Centralele electrice, în care puterea de la motoarele principale este transmisă la elice prin intermediul transmisiei de putere, sunt denumite în mod obișnuit centrale electrice cu elice (PPP).
Transmisia electrică face posibilă asigurarea îndeplinirii uneia dintre cerințele principale pentru centrala electrică a unui spărgător de gheață - menținerea unei puteri constante a motorului principal cu modificări ale cuplului pe elice.
Următoarele scheme de centrale electrice sunt cele mai utilizate pe scară largă:
1. Cu reglarea fluxului magnetic al motorului elicei (PM) cu un flux magnetic constant al generatorului.
2. Cu reglarea fluxului magnetic al generatorului principal cu un flux magnetic constant al HEM.
3. Cu reglarea fluxurilor magnetice atât ale generatorului cât și ale HEM.
Un exemplu de scheme de primul tip, cu reglarea automată a fluxului magnetic al PEM-ului, este schema utilizată la spărgătoarele de gheață de tip Wind (Fig. 118), folosind un regulator de mare viteză de tip Silverstat. Circuitul magnetic al acestui regulator are două înfășurări. Unul dintre ele (OH) este conectat la bornele armăturii D HED, iar curentul său este proporțional cu tensiunea armăturii. A doua înfășurare (OT) este conectată la căderea de tensiune în polii suplimentari ai DP HEM, iar curentul său este proporțional cu curentul circuitului principal. Turnurile în amperi ale înfășurării OT creează un flux magnetic opus fluxului creat de spirele în amperi ale înfășurării OH. Fluxul magnetic total al ambelor înfășurări afectează armătura regulatorului P, care, la mișcare, închide sau deschide contactele arcului lamelar conectate la secțiunile reostatului Gr. La valorile nominale ale curentului și tensiunii PEM, armătura regulatorului ocupă o poziție care asigură fluxul curentului nominal în înfășurarea de excitație a motorului electric ATS și, în consecință, valoarea nominală a cuplului.
Cu o creștere bruscă a momentului de rezistență pe elice, în prima perioadă, rotațiile arborelui elicei și tensiunea generatorului rămân constante, iar curentul din circuitul principal crește brusc. Proporțional cu creșterea curentului circuitului principal, crește și curentul din înfășurarea curentă a regulatorului OT. În acest caz, fluxul magnetic în circuitul magnetic scade și, în consecință, forța de atracție a armăturii regulatorului. Ca urmare, armătura deviază și închide unele dintre contactele elastice, manevrând astfel secțiuni individuale ale reostatului. Acest lucru determină o creștere a curentului de excitație HEM și, în consecință, o scădere a vitezei de rotație a acestuia. Puterea consumată de HEM va rămâne aproximativ constantă, deoarece
Orez. 118. Schema mișcării electrice. 119. Schema unui spărgător de gheață cu propulsie electrică de tip Windnia leyaokola Kapitan Belousov
Tensiunea generatorului este aproape neschimbată. Regulatorul va crește excitația până când curentul circuitului principal atinge valoarea nominală.
Odată cu scăderea momentului de rezistență aplicat șurubului, curentul circuitului principal scade. În acest caz, efectul de demagnetizare al înfășurării curentului de la regulator va scădea și armătura va deschide o parte din contactele arcului. Rezistența reostatului din circuitul de excitare HEM va crește, curentul de excitare va scădea și viteza de rotație va crește. Puterea consumată de PEM va fi din nou egală cu cea nominală. Astfel, utilizarea regulatorului face posibilă utilizarea pe deplin a puterii nominale a instalației în toate modurile de navigație fără a supraîncărca motoarele primare.
Un exemplu de scheme de al doilea tip, cu reglarea automată a fluxului magnetic al generatorului principal, este schema utilizată pe spărgătorul de gheață Kapitan Belousov. Aici, a fost folosit un sistem de excitare și control folosind regulatoare de mare viteză (Fig. 119).
