Введение

Первая гребная электрическая установка появилась в России в 1838 году. Это был катер с гребными колесами, курсирующий по Неве. Изобретателем был российский ученый, академик Б.С. Якоби, применивший для вращения гребных колес двигатель постоянного тока.

В 70-80-х годах 19-го века первые электроходы появились в Европе. В России в начале 20-го века первыми дизель-электроходами были «Вандал» и «Сармат».

В СССР строительство судов-электроходов началось в 30-е годы. Большое их количество построено в связи с освоением Северного морского пути и развитием рыболовного флота.

Электроходы могут удовлетворять самым различным условиям и требованиям со стороны эксплуатации, конструкции судна и технических характеристик, и для некоторых типов судов являются незаменимыми гребными электрическими установками оснащаются ледоколы, паромы, рыболовные суда, суда-спасатели, буксиры и др.

Перспективными направлениями развития систем электродвижения является внедрение установок на переменном токе с полупроводниковыми преобразователями частоты и ГЭД с векторным управлением, а также использование главных машин со сверхпроводящими обмотками, позволяющих снизить массогабаритные характеристики и применить лучшую компоновку электрооборудования в машинном отделении судна.

Тематический план дисциплины

и распределение учебного времени по темам занятий

Тема	Количество часов
1. Гидродинамические и электротехнические характеристики ГЭУ.	12
2. Оборудование и структура ГЭУ постоянного тока.	12
3. Схемы ГЭУ постоянного тока.	13
4. Структура ГЭУ переменного тока.	11
5. Специальные схемы и оборудование ГЭУ переменного тока.	12
6. Работа ТЭГУ и ДЭГУ переменного тока.	12
7. Единая судовая электростанция, ТБ и эксплуатация ГЭУ.	8
8. Судовые схемы ГЭУ.	14
9. ГЭУ промысловых судов.	14

1. Гребные электрические установки (гэу)

1.1 Назначение и типы гэу

Под электродвижением судов следует понимать их движение с использованием электрической энергии гребными электрическими установками.

В состав ГЭУ входят:

а) первичный двигатель (дизель или турбина);

б) главные генераторы, питающие электроэнергией гребной двигатель;

в) гребной двигатель, соединённый с движителем;

г) движитель (винт), сообщающий движение судну.

П о роду тока ГЭУ подразделяются на установки постоянного и переменного ток. ГЭУ постоянного тока применяются на судах, где требуется высокая маневренность и частое реверсирование гребного двигателя (ледоколы, паромы, китобойные суда и др.). ГЭУ переменного тока применяют на судах, для которых наибольшее значение имеет экономичность установки.

По типу первичного двигателя ГЭУ подразделяются на дизель электрические (ДЭГУ) и турбоэлектрические (ТЭГУ). На рыбопромысловых судах, как правило, применяют ДЭГУ.

Мощность дизеля и его скорость регулируют, изменяя количество подаваемого в цилиндр топлива. Зависимость и от при предельной подаче топлива называют внешними характеристиками (рисунок 1.1). Аналогично зависимости, полученные при меньшей подаче топлива, называют частичными характеристиками. Как на внешних, так и на частичных характеристиках момент почти не изменяется при изменении скорости дизеля.

Допустимые перегрузки для дизеля 10-15% .Номинальную скорость дизель развивает при предельной подаче топлива. При срабатывает предельный регулятор, прекращающий подачу топлива топливным насосом. Крупные дизели, кроме того, имеют всережимный регулятор, который может быть установлен на любое значение скорости.

ТЭГУ обычно работают на переменном токе, где используется свойство турбин изменять скорость в широких пределах путём простого изменения количества пара. Они допускают перегрузку .

В настоящее время начинают применять и газотурбинные установки.

По назначению ГЭУ делятся на главные (или автономные), вспомогательные и комбинированные.

В главных ГЭУ винт приводится во вращение только от гребного электродвигателя, питающегося от своих главных генераторов.

Во вспомогательных ГЭУ главные генераторы питают в процессе работы производственные механизмы, а во время перехода – гребные электродвигатели.

В комбинированных ГЭУ винт приводится во вращение как главным двигателем так и электродвигателем, потребляющим свободную мощность вспомогательных генераторов. Дополнительный гребной двигатель в этом случае используется либо в помощь основному, либо для самостоятельной работы на гребной винт на малых ходах судна, либо как генератор отбора мощности.

К преимуществам ГЭУ относится:

а) свобода выбора на судне места;

б) возможность использования быстроходных, нереверсивных, малогабаритных дизелей;

в) хорошие маневренные качества;

г) возможность работы с неполным числом первичных агрегатов;

д) высокая живучесть;

е) возможность работы в тяжелых условиях плавания, обеспечиваемая большой перегрузочной способностью электрических машин;

ж) возможность использования главных генераторов для питания других потребителей;

Недостатками ГЭУ по сравнению с дизельными и турбинными установками являются:

а) низкий КПД из-за двойного превращения энергии;

б) высокий удельный вес и стоимость;

в) увеличенный персонал.