Перейти к содержимому

Сайты портала: Клуб речных туристовВодные пути РоссииРоссийские речные судаКруизное информационное агентствоРечной флотГид по морским круизамМорской флот СССР"Флот и Круизы. Вестник Инфофлота"Речные круизы от компании "Инфофлот"РетрофлотФотоколлекцияФотографии из круизовРечная СтаринаМорские круизы от компании "Инфофлот"
Лента новостей: Новости флота и круизов в России и мире

Фотография

Дизель-электроходы. Их преимущества и недостатки


  • Авторизуйтесь для ответа в теме
Сообщений в теме: 457

#21 Алексей Мошков

Алексей Мошков

    Тоже мне, энтузиаст...

  • Посетители
  • PipPipPipPipPipPip
  • 2 168 сообщений
  • Регистрация: 26-Июль 09

Отправлено 06 Май 2010 - 13:56

Нельзя брать старые суда и рассуждать о них. КЭ2 была переоборудована еще в середине 80-х гг. С того времени набор игрушек в электродвижении концептуально поменялся.

Я вспомнил, что в книжке "морские пассаажирские суда" написано, что и "Финджет" был таже переоборудован. Газовые турбины оставили, но добавили 2 электромотора и 2 диель - генератора, обеспечивающих ход до 19 узлов. Интересно, турбины и электродвижение могли действовать совместно?
А обсуждать интересно и старые и новые суда, лишь бы были достоверные данные.

#22 Алексей Мошков

Алексей Мошков

    Тоже мне, энтузиаст...

  • Посетители
  • PipPipPipPipPipPip
  • 2 168 сообщений
  • Регистрация: 26-Июль 09

Отправлено 07 Май 2010 - 10:54

Я вспомнил, ещё из известных судов электроходами были "Обь", "Балтика" и "Иосиф Сталин". "Нормандия", тоже электроход. Кстати, почему- то считается, что она была экономичнее первых "Королев". Из новых электроходами мне кажутся некоторые суда "Косты". По крайней мере то, что нарисовано на разрезе судна в рекламном проспекте отдалённо напоминает дизель - генераторы. А как устроен "Оазис"?
Ну и ещё существует много судов портфлота и специализированных где применяется электродвижение. Давайте обсудим реальные проекты, если кто знает подробности.

#23 traktor

traktor

    Любитель

  • Посетители
  • PipPipPip
  • 178 сообщений
  • Регистрация: 24-Июнь 08
  • Город:Нижний Новгород

Отправлено 07 Май 2010 - 11:35

[
Интересно, значит обороты "ходовых" ДГ должны быть постоянные, а регулирование скорости только за счёт возбуждения, чтобы 50 ГЦ соблюсти в "переменной" цепи, если только речь идёт действительно о генераторе собственных нужд, а не о маленьком генераторе - "постояннике"


Так на всех пароходах с электродвижением так и есть - первичный двигатель всегда молотит с одной скоростью. Хоть ГЭД переменного, хоть постояного. В первом случае для частоты 50 Гц, во втором для стабильности напряжения. А регулируют ток возбуждения генератора и двигателя. Можно порознь, а можно и совместно.
Книжек по "Сахалину" не видел. Всё у людей в головах. Дай Бог им доброго здоровья.
"-Ну, Боб, ты на славу потрудился".
Эту фразу шеф произносил в офисе, когда был особенно недоволен чьей-нибудь работой. Она принадлежала капитану супертанкера, который, взойдя на мостик увидел, что пьяный третий помощник, которого звали Боб, посадил судно на риф. Из-за этого в хрупкую экосистему влилось сто тысяч бареллей сырой нефти, исчезло несколько редких видов и по судебным искам было выплачено 10 миллиардов долларов. Cristopher T Buckley Boomsday

#24 Алексей Мошков

Алексей Мошков

    Тоже мне, энтузиаст...

  • Посетители
  • PipPipPipPipPipPip
  • 2 168 сообщений
  • Регистрация: 26-Июль 09

Отправлено 07 Май 2010 - 11:42

[
Интересно, значит обороты "ходовых" ДГ должны быть постоянные, а регулирование скорости только за счёт возбуждения, чтобы 50 ГЦ соблюсти в "переменной" цепи, если только речь идёт действительно о генераторе собственных нужд, а не о маленьком генераторе - "постояннике"


Так на всех пароходах с электродвижением так и есть - первичный двигатель всегда молотит с одной скоростью. Хоть ГЭД переменного, хоть постояного. В первом случае для частоты 50 Гц, во втором для стабильности напряжения. А регулируют ток возбуждения генератора и двигателя. Можно порознь, а можно и совместно.
Книжек по "Сахалину" не видел. Всё у людей в головах. Дай Бог им доброго здоровья.

А я думал, что если дизель - генератор тепловозый, то и регулирование может быть смешанное. а счёт возбуждения и оборотов. Но Алексей Сёмин прав: всё это - позавчерашний день, хотя тоже интересно.

#25 RAM

RAM

    Штурман

  • Посетители
  • PipPipPipPip
  • 950 сообщений
  • Регистрация: 22-Февраль 05
  • Город:MSK.РУ

Отправлено 07 Май 2010 - 17:46

Кстати насчет плюсов и минусов электродвижения. Вот самая эпичная "электричка" - "Нормандия". Я много читал про нее, мне очень интересно это судно. Так вот, прочитал что прорабатывались разные схемы энергетической установки, и принятая оночательно паро-турбо-электрическая по массогабаритным параметрам не уступала "классической" на те времена чисто турбинной. С одной стороны, конечно генераторы и гребные моторы весят немало, а с другой стороны - заметно уменьшена длина гребных валов (а они весят тоже немало для такой мощности + еще и подшипники, и кроме того длинные валы сложно уравновешивать), нет турбин заднего хода (они хоть и слабее переднего, но все равно приличные) и редукторов. Еще в плюсах - возможность 100% мощности на заднем ходу (обычно у паротурбинных установок 20-30%), ну про большую маневренность все и так знают.

