книги из ГПНТБ / Михайлов В.С. Судовые электростанции и электродвижение судов учеб. пособие

В. С. МИХАЙЛОВ, К. А. ЧЕКУНОВ

СУДОВЫЕ

ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

И

ЭЛЕКТРОДВИЖЕНИЕ

СУДОВ

Допущено Министерством высшего и среднего специального образования С С С Р в качестве учебного пособия для кораблестроительных специальностей высших учебных заведений

ИЗДАТЕЛЬСТВО «СУДОСТРОЕНИЕ» ЛЕНИНГРАД

1973

JW69

УДК 629.12.02/09-85

ЧИТАЛЬНОГО ЗАЛА 1

Рецензенты:

д-р техн. наук В. С. Лейкин, инж. Л. М. Васударев, инж. Е. Б. Айзенштадт Научный редактор

канд. техн. наук Ю. Н. Киреев

новных и аварийных генераторов, указаны особенности их автономной и парал­ лельной работы на общую нагрузку, перечислены требования к тепловым источ­ никам механической энергии, используемым в качестве приводных двигателей

(g) Издательство «Судостроение», 1973 г.

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ СХЕМ

5

ВВЕДЕНИЕ

Современные суда оснащаются разнообразными электротехни­ ческими установками и устройствами, среди которых важнейшую роль играют судовые электростанции, вырабатывающие электро­ энергию для многочисленных судовых потребителей.

Впервые использование электрической энергии на судне в опыт­ ном порядке осуществлено в 1838 г., когда русским академиком Б. С. Якоби была предпринята попытка применения электродви­ гателя для привода движителей. Сравнительно широкое производ­ ство и использование электроэнергии на кораблях и судах нача­ лось в конце XIX и начале XX веков.

в другие виды энергии — механическую, тепловую, световую, обес­ печили быстрое внедрение на судах источников электроэнергии по

торов, рулевых устройств, шпилей, брашпилей, лебедок, механиз­ мов артиллерийских установок, а также для освещения.

В начальный период внедрения на судах в качестве источников электроэнергии применялись генераторы постоянного тока, приво­ димые паровыми машинами. Однако уже в 1908 г. на судах и ко­ раблях появляется электрооборудование переменного тока, харак­ теризующееся более высокими технико-экономическими показате­ лями и надежностью.

В период 1911—1914 гг. установки переменного тока были успешно внедрены на линкорах «Петропавловск», «Полтава», «Се­ вастополь» и др. В целом, однако, состояние судовой электротех­ ники в указанный период находилось на низком уровне. Степень электрификации судов и кораблей составляла 5—10 Вт на тонну водоизмещения.

После восстановления народного хозяйства, разрушенного в пе­ риод гражданской войны и интервенции, наша страна уверенно встала на путь промышленного развития. В годы первых пятилеток наряду с бурным ростом различных отраслей промышленности су-

7

щественное развитие получило и отечественное судостроение. Зна­ чительно возросла степень электрификации кораблей и судов, шире стало внедряться электрооборудование переменного тока. Ве­ дущие заводы нашей электротехнической промышленности обеспе­ чили флот современным электрооборудованием. Паровые машины, используемые как приводные двигатели генераторов, стали заме­ няться дизелями. В 30-х годах появились первые системы автома­ тизации судового электрооборудования, выполненные на базе ре- лейно-контакторной аппаратуры.

Резко возросла программа отечественного судостроения в по­ слевоенные годы. Значительно возросшие мощности судовых элек­ троэнергетических систем ставили перед специалистами новые сложные задачи, такие, как создание новых систем регулирования напряжения судовых генераторов и систем электродвижения. Сте­ пень электрификации судов достигла 200 Вт и выше на тонну водоизмещения. За последние 30 лет средняя мощность судовых электростанций возросла в 5—6 раз. Основными источниками электроэнергии на судах стали высокоэкономичные дизель-генера­ торы переменного тока.

На современном судне электрическая энергия используется не только для разнообразных электрифицированных вспомогательных механизмов, но также и для обеспечения нормальной, бесперебой­ ной работы главной силовой установки — дизелей, паровых и га­ зовых турбин. Судовая электротехника играет решающую роль в деле комплексной автоматизации судов.

Расширяется круг судов, в которых электрическая энергия ис­ пользуется для привода гребного винта.

Идея электродвижения впервые была реализована в 1838 г. русским ученым Б. С. Якоби, сконструировавшим, осуществившим и испытавшим первый в мире электропривод гребного винта. Из-за отсутствия в то время необходимых источников электриче­ ской энергии опыты Б. С. Якоби не нашли промышленного при­ менения.

Первые электроходы «Вандал» и «Сармат», имевшие практиче­ ское значение, были построены на Сормовском заводе в 1903 г. Система электродвижения на этих судах использовалась в основ­ ном при реверсах, что позволило установить на них нереверсивные дизели.

Основное строительство судов-электроходов, в нашей стране началось в 50-х годах, а с начала 60-х годов развитие гребных электрических установок перешло на новую основу, широко ис­ пользующую средства автоматики — электромашинные и магнит­ ные усилители, элементы преобразовательной и вычислительной техники с реализацией оптимальных законов управления.

В последние годы разработаны и внедряются многие прогрес­ сивные гребные электрические установки, такие, как системы не­ изменного тока, системы с отбором мощности на общесудовые по­ требители, установки двойного рода тока. Это привело к замет­ ному увеличению числа судов-электроходов. Так, если в 1966 г.

8