Еээс атомного ледокола (рис. 4.20)
Рис. 4.20. ЕЭЭС атомного ледокола
Еээс глубоководного аппарата (рис. 4.21)
Рис. 4.21. ЕЭЭС глубоководного аппарата
В качестве химического источника тока (ХИТ) можно использовать аккумуляторную батарею (АБ) или электрохимический генератор (ЭХГ).
Ээс подводных лодок
ЭЭС дизельных подводных лодок (рис.4.22, 4.23).
Источником электроэнергии ДПЛ в подводном положении является аккумуляторная батарея. Для подзарядки батареи используется дизель-генератор постоянного тока. На ходу под перископом он может работать в буфер с батареей. В этом режиме энергия дизель-генератора расходуется на заряд батареи и гребной электродвигатель. Потребители переменного тока получают питание через инвертор (И) или электромашинный преобразователь от распределительного щита переменного тока (РЩ ПТ)
Рис. 4.22. Упрощенная структурная схема ЭЭС ДПЛ
Рис. 4.23. Структурная схема ЭЭС ДПЛ
ЭЭС атомных подводных лодок
ЭЭС АПЛ состоит из двух станций: правого и левого бортов. Каждый ГРЩ разделен на две части. К шинам одной из них подключается нагрузка, отключаемая при аварийном срабатывании ядерной защиты реактора, (ОН), к шинам другой - неотключаемая (НН) (рис. 4.24)
В нормальном режиме все потребители получают питание от паротурбогенераторов (ПТГ). Обратимый преобразователь (ОП), состоящий из машины переменного (СМ) и постоянного токов (МПТ), работает в режиме выпрямителя, заряжая или подзаряжая аккумуляторную батарею (АК). При необходимости может быть включен гребной электродвигатель (ГЭД) относительно небольшой мощности Частота вращения ГЭД регулируется с помощью преобразователя частоты (ПЧ). Ответственные потребители, как переменного, так и постоянного токов получают питание через автоматические переключатели сетей (АПС) от ГРЩ одного из бортов. Дизель-генератор не работает.
В случае срабатывания защиты реактора парогенератор резко снижает давление и температуру пара, что приводит к снижению напряжения и частоты ПТГ. По сигналу соответствующего датчика шины НН и ОН разъединяются, ОП переходит в инверторный режим и обеспечивает питанием ответственные потребители переменного тока.
Рис. 4.24. Структурная схема ЭЭС атомной подводной лодки
При аварии в электростанции одного из бортов АПС переключают соответствующие потребители на исправный борт.
Дизель-генератор запускается в надводном положении для экономии энергии АБ.
Перспективная ЭЭС АПЛ на постоянном токе (рис. 4.25)
Рис. 4.25. Структурная схема ЭЭС АПЛ на постоянном токе
ЭЭС, кроме выполнения требований по надежному и качественному питанию потребителей, должна обеспечивать заданные виброакустические характеристики (ВАХ) основных своих элементов. ВАХ электромеханизмов зависят от несимметрии, несинусоидальности и других искажений питающего напряжения.
Предлагается:
1. Внедрять систему полного электродвижения (СЭД) с заменой маломощного ГЭД вентильным двигателем с постоянными магнитами. Это позволяет исключить из состава ГЭУ наиболее виброактивный узел – зубчатую передачу;
2. Разделить продольной переборкой расположенные в одном турбинном отсеке автономные турбогенераторы электростанций разных бортов;
3. В качестве генераторов использовать бесконтактные машины с постоянными магнитами, которые работают на потребители через преобразователи: «переменный – переменный» и «переменный – постоянный». Такое решение предполагает работу турбины при разной частоте вращения. Частота вращения должна выбираться из условия обеспечения высокой надежности и экономичности при номинальной нагрузке и на парциальных режимах;
4. Основную сеть делать на постоянном токе, от которой должны непосредственно получать питание все потребители электроэнергии, работающие в аварийном режиме. Исключению подлежат централизованные преобразователи постоянного тока 175…320 В в переменный ток 350 Гц 380 В;
5. Обязательное разделение каналов питания сетей постоянного и переменного токов.