Общие сведения о гребных электрических установках (ГЭУ)

В состав гребных электрических установок (ГЭУ) входят: первичные двигатели, генераторы, гребные электродвигатели и движители.

В зависимости от типа первичного двигателя ГЭУ разделяются на дизель-электрические (ДЭГУ) и турбоэлектрические (ТЭГУ).

На речных судах, где мощность ГЭУ сравнительно невелика, применяются ДЭГУ.

По роду тока ГЭУ подразделяются на установки постоянного и переменного тока. В соответствии с Правилами Российского Речного Регистра в ГЭУ допускается применение как постоянного, так и переменного тока. В первом случае генераторами и гребными электродвигателями являются машины постоянного тока с независимым возбуждением, во вторам — источником электроэнергии служат синхронные генераторы, а в качестве гребных электродвигателей применяются синхронные и асинхронные двигатели. Опыт строительства и эксплуатации судов показал, что в ГЭУ мощностью до 3000 кВт целесообразно применять постоянный ток, используя при этом все преимущества системы Г—Д. В настоящее время при строительстве речных ледоколов и земснарядов устанавливается единая судовая электроэнергетическая система с ГЭУ по системе управляемый тиристорный выпрямитель — двигатель.

Основной особенностью ГЭУ является отсутствие жесткой механической связи между первичным двигателем и гребным винтом. Это создает для ГЭУ ряд преимуществ строительного и эксплуатационного характера по сравнению с теплоходами.

Основными преимуществами ГЭУ являются:

возможность применения быстроходных нереверсивных первичных двигателей, обладающих меньшими габаритами, массой и стоимостью;

более удобное размещение на судне первичных двигателей и гребных электродвигателей;

отсутствие длинного валопровода, затрудняющего более полное использование трюмных помещений судна;

возможность работы ГЭУ при пониженных скоростях судна на неполном числе первичных двигателей, но с наиболее полной их загрузкой;

возможность более полной автоматизации управления гребной установки, что значительно повышает надежность и маневренные качества судна;

значительная перегрузочная способность электрических машин, которая обеспечивает успешную работу силовой установки в тяжелых условиях плавания судна;

возможность использования генераторов ГЭУ для питания других потребителей электроэнергии;

обеспечение надежной защиты и контроля за работой всех частей гребной установки.

К основным недостаткам ГЭУ относятся:

уменьшение на 12—15% к.п.д. силовой установки, так как в ГЭУ происходит двойное преобразование энергии, каждое из которых сопровождается потерями;

увеличение массы и начальной стоимости ГЭУ;

сложность установленного оборудования и систем управления требует увеличения числа обслуживающего персонала достаточно высокой квалификации.

ГЭУ целесообразно применять на судах, к гребным установкам которых предъявляются повышенные требования по обеспечению маневренных режимов, более полному использованию мощности первичных двигателей в различных режимах работы и когда мощность ГЭУ может быть использована для питания специальных судовых механизмов и устройств во время стоянки или на малых ходах судна. К числу таких судов относятся: ледоколы, паромы, рейдовые буксиры, земснаряды, плавкраны и др.

В соответствии с Правилами Российского Речного Регистра к ГЭу предъявляются следующие требования:

первичные двигатели (дизели) должны иметь предельные регуляторы, срабатывающие при частоте вращения 115% номинальной, и всережимные регуляторы, допускающие изменение частоты вращения дизелей в пределах 30—105% номинальной;

регуляторы частоты вращения дизеля должны автоматически поддерживать заданное значение с точностью ±7% при сбросе или набросе номинальной нагрузки;

главные генераторы и гребные электродвигатели должны иметь хорошую вентиляцию, что достигается обычно применением принудительной вентиляции.