Судовая двигательно-движительная установка с накопителем энергии



Судовая двигательно-движительная установка с накопителем энергии
Судовая двигательно-движительная установка с накопителем энергии

 


Владельцы патента RU 2521172:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Росморпорт" (ФГУП "Росморпорт") (RU)

Изобретение относится к устройствам электрического привода для передачи энергии от первичного теплового двигателя к движителям. Судовая двигательно-движительная установка с накопителем энергии содержит: тепловой двигатель, первый вал, вариатор, второй вал, на котором установлен гребной винт. В состав вариатора входит первая униполярная машина - униполярный генератор, вторая униполярная машина - униполярный двигатель, механически не соединенные между собой, а также третья униполярная машина, установленная на полом валу, который закреплен на подшипниках или магнитных подвесах коаксиально первому или второму валу. На этом же полом валу установлен накопитель энергии - маховик. На всех валах установлены датчики скорости вращения. Датчики соединены с системой управления, к которой также подсоединены обмотки возбуждения униполярных машин и подсоединен блок управления скоростью вращения теплового двигателя. В зависимости от управляющих сигналов машина работает в двигательном или генераторном режиме, а соответственно маховик накапливает или отдает системе накопленную энергию. Достигается повышение эффективности за счет применения запасной энергии; снижение массы и габаритов установки; повышение надежности и снижение уровня в судовой двигательно-движительной установки. 2 з. п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области судостроения, а конкретно - к устройствам электрического привода для передачи энергии от первичного теплового двигателя к движителям.

Известна гребная электрическая установка [патент РФ №2392180, опубл. 20.06.2010], состоящая из гребного электродвигателя, присоединенного к гребному винту через редуктор и разъединительные муфты. Гребной электродвигатель подключен к источнику электроэнергии через статический преобразователь частоты. В структуре также имеется задатчик частоты вращения гребного винта, который соединен с системой управления, выходы последней подключены к входам управления преобразователя частоты и разъединительных муфт.

К недостаткам этой установки относятся:

- значительная масса и габариты;

- повышенные уровни электромагнитных помех и гармонических составляющих в токе, потребляемом из судовой сети при нелинейном широтно-импульсном преобразовании электроэнергии;

- пониженная надежность и увеличенные потери, в связи с тем, что передача энергии от теплового двигателя к гребному винту осуществляется через тракт преобразования - электрогенератор, статический преобразователь частоты, рассчитанный на полную мощность установки, редуктор, разъединительные муфты и гребной электродвигатель;

- требуется дополнительный запас мощности в условиях ледового плавания для преодоления воздействий льда на гребной винт, что, в свою очередь, увеличивает массу и габариты установки, а также потери энергии.

Известны двигательно-движительные установки, в частности для колесных транспортных средств, в которых используются накопители энергии. Одна из таких установок представлена в описании к патенту на изобретение Устройство рекуперации энергии торможения машины [патент РФ №2438884 от опубл. 10.01.2012]. Установка содержит маховик, валы, тяговый двигатель, обратимые электрические машины, управляющее устройство, электрический аккумулятор и электрические цепи, соединяющие их, а также трансмиссию и дифференциал. Вал одной обратимой электрической машины соединен с солнечной шестерней дифференциала. Вал другой обратимой электрической машины соединен с водилом дифференциала и трансмиссией, которая соединена с валом тягового двигателя. Маховик соединен с коронным колесом дифференциала.

К недостаткам данного устройства относится сложность конструкции: передача энергии к рабочему органу, в данном случае - к колесам транспортного средства, осуществляется от теплового двигателя к маховику и от маховика через многозвенную планетарную зубчатую передачу и две обратимые электрические машины. Это снижает надежность, увеличивает потери энергии, массу, габариты, стоимость устройства и ограничено в применении в судостроении недостаточностью мощности возможной реализации.

Известна судовая движительно-двигательная установка типа «поворотная колонка» [патент РФ №2119875, опубл. 10.10.1998 г.], которая, несмотря на то, что не имеет накопителя энергии, принята за прототип, т.к. является судовой. Установка содержит заключенный в обтекаемый кожух гребной биротативный электродвигатель и два гребных винта, вращающихся в противоположных направлениях, а именно контрпропеллер, установленный на валу ротора биротативного двигателя, и гребной винт, установленный на полом валу вращающегося статора, коаксиальном валу ротора.