Pentru a alimenta înfășurările de excitație ale generatoarelor OVG principale, au fost utilizate excitatoare VT cu două înfășurări. Una dintre înfășurări, anti-compus (PKO), este conectată la căderea de tensiune în polii suplimentari ai DC și HED. Celălalt - înfășurarea de control a OS primește putere de la postul de control al PU prin regulatorul de mare viteză Gr. Regulatorul de mare viteză și înfășurarea PKO sunt proiectate pentru a limita curentul în circuitul principal cu un moment de rezistență în schimbare. Odată cu o creștere a curentului în circuitul principal peste valoarea nominală, efectul înfășurării PKO, conectat la înfășurarea de control, este sporit. Ca urmare, tensiunea la generatorul principal G scade și, în consecință, scade viteza de rotație a PEM, ceea ce protejează motoarele primare de suprasarcină. Regulatorul de mare viteză începe să funcționeze la un curent mai mare decât curentul nominal. Arcul regulatorului tinde să transforme contactul mobil Gr într-o poziție în care excitația generatorului va fi cea mai mare. Înfășurarea regulatorului este conectată la căderea de tensiune în polii suplimentari ai HEM și, prin urmare, curge cu un curent proporțional cu curentul circuitului principal. În prezența curentului în circuitul principal, asupra armăturii regulatorului Yar acționează un cuplu, care este contracarat de momentul arcului. Când curentul circuitului principal atinge valoarea la care este setat regulatorul, momentul creat de bobina de curent va depăși momentul arcului, drept urmare contactele în mișcare vor începe să se miște, introducând rezistență suplimentară în înfășurare op-amp. Curentul din înfășurarea amplificatorului operațional va scădea; va scădea și tensiunea generatorului. Acest proces se va opri de îndată ce căderea de tensiune la polii suplimentari ai motorului de propulsie atinge o valoare corespunzătoare curentului nominal de sarcină.
Dezavantajul regulatoarelor este viteza redusă de răspuns, care nu asigură stabilitatea curentului circuitului principal atunci când sloourile de gheață lovesc palele elicei, inversează etc.
Un exemplu de scheme de al treilea tip, cu reglarea automată a fluxului magnetic al generatoarelor principale și al motorului de propulsie, este schema utilizată pe spărgătorul de gheață Murmansk. Luați în considerare circuitul de bord al centralei electrice a acestui spărgător de gheață (Fig. 120), acordând atenție sistemului de control și reglare al centralei electrice.
Circuitul de bord (Fig. 120, a) este format din două generatoare principale G, GED-D, excitatoare ale generatoarelor VT și motorul HP. Excitația unităților VT și HP este asigurată de redresoare controlate (tiristor) și necontrolate (diodă), la rândul lor, redresoarele sunt alimentate de la rețeaua auxiliară a navei trifazate. Trebuie remarcat faptul că înfășurarea anti-compusă a PKO funcționează numai în modul de urgență, atunci când excitația tiristorului generatoarelor eșuează. În acest caz, înfășurările OVVG ^ ^ și OVVG îndeplinesc funcțiile înfășurării de control a OS și, respectiv, șunt din.
Orez. 120. Schema propulsiei electrice a spărgătoarei de gheață Murmansk: a - o diagramă schematică a centralei electrice; b - schema bloc de reglare
Excitarea HEM se realizează astfel: de la rețeaua auxiliară de curent alternativ prin redresor // (Fig. 120, b), înfășurarea principală de excitație a excitatorului excitatorului ATS ^ ^ ^ primește putere. Excitatorul motorului HP este excitat și furnizează energie înfășurării de excitație a motorului HP.
O altă înfășurare HP - OVVD suplimentar ^^ ^ ^ - este pregătită pentru acțiune și funcționează numai în moduri dinamice. La deplasarea mânerului postului de comandă, PU primește putere de la înfășurarea de excitație a excitatoarelor generatoarelor principale ale OVVG. X sau OVVG ^ ^ x- Aceste înfășurări sunt alimentate de la rețeaua auxiliară de curent alternativ prin redresoarele cu tiristoare 5a și 56. Excitatorul generatorului VG este excitat și furnizează energie înfășurărilor de excitație ale generatorului OVG.
