ЭЛЕКТРОДВИЖЕНИЕ СУДОВ

ЭЛЕКТРОДВИЖЕНИЕ СУДОВ - Способ приведения судна в движение вращением гребного винта с помощью электродвигателей. Электродвижение применяется на судах, которые по своему назначению должны обладать высокой маневренностью: на ледоколах, паромах, буксирах, земснарядах, буровых судах некоторых типов, подводных аппаратах. В состав системы электродвижения (СЭД) кроме гребных электродвигателей входят генераторные агрегаты для питания двигателей (или статические источники электроэнергии — аккумуляторные батареи, электрохимические генераторы), статические преобразователи электроэнергии, распределительные щиты, пульты управления, вспомогательные электромеханизмы, устройства электрической защиты, управления и контроля, возбудительные агрегаты. Основные достоинства СЭД: применение высокооборотных, а следовательно, малогабаритных первичных двигателей, независимость места расположения генераторных агрегатов СЭД, уменьшение длины гребных валов, возможность быстрого изменения частоты и направления вращения винтов, возможность легко создавать внешние характеристики установки практически любой формы, в т. ч. с ограничением максимального вращающего момента. Недостатки СЭД (по сравнению с дизельными и др. традиционными СЭУ): повышенная масса установки в целом, относительно низкий КПД и высокая первоначальная стоимость, более сложные обслуживание и ремонт. По типу первичных двигателей генераторов СЭД подразделяются на дизель-электрические, турбоэлектрические и аккумуляторные (для глубоководных аппаратов). Турбоэлектрические СЭД применяют в основном на крупных судах, в том числе на атомных ледоколах, дизель-электрические — на судах малого и среднего водоизмещения. СЭД могут быть главные, вспомогательные и комбинированные. Вспомогательные СЭД используются для разворотов и маневров судна. В комбинированных СЭД генераторные агрегаты на ходу судна питают в основном гребные электродвигатели, а на стоянке — различные технологические механизмы в соответствии с назначением судна. На рыболовных траулерах, например, генераторные агрегаты СЭД питают преобразователи траловых лебедок. По роду тока СЭД могут быть постоянного, переменного, переменно-постоянного и постоянно-переменного тока. СЭД переменного тока используются в основном на судах, где не требуется часто и плавно изменять частоту вращения гребного вала или где скорость судна регулируется с помощью винта регулируемого шага. Статические преобразователи в СЭД позволяют повысить надежность генераторов тока или вентильных гребных электродвигателей. Напряжение и частота в СЭД для получения оптимальных массогабаритных характеристик могут быть нестандартными. Например, генераторные агрегаты СЭД ледокола с атомной энергетической установкой имеют паровую турбину с 3 синхронными генераторами на валу; напряжение генераторов 800 В, частота около 130 Гц. В мощных СЭД гребные электродвигатели постоянного тока имеют 2-якорную конструкцию, т. к. мощность машины постоянного тока с коллектором обычно не превышает 10 тыс. кВт. Структуры СЭД постоянного тока отличаются значительным разнообразием схем. Часто используется переключение якорей генераторов и гребных электродвигателей на параллельных и последовательных соединениях в зависимости от необходимой скорости судна. Применяются также специальные способы регулирования возбуждения систем машин (например, схемы неизменного тока или постоянного напряжения). В СЭД подводных аппаратов используется переключение групп батарей или метод широтно-импульсного преобразования тока с помощью тиристоров. Особенностью электрической защиты СЭД является воздействие устройств защиты не на коммутационные аппараты для разрыва главной силовой цепи короткого замыкания, а на аппараты в цепях возбуждения генераторов и двигателей.