ГЭУ переменного тока

В классических схемах ГЭУ переменного тока используются генераторы синхронного типа и синхронные или асинхронные гребные электродвигатели.

Такие ГЭУ переменного тока проек­тируются для судов с относительно редкими изменениями режима движения.

Для ГЭУ переменного тока характерно использование повышенных напряжений: при мощности ГЭУ до 10 МВт – 3 кВ, при больших мощностях – до 6 кВ. Номинальная частота принимается на электроходах отечественной постройки обычно 50 Гц.

В ГЭУ переменного тока повышенной мощности (более 10 МВт) устанавливаются турбины (ТЭГУ), а при малых и средних мощностях (до 10—15 МВт) — дизели (ДЭГУ).

Регулиро­вание частоты вращения гребных электродвигателей в ГЭУ пере­менного тока с винтами фиксированного шага ВФШ обеспечивается преимущественно изменением частоты напряжения генераторов (частоты вращения первичных тепловых двигателей), а также пу­тем использования в качестве гребных электродвигателей асин­хронных машин с фазным ротором.

Частотное управление угловой скоростью гребных электродвигателей переменного тока оказы­вается энергетически выгодным, так как при этом достигается минимизация их электрических потерь. Вместе с тем это отрица­тельно сказывается на технических характеристиках первичных двигателей с широким регулированием их частоты вра­щения.

Изменение направления вращения гребных электродвигателей достигается переключением фаз в главной цепи, число которых, как правило, выбирается равным трем.

В ГЭУ переменного тока устанавливают, как правило, несколько ГЭД и генераторов, включаемых параллельно.

Режимы параллельной работы генераторов ГЭУ при регулировании в широких пределах частоты напряжения для изменения скорости хода судна требуют прецизионного (особо точного) синхронного регулирования частоты вращения первичных двигателей также при широких пре­делах ее изменения. Это необходимо для того, чтобы при регулировании подачи топлива частота тока каждого параллельно включенного генератора изменялась бы одинаково (синхронно).

Рисунок 8.5. Регулирование частоты вращения ГЭД асинхронного типа с фазным ротором с потерей (а) и рекуперацией (б) энергии скольжения

Регулирование частоты вращения асинхронных двигателей с фазным ротором путём обычного включения в цепь ротора реостатов R (рис. 4.4, а) связано со значительной потерей энергии на их нагрев.

Поэтому энергетически более выгодна вентильно-каскадная схема рекуперации потерь роторной цепи (потери на скольжение) в цепь главного тока через вентильный выпрямитель В и преобразователь электромашинного типа Д - СГ (рис. 8.5, б) или через полупроводниковый управляемый преобразователь. В этом случае механическая энергия, подкручивающая винт, а значит, ротор ГЭД, переводит ГЭД в генераторный режим. Электроэнергия, вырабатываемая гребным электродвигателем, возвращается (рекуперируется) через управляемый выпрямитель В в сеть, что экономично.

Одним из способов обеспечения регулирования режима работы ГЭУ переменного тока, который позволяет избежать трудностей регулирования частоты вращения двигателей переменного тока, является использование винтов регулируемого шага.

Дата добавления: 2015-07-25