Schema prevede o putere constantă și un control constant al vitezei. Aceste moduri sunt furnizate de efectul feedback-ului (asupra curentului și tensiunii circuitului principal, asupra vitezei de rotație a PEM, asupra tensiunii de excitare a generatoarelor și a curentului de excitație al motorului) asupra excitației VG și HP. De exemplu, la mers înapoi sistemul de control funcționează după cum urmează. Mânerul stației de comandă este deplasat din poziția „în față complet” în poziția „în spate complet”. În același timp, la ieșirea transformatorului rotativ, conectat rigid la postul de comandă, semnul semnalului de antrenare se schimbă în sens opus. Acest semnal trece prin blocurile de control 1a-~1v sau 16-1v (primul caz - pentru modul de viteză constantă, al doilea - pentru modul de putere constantă) către blocurile de control 4a și 46 redresoarele tiristoare 5a și 56. Blocurile 4a și 46 acționează în acest fel, încât redresorul tiristor 5a, care alimentează înfășurarea de excitație înainte OVVG^.u, se închide și se deschide redresorul 56. O astfel de comutare se realizează cu ajutorul invertorului de semn 3. Generatoarele sunt excitate în sens opus. direcție, iar HEM este inversată. În acest caz, parametrii principali ai GEM (viteză, curent, tensiune) se modifică dramatic. Curentul din circuitul principal își schimbă semnul și, după ce a atins valoarea maximă, rămâne aproximativ la acest nivel pentru un timp considerabil. În ciuda curentului relativ mare al circuitului principal, înfășurarea suplimentară a HEM nu funcționează până când elicea se oprește aproape complet, adică inversul are loc la un flux constant al HEM. Acest lucru se explică prin faptul că circuitul asigură reglarea funcționării înfășurării suplimentare OVVDop în funcție de puterea inversă.
În momentul recuperării, dispozitivul logic de putere inversă 12 trimite un semnal către unitatea de control 1d, care, acționând asupra circuitului de control al redresorului tiristor 5v, îl blochează. Când perioada de regenerare se termină, înfășurarea suplimentară a OVVD^^n intră în acțiune, curentul de excitație al HEM crește, curentul circuitului principal scade și, în curând, parametrii principali ai GEM se apropie de normal.
Informații mai detaliate despre instalațiile electrice de propulsie pot fi găsite în.
alte tipuri de transmisie de putere de la motorul principal la elice ar trebui să includă transmisii hidraulice. Două tipuri de transmisii sunt utilizate în centralele maritime: ambreiaje hidraulice și convertoare de cuplu. Pentru centralele electrice ale spărgătoarelor de gheață sunt de interes în principal convertoarele de cuplu și convertoarele hidraulice de cuplu.
Convertizoarele de cuplu au capacitatea de a schimba fără probleme raportul de transmisie în funcție de cuplul de pe arborele antrenat la o viteză de rotație practic constantă a motorului primar, adică se auto-ajustează, asigurând în același timp caracteristici satisfăcătoare de tracțiune ale centralei electrice.
Comparativ cu centrala electrică, convertizoarele de cuplu au următoarele avantaje: greutate și dimensiuni mai mici, costuri de construcție mai mici și un personal mai mic de personal pentru cină.
Totuși, convertizoarele de cuplu au și dezavantaje foarte semnificative: flexibilitate scăzută a schemei de instalare (deoarece în timpul transmisiei hidraulice fiecare motor principal este conectat la un singur arbore de elice), putere relativ scăzută în marșarier (cu 20-30% mai mică decât în înainte). În plus, la sarcini parțiale, cuplul convertizorului de cuplu atunci când gheața intră sub palele elicei poate fi insuficient, drept urmare elicea se poate opri și chiar se poate rupe. Lipsa experienței practice în exploatarea navelor cu convertoare de cuplu în condiții de gheață nu ne permite să dăm un răspuns exhaustiv despre oportunitatea instalării acestora pe spărgătoare de gheață.
Centralele electrice, în care puterea de la motoarele principale este transmisă la elice prin intermediul transmisiei de putere, sunt denumite în mod obișnuit centrale electrice cu elice (PPP).
Transmisia electrică face posibilă asigurarea îndeplinirii uneia dintre cerințele principale pentru centrala electrică a unui spărgător de gheață - menținerea unei puteri constante a motorului principal cu modificări ale cuplului pe elice.
1. Clasificare GEU
Instalaţiile electrice de canotaj (PPU) pot fi clasificate după următoarele
semne comune:
după tipul de curent - curent alternativ, continuu și curent alternativ-direct (dublu
diferite tipuri de curent);
2. după tipul motorului principal - diesel-electric, turbo-electric și gaz-turboelectric;
3. conform sistemului de control - cu control manual si cu control automat
4. după metoda de conectare a motorului de propulsie cu elicea – cu legătură directă
și cu o conexiune de viteză.