Кожух установлен с возможностью поворота в горизонтальной плоскости. Для специалиста очевидно, хотя об этом в описании прямо не сказано, что гребной электродвигатель установки подключен к статическому преобразователю частоты, который, в свою очередь, подключен к энергосистеме и к электрогенератору, приводимому во вращение тепловым двигателем.

К недостаткам прототипа, как и вышеописанного аналога, относятся:

- повышенные масса и габариты;

- повышенные уровни электромагнитных помех и гармонических составляющих в токе, потребляемом из судовой сети при нелинейном широтно-импульсном преобразовании электроэнергии;

- пониженная надежность и увеличенные потери, в связи с тем, что передача энергии от теплового двигателя к гребному винту осуществляется через тракт преобразования - электрогенератор, статический преобразователь частоты, рассчитанный на полную мощность установки, и гребной электродвигатель;

- требуется дополнительный запас мощности в условиях ледового плавания для преодоления воздействий льда на гребной винт, что, в свою очередь, увеличивает массу и габариты установки, а также потери энергии.

Задача, решаемая изобретением, - расширение арсенала средств и создание новой, надежной судовой двигательно-движительной установки с улучшенными эксплуатационными характеристиками, особенно в маневровых режимах и ледовых условиях движения судна, за счет исключения применения нелинейных широтно-импульсных преобразователей энергии, замены электрогенератора и гребного электродвигателя на электродинамический вариатор с униполярными генератором, гребным электродвигателем, машиной привода маховика и маховиком в своем составе.

Достигаемый технический результат заключается:

- в повышении эффективности за счет применения запасенной энергии;

- в снижении массы и габаритов установки;

- в повышении надежности и снижении уровня электромагнитных помех, гармонических составляющих и потерь в судовой двигательно-движительной установке.

Поставленные задачи решаются изменением функциональной схемы установки.

Заявляемая судовая двигательно-движительная установка (ДДУ) содержит тепловой двигатель, снабженный блоком управления скоростью вращения и соединенный первым валом с вариатором, который вторым валом соединен с гребным винтом. Валы механически не связаны между собой. Вариатор содержит первую униполярную машину, механически соединенную с первым валом, вторую униполярную машину, механически соединенную со вторым валом, и содержит маховик и третью униполярную машину, закрепленные на третьем валу. Этот вал выполнен полым и может быть установлен коасиально первому или второму валу. Третий вал установлен на первом или втором валу на опоре вращения (подшипниках или магнитном подвесе). Все три униполярные машины электрически соединены между собой. На каждом валу установлен датчик скорости вращения, они соединены с системой управления установкой, к которой также подсоединены обмотки возбуждения униполярных машин и подсоединен блок управления скоростью вращения теплового двигателя.

Изобретение иллюстрируется чертежами, на которых представлено:

Фиг.1 - схема двигательно-движительной установки с маховиком, установленным на выходе вариатора, Фиг.2 - то же с маховиком на входе вариатора.

