Alegerea motorului principal si a propulsorului

1. Alegerea motorului principal

Pe baza datelor obtinute la capitolul #A.3.1., se vor alege doua motoare sincrone in c.a. identice, fiecare cu urmatoarele caracteristici:

- Tip motor = IP23;

- Puterea efectiva, ^{PE = 10.000 [KW];}

^{- Tensiunea, U = 6,6 [KV];}

^{- Frecventa de lucru, n = 50 [Hz];}

^{- Nr. de poli, N = 4.}

^{Alegerea motorului electric s-a realizat pe baza diagramei de mai jos (extrasa din "ABB Squirrel Cage Induction Motors").}

2. Notiuni generale asupra motoarelor sincrone

Introducerea motorului sincron pe navele maritime s-a realizat numai dupa ce s-a rezolvat problema pornirii in asincron a motorului sincron.

Motoarele sincrone se prefera altor tipuri de motoare electrice, la actionarile care necesita puteri mari si viteza constanta.

Fata de motoarele asincrone, motoarele sincrone prezinta urmatoarele avantaje:

- functioneaza cu factor de putere ridicat, iar daca sunt supraexcitate, dau energie reactiva in retea;

- randamentul motoarelor sincrone este mai bun decat al motoarelor asincrone;

- prezinta un intrefier de 2-4 ori mai mare decat la motoarele asincrone; datorita acestui fapt se mareste siguranta in exploatare a motorului;

- motoarele sincrone sunt mai ieftine decat motoarele asincrone in cazul puterilor mai mari de 200 kW si a vitezelor sub 600 rot/min.

Fata de motoarele asincrone, motoarele sincrone prezinta urmatoarele dezavantaje:

- necesita aparataj de pornire si automatizare mai complicata;

^{- necesita un volum de munca mai mare pentru intretinere si personal de exploatare calificat;}

^{- prezinta tendinta de a iesi din sincronism in cazul socurilor de sarcina si in cazul caderilor de tensiune in reteaua de alimentare.}

3. Descriere motor

Construit robust, motorul sincron este cuplat direct la propulsor prinr-un reductor.

Circuitul magnetic

Circuitul magnetic in statorul masinii de c.a. este constituit din tole magnetice izolate intre ele, pentru a reduce pierderile produse de curentii turbionari indusi prin variatia fluxului magnetic.

Tolele sunt dispuse in forma de pachete despartite prin canale de ventilatie si sustinute de carcasa, constituind fierul activ al statorului.

Tolele magnetice sunt laminate din otel silicos si sunt izolate intre ele cu un strat subtire de lac pentru a reduce valoarea curentilor turbionali.

Carcasa statorului

Carcasa statorului masinii de c.a. este constituita din doua jumatati, constituind scheletul pe care se fixeaza fierul activ al circuitului magnetic cu bobinajele statorice. Carcasa este prevazuta cu talpi cu ajutorul carora se realizeaza fixarea ei pe placa de fundatie. Pe suprafata laterala exterioara, carcasa este prevazuta cu nervuri longitudinale care maresc suprafata de racire.

Constructia rotorului

Rotorul masinii sincrone in c.a. este compus din corp (jug cu poli), butuc si ax.

Polii sunt din otel masiv si sunt fixati pe rotor prin bolturi. Acestia pot fi astfel usor inlocuiti in caz de defectiuni. Polii sunt monobloc iar tolele sunt izolate intre ele pentru reducerea pierderilor produse de curentii turbionari indusi prin variatia fluxului magnetic.

Arborele masinii sincrone

Arborele masinii sincrone in c.a. este organul care suporta rotorul si serveste la transmiterea cuplului de la motorul electric la propulsor.

Arborele este drept si este sprijinit pe doua lagare. Pe arbore sunt prevazute fusurile care aluneca in lagare.

Lagarele

Lagarele sunt reazemele organelor rotative ale masinii electrice. Ele sunt prevazute cu cuzineti de frecare de alunecare. Lagarele se sprijina pe suporti asezati pe aceeasi placa de fundatie ca si carcasa.

Cuzinetii lagarelor sunt confectionati din doua bucati si sunt captusiti cu metal alb.

Lagarele sunt prevazute cu orificii in suporti si in cuzineti prin care se realizeaza lubrefierea cu ulei sub presiune.

Lagarul de iesire va fi de tip axial-radial, pentru a putea prelua fortele produse de propulsor.

Sistemul de racire

Motorul este echipat cu un sistem de tevi pentru racire cu apa de mare si un sistem de ventilatie ce contine trei ventilatoare.

Sistemul de racire cu apa de mare consta in existenta unui curent de apa ce curge in jurul carcasei motorului si preia caldura degajata.

Aerul care patrunde fortat in motor se imparte in doi curenti: unul care circula prin interspatiul dintre poli si al doilea care circula prin miezul statorului. Cei doi curenti de aer care preiau caldura degajata se reunesc apoi si fac schimbul de caldura cu apa de mare.

Ventilatoarele sunt cu elice, mai simple si mai robuste decat alte ventilatoare. Intrucat nu au numar mare de pale, ele sunt turnate dintr-o bucata.

Palele sunt construite din tabla de otel. Bucsa de fixare a palelor pe ax este turnata din fonta.

Ventilatoarele cu elice au prevazute santuri in care se pun greutati pentru echilibrarea rotorului.

Chiar daca sistemul de racire sau ventilatoarele se defecteaza, motorul inca mai poate functiona, dar la viteza redusa.

Cutia de borne

Bornele de conexiune servesc la realizarea legaturii intre masina electrica si reteaua in care se debiteaza energia pe care o produce motorul electric.

Dispozitia capetelor de iesire din masina a conductorilor se realizeaza prin cutia de borne, care permite introducerea cablului armat de alimentare.

Sistemul de supraveghere

Auxiliar, motorul sincron este echipat cu un sistem de supraveghere si monitorizare a operatiilor individuale de pe nava, a gradului de protectie si a tipului de racire.

4. Alegerea propulsorului

Se vor alege doua propulsoare AZIPOD, prezentate detaliat in partea speciala a prezentului proiect.