În instalaţiile electrice de propulsie de curent continuu ca generatoare principale
se folosesc generatoare cu excitație independentă, iar ca motoare de propulsie - motoare cu excitație independentă.
În instalaţiile electrice de propulsie de curent alternativ ca generatoare principale
Tori sunt folosite mașini sincrone, iar ca motoare de propulsie - sincrone sau asincrone.
Apariția redresoarelor puternice cu semiconductoare controlate a condus la crearea unui GEM AC-DC (curent dublu).
Avantajele AC-DC GEM sunt:
1. fiabilitate ridicată și eficiență a generatoarelor sincrone;
2. reglare lină și economică a vitezei motorului elicei
un corp controlat de un redresor;
3. posibilitatea de a furniza energie electrică tuturor consumatorilor navelor de la generatoarele principale (centrală unică AC).
2. GEU DC
2.1. Informatii de baza
Instalațiile electrice de propulsie în curent continuu, în care motoarele cu elice și generatoarele care le alimentează sunt mașini electrice în curent continuu, diferă
Ele sunt caracterizate prin simplitate, comoditate și netezime a controlului vitezei elicei într-o gamă largă de cupluri de sarcină.
Centralele de curent continuu sunt utilizate în instalațiile de putere mică și medie de pe nave cu manevrabilitate ridicată. Limitarea puterii curentului continuu GEM este determinată de
Se datorează faptului că crearea de mașini electrice de mare putere pe curent continuu este mai dificilă decât pe curent alternativ.
2.2. Scheme de pornire a generatoarelor și motoarelor de propulsie ale centralelor electrice de curent continuu
O centrală electrică de curent continuu utilizează o serie de opțiuni pentru circuitele principale pentru pornirea generatoarelor și a motoarelor electrice de propulsie. Unele dintre ele sunt prezentate în fig.
Orez. 14.1. Scheme de conectare pentru generatoare și motoare în centralele de curent continuu
Schema cu conexiune serială generatoare și armături ale motorului (Fig. 14.1, a) vă permit să obțineți o tensiune de alimentare crescută a motorului, deoarece tensiunea
generatoare însumate la curentul nominal al generatorului.
De exemplu, dacă tensiunea generatorului este de 600 V, atunci motorului va fi furnizat 1200 V. După cum este cerut de Regulile Registrului, aceasta este limita de tensiune care este permisă.
între oricare două puncte ale circuitului de curent principal GEM.
Într-o centrală electrică cu o conexiune în serie a generatoarelor, este posibilă o situație de urgență periculoasă dacă unul dintre motorul principal își pierde alimentarea cu combustibil, de exemplu, din cauza blocării unei pompe de motorină.
În același timp, curentul circuitului principal continuă să curgă prin generator. Se creează un moment negativ mare pe arborele generatorului, care va opri motorul primar de urgență.
supapa și va începe să o rotească în sens opus, ceea ce va duce la deteriorarea majoră a motorului diesel. Această situație ar trebui detectată rapid de senzori corespunzători (deseori
rotație, presiunea apei, presiunea uleiului), care emit un semnal de oprire de urgență și ambele
sinterizați eliminarea excitației generatorului.
Schema cu conexiune paralelă generatoare (Fig. 14.1, b) oferă convenabil
pornirea și oprirea generatoarelor individuale.
Dacă generatoarele sunt instalate pe același arbore, atunci este asigurată uniformitatea sarcinii lor
se citește relativ ușor. Dacă generatoarele au diferiți motori primari, atunci se realizează o distribuție uniformă a sarcinilor cu ajutorul unor măsuri suplimentare, de exemplu, prin introducerea de legături încrucișate între înfășurările de excitație în serie.
Pe fig. 14.1, în prezintă un exemplu de centrală electrică cu un singur circuit cu o conexiune în serie a patru generatoare și două motoare. O astfel de schemă, în care o pereche de generatoare și un motor alternează, vă permite să reduceți tensiunea între oricare două puncte din circuit pentru a dubla tensiunea unui generator și, prin urmare, a crește siguranța.
întreținerea GEM.
