МЕТОДЫ ДЕМОНСТРАЦИИ КОМПЕТЕНТНОСТИ

КРИТЕРИИ ДЛЯ ОЦЕНКИ КОМПЕТЕНТНОСТИ

Функция: Электрооборудование, электронная аппаратура и системы управления на уровне эксплуатации

ПСК-3 Эксплуатация
генераторов и
распределительных систем
1. Соединение, распределение
нагрузки и переключение генераторов
2. Соединение и отсоединение распределительных щитов и
распределительных пультов.

Экзамен и оценка результатов подготовки, полученной в одной или нескольких из следующих форм:
.1 Одобренный стаж работы;
.2 Одобренный стаж подготовки на учебном судне;
.3 Одобренная подготовка с использованием лабораторного оборудования.
Операции планируются и выполняются в соответствии с руководствами по эксплуатации, установленными правилами и процедурами, обеспечивающими безопасность операций. Электрические распределительные системы могут быть поняты и объяснены с помощью чертежей/ инструкций



В качестве объекта исследования выбирается судовой синхронный генератор с современной системой регулирования напряжения параметрическим стабилизатором напряжения.
Для расчета переходных процессов (изменение напряжения, тока в сети и в генераторе) при включении нагрузки на генератор необходимо иметь математический аппарат (мат. модель), описывающий эти процессы в синхронном генераторе. Таким аппаратом является система уравнений, описывающая физические процессы в генераторе и системе автоматического регулирования напряжения.
Моделирование переходного процесса при включении нагрузки на одиночный синхронный генератор с параметрическим регулятором напряжения выполняется с помощью пакета для математических вычислений MathCad11.


2.1. Принцип параметрической стабилизации напряжения

В настоящее время на судах наиболее часто применяются бесщеточные синхронные генераторы, системы возбуждения и регулирования которых отличаются от систем возбуждения СГ с щеточным аппаратом.
Наиболее перспективными считаются импульсные и цифровые системы возбуждения и стабилизации напряжения. К импульсным системам относится и система возбуждения, в основу которой положен принцип параметрической стабилизации напряжения [7], который заключается в следующем (рисунок 1):



Рисунок 1 – Регулирование возбуждения СГ по пульсациям
выпрямленного напряжения: а) на холостом ходе; б) под нагрузкой
(Uп,– пульсации выпрямленного напряжения СГ; Uоп – заданное
опорное напряжение; Uпс– сглаженные пульсации выпрямленного напряжения СГ; Ufm – максимальное значение напряжения питания обмотки возбуждения; Ти – период подачи импульсов на обмотку возбуждения; tи – ширина импульсов, подаваемых на обмотку возбуждения;
if – ток возбуждения)

выпрямляется трехфазное напряжение СГ, измеряются временные интервалы каждого такта пульсаций выпрямленного напряжения Uп, которые сравниваются с заданным опорным напряжением, и в результате формируются импульсы напряжения Uf, подаваемые на обмотку возбуждения, а их величина определяется режимом работы СГ.
Выпрямление напряжения генератора осуществляется трехфазным мостом Ларионова, на выходе которого имеется шесть импульсов выпрямленного напряжения за один период напряжения генератора. Таким образом, за один период (Т=0,02 с) на обмотку возбуждения генератора подается двенадцать импульсов напряжения Uf.
Цепь интегрирования параметрического стабилизатора. На рисунке 2 приведена структурная схема синхронного генератора с параметрическим стабилизатором.



Рисунок 2 – Структурная схема СГ с ПСН:
GS – синхронный генератор; М1– приводной двигатель; UD1, UD2 – выпрямительные блоки; RC-фильтр – сглаживающая цепь; ИОН – источник опорного напряжения; ИНВ – источник начального возбуждения; КВ – коммутатор возбуждения; КлВ – ключевой каскад возбуждения;
К DA1, К DA2 – компараторы

Для получения сглаженного сигнала после выпрямителя установлена интегрирующая цепь (рисунок 3), имеющая передаточную функцию
13 EMBED Equation.3 1415, (1)
где
·0 – постоянная времени интегрирующей цепи (
·0= RC), R,С – параметры элементов цепи.


