СТРУКТУРА ЭЛЕКТРОДВИЖИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА СУДНА С ДВОЙНЫМИ ШИНАМИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Аннотация

Представлена перспективная структура электродвижительного комплекса судна с двойными шинами постоянного тока, позволяющая повысить надежность и живучесть электроэнергетической системы, улучшить эксплуатационные, энергетические и массогабаритные характеристики электродвижительного комплекса. Кроме того, такая структура позволяет сократить выбросы загрязняющих веществ в окружающую среду, а также способствует экономии топлива в пределах 10-15 % в зависимости от режимов работы судна по сравнению с существующими структурами систем электродвижения. Предложенная структура электродвижительного комплекса судна позволяет осуществлять торможение гребных винтов без использования дополнительных тормозных цепей с перераспределением энергии между гребными электрическими машинами и рассеянием энергии торможения в рабочей среде - воде. С использованием канонического полинома седьмой степени выполнено аналитическое описание предельной реверсивной характеристики гребного винта. Предложен алгоритм осуществления торможения и реверса гребной электрической установки и приведена диаграмма направлений потоков мощности. Приведено математическое описание режимов торможения и реверса гребной электрической установки и выполнен синтез алгоритмов управления предложенной гребной электрической установкой с двумя гребными винтами при торможении и реверсе. Представлены временные диаграммы изменения момента, частоты вращения и мощности на каждом из гребных винтов для данного алгоритма торможения и реверса гребных электродвигателей. Приведены варианты схем структуры электродвижительного комплекса судна с двойными шинами постоянного тока с использованием многоуровневых инверторов напряжения, а также с возможностью питания от единой электростанции как гребной электрической установки, так и потребителей собственных нужд.

Ключевые слова

электродвижительный комплекс судна, система электродвижения, шины постоянного тока, инвертор напряжения, энергетическая эффективность, канонический полином, матрица Вандермонда, торможение, реверс, рекуперация, экономия топлива, DC bus, Wander-Mond matrix

Читать полный текст статьи:  PDF

Список литературы

Об авторах

Гельвер Фёдор Андреевич - кандидат технических наук

gelver@bk.ru. kaf_electroprivod@gumrf.ru

ФГУП «Крыловский государственный научный центр»; ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»