Заявляемая установка, представленная на Фиг.1, содержит тепловой двигатель 1 (например, турбина), который первым валом 2 механически соединен с вариатором 3, а конкретно с первой униполярной машиной, работающей в режиме генератора (далее - униполярный генератор 4), которая входит в состав вариатора 3. Таким образом, тепловой двигатель 1 и униполярный генератор 4 вариатора установлены на одном валу (первом валу 2). В состав вариатора также входит вторая униполярная машина, работающая в режиме двигателя (далее - униполярный двигатель 5), установленная на втором валу 6, на котором также установлен гребной винт 7 фиксированного шага. На валах 2 и 6 установлены первый и второй датчики скорости вращения - 8 и 9 соответственно. Валы 2 и 6 механически не связаны между собой и могут находиться по одной геометрической оси и в одной плоскости, как показано на Фиг.1, или под заданным углом и тоже - в одной или разных плоскостях. Униполярные машины 4 и 5 электрически соединены между собой шинами 10, а их обмотки возбуждения 11 соединены с системой управления 12, которая своими другими входами соединена с датчиками скорости вращения 8 и 9, а также с блоком управления 13 скоростью вращения теплового двигателя 1. В этом варианте исполнения на втором валу 6 коаксиально, с помощью подшипников и/или электромагнитного подвеса 14, установлен полый вал 15. Таким образом, все валы не связаны между собой. На полом валу 15 установлена третья униполярная машина 16 (ее ротор) вариатора 3, установлен накопитель энергии - маховик 17, и третий датчик скорости вращения 18. Токовые выводы третьей униполярной машины 16 с помощью шин 19 также соединены с соответствующими токовыми выводами униполярных машин 4 и 5 вариатора 3. Обмотка возбуждения 20 третьей униполярной машины, выход датчика 18 скорости вращения соединены с системой управления 12 судовой двигательно-движительной установки. Система управления 12 по интерфейсу связана с системой управления 21 верхнего уровня.

В отдельных случаях, как показано на Фиг.2, расположение третьей униполярной машины с маховиком и датчиком скорости вращения в вариаторе может быть изменено. В этом варианте исполнения в вариаторе 3 комплект машин остается неизменным - также униполярный генератор 4, расположенный на первом валу 2, униполярный двигатель 5, расположенный на втором валу 6, на котором установлен также гребной винт 7. Другие перечисленные элементы схемы также присутствуют. Но в этом варианте исполнения третья униполярная машина 16 с маховиком 17 и третьим датчиком скорости вращения 18 установлена на третьем полом валу 15, который коаксиально охватывает первый вал 2, и установлен на нем с помощью подшипников и/или электромагнитного подвеса 14. Связи элементов с системой управления 12 остаются, как в первом варианте исполнения.

Предлагаемая судовая ДДУ с накопителем энергии (маховиком), представленная на Фиг.1, работает следующим образом.

По сигналам системы управления 21 верхнего уровня, поступающим на систему управления 12, блок управления 13 задает скорость вращения теплового двигателя 1, которая контролируется с помощью датчика 8 скорости вращения системой управления 12.

После разгона теплового двигателя 1 обмотки возбуждения 11 униполярных машин - генератора 4 и двигателя 5 - получают токи, заданные (по величине и направлению) системой управления 12. Униполярный генератор 4 генерирует ток, передаваемый на вход униполярного двигателя 5 по шинам 10. Униполярный двигатель 5 приводится во вращение с заданной системой управления 12 скоростью, контролируемой вторым датчиком 9. Изменение величины тока возбуждения униполярных машин 4 и 5 изменяет мощность на выходных зажимах униполярного генератора 4 и мощность на валу 6 униполярного двигателя 5. Изменение направления тока возбуждения униполярных машин изменяет направление их вращения. По заданию системы управления 21 верхнего уровня, для работы ДДУ на малых скоростях вращения гребного винта 7, по сигналу системы управления 12 в блок управления 13, скорость вращения теплового двигателя 1 может быть понижена. Снижение скорости вращения гребного винта 7 система управления 12 может обеспечить соответствующим уменьшением токов возбуждения униполярного генератора 4 и униполярного двигателя 5, а также перераспределением токов генератора 4 между двигателем 5 и третьей униполярной машиной 16 с маховиком 17 на полом валу 15.

