При применении ВГ изменение скорости движения судна, т.е. изменение частоты вращения гребного вала, непосредственно связано с изменением частоты вращения генератора, в результате чего выходные параметры ВГ – напряжение и частота, уменьшаются от номинальных значений при ходе со скоростью «полный» до нуля при постановке главных машин на «стоп». Это в свою очередь:
- затрудняет или делает почти невозможной параллельную работу ВГ с автономными генераторами;
- требует быстрого включения резервного источника электроэнергии при постановке машин на «стоп»; перерыв питания не должен превышать 5…10 с.
Стабилизировать выходные параметры ВГ и улучшить условия их параллельной работы можно двумя путями:
- поддержанием постоянства частоты вращения генератора с помощью специальных устройств;
- преобразованием электрической энергии плохого качества.
Для стабилизации частоты вращения используют муфты сложной конструкции или каскадное соединение электрических машин. Примером второго способа поддержания частоты вращения может служить схема, представленная на рис.4.6.
Рис. 4.6. Структурная схема СЭЭС с валогенератором
От главного двигателя 1 через редуктор 2 приводится во вращение генератор постоянного тока 3, который обеспечивает питанием двигатель постоянного тока 4. Основным назначением регуляторов напряжения генератора и частоты вращения двигателя является стабилизация частоты вращения последнего. Двигатель постоянного тока вращает СГ 6. При снижении частоты вращения главного двигателя ниже некоторого допустимого уровня а также при его авариях происходит переключение синхронного генератора на вращение от автономного дизеля 7. Переключение осуществляется с помощью электромагнитных фрикционных муфт 5. В СЭЭС также предусмотрен автономный ДГ 8.
На рис. 4.7 представлена СЭЭС с ВГ современного траулера.
В этой системе установлены: два главных двигателя (Д1 и Д2) по 2640 кВт; два валогенератора на переменном и постоянном токах; два вспомогательных дизель-генератора (ДГ3 и ДГ4) по 800 кВт. Общая мощность потребления электроэнергии составляет 3000…3400 кВт. Наиболее энергоемкими потребителями являются две ваерные лебедки по 650 кВт каждая. Ваерная лебедка – это промысловая лебедка для травления и выборки ваера (wire), буксировки трала. В промысловом режиме работают два дизель-генератора и один валогенератор. При максимальной загрузке производственного комплекса – два валогенератора и один дизель-генератор. В качестве валогенератора постоянного тока рекомендуется использовать генераторы с независимым возбуждением. Данная схема позволяет уменьшить мощность источников переменного тока, упростить ГРЩ, улучшить массогабаритные характеристики системы в целом.
Электрические способы преобразования электрической энергии, получаемой от ВГ с нестабильными выходными параметрами, как правило, базируются на использовании полупроводниковых преобразователей со звеном или без звена постоянного тока. Перспективным направлением разработки этого способа, наряду с совершенствованием схем преобразователей и развитием их элементной базы, является создание электрических машин специальных конструкций: машины, возбуждаемые переменным током, высокочастотные и многофазные машины.
Применение валогенераторов наиболее целесообразно на судах с гребной электрической установкой (ГЭУ). ГЭУ включает в себя ГД, генератор и гребной электродвигатель (ГЭД). Регулирование скорости движения судна осуществляется изменением частоты вращения ГЭД, т.е. частота вращения ГД, а, следовательно, и валогенератора, не меняется в зависимости от изменения режима работы судна.
Рис. 4.8. Структурная схема СЭЭС траулера с валогенератором и ГЭД
2017-10-25
697
