Microsoft PowerPoint - Electric Propul

7/27/2019 Microsoft PowerPoint - Electric Propul

1/18

S h a f

t g e n e r a t o r

/ e l e c t r i c

p r o p

u l s i o n / d . c

T h e

W a r

d - L e o n a r d s y s t e m c a n

h a v e a n a . c .

i n d u c t i o n m o t o r

d r i v i n g

i t s

d i r e c t c u r r e n t

g e n e r a

t o r .

F i e l d

c u r r e n

t f o r b o t h t h e g e n e r a

t o r a n d

t h e

m o t o r

i s d e l i v e r e d

t h r o u g

h

a t h r e e - p h a s e

r e c t i f

i e r f r o m a n a . c . s

u p p l y .

T h i s d i e s e l - e

l e c t r i c

' p r o p u l s i o n

i s a n a l l - d . c .

s y s t e m w

i t h a d

i e s e

l e n g i n e a s

t h e p r i m e

m o v e r

d r i v i n g

t h e s i n g

l e d . c . g e n e r a t o r a t


2/18


3/18

S h a f

t g e n e r a t o r

/ e l e c t r i c

p r o p u

l s i o n


4/18

S h a f

t g e n e r a t o r

/ e l e c t r i c

p r o p u

l s i o n

D

. c e x c i

t e r o u

t p u t

i s d e l i v e r e

d t o t h e

d . c .

p r o p u

l s i o n m o t o r .

I t i s a v a i l a

b l e

t o t h e

f i e l d

p o l e s

o f t h e g e n e r a

t o r ,

t h r o u g

h t h e r e g u l a

t i n g

r e s i s

t a n c e o f

t h e m a n e u v e r i n g

c o n t r o

l .

I f t h e c o n t r o

l c o n t a c

t s a r e a t

t h e m

i d

p o s i t

i o n s o f

t h e r e s i s t a n c e s ,

t h e n n o c u r r e n t

f l o w s

t o t h e m a i n g e n e r a

t o r p o l e s a n

d t h e r e

i s

n o o u

t p u t

f r o m

i t t o t h e p r o p u l s i o n m o t o r .


5/18

S h a f

t g e n e r a t o r

/ e l e c t r i c

p r o p u

l s i o n

R o t a

t i o n o f

t h e m a n e u v e r

i n g

h a n

d

w h e e l

a n

d g e a r s

t u r n s

t h e

t h r e a

d e d

b a r s

t o m o v e

t h e c o n t a c t s a l o n g

t h e

r e s i s

t a n c e ,

i n o p p o s

i t e d i r e c t

i o n s .


6/18

S h a f

t g e n e r a t o r

/ e l e c t r i c

p r o p u

l s i o n

A s t h e c o n t a c

t s t r a v e

l t o w a r d s

t h e e x

t r e m

i t i e s

a n d r e s i s t a n c e r e

d u c e s , c u r r e n

t f r o m

t h e

e x c i t e r

f l o w s

t o t h e g e n e r a

t o r a n

d , i n t u r n

t o

t h e p r o p u

l s i o n m o

t o r .

P r o p e l

l e r s p e e

d i s p r o p o r

t i o n a l

t o t h e v o l

t a g e

p r o d u c e

d i n t h e g e n e r a

t o r a n d

i s f e d t o t h e

p r o p u

l s i o n m o t o r .


7/18

S h a f

t g e n e r a t o r

/ e l e c t r i c

p r o p u l s

i o n

/ s y n . m

o t o r

T h e o u t p u

t f r o m t

h e a l

t e r n a t o r s

i s d e l i v e r e

d a t

c o n s

t a n t v o

l t a g e a n

d f r e q u e n c y .

F o r m a n e u v e r i n g

o r s l o w s p e e

d s t h e o u

t p u t

i s p a s s e d o n

t o p r o p u

l s i o n m o t o r s a t a l o w e r

f r e q u e n c y a n

d w i

t h i t s v o

l t a g e a d

j u s t e d .

T h e

s p e e

d o f

a s y n c

h r o n o u s m o t o r

i s

d i c t a

t e d b y t h e

f r e q u e n c y o f

t h e c u r r e n t

s u p p

l i e d .


8/18

S h a f

t g e n e r a t o r

/ e l e c t r i c

p r o p u l s

i o n

/ s y n . m

o t o r


9/18

S h a f

t g e n e r a t o r

/ e l e c t r i c

p r o p u

l s i o n

M a n y

s y n c

h r o n o u s

d r i v e s a r e

b a s e

d

o n

c o n v e r s i o n o f

t h e o u

t p u t

( f r o m

f i x e d - s p e e

d

a l t e r n a t o r s ) ,

f i r s t

t o d i r e c t c u r r e n t a n

d t h e n

b a c k

t o a . c . a

t a

l o w e r

f r e q u e n c y

( t h e

o p p o s i

t e

o f t h e

c o n v e r t e r s c

h e m e

f o r

v a r i a

b l e - s p e e

d s h a f

t g e n e r a t o r s

) .

T h e v e s s e l ,

w h e n

o p e r a t

i n g a

t f u l

l s p e e d , w

i l l

r e c e i v e p o w e r a t n o r m a l


d

v o l t a g e s t r a

i g h t f r o m

t h e s w

i t c h b o a r d .


10/18

p r o p u

l s i o n / t u r b o a l

t e r n a t o r

A n e x h a u s t g a s t u r

b o - g e n e r a

t o r m e c

h a n i c a l

l y

c o u p

l e d t o t h e m a

i n e n g i n e .

W h e n

t h e

t u r b

i n e

p o w e r o u t p u

t e x c e e d s

t h e

e l e c t r i c p o w e r

d e m a n

d i n t h e s h

i p t h e e x c e s s

p o w e r

i s a p p l

i e d t o t h e m a i n e n g i n e

t o a s s i s t

p r o p u

l s i o n .

W h e n

t h e e l e c

t r i c a

l l o a d

i n c r e a s e s a n

d

e x c e e d s

t h e p o w e r o u

t p u t f r o m

t h e

t u r b i n e

t h e s

h o r t f a l

l i s

t a k e n

f r o m

t h e m a i n e n g i n e .


11/18

p r o p u

l s i o n / t u r b o a l

t e r n a t o r


12/18

p r o p u

l s i o n

/ p o w e r s a v i n g

.

W h e n

t h e e l e c

t r i c a

l p o w e r

d e m a n

d i s l o w ,

p o w e r

f r o m

t h e t u r b o g e n e r a

t o r

d r i v e s

t h e

s h a f t g e n e r a

t o r a s a s y n c

h r o n o u s m o t o r a n

d

p r o v i

d e s p r o p u l s

i o n .

A s

t h e

e l e c

t r i c a

l l o a d

i n c r e a s e s

t h e s h a f

t g e n e r a t o r

t a k e s p o w e r

f r o m

t h e m a i n e n g

i n e

t o a s s

i s t t h e

t u r b o .

g e n e r a

t o r .


13/18

p r o p u

l s i o n



14/18

p r o p u

l s i o n


I n t h e e v e n

t o f a m a i n e n g

i n e

f a i l u r e

t h e

s h a f

t g e n e r a t o r c a n

b e

u s e d a s

a n

e m e r g e n c y

' t a k e .

h o m e ' m o t o r s u p p

l i e d

b y t h e

d i e s e l

g e n e r a

t o r .

.


15/18

c y c l o c o n v e r t e r

I t s h o u

l d b e a b l e

t o a c c e p t c u r r e n

t f r o m

t h e

s w i t c h b o a r

d a

t c o n s

t a n t


d

v o l t a g e a n

d p a s s

t h i s c u r r e n t

t o t h e a . c . m o t o r

a t a

r e d u c e

d f r e q u e n c y a n

d w

i t h v o l

t a g e

a d j u s t e d .

T h e c y c l o c o n v e r

t e r

i s d i f f e r e n t

i n t h a t i t

o p e r a

t e s w

i t h o u t a n

i n t e r m e d

i a t e d . c . s t a g e

i n

t h e c o n v e r s

i o n .


16/18



17/18


T h e

f i x e d - f r e q u e n c y s u p p

l y

f r o m

t h e a . c .

g e n e r a

t o r s

i s a p p l

i e d s i m u l t a n e o u s

l y t o t h e

t h r e e

p a i r s o f

G r a e

t z t h y r

i s t o r

b r i d g e s o f

t h e

c y c l o c o n v e r

t e r .

T h e u p p e r a n d

l o w e r

b r i d g e s o f e a c h p a i r a r e

a r r a n g e

d t o o p e r a

t e a l

t e r n a

t e l y s o

t h a t a

n u m b e r o f

t r i g g e r i n g o c c u r i n

t h e

t o p s e

t o f

t h y r i s

t o r s -

f o l l o w e d

b y a n e q u a

l n u m

b e r f r o m

t h e b o t

t o m s e

t , t o d e l i v e r a n o u

t p u t w i

t h a


18/18


T h e f r e q u e n c y p a

t t e r n

i s s h o w n v e r y s i m p

l y t o

i l l u s t r a t e

t h e p r

i n c i p l e

.

T h e r e

i s g r e a

t e r v a r i a

t i o n

i n r e a l

i t y b e c a u s e

t h e t r i g g e r i n g o f

t h e

t h y r

i s t o r s

i s c o n t

i n u a l

l y

c h a n g e

d r e

l a t i v e

t o t h e

t h r e e - p h a s e s u p p l y s o

t h a t o u

t p u t c a n

b e t a i l o r e d

t o p r o v

i d e t h e

e x a c

t f r e q u e n c y

a n d a m p l i

t u d e o f v o l

t a g e

r e q u i r e

d .

F r e q u e n c y

i s v a r

i a b l e

f r o m

0 t o 6 0 H z .

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