В начале работы ДДУ заданный ток возбуждения третьей машины 16 обеспечивает равенство ЭДС на ее зажимах и напряжения на шинах 10. При этом полый вал 15 третьей машины 16 вместе с маховиком 17 вращаются на некоторой скорости при минимуме тока, потребляемого машиной 16. Снижение скорости вращения гребного винта 7 с накоплением энергии маховиком 17 осуществляется следующим образом. Система управления 12 уменьшением тока возбуждения третьей машины 16 переводит ее в двигательный режим, и она принимает на себя часть мощности с униполярного двигателя 5, скорость вращения которого уменьшается. Одновременно снижением тока возбуждения униполярный генератор 4 уменьшает выходную электрическую мощность, а третья машина 16 разгоняет маховик 17, который запасает механическую энергию под контролем системы управления 12. При снижении скорости вращения гребного винта 7 до заданной (системой управления 21 верхнего уровня) токи возбуждения униполярных машин 5 и 16 устанавливаются на уровне, обеспечивающем режим свободного вращения машины 16 без потребления энергии, а машина 5 работает в двигательном режиме, потребляя всю мощность от генератора 4. Если при внешнем воздействии скорость вращения гребного винта 17 уменьшается, противоэдс униполярного двигателя 5 также уменьшается и машина 16 переходит в генераторный режим с отдачей запасенной маховиком 17 энергии. При этом токи возбуждения генератора 4 и машины 16 могут изменяться для ограничения вращающего момента на гребном винте 7 по сигналу второго датчика 9 и для полного использования запасенной маховиком 17 энергии.

При поступлении команды на изменение направления вращения (реверс) гребного винта 7 система управления 12 управляет токами возбуждения униполярных машин вариатора 3 таким образом, чтобы униполярный генератор 4 находился в режиме минимальной нагрузки (холостого хода), вторая униполярная машина (униполярный двигатель 5) перешла в генераторный режим, а третья униполярная машина 16 перешла в двигательный режим с передачей энергии маховику 17. Генераторный режим второй униполярной машины при снижении скорости вращения гребного винта 7 поддерживается увеличением ее тока возбуждения. При достижении заданных предельных значений скорости вращения маховика 17 или тока возбуждения второй униполярной машины система управления 12 отключает возбуждение машин вариатора 3. Для теплового двигателя 1 задается режим работы на минимальной скорости, униполярный генератор 4 работает в режиме холостого хода, а маховик 17 и ротор машины 16 (полый вал 15) вращаются с запасенной механической энергией. Система управления 12 меняет полярность токов возбуждения машин вариатора 3 и управляет ими следующим образом. Машина 16, работая в генераторном режиме, обеспечивает увеличение скорости вращения гребного винта 7 машиной-двигателем 5 до предельного снижения скорости вращения маховика 17. После этого машина 16 переводится в режим холостого хода, а дальнейшее увеличение скорости и движение осуществляется за счет теплового двигателя 1 и униполярного генератора 4 и униполярного двигателя 5.

Во втором варианте исполнения ДДУ, представленном на Фиг.2, третья униполярная машина 16 с маховиком 17 имеет те же электрические связи с машинами 4 и 5 при отсутствии жестких механических связей между их валами, что и в ДДУ на Фиг.1, и работает аналогично изложенному выше.

Таким образом, применение в судовой двигательно-движительной установке электродинамического вариатора на базе двух униполярных электрических машин и введение третьей униполярной машины с полым валом, коаксиально установленным на опорах вращения на первом или втором валу вариатора, а также наличие маховика - накопителем энергии на полом валу, позволяет:

- повысить эффективность использования энергии;

- исключить из ее традиционной структуры нелинейные широтно-импульсные преобразователи частоты, рассчитанные на полную мощность, что позволяет повысить надежность и снизить уровень электромагнитных помех, гармонических составляющих и потерь;

- снизить потери энергии при работе судна в ледовых условиях и в маневровых режимах;

- снизить массу, габариты установки за счет замены электрогенератора и гребного электродвигателя на электродинамический вариатор с униполярными генератором и гребным электродвигателем и исключения преобразователя частоты, рассчитанного на полную мощность;

- обеспечить возможность установки оси выходного вала вариатора с гребным винтом под заданным углом по отношению к входному валу.

1. Судовая двигательно-движительная установка, характеризующаяся тем, что содержит тепловой двигатель, снабженный блоком управления скоростью вращения и соединенный первым валом с вариатором, который вторым валом соединен с гребным винтом, валы механически не связаны между собой, при этом вариатор содержит первую униполярную машину, механически соединенную с первым валом, вторую униполярную машину, механически соединенную со вторым валом, и содержит маховик и третью униполярную машину, закрепленные на третьем валу, выполненном полым и установленном на опоре вращения коасиально первому или второму валу, все три униполярные машины электрически соединены между собой, установка также содержит систему управления, на каждом валу установлен датчик скорости вращения, датчики соединены с системой управления, к которой также подсоединены обмотки возбуждения униполярных машин и подсоединен блок управления скоростью вращения теплового двигателя.