O centrală electrică dintr-o astfel de compoziție de generatoare și un HED poate avea, de asemenea, o structură cu două circuite: fiecare motor electric este alimentat de propria sa pereche de generatoare conectate în serie (sau paralel). Două circuite GEM asigură o mai mare fiabilitate a instalației în ansamblu.
Centrala electrică cu elice este principala centrală electrică a navei, care antrenează elicea în rotație cu ajutorul unui motor electric alimentat de un curent generat de un generator. Instalațiile de acest tip sunt utilizate în principal pe spărgătoare de gheață, nave cu destinație specială și submarine.
Cea mai mare navă care folosește o instalație electrică de propulsie poate fi considerată în prezent transatlanicul RMS Queen Mary 2, echipat cu patru motoare electrice mobile de tip Azipod cu o putere de 215 MW fiecare.
Transmisia electrică face posibilă asigurarea că puterea motorului principal rămâne constantă cu modificări ale cuplului la elice.
Instalațiile electrice de canotaj (PPU) pot fi clasificate după următoarele criterii:
1. După tipul de curent - AC, DC și AC-DC (curent dublu);
2. După tipul de motor principal - diesel-electric, turbo-electric și gaz-turbo-electric;
3. Conform sistemului de control - cu control manual si automat;
4. După metoda de conectare a motorului de propulsie cu elicea - cu legătură directă și cu legătură cu angrenaje.
În instalațiile electrice de propulsie DC, generatoarele cu excitație independentă sunt utilizate ca generatoare principale, iar motoarele cu excitație independentă sunt folosite ca motoare electrice de propulsie.
În instalațiile electrice de propulsie AC, mașinile sincrone sunt folosite ca generatoare principale, iar motoarele electrice sincrone sau asincrone sunt folosite ca motoare electrice de propulsie.
Utilizarea unor redresoare cu semiconductori controlate puternice a făcut posibilă crearea unui GEM cu un tip dublu de curent.
Avantajele acestui tip de centrale electrice sunt:
– fiabilitate și eficiență ridicată a generatoarelor sincrone;
- reglarea lină și economică a frecvenței de rotație a motorului de propulsie controlat de redresor;
– posibilitatea aprovizionării tuturor consumatorilor navelor de la generatoarele principale, i.e. de la o singură navă centrală de curent alternativ.
GEM-urile DC sunt utilizate în instalații de putere mică și medie cu manevrabilitate ridicată. Limitarea puterii acestui tip de centrale este determinată de dificultatea creării de mașini electrice de mare putere pe curent continuu în comparație cu mașinile pe curent alternativ.
Astfel de instalații se caracterizează prin simplitate, comoditate și reglare lină a vitezei elicei într-o gamă largă de momente și sarcini.
Centralele de curent alternativ sunt instalate pe nave cu o schimbare relativ rară a modului de trafic.
Se caracterizează prin utilizarea tensiunilor crescute: la centralele electrice de până la 10 MW - 3000 V, la puteri mari - până la 6000 V. Frecvența nominală a curentului este de obicei de 50 Hz.
În centralele de curent alternativ la putere mică și medie (până la 15 MW), motoarele diesel sunt de obicei folosite ca motor principal, iar turbinele la putere mare.
Reglarea vitezei de rotație a motoarelor electrice de propulsie în centralele de curent alternativ cu elice cu pas fix se asigură prin modificarea frecvenței tensiunii a generatoarelor atunci când se modifică viteza de rotație a motoarelor primare, sau prin utilizarea mașinilor asincrone cu rotor de fază ca electric de propulsie. motoare. Controlul frecvenței vitezei unghiulare a motoarelor de propulsie cu curent alternativ se dovedește a fi benefic din punct de vedere energetic, deoarece acest lucru reduce la minimum pierderile lor electrice. Schimbarea sensului de rotație a motoarelor de propulsie se realizează prin comutarea fazelor din circuitul principal, numărul cărora, de regulă, este de trei.
O modalitate de a controla modul de funcționare al unei centrale de curent alternativ, care face posibilă evitarea dificultăților de reglare a vitezei de rotație a motoarelor de curent alternativ, este utilizarea elicelor cu pas controlabil (CPP).