Рисунок 3 – Интегрирующая цепь



Модуль передаточной функции (1) определяется соотношением
13 EMBED Equation.3 1415, (2)
из которого следует, что при увеличении R или C модуль передаточной функции (коэффициент передачи) уменьшается, что приводит к уменьшению амплитуды пульсаций. В основу программы расчета переходных процессов положена математическая модель СГ с ПСН (3), где:

13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415;
13 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415; (3)
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415;
13 EMBED Equation.3 1415. (3)

р=13 EMBED Equation.3 1415 – оператор дифференцирования;

· – угловая частота вращения ротора СГ;
if, Uf – ток и напряжение обмотки возбуждения;
Тf, Tэd, Tэq,– постоянные времени обмотки возбуждения, продольного и поперечного демпферных контуров;
id, iq, – токи обмотки статора по осям d и q;
idс, iqс – токи статического потребителя по осям d и q;
iэd, iэq – токи продольного и поперечного демпферных контуров;
R, xd, xq, 13 EMBED Equation.3 1415– индуктивные сопротивления контуров;
(d, (q,
·d – коэффициенты взаимной индукции фазных обмоток при продольном и поперечном положении ротора и их производные:
13 EMBED Equation.3 1415, 13 EMBED Equation.3 1415, 13 EMBED Equation.3 1415;
Ud, Uq – составляющие напряжения по осям d и q;

· – обобщенная координата;
13 EMBED Equation.3 1415 – принятый коэффициент.
В (3) параметрический стабилизатор описывается уравнениями (4):
13 EMBED Equation.3 1415;
13 EMBED Equation.3 1415. (4)


2.2 Описание программы для расчета и моделирования
Переходного процесса при включении нагрузки на синхронный
генератор с параметрическим стабилизатором напряжения

В программе переходные и сверхпереходные сопротивления статора по осям (13 EMBED Equation.3 1415, 13 EMBED Equation.3 1415, 13 EMBED Equation.3 1415) обозначены не штрихами, а цифрами (xd1, xd2, xq2).
В начале расчета обязательно указывается тип генератора согласно задания и приводятся параметры генератора, необходимые для дальнейшего расчета (активное, реактивное сопротивления статора, переходные, сверхпереходные реактивные сопротивления по осям d и q генератора и т.д.).



Время холостого хода – величина, которая может по желанию задаваться пользователем. Определяет точку отсчета начала переходного процесса (учитывается при определении времени восстановления напряжения).
В следующем блоке задается коэффициент форсировки возбуждения коэффициент увеличения тока возбуждения для уменьшения времени восстановления напряжения после наброса нагрузки:



Интервал поддержания напряжения определяет точность поддержания напряжения в установившемся режиме. В исходном варианте точность поддержания составляет ± 0,5%.
Также необходимо определить сопротивление уставки для задания опорного напряжения. Сопротивления подбираются таким образом, чтоб при номинальном токе возбуждения напряжение на выходе генератора было номинальным.

Далее необходимо задать параметры элементов интегрирующей цепи параметрического стабилизатора. Величина Um – модуль напряжения в относительных единицах (в номинальном, установившемся режиме Um=1).



Далее выполняется расчет, и строятся кривые фазного напряжения и пульсаций напряжения на выходе трехфазного выпрямителя:




Математически сглаживание сигнала описывается функцией быстрого преобразования Фурье. Программа MathCad позволяет выполнять расчеты с применением этой функции программными средствами, для этого задается вид передаточной функции сглаживающей цепи:



На график для сравнения выводится исходная форма напряжения и кривая сглаженных пульсаций (рисунок А.5 – нумерация, принятая в программе расчета), где aij – кривая сглаженных пульсаций.


Далее выполняются расчеты, позволяющие получить графики кривых тока, напряжения генератора, напряжения возбуждения и другие при изменении нагрузки на генераторе, то есть при переходном процессе. Результаты расчета выводятся в виде таблиц А.1 и А.2 (нумерация, принятая в программе расчета) и в виде графиков на рисунке А.13.
На графике обозначены (все величины в относительных единицах):
Uop кривая опорного напряжения;
Un кривая сглаженных пульсаций напряжения на выходе выпрямителя;
U огибающая фазного напряжения генератора (действующее значение);
Uф синусоида фазного напряжения генератора;
Ufm импульсы напряжения возбуждения в обмотке возбуждения;
If ток возбуждения генератора;
Im ток нагрузки генератора.
Для удобной работы с кривой напряжения при переходном процессе (например, для определения показателей напряжения во время переходного процесса) выводится график действующего значения напряжения генератора U в увеличенном масштабе (рисунок А.13, а).
По этому графику можно определить максимальный провал напряжения и время окончания переходного процесса после восстановления напряжения.
Заключительный блок программы «Расчет спектральных характеристик кривой напряжения на разных стадиях включения нагрузки» позволяет построить спектральные характеристики (в программе расчета это рисунки с номерами А.14, А.15 и А.16) разных участков кривой напряжения (холостой ход, переходный процесс и установившийся режим) для расчета коэффициента несинусоидальности (выполняется студентами, обучающимися по программе магистратуры).