Кстати, электрическую часть "Нормандии" делала хорошо известная всем железнодорожникам фирма Alstom. А некоторые механизмы - не мнее им известная Skoda. :D

И еще. Тут прочитал что ГЭУ "Нормандии" была на переменном токе. Интересно, как обороты двигателей регулировались тогда? Фазными роторами? Или частота тока менялась?

#26 Тюрин Антон

Тюрин Антон

    Тоже энтузиаст:)

  • Посетители
  • PipPipPipPipPip
  • 1 412 сообщений
  • Регистрация: 27-Январь 06
  • Город:Пермь

Отправлено 11 Май 2010 - 11:27

И еще: почему вообще эти суда сразу попали в разряд линейных, а не круизных, в отличие от 305 и 588 ?

Все эти суда проектировались линейными, т.е. на ТЛ, потом постепенно переоборудовались в туристические!
Жил был кот, котоpый жил миллион pаз.
Он умиpал миллион pаз и миллион pаз оживал.
Это был пpекpасный полосатый кот.
Миллион человек ласкали его, и миллион человек плакали, когда он умиpал.
А он не плакал. Hи pазу...(с)

#27 Алексей Мошков

Алексей Мошков

    Тоже мне, энтузиаст...

  • Посетители
  • PipPipPipPipPipPip
  • 2 168 сообщений
  • Регистрация: 26-Июль 09

Отправлено 12 Май 2010 - 10:21

Кстати насчет плюсов и минусов электродвижения. Вот самая эпичная "электричка" - "Нормандия". Я много читал про нее, мне очень интересно это судно. Так вот, прочитал что прорабатывались разные схемы энергетической установки, и принятая оночательно паро-турбо-электрическая по массогабаритным параметрам не уступала "классической" на те времена чисто турбинной. С одной стороны, конечно генераторы и гребные моторы весят немало, а с другой стороны - заметно уменьшена длина гребных валов (а они весят тоже немало для такой мощности + еще и подшипники, и кроме того длинные валы сложно уравновешивать), нет турбин заднего хода (они хоть и слабее переднего, но все равно приличные) и редукторов. Еще в плюсах - возможность 100% мощности на заднем ходу (обычно у паротурбинных установок 20-30%), ну про большую маневренность все и так знают.

Кстати, электрическую часть "Нормандии" делала хорошо известная всем железнодорожникам фирма Alstom. А некоторые механизмы - не мнее им известная Skoda. :)

И еще. Тут прочитал что ГЭУ "Нормандии" была на переменном токе. Интересно, как обороты двигателей регулировались тогда? Фазными роторами? Или частота тока менялась?

А Вы уверены, в том, что на"Нормандии" была "переменка"? Я читал, что после первых рейсов в числе прочих мер по борьбе с вибрациями пришлось поиграть с частотой вращения. Также, её увеличивали в попытке удержать рекорд скорости. А если мотор "переменник", у него вообще-то должны быть номинальные обороты. (600 с чем-то, 750, 900, 1450 и так далее...). Можно, конечно регулировать их сопротивлениями, но реостаты должны бвть очень здоровыми и сильно нагреваться. Да и с контакторами под такие большие токи - проблема. Мне кается, фазные кольца отпадают.
Возможно, генераторы - переменники просто меняли свои обороты, вот и получалась нужная частота... Правда, для получения заднего хода пришлось бы всё равно перекидывать две фазы, но при остановленном винте это сделать проще, не требуется дугогашение. Недостаток - невозможность остановить винт контратоком, что ни есть хорошо для манёвренности. Но зачем трансатлантику манёвренность? Вон, скока буксиров на старых фотках можно видеть, особенно, когда они швартуются в Нью - Йорке.
Две недели назад был в Париже, в морском музее продаются модельки Нормандии и Франса по 1386 евро, есть и книжки, но все они воспевают внутреннее убранство, я взял только про Франс, там хоть несколько страниц посвящено МКУ и расходам топлива на разных режимах. Может, у Вас в книжках есть фоты главных двигателей, генераторов? Вот мы бы и посмотрели, "Нормандия" - электричка постоянного или переменного тока.
Странно, дела давно минувших дней, а интересно. По идее, надо смотреть машины, на которых есть шанс прокатиться.

#28 RAM

RAM

    Штурман

  • Посетители
  • PipPipPipPip
  • 950 сообщений
  • Регистрация: 22-Февраль 05
  • Город:MSK.РУ

Отправлено 12 Май 2010 - 14:35

Я гдето читал, что если синхронный генератор возбуждать переменным током, то можно регулировать частоту. Может так и было, на роторе трехфазная обмотка, которая запитывается от вспомогательного электромашинного преобразователя? Хотя мне трудно тут идеи выдвигать, ибо знаний не хватает. А если на фазный ротор двигателя подавать переменное напряжение?

Фото "Нормандии" вообще на удивление мало встречается. Машины я не видел нигде. Впрочем, по другим лайнерам тоже не сильно много. Может в те времена это секретно было? чтоб конкуренты не пронюхали, ведь гонка вооружений огого была!

#29 Алексей Мошков

Алексей Мошков

    Тоже мне, энтузиаст...

  • Посетители
  • PipPipPipPipPipPip
  • 2 168 сообщений
  • Регистрация: 26-Июль 09

Отправлено 12 Май 2010 - 15:09

Я гдето читал, что если синхронный генератор возбуждать переменным током, то можно регулировать частоту. Может так и было, на роторе трехфазная обмотка, которая запитывается от вспомогательного электромашинного преобразователя? Хотя мне трудно тут идеи выдвигать, ибо знаний не хватает. А если на фазный ротор двигателя подавать переменное напряжение?

Фото "Нормандии" вообще на удивление мало встречается. Машины я не видел нигде. Впрочем, по другим лайнерам тоже не сильно много. Может в те времена это секретно было? чтоб конкуренты не пронюхали, ведь гонка вооружений огого была!