Centralele cu curent dublu sunt numite instalații în care alternatoarele sincrone sunt folosite ca surse de energie electrică, iar motoarele de curent continuu ca motoare de propulsie.
Dezvoltarea redresoarelor puternice a făcut posibilă combinarea manevrabilității ridicate a GEM-urilor DC cu avantajele GEM-urilor AC, care constau în utilizarea motoarelor de mare viteză și mici. greutate și dimensiune indicatori.
Sunt utilizate două tipuri de redresoare cu semiconductor:
- necontrolat, a cărui tensiune de ieșire nu este reglată;
- controlat - cu tensiune de iesire reglabila;
GEM de curent dublu cu redresoare oferă:
– manevrabilitate ridicată datorită unei game largi de reglare a frecvenței motorului de propulsie;
- posibilitatea de a crea unități turbină-generatoare fără cutii de viteze și confortul amenajării acestora în sala mașinilor;
- reducerea zgomotului și vibrațiilor elementelor centralei electrice;
– creșterea eficienței generale. instalatii;
– cea mai mare simplitate de execuție și fiabilitate a motoarelor de propulsie.
Utilizarea unui CPP pentru o centrală electrică cu curent dublu aduce avantaje suplimentare:
- constanța frecvenței de rotație a motoarelor generatoarelor;
- constanța frecvenței de rotație a motorului de propulsie și a elicei.
Constanța frecvenței de rotație a motoarelor primare ale centralei electrice face posibilă preluarea puterii din anvelopele sistemului de propulsie electrică pentru consumatorii generali ai navei și utilizarea mai rațională a capacității instalate a centralei navei.
GEM-urile cu curent dublu sunt superioare în caracteristicile lor față de GEM-urile de curent continuu și alternativ.
Sarcina principală în funcționarea centralei electrice este de a asigura funcționarea ei fără probleme și fără probleme, pregătirea constantă pentru acțiune.
Rezolvarea acestei probleme se realizează în următoarele condiții:
– furnizarea de servicii calificate;
– reaprovizionarea la timp a pieselor de schimb și a materialelor;
- determinarea corectă a termenelor și volumelor lucrărilor de prevenire și reparații efectuate de echipajul navei;
- efectuarea de teste extinse și organizarea reglajului centralei în conformitate cu scopul propus al navei;
- monitorizarea constantă a gradului de contaminare a suprafețelor izolatoare din mașinile electrice ale centralei electrice;
– verificarea stării cablurilor și terminarea terminațiilor acestora.
Astfel, complexul de măsuri pentru funcționarea tehnică acoperă întreținerea, îngrijirea și repararea centralei și a elementelor acesteia.
Bibliografie
1. Akimov V.P. Centrale electrice automatizate de nave, „Transport”, 1980.
2. Manualul unui mecanic de nave (în două volume). Ed. al 2-lea, revizuit. si suplimentare Sub redactia generala a Cand. tehnologie. Științe L.L.Gritsay. M., „Transport”, 1974
3. Zavisha V.V., Dekin B.G. Mecanisme auxiliare nave., M., „Transport”, 1974, 392 p.
4. Kiris O.V., Lisin V.V. Termodinamică și inginerie termică. Ajutor șef. La 2 ore.Partea 1.: Termodinamica. - Odesa: ONMA, 2005. - 96 p.
5. Ovsyannikov M.K., Petukhov V.A. Nave centrale electrice automatizate. „Transport”, 1989.
6. Taylor D.A. Fundamentele tehnologiei navelor. „Transport”, 1987.
7. Introduceri metodice în finalizarea lucrărilor de laborator de la disciplina „Centrale electrice de nave și controlul electric al navelor”. Odesa: ONMA, 2012.
8. Vereskun V.I., Safonov A.S. Inginerie electrică și echipamente electrice ale navelor: Manual. - L .: Construcţii navale, 1987. - 280 p., ill.
Tipuri și tipuri de instalații de propulsie
TEMA 1. INFORMAȚII GENERALE ȘI CONCEPTE DESPRE INSTALATIILE ELECTRICE DE ELICE
Centralele electrice ale navei constau dintr-o sursă de energie situată pe navă, un mecanism de transmisie și o unitate de propulsie mecanică care transformă energia mecanică de rotație în energia mișcării de translație a navei.
