Установки электродвижения

Использование гребных электрических двигателей (ГЭД) в качестве базы пропульсивного комплекса объясняется следующими преимуществами этого типа двигателей:

- возможно использование нереверсивных тепловых двига­телей
с высокой частотой вращения в качестве генераторов, что уменьшает суммарный вес подсистем «Движение» и «Энергия»;

- допускается простое электрическое соединение генераторов, что позволяет получить большую мощность при ограниченной мощности каждого главного агрегата с тепловым двигателем;

- возможность выбрать оптимальную частоту вращения и диаметр судового движителя, а также уменьшить длину соединительных валов за счет отсутствия непосредственного соединения вала теп­лового двигателя с гребным валом;

- повышенная надежность и живучесть благо­даря возможности переключения генераторов и в аварийных ситуациях для сохранения хода судна;

- высокие маневренные качества, простота в управлении;

- высокая экономичность на малых и средних ходах, а также при частых остановках судна;

- возможность получения требуемых механических характеристик ГЭД, удовлетворяющих разнообразным условиям плавания.

- возможность питания судовой сети и отдельных крупных по­требителей от главных генераторов;

- устранение передачи вибрации гребного винта и ударов тепловым двигателям, а также снижение вибрации благо­даря синхронному вращению ГЭД;

- возможность применения агрегатного метода ремонта, что сокращает время стоянки судна в ремонте.

К недостаткам пропульсивных комплексов с электродвигателями можно отнести:

- меньший коэффициент полезного действия (КПД) вследствие потерь энергии в гене­раторах и ГЭД. Общий КПД передачи от теплового двигателя к гребному винту снижается на 4–8 % по сравнению с КПД при непосредственном соединении. Исключение составляют гребные установки пе­ременного тока большой мощности и установки со сверхпроводящими электромашинами;

- значительные потребные объемы при больших мощностях;

- применение электродвижения требует увеличения обслуживающего пер­сонала;

- электрические пропульсивные комплексы требуют несколько больших эксплуатационных расхо­дов.

Гребные электродвигатели по роду тока главной цепи классифицируются как ГЭД постоянного или переменного тока.

Гребные электродвигатели постоянного тока применяют на судах с тяжелыми условиями плавания, где необходимы частые и быстрые реверсы и плавное изменение скорости в широком диапазоне, а также возможны частые и глубокие изменения момента сопротивления (на ледоколах, транспортных судах ледового плавания, буксирах и т. п.)

Гребные электродвигатели переменного тока (синхронные или асинхронные), применяются на транспортных, пассажирских, реф­рижераторных и рыболовных судах, для которых большое значение имеет экономичность пропульсивного комплекса.

Гребные электродвигатели, как правило, являются машинами малосерийного или индивидуального изготовления.

Перспективы электрических пропульсивных комплексов связаны с использованием высокотемпературной сверхпроводимостью. Габариты и вес электродвигателей со сверхпроводящими обмотками (СП-двигатель), как показывают расчеты, уменьшаются в 2, 0…2, 5 раза, а коэффициент полезного действия пропульсивного комплекса оказывается равен КПД ПК с механическими передачами.