2.3. Валогенераторные установки

В ходовом режиме главная силовая установка обычно имеет резерв мощности, которого достаточно для обеспечения (после соответствующего преобразования) общесудовых потребителей электроэнергии. Генераторные установки, использующие мощ­ность главной силовой установки, называются генераторными установками отбора мощности.

На судах отбор мощности может происходить двумя спосо­бами: непосредственно с вала главного двигателя и с исполь­зованием тепловой энергии выхлопных газов главного дизеля или газовой турбины.

Генераторные установки, использующие первый способ, на­зывают валогенераторами, а второй — утилизационными паротурбогенераторами. Находят применение также комбинирован­ные установки отбора мощности, сочетающие оба способа.

Важными вопросами системы электроснабжения с валогене­ратором является обеспечение постоянной величины напряжения и частоты при изменениях частоты вращения вала главного двигателя.

У валогенераторов постоянного тока целесообразно приме­нять генераторы с независимым возбуждением, использующие САРН. Регулированием тока возбуждения генератора обеспечи­вается достаточная стабильность напряжения судовой сети при изменениях частоты вращения главного двигателя, которые имеют место в ходовом режиме.

Бесперебойность питания потребителей при значительных изменениях частоты вращения главного двигателя или выходе его отказе обеспечивается за счет автономного ДГ 4, который должен быть всегда в полной готовности к быстрому пуску и приему нагрузки. Возникающий перерыв питания должен быть не более 5...10 с.

Сложнее решается задача поддержания требуемого качества напряжения в СЭЭС переменного тока с валогенератором. Дей­ствительно, любые изменения частоты вращения главного дви­гателя будут обусловливать пропорциональные изменения часто­ты и амплитуды напряжения генератора переменного тока (синхронного генератора), жестко связанного с валом этого двигателя.

Если в СЭЭС не требуется высокая стабильность частоты переменного напряжения, допустимо подсоединение СГ непо­средственно к валу главного двигателя при достаточном посто­янстве его частоты вращения. Постоянство амплитуды напря­жения при этом обеспечивается регулятором возбуждения. Принципиальная схема такой СЭЭС аналогична схеме СЭЭС постоянного тока. Возможно также применение асинхронного генератора (АГ), возбуждаемого от дополнительного источника реактивной мощности, использование которого усложняет схему СЭЭС.

Высокая точность стабилизации частоты напряжения может быть обеспечена в СЭЭС с валогенератором. От главного двигателя 1 через редуктор 2 получает вращение генератор постоянного тока 3, нагруженный на двигатель постоянного тока 4. За счет систем регулирования напряжения генератора постоянного тока и регулирования частоты вращения обеспечивается стабилизация частоты вращения двигателя постоянного тока. Двигатель постоянного тока вращает СГ 6. Постоянство частоты вращения СГ обеспечивает постоянство частоты напряжения. Синхронный генератор 6 может также вращаться с помощью дизеля 8. При снижении частоты вращения главного двигателя ниже некоторого допустимого уровня, например, на стоянках, в ма­невренных режимах, а также при авариях главного двигателя, происходит переключение синхронного генератора на вращение от автономного дизеля 7. Переключение осуществляется с по­мощью электромагнитных фрикционных муфт 5. В рассматри­ваемой СЭЭС также предусмотрен автономный ДГ 8.

Известны многие другие типы СЭЭС с валогенераторами переменного тока.

На некоторых судах валогенераторы встраивают непосредст­венно в линию гребного вала без промежуточных передач.

Валогенераторы широко используются на судах промысло­вого флота, в качестве основных источников электроэнергии и для снабжения электроэнергией таких мощных потребителей как промысловая лебедка, подруливающее устройство, холо­дильная установка.