К сожалению не знаю ничего про возбуждение переменным током. У нас всегда генераторы возбуждались "постоянкой". На ротор двигателя подавать "переменку" точно не надо, она там сама вырабатывается когда мотор крутиться. А при помощи фазных колец часть тока можно отправить в сопротивления. Давайте так: прежде, чем выдвиать версии убедимся, что Нормандия действительно переменного тока. Ели Вы прочитали это в перевое, то возможно, что переменка была у неё "внутри". Как раз тогда происходил переход на "переменку" для собственных нужд. И уж если переводчик не ошибся, то подумаем как это может работать.

#30 Алексей Сёмин

Алексей Сёмин

    ****

  • Посетители
  • PipPipPipPipPipPipPip
  • 9 404 сообщений
  • Регистрация: 13-Февраль 04

Отправлено 12 Май 2010 - 15:14

Фото "Нормандии" вообще на удивление мало встречается. Машины я не видел нигде. Впрочем, по другим лайнерам тоже не сильно много. Может в те времена это секретно было? чтоб конкуренты не пронюхали, ведь гонка вооружений огого была!

Вовсе нет. Просто за давностью лет такие тонкости почти никого не интересуют. Есть книга проф. Лобач-Жученко 1936 г. "Электроходы" - там очень подробно описана ЭУ "Нормандии" да еще и с чертежами. Правда под рукой сейчас этой книжки нету.
ПЛАНИРУЙТЕ СВОЕ ПУТЕШЕСТВИЕ С НАМИ!
http://www.utl.in.ua/

#31 RAM

RAM

    Штурман

  • Посетители
  • PipPipPipPip
  • 950 сообщений
  • Регистрация: 22-Февраль 05
  • Город:MSK.РУ

Отправлено 12 Май 2010 - 15:20

Во, нашел во французской википедии:

• Les alternateurs
Les 4 alternateurs, dont la fonction était de convertir de l’énergie mécanique en énergie électrique, étaient chacun constitués d’un rotor (ou inducteur) avec 4 pôles magnétiques (2 pôles nord et 2 pôles sud) et d’un stator (ou induit) sur lequel se trouvent 3 bobinages, décalés l’un par rapport à l’autre de 120°. Le courant courant alternatif triphasé ainsi produit atteignait une tension de 6 000 V à une fréquence de 81 Hz. Étant couplés avec les turbines, les alternateurs tournaient à 2 430 tours/min et leurs puissance atteint 33 200 kW (soit 45 411 ch). Ils produisaient le courant alternatif distribué ensuiteaux moteurs par l'intermédiare des pupitres de contrôles.

• Les moteurs
Les moteurs, eux aussi au nombre de 4, avaient le rôle inverse des alternateurs (ils convertissaient l’énergie électrique en énergie mécanique). Leurs dimensions étaient de 6,50 m de hauteur, 8,00 m de longueur et 6,00 m de large. Ces moteurs développaient une puissance de 40 000 ch (soit 29 420 kW), avec capacité temporaire de 50 000 ch en cas d'urgence. Chaque moteur était constitué d’un stator et d'un rotor de 40 pôles magnétiques. Leurs pôles étant 10 fois plus nombreux que ceux des alternateurs, les moteurs tournaient 10 fois moins vite, donc à 243 tours/min maximum. Ces moteurs étaient asynchrones lors des manœuvres de démarrage, d’arrêt et d’inversion de marche, et synchrones en marche normale. En effet, un moteur asynchrone démarre seul sous l’effet du champ tournant produit par le stator, mais sa vitesse ne peut atteindre celle du champ tournant (ici de 243 tours/min) alors que le moteur synchrone, dont le rotor est excité (ou parcouru par un courant continu), avait besoin d’être entrainé pour démarrer (compte tenu des moyens de commande des machines électriques à cette époque), mais sa vitesse est toujours proportionnelle à la fréquence du champ tournant. On comprend donc le choix des ingénieurs de faire démarrer ces moteurs en asynchrone et tourner en synchrone pour la marche normale. Le changement de sens de rotation de ces moteurs se faisait par simple inversion des polarités du courant à l’arrivée aux moteurs, ce qui permettait à Normandie de « battre » en arrière avec 160 000 ch. Ces moteurs, parmi les plus grands jamais construits dans le monde, ont été produits, tout comme les turbo-alternateurs, par l’entreprise Alsthom de Belfort.


В английской такого нет, в русской маленкое упоминание. Таки она на переменном токе была.
Смысл понятен, щас буду вникать. Правда мои познания во французском весьма поверхностны, но постараюсь. Переводчиком пользоваться не хочу.

Короче, генераторы были тупо синхронные, с 4 парами полюсов. 6 КВ/81 Гц. Двигатели были какие-то хитрые, с 40 парами полюсов (получался как бы "электрический редуктор", с коэфициентом редукции 1:10), синхронно-асинхронные. На полных газах они были синхронные, а в режиме частичной мощности - асинхронные. Правда не врублюсь, как это переключалось

#32 traktor

traktor

    Любитель

  • Посетители
  • PipPipPip
  • 178 сообщений
  • Регистрация: 24-Июнь 08
  • Город:Нижний Новгород

Отправлено 13 Май 2010 - 07:39

Возможно, генераторы - переменники просто меняли свои обороты, вот и получалась нужная частота...


Так вот просто. Это значит надо менять скорость вращения первичного двигателя (дизеля, турбины). А в чём же смысл тогда всего электродвижения? Оно и затевалось для того чтобы регулировать скорость вращения только с помощью электричества.

На ротор двигателя подавать "переменку" точно не надо, она там сама вырабатывается когда мотор крутиться. А при помощи фазных колец часть тока можно отправить в сопротивления.

Есть сложные каскадные схемы - в них фазный ротор тоже подключается в сеть, либо через выпрямитель + инвертор - это асинхроный вентильный каскад, либо через машинный преобразователь - суть идеи - регулирование скорости, воздействуя на частоту тока в роторе.

