Улучшение электромагнитной совместимости судовой энергетической установки с помощью активного выпрямителя

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ 8
ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ 9
ВВЕДЕНИЕ 10
1 СУДОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА 12
1.1 Судовая энергетическая установка классификации и назначение 12
1.1.2 Главная энергетическая установка 14
1.1.3 Вспомогательная энергетическая установка 15
1.1.4 Электроэнергетические системы 16
2 ЕДИНАЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА 17
3 ОБЗОР АКТИВНЫХ ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ В СУДОВЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ 19
3.1 Обзор активных преобразователей 19
3.2 СЭЭС с СЭД двойного рода тока и вспомогательной СЭС переменного тока 26
3.3 ЕЭЭС и СЭД двойного рода тока с УВ 27
3.4 ЕЭЭС с СЭД переменного тока с ППЧ на базе НВ и АИ и трехобмоточными трансформаторами 28
3.5 ЕЭЭС и СЭД переменного тока с ППЧ по типу активный выпрямитель-автономный инвертор 29
4 МОДЕЛИРОВАНИЕ АКТИВНОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ В СОСТАВЕ С ГРЕБНЫМ ЭЛЕКТРОДВИЖИТЕЛЕМ 35
4.1 Описание среды моделирования 35
4.2 Разработка модели и исследование преобразователя частоты с активным выпрямителем и двухуровневым инвертором напряжения 35
4.3 Разработка модели макета активного выпрямителя напряжения в составе частотных преобразователей 39
4.4 Компьютерное моделирование типичной структуры ЕЭЭС и бестрансформаторных схем ЕЭЭС 41
4.5 Оценка качества тока ГЭД 42
4.6 Моделирование бестрансформаторной СЭЭС с многоуровневым АИН 46
4.7 Моделирование схемы СЭЭС с АВ 54
4.8 Анализ результатов моделирования 62
5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 64
5.1 Расчет затрат на проведение испытаний 64
4.2 Расчет стоимости материалов 64
5.3 Расчет основной заработной платы 65
5.4 Расчет дополнительной заработной платы 66
5.5 Расчет отчислений на социальные нужды 67
5.6 Расчет накладных расходов 67
6 ОХРАНА ТРУДА И ЭКОЛОГИЯ 69
6.1 Общие положения 69
6.2 Требования к производственным помещениям и зданиям 69
6.3 Требования к производственным процессам и оборудованию 70
6.4 Требования к отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха 70
6.5 Требование к организации рабочих мест 71
6.6 Требование к естественному и искусственному освещению 71
6.7 Требования к микроклимату и ионизации воздушной среды 72
6.8 Требования к шуму и вибрации 72
6.9 Требования к ионизирующим и неионизирующим излучениям 72
6.10 Требования к организации режима труда и отдыха 72
6.11 Требования по медицинскому обслуживанию пользователей с компьютером 73
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 75
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 76
Приложение А 80
Приложение Б 81

Весь текст будет доступен после покупки

В последние десять лет в судовых электроэнергетических системах и системах электродвижения находят все более широкое применения полупроводниковых преобразователей электроэнергии. Полупроводниковых преобразователей электроэнергии применяются в частотно-регулируемом электроприводе, включая гребной электропривод, комбинированные пропульсивные установки, вентильных генераторных агрегатах, в том числе валогенераторные установки, а также в устройствах питания с берега.
Применение ППЭ приводит к снижению качества электроэнергии в судовой сети, в частности к повышению коэффициента гармонических составляющих напряжения. Правилами Российского морского регистра судоходства (РС) регламентируются качество электроэнергии и ее максимальные искажения в судовой сети, что необходимо для правильного функционирования судового электрооборудования.
Для решения проблемы электромагнитной совместимости электрооборудования и повышения качества электроэнергии в судовой сети используют различные решения. В частности, к традиционным способам повышения качества электроэнергии относятся следующие: разделение электрических сетей с помощью электромашинных преобразователей, трансформаторов, дополнительной установки фильтр-компенсирующих устройств, подключение полупроводниковых преобразователей электроэнергии с помощью трехобмоточных трансформаторов, дополнительную установку вспомогательной электростанции для питания общесудовых приемников электроэнергии. Вместе с тем на современных судах решение проблемы может быть связано с применением полупроводниковых преобразователей электроэнергии на новой элементной базе, в частности активных выпрямителей, и применением СЭЭС с распределением электроэнергии на постоянном токе, в которых в качестве источников электроэнергии применяются вентильные генераторные агрегаты и вентильные статические источники электроэнергии.

Весь текст будет доступен после покупки

1 СУДОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА
Судовая энергетическая установка — бортовой комплекс систем и агрегатов судна, преобразующий первичную энергии органического (химического) или атомного топлива в тепловую энергию, с последующим частичным преобразованием её: а) в механическую энергию — потребную для приведения в действие движителя судна и бортовых механических систем и устройств; б) в электрическую энергию — потребляемую различными бортовыми системами, устройствами и аппаратурой.
Судовая энергетическая установка обеспечивает: потребные скорость хода, дальность плавания и маневренность судна; потребное функционирование систем бортового оборудования и вооружения; необходимые условия для нормальной жизнедеятельности экипажа.
1.1 Судовая энергетическая установка классификации и назначение
Судовой энергетической установкой называется комплекс технических средств для обеспечения движения судна с необходимой скоростью, выработки механической, тепловой, электрической энергии, и обеспечения этими видами энергии всех потребителей для безопасного и эффективного функционирования судна в соответствии с его типом и назначением. На рисунке 1 представлена структурная схема судовой энергетической установки.

Рисунок 1 – Структурная схема СЭУ
Судовые главные энергетические установки могут быть классифицированы по следующим признакам:
по роду топлива:
-работающие на природном органическом топливе;
-использующие ядерную энергию;
по роду рабочего тела:
- на паровые – в качестве рабочего тела используется водяной пар;
- газовые – в качестве рабочего тела используются продукты сгорания органического топлива или нагретый газ;
по типу главного двигателя:
- на дизельные;
- газотурбинные;
- паротурбинные;
- комбинированные;
по способу передачи мощности к движителям:
- с прямой (непосредственной) передачей;
- с механической (редукторной) передачей;
- с гидравлической передачей;
- с электрической передачей;
- с комбинированной передачей;
по числу валопроводов:
-на одновальные;
-многовальные;
по числу главных двигателей, работающих на один вал:
- на одномашинные;
- многомашинные;
по способу обеспечения реверса:
- с реверсивными главными двигателями;
- с реверсивными главными передачами;
- с реверсивным движителем (ВРШ и др.);
Элементы СЭУ, входящие в состав главной энергетической установки, называют главными: главные двигатели, главные электрогенераторы, главные передачи, главные насосные агрегаты и т.д.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Правила классификации и постройки морских судов. [Текст] — СПб.: Российский морской регистр судоходства, 2021.— Ч. XI. — 366 стр.
2. Правила технического наблюдения за постройкой судов и изготовлением материалов и изделий для судов. Ч. IV. [Текст] — СПб: Российский морской регистр судоходства, 2021. — 532 стр.
3. Руководство по техническому наблюдению за постройкой судов.— СПб: Российский морской регистр судоходства, 2021. — 523 стр.
4. Перспективы применения статических источников электроэнергии на судах с системами электродвижения [Текст] / А. В. Григорьев, Р. Р. Зайнуллин, С. М. Малышев // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2020.— Т. 12. — № 1.— С. 202– 213 стр.
5. Судовые комбинированные пропульсивные комплексы нового поколения [Текст] / А. В. Григорьев, Е. А. Глеклер // Морской вестник. — 2013. — № 2S (11). — С. 49-50 стр.
6. Судовая пропульсивная гибридная установка [Текст] / О.С. Хватов, И. А. Тарпанов // Вестник Волжской государственной академии водного транспорта. — 2013. — № 35.— С. 337–340 стр.
7. Судовые комбинированные пропульсивные установки [Текст] / А.В. Григорьев // Морской флот. — 2013. — № 2.— С. 50-52 стр.
8. Математическая модель судовой гибридной пропульсивной установки [Текст] / О.С. Хватов, О. А. Бурмакин, И. А. Тарпанов // Вестник Волжской государственной академии водного транспорта. — 2009. — № 27.— С. 150–154 стр.
9. Судовые комбинированные пропульсивные установки [Текст] / А. В. Григорьев, А.Ю. Попов, С. М. Малышев, Р. Р. Зайнуллин // Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства. — 2019. — № 56–57.— С. 106–114 стр.

Весь текст будет доступен после покупки