На графиках обозначены:

13 QUOTE 1415 амплитуда гармоник фазного напряжения, в % от номинального;
13 QUOTE 1415 частота гармоник, Гц.


2.3 Оформление результатов моделирования, выводы по
результатам моделирования

Согласно ГОСТ Р ИСО 8528-3 2005 «Электроагрегаты генераторные переменного тока с приводом от двигателя внутреннего сгорания» приняты следующие обозначения параметров переходного процесса:
максимальный провал напряжения 13 QUOTE 1415, % ;
время восстановления напряжения tU, с ;
статическая ошибка 13 QUOTE 1415, % ;
перерегулирование 13 QUOTE 1415, % ;
коэффициент искажения синусоидальности кривой (коэффициент несинусоидальности) напряжения КU, % (ГОСТ 1310997).
Величины провала напряжения, времени восстановления напряжения, перерегулирования снимаются с графика расчета переходного процесса путем прямого измерения численного значения. Величины статической ошибки и коэффициента несинусоидальности напряжения вычисляются по формулам в соответствии с требованиями ГОСТ Р ИСО 8528-3 2005 и ГОСТ 1310997:
- статическая ошибка (установившееся отклонение напряжения), %,
13 QUOTE 1415,

где Ur – номинальное напряжение генератора, В;
Ust,max, Ust,min – соответственно максимальное и минимальное значение отклонения напряжения в установившемся режиме, В.
- коэффициент искажения синусоидальности кривой (коэффициент несинусоидальности) напряжения, % ,

КU=13 QUOTE 1415,

где U1, U3, U5, U7, Un амплитуды гармоник напряжения с нечетными номерами. Количество гармоник (n), учитываемых в расчете, зависит от требуемой точности (см. ГОСТ 1310997).
Результаты промежуточных расчетов включаются в расчетный раздел курсовой работы.
Результаты моделирования и расчетов заносятся в таблицы 1 и 2.

Таблица 1 – Зависимость характеристик переходного процесса
СГ от коэффициента форсировки А (при Сс=const)
Коэффициент форсировки А






Максимальный провал
напряжения 13 QUOTE 1415, %






Время восстановления tU, с






Статическая ошибка 13 QUOTE 1415, %






Перерегулирование 13 QUOTE 1415, %






Коэффициент
несинусоидальности КU, %*






* – расчет коэффициента несинусоидальности выполняют студенты, обучающиеся по программе магистратуры.

Таблица 2 – Зависимость характеристик переходного процесса СГ от
величины емкости сглаживающего фильтра Сс (при А=const)
Емкость конденсатора Сс, мкФ






Максимальный провал
напряжения 13 QUOTE 1415, %






Время восстановления tU, с






Статическая ошибка 13 QUOTE 1415, %






Перерегулирование 13 QUOTE 1415, %






Коэффициент
несинусоидальности КU, %*






* – расчет коэффициента несинусоидальности выполняют студенты, обучающиеся по программе магистратуры.
По результатам моделирования:
формулируются выводы о влиянии параметров регулятора напряжения на показатели качества напряжения генератора, степени соответствия этих показателей требованиям ГОСТ и Правил Регистра;


ТАБЛИЦА ВАРИАНТОВ ЗАДАНИЙ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ



вар.
Тип
генератора
Sн,
кВА
Рн,
кВт
Uн,
В
Iн,
А
r
xd
xq







о.е.