ДА статья по французки хорошая написана. Похоже что двигатели действительно 40 полюсные - синхронные. Частота вращения 60*81/20 = 243 об/мин. НА полных газах двигатели работали как синхронные. Для меньшей скорости, с них снимали возбуждение - как известно невозбуждённый синхроник- это асинхронный двигатель. Механическая характеристика у него получается с наклоном.
Только всё равно где то они регулировали частоту. ПОйду книжку по электродвижение почитаю. Про историю вопроса так сказать. Эх в КБ из которого я уволился книжек много было.
"-Ну, Боб, ты на славу потрудился".
Эту фразу шеф произносил в офисе, когда был особенно недоволен чьей-нибудь работой. Она принадлежала капитану супертанкера, который, взойдя на мостик увидел, что пьяный третий помощник, которого звали Боб, посадил судно на риф. Из-за этого в хрупкую экосистему влилось сто тысяч бареллей сырой нефти, исчезло несколько редких видов и по судебным искам было выплачено 10 миллиардов долларов. Cristopher T Buckley Boomsday

#33 traktor

traktor

    Любитель

  • Посетители
  • PipPipPip
  • 178 сообщений
  • Регистрация: 24-Июнь 08
  • Город:Нижний Новгород

Отправлено 13 Май 2010 - 07:55

http://www.korabel.r...operedacha.html
"-Ну, Боб, ты на славу потрудился".
Эту фразу шеф произносил в офисе, когда был особенно недоволен чьей-нибудь работой. Она принадлежала капитану супертанкера, который, взойдя на мостик увидел, что пьяный третий помощник, которого звали Боб, посадил судно на риф. Из-за этого в хрупкую экосистему влилось сто тысяч бареллей сырой нефти, исчезло несколько редких видов и по судебным искам было выплачено 10 миллиардов долларов. Cristopher T Buckley Boomsday

#34 Алексей Сёмин

Алексей Сёмин

    ****

  • Посетители
  • PipPipPipPipPipPipPip
  • 9 404 сообщений
  • Регистрация: 13-Февраль 04

Отправлено 13 Май 2010 - 08:45

Перенесу эту интереснейшую статью на наш форум:

ВРШ или ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧА

Активизация транспортной деятельности в Арктике, появление на трассах СМП новых судоходных компаний, слабо осведомлённых в арктическом судоходстве, вызвало всплеск интереса к дизельным арктическим ЛЕДОКОЛам. Они рассматриваются альтернативой ледоколам с АЭУ, которые, по мнению руководства этих компаний, чересчур дороги.Появились и новые специалисты по проектированию ледоколов и не только, которые «новинками» и «нетрадиционными» решениями заинтересовали упомянутое руководство. На эту ситуацию наложилось изобретение винто - рулевого комплекса «AZIPOD» финскими специалистами, которые тоже практически не знали Арктики. В своей деятельности по проектированию ледоколов по заказам СССР они руководствовались Техническими заданиям, разработанными в научно-исследовательских коллективах Союза, отлично знавших условия арктического судоходства и особенности эксплуатации ледоколов, а также судов ледового плавания. Этот ОПЫТ был похерен, и произошло как по Писаниям – один слепец повёл другого.
Для неискушённого читателя надо объяснить, что представляет собой «AZIPOD». Название произошло от двух английских слов – azimuth (азимутальный) и pod (стручок). Это устройство состоит из гондолы, вмещающей гребной электродвигатель, на валу которого сидит ГРЕБНОЙ ВИНТ. Устройство способно вращаться на 3600, что улучшает управляемость судов.
Надо заметить, что история с «AZIPOD»’ом полна чудес, и, прежде всего непонятно, как он стал новинкой и «революционным» техническим решение – ведь по своей сути это тот же давно известный активный РУЛЬ. Кроме того, разработчики этого комплекса утверждают, что он позволяет достичь высокой ледопроходимости судов при движении кормой вперёд за счет обмыва корпуса водой от винта и снижения сопротивления трения льда о корпус. Этот приём они перехватили у Ю. С. Кучиева, который один раз размыл торос винтами ледокола, но в какой степени этот эффект имеет место при работе в сплошных ровных льдах? Зато экспериметально установлено, что существует обратный эффект - тяга носовых винтов на ~ 20% ниже кормовых. Кроме того, известно, как хорошо ломаются носовые винты. Поэтому выгода такого способа преодоления льда сомнительна.
Перечисленные выше факторы явились причиной распространения ВРК «AZIPOD» на ледоколах, спроектированных молодыми проектными коллективами, которые слышали, что на ледоколах применяется электропередача, а тут ещё и повышение управляемости, которое тоже не вредит. В результате применение на ледоколах ВРК «AZIPOD» стало поветрием. Они установлены даже на танкерах ледового плавания при том, что ещё в середине прошедшего века ТРАНСПОРТНЫЕ СУДА строились с простой дизельной установкой с малооборотными и со среднеоборотными двигателями. Ссылка на необходимость хорошей маневренности челночных танкеров для работы на морской платформе несостоятельна, так как для ШВАРТОВки больших судов всегда использовались суда вспомогательного флота, поскольку это значительно дешевле. Новые проектанты пошли дальше – они установили по две колонки с «AZIPOD»’ом, которые повредятся при первом же сжатии даже в средней по тяжести ледовой обстановке. Это подтвердилось на ледоколе «Варандей» мощностью 23 МВт с двумя ВРК. Вскоре после начала работы он вышел из строя, и был направлен в ремонт.
Надо всё же сказать, что примерно до конца 70- х годов действительно единственно приемлемыми на ледоколах считались дизель – электрические установки ввиду их достоинств – большой крутящий момент при взаимодействии гребных винтов со льдом и быстрый реверс. Однако электропередача имеет существенные недостатки – высокая стоимость в изготовлении и эксплуатации, более низкий, чем при прямой передаче, КПД, увеличение численности экипажа за счёт группы электродвижения.
Исследованиями специалистов ЦНИИ Морского флота, ЦНИИ им. ак. А.Н.Крылова и других коллективов была показана возможность и целесообразность применения на ледоколах чистой дизельной установки с прямой передачей мощности на ВИНТ РЕГУЛИРУЕМОГО ШАГА (ВРШ). Эти винты обеспечивают быстрое изменение величины упора и хороший реверс, кроме того, у них одинаковые упоры при работе на передний и задний ход. При маневрировании ледоколов во время околки и в других случаях быстрый реверс может спасти от неприятностей. Такая установка имеет меньшее количество элементов - отсутствует генератор, электродвигатель и система коммутации больших габаритов, массы и стоимости. Вследствие этого дизельная установка мощностью 20 – 25 МВт дешевле дизель-электрической на $ 10 – 15 млн. в ценах конца 70 – х, когда выполнялось обоснование целесообразности применения ВРШ. Что касается управляемости, то на многовальных ледоколах она и так удовлетворительна, и судоводители управляют этими многотысячетонными махинами при околках с филигранной точностью.
Примерами применения дизельной установки с ВРШ со среднеоборотными дизелями служат построенные в 1982 -86 г.г. ледоколы типа «Мудьюг», а также ледокол «Владимир Игнатюк». Такая же установка применена на сухогрузных судах ледового плавания типа «Норильск», построенных в конце прошлого века. Установка с малооборотным дизелем и ВРШ применена на арктическом судне снабжения «Иван Папанин». Паротурбинная установка с ВРШ применена на атомном лихтеровозе «Севморпуть». Все эти установки показали высокую надёжность и экономичность в эксплуатации.
Взвесив все обстоятельства можно сделать вывод о бесперспективности применения дизель – электрических установок на ледоколах мощностью 20 – 30 МВТ и судах ледового плавания.