2. Судовая двигательно-движительная установка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве опоры вращения полого вала применены подшипники.

3. Судовая двигательно-движительная установка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве опоры вращения полого вала применен магнитный подвес.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к судостроению, в частности к судовым электроэнергетическим установкам с валогенераторами. Судовая электроэнергетическая установка содержит первый тепловой двигатель, второй тепловой двигатель, валогенератор, генератор, первый, второй и третий валы, вариатор, который соединен с гребным винтом, систему управления, шины питания, датчики скорости вращения.

Изобретение относится к области судостроения, а конкретно - к забортным двигательно-движительным агрегатам. Судовая двигательно-движительная установка содержит: тепловой двигатель, первый вал, вариатор, второй вал, соединенный с гребным винтом, систему управления.

Изобретение относится к судовой электротехнике и может быть использовано в качестве электроэнергетической установки как на надводных, так и на подводных судах. Установка содержит: дизель-генератор, блок аккумуляторных батарей, генератор на топливных элементах, инвертор, преобразователь DC/DC, к выходам которых подключены общесудовые потребители и потребители собственных нужд генератора на топливных элементах, на переменном и постоянном токе, зарядное устройство, гребной электродвигатель, механически связанный с винтом, и блок автоматического управления и контроля.

Изобретение относится к электрической передаче мощности тягового транспортного средства. Электрическая передача содержит первичный тепловой двигатель, асинхронный генератор переменного тока с фазным ротором, тяговый асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором, обратимый статический преобразователь частоты.

Изобретение относится к судостроению. Судовая валогенераторная установка, подключаемая к винту (4) гребному, имеет в своем составе двигатель (1) приводного вала, разъединительные муфты (2), (5), редуктор (3) и валогенератор (6) (электрическую машину с возбуждением от постоянных магнитов).

Изобретение относится к области судовых энергетических установок. .

Изобретение относится к водному транспорту, а именно к способу управления судовой комбинированной энергетической установкой. .

Изобретение относится к судостроению, в частности к судовым электроэнергетическим установкам с преобразователями частоты и гребными электродвигателями. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электростанции. .

Изобретение относится к судостроению, в частности к электроэнергетическим установкам судов с преобразователями частоты и гребными электродвигателями. Судовая электроэнергетическая установка содержит главные двигатели или турбины, главные синхронные генераторы, обмотки статора, автоматические выключатели, главный распределительный щит, трансформаторы, преобразователи частоты, линии питания, гребные электродвигатели. К трехфазным линиям главного распределительного щита подключены первичные обмотки трехфазных трансформаторов, вторичные трехфазные обмотки трансформаторов подключены параллельно к трехфазной линии распределительного щита остальных судовых потребителей, а также аварийный дизель-генератор, обмотка статора которого через автоматический выключатель подключена к линии питания аварийного распределительного щита. К валу каждого главного дизеля или турбины присоединены два или более синхронных генератора, каждый из которых имеет автономную систему стабилизации напряжения. Достигается более высокий к.п.д., высокое качество электроэнергии в судовой сети. 1 ил.

Изобретение относится к судовым двигательно-движительным установкам. Тихоходный гребной электродвигатель с возбуждением от высококоэрцитивных магнитов непосредственного жидкостного охлаждения с электроснабжением и управлением от частного преобразователя содержит гребной электродвигатель, вал, редуктор, источник электропитания и статический преобразователь параметров электроэнергии. Ротор гребного электродвигателя установлен непосредственно на гребной вал, статор охватывает ротор, причем за счет различного числа пар полюсов статора и ротора, также обеспечивается электромагнитная редукция. Достигается упрощение конструкции и снижение массогабаритных характеристик. 1 ил.

