РАСЧЕТ И ВЫБОР ТОРМОЗНЫХ РЕЗИСТОРОВ ГРЕБНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ ТАНКЕРА ЛЕДОВОГО КЛАССА
Аннотация
В статье рассмотрена единая электроэнергетическая система танкера ледового класса, в состав которой входит гребная электрическая установка переменно-переменного тока с преобразователями частоты с промежуточным звеном постоянного тока и гребными синхронными электродвигателями. Танкер снабжен двумя винторулевыми колонками типа Azipod. Представлены схемы главного тока и системы автоматического управления гребной электрической установки в режимах стабилизации частоты вращения и мощности гребного электродвигателя. Рассмотрена топология модульного преобразователя частоты среднего напряжения ACS 6000 концерна AAB, использующего мощные полупроводниковые ключи (IGCT - запираемый тиристор с интегрированным блоком управления). Их использование позволяет получить менее сложный, более эффективный и надежный привод среднего напряжения с уменьшением расходов на эксплуатацию и обслуживание. Рассмотрен алгоритм прямого управления моментом синхронного гребного электродвигателя, основными достоинствами которого, по сравнению с векторным управлением, являются более простая программная реализация и обеспечение большего быстродействия. Рассмотрены способы торможения танкера: без реверса гребного электродвигателя посредством разворота винторулевой колонки и с реверсом гребного электродвигателя. Первый способ является более целесообразным с точки зрения требуемой мощности тормозных резисторов. Для перераспределения тормозной энергии перспективным направлением является исполнение единой электроэнергетической системы танкера ледового класса на базе сети постоянного тока. В статье произведен расчет и выбор тормозных резисторов преобразователя частоты гребной электрической установки танкера ледового класса при торможении судна посредством разворота винторулевой колонки.
Ключевые слова
гребная электрическая установка, преобразователь частоты со звеном постоянного тока, синхронный гребной электродвигатель, система автоматического управления, тормозные режимы, тормозные резисторы
Читать полный текст статьи: PDF
Список литературы
Fifth Arctic Shuttle Tanker Launched // Arctic Passion News. - 2010. - № 1. - Pp. 8-9.
Ямщиков Д. «Приразломная»: первый опыт нефтедобычи на арктическом шельфе / Д. Ямщиков // Безопасность объектов ТЭК. - 2013. - № 2. - С. 54-57.
Бакшанов А. А. К выбору гребных электродвигателей для ледоколов / А. А. Бакшанов, В. В. Романовский // Материалы науч.-практ. конф., посвященной 150-летию со дня рождения академика А. Н. Крылова. - СПб., 2013. - С. 116-122.
Быков А. С. ГЭУ атомных ледоколов / А. С. Быков, В. В. Башаев, В. А. Малышев, В. В. Романовский. - СПб.: Элмор, 2004. - 320 с.
Привод переменного тока среднего напряжения ACS 6000, 3-27 МВ, 6,0 - 6,9 кВ. Технический каталог. - Корпорация АВВ, 2004. - 15 с.
Иванов В. С. Анализ систем автоматического управления судовым асинхронным электроприводом / В. С. Иванов, Л. О. Саловский, Б. В. Шняк // Эксплуатация морского транспорта. - 2007. - № 1. - С. 50-51.
Merzoug M. S. Comparison of field-oriented control and direct torque control for permanent magnet synchronous motor (pmsm) / M. S. Merzoug, F. Naceri // Proceedings of world academy of science, engineering and technology. - 2008. - Vol. 35. - Pp. 299-304.
Романовский В. В. Электрооборудование морских комплексов: монография / В. В. Романовский, В. Н. Куракин, В. С. Иванов. - СПб.: Изд-во ГУМРФ им. адм. С. О. Макарова, 2013. - 244 с.
Pyrhönen O. Analysis and Control of Excitation, Field Weakening and Stability in Direct Torque Controlled Electrically Excited Synchronous Motor Drives: Research papers / O. Pyrhönen. - Lappeenranta: Lappeenranta University of Technology, 1998. - 117 p.
Григорьев А. В. Анализ тормозных режимов гребных электрических установок / А. В. Григорьев, А. С. Быков // Эксплуатация морского транспорта. - 2010. - № 3. - С. 62-66.
Иванова М. К. Моделирование режимов реверса ледокола проекта 22220 / М. К. Иванова, И. М. Калинин, В. С. Соловей // Конференция молодых ученых и специалистов 2015: тезисы докладов. - СПб.: ФГУП «Крыловский государственный научный центр», 2015. - С. 52-54.
Иванов В. С. Судовой частотно-регулируемый многодвигательный привод / В. С. Иванов, В. С. Соловей // Морское образование: традиции, реалии и перспективы: материалы науч.-практ. конф. 31 марта 2015 г. - СПб.: Изд-во ГУМРФ им. адм. С. О. Макарова, 2015. - Т. 2. - С. 67-71.
Иванова М. К. Новые принципы управления торможением судовых гребных электродвигателей / М. К. Иванова, И. М. Калинин, В. С. Соловей // Международная конференция по судостроению и океанотехнике 2016: тез. докладов. - СПб.: Изд-во ГМТУ, 2016. - С. 45-46.
Хорошенький А. В. Торможение судна с винторулевыми колонками / А. В. Хорошенький // Материалы VII межвуз. науч.-практ. конф. аспирантов, студентов и курсантов «Современные тенденции развития водного транспорта России». - СПб.: Изд-во ГУМРФ им. адм. С. О. Макарова, 2016. - С. 202-205.
Андронников Д. Особенности выбора и применения резисторов в силовой технике / Д. Андронников // Силовая электроника. - 2007. - № 12. - С. 4-8.
Об авторах
Малышев Владимир Алексеевич - кандидат технических наук, профессор
ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова»Иванов Владимир Сергеевич - кандидат технических наук, доцент
vlad-iv-ov@yandex.ru. edas@gumrf.ru
ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова»Соловей Валерий Сергеевич - аспирант
ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова»