Климашевский С.Н.

Корабел.ру
ПЛАНИРУЙТЕ СВОЕ ПУТЕШЕСТВИЕ С НАМИ!
http://www.utl.in.ua/

#35 traktor

traktor

    Любитель

  • Посетители
  • PipPipPip
  • 178 сообщений
  • Регистрация: 24-Июнь 08
  • Город:Нижний Новгород

Отправлено 13 Май 2010 - 09:12

Возможно, генераторы - переменники просто меняли свои обороты, вот и получалась нужная частота...

Так вот просто. Это значит надо менять скорость вращения первичного двигателя (дизеля, турбины). А в чём же смысл тогда всего электродвижения? Оно и затевалось для того чтобы регулировать скорость вращения только с помощью электричества.


Товарищи. а я был не прав. Поскольку на Нормандии были турбогенераторы, то вот в книжке написано -

" Паровые турбины позволяют регулировать частоту генераторов и скорость электродвигателей в пределах от 100% до 25%"

К.А. Чекунов Судовые электроприводы и электродвижение судов

Опять же на "Нормандии" 4 вала. Возможен режим частичной работы для малых ходов.
"-Ну, Боб, ты на славу потрудился".
Эту фразу шеф произносил в офисе, когда был особенно недоволен чьей-нибудь работой. Она принадлежала капитану супертанкера, который, взойдя на мостик увидел, что пьяный третий помощник, которого звали Боб, посадил судно на риф. Из-за этого в хрупкую экосистему влилось сто тысяч бареллей сырой нефти, исчезло несколько редких видов и по судебным искам было выплачено 10 миллиардов долларов. Cristopher T Buckley Boomsday

#36 Алексей Мошков

Алексей Мошков

    Тоже мне, энтузиаст...

  • Посетители
  • PipPipPipPipPipPip
  • 2 168 сообщений
  • Регистрация: 26-Июль 09

Отправлено 14 Май 2010 - 21:35

Во, нашел во французской википедии:

• Les alternateurs
Les 4 alternateurs, dont la fonction était de convertir de l’énergie mécanique en énergie électrique, étaient chacun constitués d’un rotor (ou inducteur) avec 4 pôles magnétiques (2 pôles nord et 2 pôles sud) et d’un stator (ou induit) sur lequel se trouvent 3 bobinages, décalés l’un par rapport à l’autre de 120°. Le courant courant alternatif triphasé ainsi produit atteignait une tension de 6 000 V à une fréquence de 81 Hz. Étant couplés avec les turbines, les alternateurs tournaient à 2 430 tours/min et leurs puissance atteint 33 200 kW (soit 45 411 ch). Ils produisaient le courant alternatif distribué ensuiteaux moteurs par l'intermédiare des pupitres de contrôles.

• Les moteurs
Les moteurs, eux aussi au nombre de 4, avaient le rôle inverse des alternateurs (ils convertissaient l’énergie électrique en énergie mécanique). Leurs dimensions étaient de 6,50 m de hauteur, 8,00 m de longueur et 6,00 m de large. Ces moteurs développaient une puissance de 40 000 ch (soit 29 420 kW), avec capacité temporaire de 50 000 ch en cas d'urgence. Chaque moteur était constitué d’un stator et d'un rotor de 40 pôles magnétiques. Leurs pôles étant 10 fois plus nombreux que ceux des alternateurs, les moteurs tournaient 10 fois moins vite, donc à 243 tours/min maximum. Ces moteurs étaient asynchrones lors des manœuvres de démarrage, d’arrêt et d’inversion de marche, et synchrones en marche normale. En effet, un moteur asynchrone démarre seul sous l’effet du champ tournant produit par le stator, mais sa vitesse ne peut atteindre celle du champ tournant (ici de 243 tours/min) alors que le moteur synchrone, dont le rotor est excité (ou parcouru par un courant continu), avait besoin d’être entrainé pour démarrer (compte tenu des moyens de commande des machines électriques à cette époque), mais sa vitesse est toujours proportionnelle à la fréquence du champ tournant. On comprend donc le choix des ingénieurs de faire démarrer ces moteurs en asynchrone et tourner en synchrone pour la marche normale. Le changement de sens de rotation de ces moteurs se faisait par simple inversion des polarités du courant à l’arrivée aux moteurs, ce qui permettait à Normandie de « battre » en arrière avec 160 000 ch. Ces moteurs, parmi les plus grands jamais construits dans le monde, ont été produits, tout comme les turbo-alternateurs, par l’entreprise Alsthom de Belfort.