1
МСС91-4
94
75
400
135
0,04
2,15
0,96

2
МСС92-4
125
100

181
0,034
2,16
0,096

3
МСС103-8
125
100

181
0,024
1,92
1,13

4
МСС102-4
200
160

289
0,027
2,23
1,13

5
МСС103-4
250
200

361
0,018
1,65
0,87

6
ГСМ13-26-12
250
200

360
0,021
1,05
0,6

7
ГСМ13-31-12
313
250

452
0,024
1,2
0,7

8
ГСМ13-41-12
400
320

578
0,018
1,1
0,63

9
ГСМ14-29-12
500
400

722
0,019
1,1
0,6

10
ГСМ14-41-12
625
500

904
0,014
1,0
0,57

11
СБГ-500-1500 ОМ4
650
500

903
0,014
3,04
1,69

12
СБГ-800-1500 ОМ4
1000
800

1445
0,008
2,1
1,01

13
СБГ-400-1000 ОМ4
500
400

722
0,016
2,17
1,17

14
СБГ630-1000 ОМ4
787
630

1140
0,006
1,51
0,80

15
СБГ800-1000 ОМ4
1000
800

1445
0,011
1,70
0,96

16
СБГ630-750 ОМ4
787
630

1140
0,013
1,57
1,02

17
СБГ800-750 ОМ4
1000
800

1445
0,01
1,59
1,06

18
МСС114-8
200
160

289
0,016
1,44
0,74

19
ГМ-630-4 ОМ4
790
630

1140
0,008
2,39
2,39

20
ГМ-800-4 ОМ4
1000
800

1440
0,009
2,06
2,06

Примечание: вариант задается либо преподавателем по списку группы (для студентов дневной формы обучения) или выбирается по последней цифре зачетной книжки (для студентов заочной формы обучения).
даются рекомендации по настройке параметрического регулятора для конкретного генератора, параметры которого используются при моделировании, с целью получения лучших показателей качества, соответствующих требованиям нормативных документов.


КУРСОВОЙ РАБОТЫ



xs
xґd
xґґd
xґґq
Td
Tґґd
Tґd
Ta
Ufmax


о.е.
сек.


1
0,089
0,24
0,18
0,24
1,46
0,008
0,166
0,018
8,7

2
0,078
0,20
0,176
0,24
1,51
0,014
0,145
0,018
7,23

3
0,085
0,235
0,136
0,14
1,72
0,015
0,158
0,014
5,8

4
0,067
0,305
0,172
0,19
2,28
0,007
0,31
0,02
5,5

5
0,05
0,14
0,087
0,093
1,92
0,022
0,163
0,036
5,4

6
0,08
0,018
0,12
0,12
1,2
0,006
0,2
0,015
3,33

7
0,084
0,2
0,13
0,15
1,3
0,006
0,2
0,016
3,54

8
0,075
0,18
0,12
0,12
1,4
0,007
0,23
0,019
3,33

9
0,085
0,2
0,13
0,13
1,6
0,01
0,23
0,02
3,64

10
0,073
0,17
0,11
0,11
1,8
0,01
0,31
0,023
3,64

11
0,117
0,26
0,19
0,21
2,8
0,011
0,42
0,063
-

12
0,093
0,23
0,17
0,21
2,8
0,014
0,42
0,063
-

13
0,109
0,24
0,18
0,20
2,2
0,006
0,33
0,049
-

14
0,074
0,19
0,15
0,21
2,1
0,016
0,315
0,047
-

15
0,101
0,22
0,17
0,232
2,5
0,015
0,375
0,056
-

16
0,093
0,23
0,15
0,21
2,2
0,011
0,33
0,049
-

17
0,089
0,24
0,15
0,20
2,4
0,011
0,36
0,054
--

18
0,082
0,21
0,158
0,19
1,57
0,032
0,23
0,018
6,1

19
0,13
0,38
0,191
0,191
1,91
0,041
0,286
0,042
-

20
0,13
0,35
0,153
0,153
1,95
0,042
0,292
0,043
-


4 ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ ВОПРОСОВ ДЛЯ
САМОПОДГОТОВКИ К ЗАЩИТЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ


Нормативные документы и требования к качеству параметров электроэнергии на судах и в сетях общего назначения.
Основные показатели качества электроэнергии. Их влияние на работу потребителей энергосистемы судна.
Методы исследования качества электроэнергии, вырабатываемой судовыми генераторами.
Приборы и системы контроля качества электроэнергии на судне.
Общие основы и принципы работы систем регулирования напряжения и частоты синхронных генераторов.
Причины ухудшения качества электроэнергии синхронных генераторов.
Бесщеточный синхронный генератор: конструкция, принцип действия, достоинства и недостатки.
Параметрический стабилизатор напряжения. Принцип действия, достоинства, область применения.
Основные настраиваемые параметры параметрического стабилизатора и их влияние на показатели переходных процессов синхронного генератора.
Современные тенденции и направления развития систем регулирования напряжения и частоты судовых синхронных генераторов.
Методы (алгоритмы) поиска неисправностей в системах регулирования напряжения СГ.
Техническое обслуживание систем регулирования напряжения СГ.


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ

Основная

Сугаков В.Г. Системы автоматического регулирования параметров электрической энергии судових электростанций. Ч.1. Автоматическое регулирование частоты судовых источников электрической энергии: учеб.пособие / В.Г. Сугаков, О.С. Хватов. – Н.Новгород: Изд-во ФГОУ ВПО «ВГАВГ», 2010. – 88 с.
Сугаков В.Г. Системы автоматического регулирования параметров электрической энергии судових электростанций. Ч.2. Автоматическое регулирование напряжения судовых источников электрической энергии: учеб.пособие / В.Г. Сугаков, О.С. Хватов. – Н.Новгород: Изд-во ФГОУ ВПО «ВГАВГ», 2011. – 180 с.
Токарев Л.Н. Системы автоматического регулирования. Примеры схем и структур, статические и динамические характеристики, математические модели, элементы теории регулирования. / Л.Н. Токарев. – С.-Пб.: Нотабене, 2001. – 192 с.

