Технический файл: Генераторы вала 101

May 16, 2023

2 июня 2023 г.

Yaskawa Environmental Energy / The Switch проливает свет на то, как эффективно производить электроэнергию на судах.

Корабль подобен плавучему городу, которому необходимо электричество для обеспечения жизнедеятельности и удобств на борту. Так как же генерировать электроэнергию, оставаясь мобильным? Этот вопрос стоял перед судоходной отраслью на протяжении более 150 лет, когда на переднем крае новой эры электричества внедрялись новые захватывающие технологии. Перенесемся в сегодняшний день: проблемы, связанные с производством электроэнергии на борту судов, снова возникли. Новые правила Международной морской организации, среди других новых протоколов, означают, что судовладельцы и операторы должны найти способы сократить выбросы и сделать свои суда более эффективными.

Движение является одной из очевидных областей, на которые следует обратить внимание, а также топлива, которые способствуют этому. Валогенераторы также играют ключевую роль в современной двигательной системе и поэтому также требуют тщательного изучения.

Движущая сила

Каждый может представить себе, как выглядит карданный вал и что он делает, но что такое валогенератор и как он помогает сократить расход топлива и выбросы? Мы снова вернулись к производству электроэнергии, но эти агрегаты, спрятанные внутри корпуса, не так загадочны, как могут показаться. Автономным генераторным установкам (генераторным установкам) для работы и производства электроэнергии необходим внешний источник топлива, и это обычно так и делается. через вспомогательный дизельный двигатель, отдельный от главного двигателя корабля.

Валогенераторы устраняют необходимость в генераторных установках и их вспомогательных двигателях, поскольку они подключаются непосредственно к карданному валу и вырабатывают электроэнергию, используя тяговый привод, уже подаваемый от главного двигателя. Поэтому их называют валогенераторами. Затем генераторные установки можно отключить, что позволяет экономить топливо и сокращать выбросы.

Кроме того, использование более крупного 2-тактного главного двигателя таким образом намного более эффективно, чем 4-тактные двигатели, которые обычно приводят в действие генераторные установки. Финская компания Yaskawa Environmental Energy / The Switch разработала систему, которая, по ее словам, может сократить расход топлива еще на 2–4% больше, чем обычные валогенераторы.

Центр испытаний больших приводов, где проверяют все машины ПМ перед отправкой на верфи. Изображение предоставлено Yaskawa Environmental Energy / The Switch

Немного истории

Первые валогенераторы были разработаны в 1960-х годах и заняли свое место рядом с генераторами, которые в предыдущие десятилетия выполняли работу по производству электроэнергии на борту судов.

Эти первые валогенераторы стали большим шагом вперед и уменьшили необходимость использования генераторных установок. Но был еще один существенный недостаток – они были напрямую связаны и с гребным валом корабля, и с сетью, но без преобразователя частоты между ними.

Это означало, что валогенератор был ограничен, поскольку он мог работать только с постоянной скоростью от двигательной установки корабля. Когда скорость корабля менялась, частота вырабатываемого электрического тока колебалась, что делало его непригодным для использования. Поэтому валогенератор пришлось отключить, освободив место генератору.

Эта проблема с частотой была решена в 1980-х годах, когда были представлены преобразователи частоты. Затем вало-генератор вступил в свои права, поскольку он мог справиться с любой скоростью от нуля до номинальной скорости корабля и подавать постоянную частоту в сеть корабля.

Обычный валогенератор и преобразователь частоты можно использовать в качестве единственного источника электроэнергии на борту судна или в качестве дополнения к генераторным установкам, снижая необходимость сжигания топлива.

Валогенераторы также можно использовать в качестве источника энергии для приведения в движение гребного винта на очень низких скоростях, что полезно при входе в порт для экономии выбросов. Кроме того, систему можно использовать для периодического увеличения мощности тяги до 15%, если это необходимо для преодоления льда или против сильного встречного ветра.