В английской такого нет, в русской маленкое упоминание. Таки она на переменном токе была.
Смысл понятен, щас буду вникать. Правда мои познания во французском весьма поверхностны, но постараюсь. Переводчиком пользоваться не хочу.

Короче, генераторы были тупо синхронные, с 4 парами полюсов. 6 КВ/81 Гц. Двигатели были какие-то хитрые, с 40 парами полюсов (получался как бы "электрический редуктор", с коэфициентом редукции 1:10), синхронно-асинхронные. На полных газах они были синхронные, а в режиме частичной мощности - асинхронные. Правда не врублюсь, как это переключалось

Спасибо. Моих познаний в французском, ограничивающизхся словами "сильвупле, плиз корнет на метро, быстро" также недостаточно, но по цифирькам вроде получается так: Генераторы - переменники. Если при 1450 оборотах у нас получилась бы частота 50 ГЦ, то при 2430 наверное и будет 81 ГЦ. Уж не знаю, как генераторы возбуждались, оставим этот вопрос, но с моторами всё ясно. Чем больше полюсов, тем меньше оборотов. Эта закономерность широко применяется и сейчас. Например, мотор - переменник на 50 ГЦ может иметь 2800, 1450, 750 и 600 оборотов и так далее... Установка никак не переключалась, изменение частоты вращения двигателей изменялась путём изменения частоты вращения турбогенераторов и соответственно, вырабатываемой ими частоты.
Теперь о "синхронно - асинхронных" моторах. Когда турбогенераторы увеличивали обороты, винт оказывал сопротивление, и его частота вращения, а следовательно и частота вращения ротора сильно отставали от частоты, которую мог бы развить электромотор в номинальном режиме. Получалось проскальзывание, как в современных асинхронных моторах. Ну а когда частоту хоть 81 герц, хоть 50 держали долгое время, судно успевало разогнаться, нагрузка на винты падала и они вместе с роторами разгонялись до более - менее синхронной частоты. Проскальзывание очень сильно уменьшалось. Вот и наверное считали их условно синхронными в том смысле, что не моторы синхронные, а мало проскальзывания получается. Надо уточнить с переводом.
Преимущества такой схемы - жёсткая зависимость обороты турбогенератора - обороты винта. Никаких разносов при оголении винтов, либо при потере лопастей быть не может. Ведь если с "переменника" снять нагрузку, он будет вращаться практически с той же частотой, с какой работал под нагрузкой. А "постоянник" пойдёт в разнос. Далее - круговой огонь на коллекторе, либо выскакивание деревянных клинов, которыми крепиться обмотка якоря и его ралохмачивание с последующим коротким замыканием и пожаром. Поэтому с точки зрения защиты электрических машин такая схема лучше.
Недостатки: 1- слишком сложный и дорогой в изготовлении электромотор, в котором к тому же в отличие от "постоянника" невозможно что-то отремонтировать вне заводских условий.
2 - Непонятки с малыми оборотами. По опыту общения с разными дизель - генераторами на железной дороге могу сказать, что если на больших оборотах бывает что генератор - переменник даже сам возбуждается, без посторонней помощи, то чем ниже обороты, тем больше необходимый ток возбуждения. В конце концов, при очень маленьких оборотах генератор вообще перестаёт вырабатывать ток. Ну, это как в автомобилях. Там же тоже "переменники". У кого на пульте есть ампермер или вольтметр могут наблюдать прекращение зарядки на малых оборотах по их показаниям, у кого нет - любоваться лампочкой "разрядка АКБ". То есть, "самый малый вперёд" у Нормандии был не бесконечно малым. А вот если бы оборудование было постоянного тока, где регулировать напряжение можно не только частотой, но и возбуждением генератора и двигателя то можно было бы получить любую частоту вращения, хоть 1 об/мин. Другое дело, что это не имело практического смысла.
3 вопрос - задний ход. Если с дачей заднего хода при остановленном винте и неподвижном судне всё понятно: когда нет напряжения и тока переключаются 2 фазы между турбогенератором и электродвигателем, после чего мотор крутиться в обратную сторону, то с чем, как остановить "контратоком" винт, не очень. Механические тормоза кажется отпадают. Уж очень большую энергию придётся гасить в колодках.
Электроторможение? Чтобы плавно тормозить электродвигателем, его нужно возбудить. Ток возбуждения требуется очень большой. Например, на подъёмных кранах блок сопротивлений, который регулирует ток возбуждения "переменного" электромотора при опускании груза бывает дымиться. Ток в нём вполне сравним с током, возникающим при работе двигателя. Если говорить в цифрах, то ток возбуждения электродинамического тормоза грузовика "Форд Карго" (это турецкий аналог Камаза) на последней позиции - 160 ампер. А грузовик по массе далеко не пароход. Где взять такой приличный ток и на длительное время? Из бортовой сети? Вряд ли. Мощи не хватит. А ведь ещё есть сложности с работой гигантских контакторов, с дугогашением. Но даже, если бы нам удалось остановить винт электрическим торможением и удержать в неподвижности механическиим тормозом, то ток, возникающий при запуске двигателя в обратную сторону был бы огромным, как и у любого "переменника". Другое дело, что в случае с неподвижным судном зону больших токов и малых оборотов можно быстро пройти, то при попытке остановить паротурбоэлектроход контратоком винт и электромотор будут долгое время работать в недопустимой зоне. А "переменник" гораздо больше чем постоянник чуствителен к перегрузкам.
Возможно, самым лучшим выходом были бы турбины заднего хода. Ведь, если возбдить мотор - переменник, он будет работать как генератор (ток для этого нужен не такой большой как при электродинамическом торможении) и передавать вырабатываемый ток на главный генератор, который будет стремиться раскрутиться. А сделать это ему не даст турбина заднего хода. Но и этот вариант не подходит по причине своей абсурдности.
В общем, как работала схема "Нормндии" в установившемся режиме (условно без проскальзывания) понятно, как в переходном (с проскальзыванием) тоже, как давать задний ход - тоже ясно, как использовать задний ход для остановки судна - не очень.
Будем рыть дальше?