Дополнительная

Толстов А.А. Устройство и эксплуатация судовых синхронных генераторов: учеб.пособие для курсантов и студентов морских вызов/ А.А. Толстов. – Одесса: ОНМА, 2006. – 150 с.
Российский морской Регистр судоходства. Правила классификации и постройки морских судов. Т1. – С-Пб: Изд. РМРС, 2014 – 589 с. (электронный ресурс
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] – издания Российского морского регистра судоходства)
Методические указания по правилам оформления пояснительных записок курсовых проектов (работ), выпускной квалификационной работы (бакалавра, специалиста, магистра) для студентов и магистрантов кафедры СЭО всех форм обучения / Сост. Н.Н. Олейниченко, В.Г. Гагаринов.
· Севастополь: Изд-во СевГУ, 2016
· 12 с.
Олейниченко Н.Н. Повышение качества напряжения судового синхронного генератора с использованием параметрической стабилизации: дисс. канд. техн. наук: 05.09.03/ Олейниченко Наталья Николаевна; Севастопольский национальный технический университет.
· Севастополь, 2012.
· 153 л.
Правила технической эксплуатации судовых технических средств и конструкций. РД 31.21.30 – 97 - С.-Пб.: ЗАО ЦНИИМФ, 1997 – 344 с.
ГОСТ 13109 97 Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная: Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. М.: Международный совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 1997. 35 с.















Приложение А
(справочное)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего образования «Севастопольский государственный университет»

Институт ________________________________________________________________________
Кафедра _________________________________________________________________________
Направление подготовки/специальность______________________________________________
(код и название)
_________________________________________________________________________________
Профиль/специализация____________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
Курс _________________________ Группа________________________ Семестр_____________



З А Д А Н И Е
НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ (РАБОТУ) СТУДЕНТА

________________________________________________________________________________
(фамилия, имя, отчество)
1. Тема проекта (работы)__________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________

2. Сроки сдачи студентом законченного проекта (работы)______________________________

3. Исходные данные к проекту (работе)______________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________

4. Содержание пояснительной записки (перечень вопросов, подлежащих разработке)
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________

5. Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей) ________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________

6. Дата выдачи задания ___________________________________________________________

КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН
КАЛЕНДАР
ЫИПЛАН

№ п/п
Наименование этапов выполнения курсового проекта (работы)
Срок выполнения этапов проекта (работы)
Примечания



























































































































































































Студент ____________________________________________
(подпись)
Руководитель проекта (работы)____________________________________________________
(фамилия, инициалы, должность) (подпись)
«_____»______________________ 20____ г.

Приложение Б
(справочное)

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования «Севастопольский государственный университет»


___________________________________________________________________________
(полное название института)

___________________________________________________________________________
(полное название кафедры)


Пояснительная записка
к курсовой работе


на тему______________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
по дисциплине _____________________________________________________



Выполнил: студент _______ курса, группы _____________________________
направления подготовки (специальности)_________________________________
__________________________________________________________________
(шифр и название направления подготовки (специальности))

(направленность/профиль/специализация______________________________
__________________________________________________________________)
__________________________________________________________________
(фамилия, имя, отчество студента)
Руководитель ______________________________________________________
(фамилия, инициалы, степень, звание, должность)
__________________________________________________________________




20___ г.
ДЛЯ ЗАМЕТОК

Олейниченко Наталья Николаевна






МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к выполнению курсовой работы
по дисциплине
«Системы регулирования напряжения и частоты
судовых генераторов»

для студентов специальности 26.05.07
«Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики»

по дисциплине
«Системы автоматического регулирования
напряжения и частоты генераторов»

для магистрантов направления 13.04.02
«Электроэнергетика и электротехника»
(профиль подготовки «Электрооборудование и автоматика судов»)

очной и заочной форм обучения












Подписано к печати ________. Изд. № _______. Зак. _______. Тираж 50 экз.
Объем 1.617 п.л. Усл. печ. л. 0,8. Уч.-изд. л. 0,8.
Формат бумаги 60 х 84 1/16

РИИЦМ ФГАОУВО «Севастопольский государственный университет»









13PAGE 15


13PAGE 141515




Рисунок 3Рисунок 2Root EntryEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation Native

Приложенные файлы

  • doc 227741
    Размер файла: 690 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий