Введение. Условия эксплуатации судов в нашей стране показывают, что их техническое состояние

Условия эксплуатации судов в нашей стране показывают, что их техническое состояние должно быть на высоком уровне, особенно в районе северных широт. В этих районах целесообразнее использовать суда с ГЭУ, то есть с промежуточным преобразованием энергии в электрических машинах, исключая тем самым жесткую механическую связь между приводным двигателем и винтом.

До последнего времени электроходы оснащались ГЭУ двух типов: постоянного и переменного тока. ГЭУ постоянного тока выполняется на основе известной схемы «Г-Д», которая позволяет сравнительно просто осуществлять регулирование частоты и изменение направления вращения двигателя. Благодаря хорошим маневренным качествам ГЭУ постоянного тока применяется на судах, работающих с частыми изменениями скорости, в первую очередь - на ледоколах.

Развитие морского флота выдвигает новые требования к увеличеншо мощности ГЭУ, однако увеличение мощности ГЭУ постоянного тока затрудняется из-за сложности создания крупных электрических машин. Как известно, произведение мощности на частоту вращения для машин постоянного тока - величина ограниченная:

Р·n ≤ 4-10⁶ кВт·об/мин.

Поскольку ГЭД имеет сравнительно низкую частоту вращения, то это прежде всего относится к генераторам ГЭУ, которые приходится выпускать с пониженной частотой вращения, что приводит к увеличению их габаритов и массы. Не решает проблемы и дробление генераторной мощности.

Отмеченного недостатка лишены ГЭУ переменного тока. СГ этой установки могут быть выполнены на любую мощность и частоту вращения. Однако по маневренным качествам эти ГЭУ уступают установкам постоянного тока. Из-за сложности регулирования ГЭУ переменного тока применяются лишь на судах, для которых частое изменение скорости и направления вращения не требуется.

Успехи, достигнутые в последние годы в области производства мощных кремниевых неуправляемых и управляемых вентилей, явились стимулом быстрого развития преобразовательной техники, что в свою очередь сделало возможным создание ГЭУ новых типов с применением статических преобразователей.

Использование в ГЭУ с ДПТ системы СГ-В вместо ГПТ при сохранении основных принципов изменения частоты и направления вращения двигателя позволило получить установку, сочетающую в себе положительные качества установок переменного и постоянного тока. Такие установки получили название ГЭУ переменно-постоянного тока или ГЭУ двойного рода тока.

К достоинствам таких ГЭУ относятся:

- возможность использования высокоэкономичных, высокоскоростных первичных двигателей большой мощности (паровые и газовые турбины);

- непосредственное сочленение высокоскоростных генераторов переменного тока с первичными двигателями, минуя редукторную передачу, причем предполагается, что используются СГ повышенной частоты, что влияет на уменьшение габаритов машин и пульсаций выпрямленного напряжения;

- обеспечение большей надежности схем ГЭУ и увеличение ее КПД благодаря использованию генераторов переменного тока;

- независимость скорости вращения гребного винта и регулирования этой скорости от скорости вращения первичных двигателей;

- возможность в широком диапазоне автоматически изменять момент ГЭД при неизменных скоростях вращения и мощности первичных двигателей;

- возможность создания схемы с отбором мощности от шин электродвижения на шины собственных нужд;

- возможность реализации достоинств систем постоянного тока по получению оптимальных статических и динамических характеристик.

Дата добавления: 2015-07-08