#37 Алексей Мошков

Алексей Мошков

    Тоже мне, энтузиаст...

  • Посетители
  • PipPipPipPipPipPip
  • 2 168 сообщений
  • Регистрация: 26-Июль 09

Отправлено 14 Май 2010 - 22:35

Возможно, генераторы - переменники просто меняли свои обороты, вот и получалась нужная частота...


Так вот просто. Это значит надо менять скорость вращения первичного двигателя (дизеля, турбины). А в чём же смысл тогда всего электродвижения? Оно и затевалось для того чтобы регулировать скорость вращения только с помощью электричества.

На ротор двигателя подавать "переменку" точно не надо, она там сама вырабатывается когда мотор крутиться. А при помощи фазных колец часть тока можно отправить в сопротивления.

Есть сложные каскадные схемы - в них фазный ротор тоже подключается в сеть, либо через выпрямитель + инвертор - это асинхроный вентильный каскад, либо через машинный преобразователь - суть идеи - регулирование скорости, воздействуя на частоту тока в роторе.

ДА статья по французки хорошая написана. Похоже что двигатели действительно 40 полюсные - синхронные. Частота вращения 60*81/20 = 243 об/мин. НА полных газах двигатели работали как синхронные. Для меньшей скорости, с них снимали возбуждение - как известно невозбуждённый синхроник- это асинхронный двигатель. Механическая характеристика у него получается с наклоном.
Только всё равно где то они регулировали частоту. ПОйду книжку по электродвижение почитаю. Про историю вопроса так сказать. Эх в КБ из которого я уволился книжек много было.

Ну, полупроводники и инверторы можно отставить за давностью лет. Не было тогда их ещё. Электомашинные агрегаты, будь они установлены конечно бы помогли решить проблему с черезмерной валкостью Нормандии. Ведь по весу это ещё один электромотор и генератор для каждого электродвигателя. Да и КПД такой схемы: паровой котёл - турбина - генератор - мотор - генератор - мотор маловат, ведь в жару кпд электрических машин ниже 0,9. Всё это сложно, неэффективно и уязвимо.
По возбуждению электродвигателей - ток должен быть весьма значительный. Где его брать - непонятно. Бортовая сеть не потянет, городить отдельные возбудители как на тепловозах и "переменных" генераторах старых теплоходов тоже сложно, и неправильно в смысле КПД. Зачем мне отбирать 5 процентов мощности на возбуждение двигателей, и ещё сколько - нибудь на возбуждение генераторов? Да и регулирование частоты любым способом кроме изменения частоты вращения первичного генератора - потери. Сколько в тоннах мазута после каждого рейса обойдуться эти изыскания в электротехнике? Около 600, как мне кажется.
Нет, схема должна быть простая и эффективная. Вряд-ли были какие-то промежуточные преобразователи. Это понижение надёжности и КПД.
Самый главный вопрос мы упускаем из виду, рассматривая группу электродвижения Нормандии обособленно, как будто где-то там за переборкой есть неисчерпаемый как сеть Мосэнерго источник: ток поступает, а мы что хотим, то с ним и делаем. Если мы при постоянных оборотах турбин чего-то нарегулируем с моторами (любым способом), что нагрузка на них уменьшиться, то турбины захотят пойти в разнос. Конечно, расход пара придётся уменьшить. А куда мы денем тот пар, что вырабатывают котлы? Ведь дури в них не меньше, чем в ТЭЦ районного масштаба. Наверное все слышали рёв, который производит ТЭЦ при продувке или когда с неё внезапно снимается нагрузка. Пассажиров тоже заставим это слушать? Не стоит надеятся на конденсаторы, они конденсируют только отработанный пар, который теряет львиную часть своей энергии, вращая турбины. Но вот мы смогли через полчасика утихомирить котлы или снова дать нагрузку. Где взять воду для котлов?
Так что про необходимость вместе с уменьшением нагрузки снижать и паропроизводительность котлов не стоит забывать. А если мы всё равно регулируем первичный источник энергии, зачем лезть дальше и там устанавливать мотор - генераторы, возбудители, вентильные каскады и частотные преобразователи? Мы всё равно не сможем воспользоваться ими. При уменьшении нагрузки тотчас сорвёт предохранительные клапана котлов.
А вообще идея с разными способами регулирования частоты интересная, если бы не котлы. Про выпрямитель после фазных колец - я так извращался в одном большом контейнерном перегружателе. У меня маленьких трёхполюсных контакторов не было, но зато были большие, электровозные, однополюсные. Ну, через хвостатые диоды переменка, приходящая с фазных роторов группы из 6 моторов у меня выпрямлялась, а дальше сопротивления вводились не многими трёхполюсными контакторами, а одним большим. Новые люди долго не могли понять, откуда в трёхфазной цепи "постоянка".

#38 AAS

AAS

    Любитель

  • Посетители
  • PipPipPip
  • 184 сообщений
  • Регистрация: 24-Март 08
  • Город:Кстово Нижегородская область

Отправлено 15 Май 2010 - 08:18

В тему пара страничек из книги Осокина "Электрооборудование судов" с кратким описанием ГЭУ переменного тока и как раз турбоэлектрохода.
Мне кажется, турбина весьма инерционна на изменение частоты вращения, посему применялись на судах которые львинную долю времени шли на номинальном ходу, и особая маневренность им не к чему (в порту буксиры помогают). то есть при подходе к порту постепенно убавляли нагрузку, и сброса пара не требовалось. В случае необходимости экстренного сброса хода в море думаю что применяли аварийный сброс пара. Кстати, а может его сбрасывали в забортную воду?