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано в конструкциях винтовых движителей и устройствах активного управления плавательными средствами. Для создания тяги в кольцевом движительном устройстве осуществляют забор воды из окружающего пространства через входной канал кольцевыми гребными винтами для ускорения воды в водопроточном канале, образованном насадкой и ротором устройства, и выброс воды через выходной канал. Забор воды дополнительно осуществляют через, по крайней мере, один боковой канал, размещенный в насадке между кольцевыми гребными винтами. Достигается расширение диапазона эффективной работы движителя. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к судостроению, в частности к электроэнергетическим установкам судов с преобразователями частоты и гребными электродвигателями. Судовая электроэнергетическая установка содержит главные дизели или турбины, главные синхронные генераторы, аварийный дизель-генератор, обмотки статора, главный распределительный щит, входы выпрямителей преобразования частоты. Обмотки статора через автоматические выключатели подключены к линиям питания главного распределительного щита, к которым через автоматические выключатели подключены входы выпрямителей преобразователей частоты. Число выпрямителей равно числу линий главного распределительного щита, выходы выпрямителей подключены к входам многоуровневых инверторов, составляющих с выпрямителями преобразователи частоты, питающие гребные электродвигатели. К каждой линии главного распределительного щита через автоматические выключатели подключены также первичные многофазные обмотки трансформаторов с вращающимся магнитным полем, а вторичные трехфазные обмотки этих трансформаторов через автоматические выключатели присоединены к трехфазной линии питания распределительного щита остальных судовых потребителей. Обмотка статора аварийного дизель-генератора через автоматические выключатели подключена к трехфазной линии питания судовых потребителей. На статоре каждого главного синхронного генератора размещена одна многофазная обмотка с числом фаз более трех, фазы которой соединены звездой или треугольником, а линии главного распределительного щита имеют такое же число фаз, что и обмотки главных синхронных генераторов. Достигается обеспечение электроэнергией судовых потребителей и электродвигателей от одной электростанции, повышение к.п.д. и качества электроэнергии в судовой сети. 1 ил.

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано в конструкциях винтовых движителей и устройствах активного управления плавательными средствами. Кольцевое движительное устройство включает электродвигатель, кольцевую насадку и кольцевой ротор, которые образуют водопроточный канал, а также гребной винт. Лопасти гребного винта комлями установлены на кольцевом роторе, а вершины лопастей расположены в районе оси водопроточного канала и скреплены между собой. Скрепление вершин лопастей между собой и установка комлей лопастей на роторе осуществляется через демпфирующие прокладки. Достигается снижение виброактивности и повышение долговечности гребного винта, а также снижение акустических загрязнений окружающей среды. 2 ил.

