Валогенераторы используют следующие виды передачи вращающего момента и преобразования энергии: зубчатую, цепную, гидравлическую, электрическую, а также непосредственно встраиваются в линию гребного вала.
Валогенераторы и утилизационные турбогенераторы, а также их комбинации не влияют на число вспомогательных дизель-генератора судовой электростанции. Как правило, общее число дизель-генератора редко выбирают меньше трех.
Отметим основные требования, которым должна удовлетворять электростанция с валогенератор:
— обеспечение устойчивой работы установки при коротких замыканиях в сети;
— бесперебойное питание ответственных потребителей при резких (до 40 % в секунду) изменениях частоты вращения гребного вала;
— обеспечение питанием ответственных потребителей при внезапных остановках главного двигателя за счет автоматического запуска резервного питания и перевода нагрузки с валогенератор или утилизационный турбогенератор на дизель-генератора;
— поддержание напряжения и частоты в допустимых пределах в условиях нормальной работы энергетических установок при включении и отключении потребителей;
— обеспечение длительной параллельной работы валогенератора, утилизационный турбогенератор и автономных дизель-генератора.
Стоимость 1 кВт установленной мощности (200 кВт) для валогенератора с генератором, встроенным непосредственно в линию вала, на 18—24 % больше, чем при использовании промежуточной передачи. Несмотря на значительные габариты, массу и повышенную стоимость, генератор, встроенный непосредственно в линию вала с малооборотным дизелем, считается наиболее эффективным. Однако пока еще отсутствуют муфты для разобщения малооборотный дизель и валогенератор. Это препятствует созданию обратимых валогенератор на их основе (применительно к среднеоборотного дизеля такие установки созданы).
Зубчатая передача позволяет использовать генератор с более высокой частотой вращения и тем самым снизить его габариты и стоимость. При непосредственной установке в линию вала число полюсов валогенератора согласуется с частотой вращения главного двигателя. В случае промежуточной передачи для привода валогенератора применяют самовозбуждающиеся четырехполюсные синхронные (бесщеточные) генераторы. Если частота вращения винта регулируемого шага постоянная, их КПД ниже, а ge на главного двигателя выше, чем ge у главного двигателя при работе по винтовой характеристике. Поэтому использование валогенератора при постоянной частоте вращения приводит в ряде случаев к заметному повышению ge. Кроме того, выяснилась практическая невозможность обеспечения длительной параллельной работы валогенератора с дизель-генератора при волнении на море.
Применение валогенератора переменного тока в энергетических установок с винта фиксированного шага в последнее время основано на использовании тиристорных преобразователей частоты и обеспечивает длительную параллельную работу валогенератора и дизель-генератора. Валогенератора может вступать в работу, как только частота вращения гребного вала достигнет примерно (0,3?0,4) пном. Например, валогенератор мощностью 700 кВт, предназначенный для сопряжения с главного двигателя типа GFСА фирмы «Бурмейстер и Вайн» имеет габариты 2,4 ?3,4?2,8 м и массу около 14 т. На дизеле типа L ... GВ этой фирмы для уменьшения полной длины агрегата валогенератора мощностью 350 кВт монтируется вертикально (что обеспечивает размеры 2,1?1,75?2,9 м и массу 9 т).
|