Изображение
Изображение

#39 Алексей Мошков

Алексей Мошков

    Тоже мне, энтузиаст...

  • Посетители
  • PipPipPipPipPipPip
  • 2 168 сообщений
  • Регистрация: 26-Июль 09

Отправлено 15 Май 2010 - 23:52

В тему пара страничек из книги Осокина "Электрооборудование судов" с кратким описанием ГЭУ переменного тока и как раз турбоэлектрохода.
Мне кажется, турбина весьма инерционна на изменение частоты вращения, посему применялись на судах которые львинную долю времени шли на номинальном ходу, и особая маневренность им не к чему (в порту буксиры помогают). то есть при подходе к порту постепенно убавляли нагрузку, и сброса пара не требовалось. В случае необходимости экстренного сброса хода в море думаю что применяли аварийный сброс пара. Кстати, а может его сбрасывали в забортную воду?

Изображение
Изображение

Ну вот, стоило появиться достоверным сведениям и с Нормандией "покончено". Итак, пуск двигателей в работу - в асинхронном режиме, путём изменения возбуждения генератора. Преимущество - просто. Недостаток - значительный ток возбуждения, который требуется на малых оборотах, и невозможность их поддерживать долгое время. Впрочем, в этом не было необходимости, ведь на малых ходах она всё равно не управляется.
Разгон до номинальных оборотов и работа в "крейсерском" режиме- синхронные двигатели. Здесь я был не прав, отстаивая "асинхронники".
Зато я был прав насчёт торможения винта - "динамика".
Преимущества - не требуется дополнительных сопротивлений, так как возникший при вращении возбуждённого "постоянкой" асинхронного двигателя ток гаситься в его обмотках.
Недостатки - на возбуждение двигателя идёт "постоянка" большой велечины по току, которую нужно вырабатывать в отсутствие полупроводниковых выпрямителей мотор - генераторами (а это неправильно, таскать такой вес ради доли процента рабочего времени), которую трудно рвать (по сравнению с переменкой такого же тока и напряжения требуются более солидные контакторы), ну а самое главное - процентов 60 всех внезапных кончин электромоторов происходит именно в момент динамического торможения. То есть по нагреву такой режим весьма неблагоприятен для двигателя.
Также неблагоприятен пуск винта в обратную сторону при движущемся судне, после его останова, ведь нагрузки на генераторы идёт больше и режим выхода на заданные обороты винта длиться дольше по времени.
Вывод - электроход с передачей "переменно - переменного" тока и турбогенераторами (Нормандия) вовсе не обладает повышенной манёвренностью силовой установки. Главный козырь - отсутствие редукторов и значительное укорочение валопроводов.
По КПД - КПД каждой пары зубчатых колёс - 0,95. Кпд электрических машин несколько меньше, и колеблется от 0,86 (жара, нерасчётные режимы работы) до 0,93 (мороз, идеальные условия). Не стоит забывать и о том, что редуктор возможно был одноступенчатый, то есть с одной парой, зато электрических машин участвовало в процессе двое - генератор и мотор. Следовательно, 160 тысяч "лошадей" Нормандии надо умножать на 0,9, а затем ещё раз на 0,9. Только 4/5 вырабатываемой турбинами мощности попадут на винты, остальное пойдёт на нагрев электрических машин. Я бы сказал, что тип силовой передачи "Нормандии" в общем не способствует и её экономичности. Возможно, она была экономичнее и "дальнобойнее" "Королев" (Кстати, насколько?) за счёт более высоких параметров пара и меньшего числа котлов.
Кстати, что всякие БМРТ дизель - электроходы я даже не подозревал, спасибо за сведения.
Что дальше? Возможно, у кого-то есть сведения по турбоэлектроходам "Балтика" и "Иосиф Сталин". Они были постоянники или переменники? Как они работали? Насколько вообще был распространён постоянный ток? Ведь его легче регулировать.
А если нет, можно перейти к современности. Меня например очень интересует такой вопрос: несколько раз ездил на паромах Балтийского моря, и заметил, что все они одинаковые: 4 Гд, работающих парой через редуктор на 2 винта регулируемого шага, 4 дизель - генератора и два подруливающих устройства. Такова серия "Аморела - Изабелла и т д";, так устроена "Силья Европа, "Георг Отс", "Померания", "Перл оф Скандинавия". Кстати, утопшая "Эстония" тоже была такой. Но, возможно мне просто не повезло, и ещё сохранились где - нибудь электроходы. А может, новые паромы Колор Лайн, которые ходят в Германию из Осло с азиподами?

#40 AAS

AAS

    Любитель

  • Посетители
  • PipPipPip
  • 184 сообщений
  • Регистрация: 24-Март 08
  • Город:Кстово Нижегородская область

Отправлено 16 Май 2010 - 06:19

По материалам всё той же книги (выпуска 1982 г) к концу 70-х годов отечественный флот имел в своём составе более 500 судов с электродвижением, и "В СССР имеются только три пассажирских электрохода, работающие на переменном токе:"Россия", "Абхазия", и "Балтика". Построено рефрежираторное судно рыбопромыслового флота дизель-электроход "Октябрьск" с ГЭУ, работающем на переменном токе и ВРШ. Суда, подобные "Октябрьску", продолжают строить. Одновременно для СССР во Франции были построены промысловые суда типа "Наталия Ковшова" также с ГЭУ, работающие на переменном токе".
Про "Иосифа Сталина" конкретно не написано, но методом исключения, думаю, можно сделать вывод, что его ГЭУ на постоянном токе.




Количество пользователей, читающих эту тему: 1

0 пользователей, 1 гостей, 0 анонимных

Новости портала infoflot.ru

  • Идет загрузка новостей...

Яндекс цитирования Rambler's Top100