Sursele de energie de pe nave sunt în principal motoarele termice - motoarele diesel și turbinele cu abur sau cu gaz. În ele, energia combustibilului sau energia termică este transformată în energie mecanică.
Transferul de energie de la motoarele termice la propulsia navei poate fi mecanic, hidraulic sau electric.
Instalatiile cu transfer de energie electrica catre elice se numesc instalatii electrice de propulsie - GEM.
Unitățile de propulsie fiabile și economice sunt unități care includ motoare diesel de viteză mică (viteză mică) 1, (Fig. 1.1) conectate direct la arborii elicei pe care sunt amplasate elicele. Forța de tracțiune dezvoltată de elicea 3 este transmisă corpului navei prin rulmentul de tracțiune 2.
Fig.1.1. Instalație de propulsie diesel
La navele cu centrale electrice de mare putere și pe navele de pasageri de mare viteză, elicele 3 sunt antrenate de turbinele cu abur 1 cu reductoare de viteză 4 (Fig. 1.2). Ele sunt numite angrenaje turbo (TZA).
Fig.1.2. Instalație de propulsie cu turbină cu abur
Pe navele cu centrale nucleare, energia termică din reactoarele nucleare este transformată și în energie mecanică cu ajutorul motoarelor termice - turbine cu abur sau cu gaz. Centralele nucleare (CNP) sunt mult mai complicate decât alte centrale, au un grad ridicat de automatizare și necesită un număr mai mare de personal calificat de service. Utilizarea AECS este justificată pentru navele-cisternă și spărgătoarea de gheață de mare capacitate, deoarece în același timp, volumul util și autonomia navigației sunt crescute și se reduce timpul de nefuncționare necesar pentru reaprovizionarea cu combustibil.
Instalaţiile electrice de vâsle (PPU) constau din motoare termice 1 (Fig. 1.3), care funcţionează pe generatoarele 2, curent continuu sau alternativ 2, electricitatea generatoarelor este furnizată la motoarele de propulsie 3, prin intermediul panoului de comandă 4.
Fig.1.3. Schema instalatiei electrice de propulsie
Motoarele cu elice sunt conectate la elice (cel mai adesea elice).
De asemenea, în circuitul centralei electrice există un sistem de excitare 5. Postul de control al centralei electrice 6 este proiectat pentru a controla circuitul centralei electrice prin sisteme de control manual sau automat 7.
Centralele electrice vă permit să reduceți zgomotul, vă permit să schimbați adesea viteza și direcția de mișcare, iar centrala electrică poate fi folosită și pentru a alimenta alte mecanisme de navă.
1.3. Cerințe pentru GEM. Avantajele și dezavantajele GEM.
Centrala electrică, ca toate echipamentele navei, trebuie să fie foarte fiabilă și fiabilă, precum și să aibă un dispozitiv simplu și să fie sigură pentru întreținere. Centralele electrice nu ar trebui să cedeze complet și să determine oprirea navei în cazul avariei unui motor termic, generator, motor electric sau sistemului de control al acestora.
Avantajele GEM în comparație cu alte tipuri de transmisie:
Pentru centralele electrice se folosesc motoare termice cu viteză mare de rotație, ceea ce reduce greutatea.
Absența unei legături directe între arborele motorului termic și arborele elicei face posibilă optimizarea modului de funcționare și dimensiunile unității de propulsie a navei și reducerea lungimii arborilor de legătură.
Este posibil să comutați generatoarele și motoarele de propulsie (PM) în situații de urgență pentru a salva progresul navei.
Ușurință de control în comparație cu alte tipuri de transmisie;
Eficiență ridicată la viteză mică și medie;
În centralele diesel - electrice se poate folosi metoda reparației agregatelor (fiecare nod este reparat de specialiștii săi în același timp).
Aplicarea centralei elimină transmiterea vibrațiilor și șocurilor elicei către motoarele termice
Pe lângă avantajele GEM-urilor, acestea au și dezavantaje:
1.- In timpul transmisiei electrice in generatoare si PEM apar pierderi suplimentare care reduc randamentul - 5-8%
2.- Utilizarea centralelor electrice fara control automat necesita o crestere a personalului de intretinere.
3.- Centralele electrice au crescut costurile de exploatare, dar acest lucru este adesea compensat de o creștere a sarcinii utile.
