Управление электроприводами якорно-швартовных устройств

Назначение и классификация. Якорно-швартовные устройства, предназначенные для выполнения операций по постановке судна на якорь, съемки с якоря, швартовки, различаются: по расположению основного вала — шпили и брашпили, по выполняемым операциям — якорные, швартовные и якорно-швартовные. Брашпили предназначены для якорных и швартовных операций, шпили могут быть якорными, швартовными и якорно-швартовными. Для швартовных операций часто устанавливают специальные швартовные лебедки. Электроприводы этих механизмов различают по системе электропривода (контроллерные, контакторные, Г-Д), по роду тока, по степени автоматизации (обычные и автоматизированные).

На рис. 1, а представлена кинематическая: схема шпиля. Вращение электродвигателя 1 через червячный редуктор 2 передается вертикальному валу, на верхнем конце которого укреплен швартовный барабан 3, имеющий ленточный тормоз и стопор. В электроприводе брашпиля (рис. 1, б) вращение двух исполнительных двигателей 1 через цилиндрический редуктор 3 передается валу с двумя швартовными барабанами 4, далее — через цилиндрическую пару — валу цепных звездочек 6. 

Схемы управления электроприводами шпилей и брашпилей

Для управления электродвигателями якорно-швартовных устройств применяют контроллерные и контакторные схемы.

Наиболее простые контроллерные схемы используют для электроприводов малой мощности, так как при увеличении ее возрастают масса и габаритные размеры контроллеров, затрудняется подвод силовых цепей, увеличиваются усилия, необходимые для манипулирования контроллерами.

Контакторные схемы для двигателей большой мощности обеспечивают автоматизацию процесса пуска, ограничение момента при заторможенном двигателе и снижают усилия, необходимые оператору для управления электроприводом. Недостатками контакторных систем следует считать большую сложность электрических соединений, большие габаритные размеры аппаратуры управления и большую стоимость. Несмотря на это контакторные схемы находят широкое применение на современных судах.

Схема электропривода брашпиля по системе генератор - двигатель

На рис. 1, а показана схема двухдвигательного электропривода брашпиля. Схема электропривода состоит из трехмашинного агрегата (М, Г, В), магнитной станции и командоконтроллера, установленных под палубой. Снаружи расположены исполнительные двигатели M1, М2 и тумба с маховичком, вращающим через систему валиков и конических шестеренок вал командоконтроллера.

Рассмотрим работу электропривода в нормальных условиях когда на общий редуктор работают оба исполнительных электродвигателя M1, М2.

Перед пуском приводного электродвигателя М включают выключатель цепей управления ВЦУ магнитной станции. Пуск возможен только в нулевом положении командоконтроллера, когда его контакт КК22 замкнут (нулевое блокирование). При нажатии пусковой кнопки КнП включается линейный контактор Л. Его главные контакты подключают двигатель М к сети и замыкают цепь контактора возбуждения КВ, а блок-контакты шунтируют КнП и контакт КК22.

Особенности работы и предъявляемые требования к электроприводам якорных и швартовных механизмов

Якорно-швартовное устройство (шпили, брашпили, лебедки) призвано обеспечить, во-первых, надежную стоянку судна на якоре в любых условиях эксплуатации, если глубина в данном месте позволяет это выполнить, и, во-вторых, операции по швартованию судна у причалов или на рейде. Якорно-швартовное устройство—одно из наиболее важных судовых устройств, обеспечивающих безопасность эксплуатации.

Для обеспечения высокой маневренности при швартовании и поддержания необходимой длины каната во время перемещения судна по отношению к причалу применяют швартовные лебедки, на барабанах которых хранится весь запас швартовного каната. Иногда швартовные лебедки выполняют автоматическими. Они служат для выбирания каната при снижении усилия ниже заданного значения и вытравливания каната при превышении заданного значения усилия.

Электропривод брашпиля и шпиля

На большинстве морских судов брашпили и шпили имеют электрический привод.

Обычно для электродвигателей брашпилей и шпилей применяются следующие системы управления: а) контроллерная, б) контакторная и в) система генератор — двигатель. Наиболее целесообразными являются контакторная и контроллерная системы управления.

При сравнительно небольших мощностях электродвигателей брашпилей или шпилей (порядка 10 кВт) часто применяются системы контроллерного управления. В комплект электропривода брашпиля или шпиля с контроллерным управлением входят: электродвигатель смешанного возбуждения, барабанный контроллер, пускорегулировочные, разрядные и другие сопротивления, тормозной электромагнит и аппараты защиты (максимальной и минимальной).

Общее представление о взаимной связи и взаимодействии всех частей электропривода с контроллерным управлением можно получить из схемы, приведенной на рис. 1.