§ 2.5. Электромеханические преобразователи электрической энергии

На судне есть потребители, требующие для своего питания электрической энергии с такими параметрами (род тока, величины напряжения и частоты), которые не обеспечиваются судовой элек­тростанцией. Отсюда возникает необходимость в соответствующих преобразованиях электрической энергии, что осуществляется с помощью электромеханических или статических преобразо­вателей.

Номинальные мощности судовых преобразователей находятся в диапазоне от единиц ватт (для питания радиотехнических устройств) до сотен и тысяч киловатт (например, преобразователи в составе гребных электрических установок).

Основные виды преобразований электрической энергии и соот­ветствующие им типы преобразователей указаны в табл. 2.4.

Электромашинный преобразователь включает в себя две элек­трические машины: двигатель и генератор. Тип генератора дикту­ется требуемым видом электрической энергии (напряжения). Тип двигателя определяется видом основной судовой сети: в СЭЭС переменного тока — трехфазный асинхронный двигатель, в СЭЭС постоянного тока — двигатель постоянного тока.

Таким образом, в электромеханических преобразователях осу­ществляется двойное преобразование энергии: электрическая

Таблица 2.4 Виды преобразования электрической энергии на судах и типы

преобразователей

Преобразование электрической	Тип преобразователя
энергии (напряжения)	электромашинный | статический
Переменного напряжения в	Переменно-постоянного тока
постоянное	Двигатель переменно­го тока — генератор по­стоянного тока	Выпрямитель
Постоянного напряжения в переменное	Постоянно-переменного тока
	Двигатель постоянно­го тока — генератор пе­ременного тока	Инвертор
Переменного напряжения одной частоты в переменное напряжение другой частоты	Преобразователь частоты
	Двигатель переменно­го тока — генератор пе­ременного тока	Преобразова­тель частоты
Постоянного напряжения одного уровня в постоянное напряжение другого уровня	Постоянно-постоянного тока
	Двигатель постоянно­го тока — генератор по­стоянного тока	Широтно-им-пульсный преоб­разователь
Переменного напряжения одной амплитуды в перемен­ное напряжение другой амплитуды	Трансформатор

энергия (переменного или постоянного напряжения) преобразу­ется двигателем в механическую энергию, которая далее преобра­зуется генератором в электрическую энергию требуемой частоты и напряжения.

Двигатель Д и генератор Г, составляющие единый преобразо­вательный агрегат, располагаются на общем фундаменте и соеди­няются между собой с помощью муфты (рис. 2.12, а), И с пользуется также однокорпусная конструкция преобразовательных агрегатов, отличающаяся тем, что с целью улучшения массогабаритных пока­зателей обе машины объединяются в общем корпусе на одном валу (рис. 2.12, б).

На рис. 2.13 показаны упрощенные графики входного и{ к выходного и_г напряжений электромеханических преобразователей.

За счет соответствующего изменения токов возбуждения элек­трических машин, составляющих преобразователь, может обеспе­чиваться стабилизация или регулирование по требуемому закону

На судах применяются однокорпусные преобразователи по­стоянно-переменного тока (рис. 2.13, б) типов АМГ, ПО, МГЛ, ОП, АПО, АПТ, АЛП. Они преобразуют постоянное напряжение в однофазное или трехфазное напряжение стандартной или повы­шенной частоты (до 1000 Гц) при величине выходного напряжения от единиц до сотен вольт; мощность преобразователей — от десят­ков ватт до сотен киловатт.

Судовые преобразователи частоты (рис. 2.13, в) типов АМГ, АЛА, АТО, АТТ, ВПР также имеют однокорпусную конструкцию. Выходная мощность преобразователей — от долей ватта до сотен киловатт при частотах до 500 Гц.

Преобразователи постоянно-переменного тока (рис. 2.13, г) применяются в СЭЭС постоянного тока главным образом для пита­ния потребителей, требующих плавного изменения величины постоянного напряжения, а также для питания потребителей, имеющих иное номинальное постоянное напряжение. Преобразо­ватели двухкорпусной конструкции комплектуются двигателями постоянного тока ДПТ и генераторами постоянного тока ГПТ типа П. Номинальные мощности этих преобразователей лежат в диапазоне от единиц до десятков киловатт. Основные техниче­ские характеристики некоторых типов судовых электромашинных преобразователей приведены в табл. 2.5.