Изобретение относится к судостроению, в частности к судовым электроэнергетическим установкам с комбинированным пропульсивным комплексом. Судовая электроэнергетическая установка имеет в своем составе главный тепловой двигатель, разъединительную муфту, дополнительный тепловой двигатель, соединенный с дополнительным генератором, главные шины, шины питания судовых электропотребителей, систему управления установки, автоматические выключатели, датчики тока и датчики напряжения, первый управляемый и обратимый преобразователь частоты, который имеет управляемые выпрямитель и инвертор, конденсаторный накопитель звена постоянного тока, локальный блок управления, также дополнительный гребной электродвигатель, подсоединенный к гребному винту и второй гребной электродвигатель кольцевой конструкции с встроенным вторым гребным винтом, второй преобразователь частоты, преобразователь напряжения и четыре силовые электрические цепи. Достигается уменьшение массы и габаритов, повышение максимального КПД, минимальность потерь энергии и экономичность топлива, повышение надежности электроэнергетической установки. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к судовым электроэнергетическим установкам с валогенераторами и полупроводниковыми преобразователями частоты. Судовая валогенераторная установка содержит главный двигатель, разъединительную муфту, валопровод, гребной винт, валогенератор, электрическую цепь, первый и второй датчики тока, входной дроссель, преобразователь частоты, выходной дроссель, LC-фильтр, первый и второй автоматические выключатели, шины судовых электропотребителей, дополнительный генератор, механически связанный с дополнительным двигателем, конденсаторный накопитель звена постоянного тока с датчиком напряжения. Главный двигатель, валогенератор и гребной винт установлены на валопроводе соосно. Ротор валогенератора закреплен на конце валопровода, подсоединяемом к гребному винту. На валу главного двигателя дополнительно установлен первый датчик положения вала, а на валопроводе со стороны гребного винта дополнительно установлен второй датчик положения вала. Оба датчика положения вала подключены к блоку контроля крутильных колебаний, выход которого соединен с сигнальным входом задатчика режимов. Достигается повышение надежности и увеличение межремонтного ресурса за счет снижения динамических нагрузок на главный двигатель и уменьшение усталостных явлений в материале валопровода. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к судостроению, в частности к судовым электроэнергетическим системам с комбинированными пропульсивными установками. Судовая пропульсивная валогенераторная установка содержит двигатель приводного вала, редуктор, валогенератор, шины, преобразователь частоты, трехфазные статорные обмотки, диоды, цепи управления, выпрямительные мосты. Валогенератор через преобразователь частоты, дроссель, LC-фильтр, первый датчик тока, первый датчик напряжения и первый автоматический выключатель соединен с шинами судовых электропотребителей. К шинам судовых электропотребителей также подсоединен с помощью второго автоматического выключателя вспомогательный генератор, механически связанный с вспомогательным двигателем. Преобразователь частоты имеет в своем составе задатчик режимов, первый и второй блоки управления, обратимый инвертор и конденсаторный накопитель звена постоянного тока. В качестве валогенератора применен вентильно-индукторный обратимый валогенератор, к которому подключен возбудитель, который своим входом соединен с первым выходом второго блока управления. Выходы первой и второй трехфазных статорных обмоток валогенератора соединены с преобразователем частоты. В преобразователе частоты установлены два выпрямительных трехфазных моста. К каждому диоду каждого моста подсоединен управляемый шунтирующий ключ с проводимостью, противонаправленной проводимости диода. Цепи управления ключей соединены со вторым блоком управления. Выпрямительные мосты подсоединены к конденсаторному накопителю. Достигается расширение арсенала средств, энергоэффективность и экономичность судовой валогенераторной установки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к устройству для подачи движительной энергии к движительной системе с противоположно вращающимися гребными винтами в морском судне. Устройство содержит первый гребной винт, приводимый вращающимся силовым агрегатом, и второй гребной винт, приводимый двигателем переменного тока. Второй гребной винт вращается в направлении, противоположном первому гребному винту. Генератор переменного тока приводится вращающимся силовым агрегатом, а также электрически соединен с двигателем переменного тока. Скорость вращения второго гребного винта составляет между 95-150% от скорости вращения первого гребного винта. Двигатель переменного тока и генератор переменного тока имеют одинаковую электрическую частоту, и количество полюсов генератора переменного тока составляет от 2 до 40 и количество полюсов двигателя переменного тока составляет от 2 до 40. Отношение количества генератора переменного тока и двигателя переменного тока составляет от 0,05 до 20. Достигается рентабельность устройства для обеспечения электрической энергии на корабле или морском судне. 13 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к судостроению, а именно к силовым установкам. Силовая установка включает в себя кожух, вал, гребной винт, кольцевой корпус и электродвигатель обращенного типа. Кожух содержит верхнюю часть и нижнюю часть и закреплен на корпусе судна верхней частью с возможностью его поворота. Вал установлен внутри кожуха с возможностью его вращения в радиальном и осевом подшипниках и имеет центральную ось и наружный конец нижней части кожуха. Гребной винт закреплен на наружном конце вала снаружи первого конца нижней части кожуха и вращается посредством вала. Кольцевой корпус жестко установлен в кожухе и охватывает внешний периметр гребного винта и образующий канал (45) для воды, которая протекает внутри кольцевого корпуса. Центральная ось вала образует центральную ось кольцевого корпуса. Электродвигатель обращенного типа содержит обращенный ротор и статор. Обращенный ротор выполнен на внешнем периметре гребного винта и вращается совместно с гребным винтом. Статор размещен внутри кольцевого корпуса и охватывает обращенный ротор. Достигается улучшение и устранение недостатков в работе силовой установки. 10 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх