Интегрированная электрическая силовая установка

Комбинированная морская силовая установка
CODOG CODAG CODLAD CODLAG CODAD COSAG COGOG COGAG COGAS Conas ИЭП или IFEP

Интегрированная электрическая силовая установка ( IEP ), или полностью электрическая силовая установка (FEP), или интегрированная полностью электрическая силовая установка (IFEP) - это такое расположение морских силовых установок, при котором газовые турбины или дизельные генераторы, или и те, и другие, вырабатывают трехфазную ^[1] электроэнергию, которая затем используется для силовые электродвигатели ^[2], вращающие гребные винты или гидроабразивные колеса . Это модификация комбинированной дизель-электрической и газовой двигательной установки для кораблей, исключающая необходимость в сцеплениях.и уменьшает или устраняет необходимость в коробках передач ^[2]^{[3] за} счет использования электрической передачи, а не механической передачи энергии, поэтому это последовательная гибридная электрическая силовая установка, а не параллельная .

Интегрированная система [ править ]

Пример интегрированной электродвигательной установки в эсминце Тип 45
(ГТ: газовая турбина; ДГ: дизель-генератор)

Устранение механической связи между двигателями и силовой установкой дает несколько преимуществ, включая большую свободу размещения двигателей, ^[3] акустическую развязку двигателей от корпуса, что делает корабль менее шумным, а также уменьшение веса и объема. ^[3] Снижение акустической сигнатуры особенно важно для военно-морских судов, стремящихся избежать обнаружения, и для круизных судов, стремящихся обеспечить пассажирам приятное плавание, но от этого меньше пользы для грузовых судов.. Поскольку судам требуется электричество, даже когда они не на ходу, то, что все двигатели вырабатывают электричество, сокращает количество необходимых двигателей по сравнению с более традиционными схемами, в которых один пул двигателей обеспечивает электричество, а другой пул двигателей обеспечивает движение, снижая капитальные затраты и затраты на техническое обслуживание. ^[1]^[3]

Типичная интегрированная электрическая силовая установка на более крупных (например, круизных судах) и военно-морских судах включает в себя как дизельные генераторы, так и газовые турбины. На небольших судах (которые составляют большинство судов IEP) двигатели обычно просто дизельные. К преимуществам газовых турбин можно отнести гораздо меньший вес. ^[1]^[4] и меньший размер ^[1], чем у дизелей аналогичной мощности, и гораздо меньший уровень шума и вибрации , ^[4]но они эффективны только при максимальной мощности или около нее. Дизель-генераторы обладают преимуществом высокого КПД в широком диапазоне уровней мощности. Использование их в комбинации позволяет получить преимущества полного диапазона эксплуатационной эффективности, бесшумного режима работы с низким уровнем вибрации и некоторого снижения веса и объема по сравнению с компоновкой, работающей только на дизельном топливе. На военно-морских судах обычно используется пул дизельных генераторов для обеспечения базовой нагрузки и мощности, достаточной для достижения крейсерской скорости. Газовые турбины используются для обеспечения пиковой мощности на более высоких скоростях и могут потребоваться для работы систем вооружения с высокими требованиями к мощности. На пассажирских судах для быстрого движения используются одна или несколько газовых турбин. Дизели обеспечивают надежное резервирование и эффективный источник электроэнергии в порту, на якоре или дрейфе.

Дизель-электрическая система представляет собой интегрированный электрический силовой установки , в которой не используются газовые турбины и все двигатели дизельные.

Турбина-электрическая система также возможно с помощью генераторов газовых турбин. Некоторые яхтыиспользовать только газовые турбины для интегрированного электрического движения без каких-либо дизельных двигателей. Если электрическая тяга используется через электродвигатель на валу или интегрирована в главный редуктор, приводящий вал, большая доступная мощность реализуется быстрее, чем при использовании дизелей. Кроме того, система привода двигателя с постоянными магнитами на валу, также использующая первичные двигатели газовой турбины на главном редукторе, также может обеспечивать электроэнергию, когда приводится в движение первичными двигателями. Электродвигатели с постоянными магнитами на валу обеспечивают движение на более низких скоростях с помощью бортовой газовой турбины или дизеля для выработки электроэнергии при значительной экономии топлива. Если проанализировать широкое использование автопарка, со временем будут реализованы значительные логистические преимущества. По сравнению с дизельным двигателем он увеличивает гибкость, универсальность и эффективность.с возможностью преобразования для более быстрого обеспечения тяги или электроэнергии, в зависимости от ситуации.

Уменьшение загрязнения [ править ]

В Норвегии газо-электрическая гибридная силовая установка используется во флоте полностью электрических и гибридных паромов , пересекающих фьорды. Способные развивать скорость 17-18 узлов, эти суда сокращают общее количество NO _x на 8 000 тонн в год и выбросы CO ₂ на 300 000 тонн в год. Экономя миллион литров дизельного топлива в год на пароме, паромы заряжают свои аккумуляторы за ночь и пополняют их с берега в каждом порту захода. ^[5]^[6]^[7]

Список кораблей IEP [ править ]

Эсминец Type 45 ( Королевский флот )
Эсминец класса Zumwalt ( ВМС США )
RMS Queen Mary 2 ( Cunard Line )
Сухогруз класса Lewis and Clark (ВМС США)
Авианосец класса Queen Elizabeth (Королевский флот)
Хуан Карлос I с левым рулем (ВМС Испании)
Canberra -class LHD (ВМС Австралии)
Ширасе ( Японские морские силы самообороны )
Океанографический корабль класса "Ничинан" (Японские морские силы самообороны )
Океанографический корабль класса "Шоунан" (Японские морские силы самообороны )
Гидрографическое судно типа Leeuwin ( Королевский флот Австралии )

См. Также [ править ]

Электрическая лодка
Система распределения постоянного тока (судовая двигательная установка)

Ссылки [ править ]

^ a b c d Д-р Тимоти Дж. Маккой и д-р Джон В. Эми-младший "Современное состояние интегрированных электроэнергетических и двигательных систем и технологий на кораблях" (PDF) . Американское общество морских инженеров. Архивировано из оригинального (PDF) 18 июля 2014 года . Проверено 10 сентября 2012 .
^ a b [1] ^{[ мертвая ссылка ]}
^ a b c d "Эсминец Тип 45 (класса" D) " . Архивировано из оригинального 31 августа 2012 года . Проверено 10 сентября 2012 года .
^ а б «Преимущества газотурбинных двигателей» . Яхтенный журнал. 2011-01-25 . Проверено 10 сентября 2012 .^{[ мертвая ссылка ]}
^ "Тоска по чистому воздуху в норвежских фьордах" . BBC. 4 апреля 2017.
^ «Торгхаттен Норд выбрал дизайн Multi Maritime» . Multi Maritime. Архивировано из оригинального 26 февраля 2018 года . Проверено 4 апреля 2017 года .
^ Brakstad, Томас (8 ноября 2018). "Эль-ферха Ампере хар но кёйрд тильсваранде секс гонгер рундт йорда {Шесть раз по всему миру}" . NRK (норвежский нюнорск) . Проверено 28 марта 2019 .

[ASNE-1] Д-р Тимоти Дж. Маккой и д-р Джон В. Эми-младший "Современное состояние интегрированных электроэнергетических и двигательных систем и технологий на кораблях" (PDF) . Американское общество морских инженеров. Архивировано из оригинального (PDF) 18 июля 2014 года . Проверено 10 сентября 2012 .

[Converteam-2] [1] ^{[ мертвая ссылка ]}

[NavyMatters-3] "Эсминец Тип 45 (класса" D) " . Архивировано из оригинального 31 августа 2012 года . Проверено 10 сентября 2012 года .

[YachtingMagazine-4] а б «Преимущества газотурбинных двигателей» . Яхтенный журнал. 2011-01-25 . Проверено 10 сентября 2012 .^{[ мертвая ссылка ]}

[5] "Тоска по чистому воздуху в норвежских фьордах" . BBC. 4 апреля 2017.

[6] «Торгхаттен Норд выбрал дизайн Multi Maritime» . Multi Maritime. Архивировано из оригинального 26 февраля 2018 года . Проверено 4 апреля 2017 года .

[7] Brakstad, Томас (8 ноября 2018). "Эль-ферха Ампере хар но кёйрд тильсваранде секс гонгер рундт йорда {Шесть раз по всему миру}" . NRK (норвежский нюнорск) . Проверено 28 марта 2019 .

[1]