Гребные энергетический установки с обратимым валогенератором

Гребная энергетическая установка с обратимым валогенераторомНе смотря на то, что применение валогенераторов для генерации электроэнергии в ходовых режимах судов обладает некоторыми недостатками, а именно ограниченной областью применения данной технологии и невозможностью стабилизации выходных напряжения и частоты электрической энергии, сложности организации параллельной работы с другими источниками электроэнергии, эта схема широко используется на судах с длительными ходовыми режимами благодаря возможности стабилизации режима работы главного двигателя и существенному снижению себестоимости генерируемой электроэнергии за счет большего коэффициента полезного действия главного двигателя.

Использование современных технологий управления мощными биполярными транзисторами с изолированным затвором и компактных аккумуляторных батарей, а так же широкое развитие производства электродвигателей с улучшенными энергетическими и массо-габаритными характеристиками открывает новые возможности использования данной схемы гребной энергетической установки для обеспечения существенной экономии топлива. Для этого в качестве валогенератора применяют синхронные электродвигатели с постоянными магнитами в роторе, которые управляются преобразователями частоты, работающими как параллельно с судовой энергосетью, так и с аккумуляторными батареями большой емкости.

В такой системе в основном ходовом режиме, когда задействован главный двигатель, валогенератор при помощи преобразователя частоты с блоком управления зарядом аккумуляторных батарей обеспечивает накопление электрической энергии в аккумуляторных батареях и генерацию электроэнергии со стабилизированными параметрами напряжения и частоты для судовой энергосети. При этом в ходовом режиме допускается гораздо более широкий диапазон частот вращения главного двигателя, чем для стандартных синхронных или асинхронных валогенераторов, за счет возможности преобразователя частоты рекуперировать электроэнергию электрической машины, вращающейся практически с любой скоростью.

В других режимах, когда использование главного двигателя нецелесообразно, преобразователь частоты обеспечивает ход судна за счет работы валогенератора в двигательном режиме от аккумуляторных батарей. При этом возможность электрохода обеспечивается в широком диапазоне напряжений в сети постоянного тока блока аккумуляторных батарей. Например, в одной из опытно-конструкторских работ, выполненных ООО "СКБ "Протон", для обеспечения работы вспомогательных корабельных компрессоров силовой преобразователь обеспечивает работу приводных электродвигателей при изменении напряжения в сети постоянного тока в диапазоне от 175 до 320 В за счет регулирования производительности электрокомпрессоров и применения специальных электродвигателей.

В такой схеме, даже при отключенном главном двигателе сохраняется возможность электрического хода судна с одновременной генерацией электроэнергии со стабилизированными параметрами для питания вспомогательных потребителей судовой энергетической сети.

Применение такой схемы гребной энергетической установки судна дает возможность реализовать все преимущества электрического хода судна, особенно заметные при необходимости обеспечения бесшумности и скрытности хода, движения на низких скоростях с большой нагрузкой при тралении и т.п. и одновременно обеспечить существенное снижение потребления топлива, которое в некоторых режимах работы судна может доходить до 70%.

Vision of fjords использование обратимого валогенератора