Интегрированная электрическая силовая установка

Интегрированная электрическая двигательная установка ( IEP ), полная электрическая двигательная установка ( FEP ) или интегрированная полная электрическая двигательная установка ( IFEP ) — это система морских двигательных установок , в которой газовые турбины или дизель-генераторы или оба они генерируют трехфазный ток. ^{[ 1 ]} электричество , которое затем используется для питания электродвигателей ^{[ 2 ]} вращение гребных винтов или водометных крыльчаток . Это модификация комбинированной дизель-электрической и газовой двигательной установки для судов , исключающая необходимость в сцеплениях и уменьшающая или исключающая необходимость в коробках передач. ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]} используя электрическую передачу, а не механическую передачу энергии, так что это последовательная гибридная электрическая силовая установка, а не параллельная .

Некоторые новые военные корабли с ядерными двигателями также используют разновидность IEP. Атомная электростанция производит пар для работы турбогенераторов; они, в свою очередь, приводят в действие электродвигатели.

Интегрированная система

Комбинированный морской движение
КОДОГ ЗВУК СПАТЬ КОДЛАГ ГОЛОСА КОСАГ КОГОГ КОГАГ Вы заставляете КАК IEP или IFEP

Устранение механической связи между двигателями и силовой установкой имеет ряд преимуществ, в том числе повышенную свободу размещения двигателей, ^{[ 3 ]} акустическая развязка двигателей от корпуса , что делает корабль менее шумным, а также уменьшает вес и объем. ^{[ 3 ]} Снижение акустической заметности особенно важно для военных кораблей, стремящихся избежать обнаружения, и для круизных судов, стремящихся обеспечить пассажирам приятное путешествие, но оно приносит меньшую пользу для грузовых судов . Поскольку судам требуется электричество, даже когда они не на ходу, наличие всех двигателей, производящих электроэнергию, уменьшает количество необходимых двигателей по сравнению с более традиционными схемами, в которых один пул двигателей обеспечивает электроэнергию, а другой пул двигателей обеспечивает движение, что снижает капитальные затраты и затраты на техническое обслуживание. ^{[ 1 ]}^{[ 3 ]}

Типичная интегрированная электрическая силовая установка на более крупных (например, круизных лайнерах) и военно-морских судах включает в себя как дизель-генераторы, так и газовые турбины. На небольших судах (которые составляют большинство судов IEP) двигатели обычно только дизельные. К преимуществам газовых турбин можно отнести гораздо меньший вес. ^{[ 1 ]}^{[ 4 ]} и меньший размер ^{[ 1 ]} чем у дизелей аналогичной мощности, и гораздо меньше шума и вибрации , ^{[ 4 ]} но они эффективны только при максимальной мощности или около нее. Дизельные генераторы имеют преимущество высокой эффективности в широком диапазоне уровней мощности. Их совместное использование позволяет получить полный диапазон эксплуатационной эффективности, бесшумный режим работы с низким уровнем вибрации и некоторое снижение веса и объема по сравнению с дизельным двигателем. На военно-морских судах обычно используется группа дизельных генераторов для обеспечения базовой нагрузки и достаточной мощности 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 плавания используются одна или несколько газовых турбин. Дизели обеспечивают надежное резервирование и эффективный источник электроэнергии в порту, на якоре или в дрейфе.

Дизель -электрическая система — это интегрированная электрическая силовая установка, в которой не используются газовые турбины и все двигатели дизельные.

Возможна также турбоэлектрическая система с использованием газотурбинных генераторов. На некоторых яхтах используются только газовые турбины для интегрированной электрической силовой установки без каких-либо дизельных двигателей. Если электрическая тяга используется с помощью электродвигателя на валу или встроена в главный редуктор, приводящий в движение вал, большая доступная мощность реализуется быстрее, чем при использовании дизелей. Кроме того, система привода двигателя с постоянными магнитами на валу, в которой также используются первичные двигатели газовой турбины на главном редукторе, также может обеспечивать электроэнергию при приведении в движение первичными двигателями. Электродвигатели с постоянными магнитами на валу обеспечивают движение на более низких скоростях за счет бортовой газовой турбины или дизельного двигателя, вырабатывающего электроэнергию, при значительной экономии топлива. Если проанализировать широкое использование автопарка, со временем будут реализованы значительные логистические преимущества. По сравнению с дизельным двигателем он повышает гибкость, универсальность и эффективность, обеспечивая возможность более быстрой трансформации для обеспечения движения или электрической энергии, в зависимости от ситуации.

Сокращение загрязнения

В Норвегии газоэлектрические гибридные силовые установки используются на парке полностью электрических и подключаемых к сети гибридных паромов, которые пересекают фьорды. Эти суда, способные двигаться со скоростью 17–18 узлов, сокращают общее количество выбросов 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 каждом пароме, паромы заряжают свои батареи в течение ночи и пополняют их от береговой энергии в каждом порту захода. ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}^{[ 7 ]}

Список кораблей IEP

DDG(X) ( ВМС США )
Эсминец Тип 45 ( Королевский флот )
Zumwalt Эсминец класса ( ВМС США )
RMS Queen Mary 2 ( Cunard Line )
«Льюис и Кларк» класса Сухогруз (ВМС США)
Queen Elizabeth класса Авианосец (Королевский флот)
Хуан Карлос I LHD ( ВМС Испании )
Canberra класса LHD ( Королевский флот Австралии )
Ширасе ( Морские силы самообороны Японии )
Океанографическое исследовательское судно класса Нитинан (Морские силы самообороны Японии)
Океанографическое исследовательское судно класса «Сёнан» (Морские силы самообороны Японии)
Гидрографический корабль класса Leeuwin (Королевский флот Австралии)
Десантный вертолетный док Тип 076 ( ВМФ НОАК )
INS Anvesh (A41) ( Индии Организация военно-морских и оборонных исследований и разработок )
Эсминцы проекта 18 (ВМС Индии) ^{[ 8 ]}

См. также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Д-р Тимоти Дж. Маккой и д-р Джон В. Эми-младший «Современное состояние интегрированных электроэнергетических и двигательных систем и технологий на судах» (PDF) . Американское общество военно-морских инженеров. Архивировано из оригинала (PDF) 18 июля 2014 года . Проверено 10 сентября 2012 г.
^ Jump up to: ^а ^б [1] ^{[ мертвая ссылка ]}
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д «Эсминец Тип 45 (класс «Д»)» . Архивировано из оригинала 31 августа 2012 года . Проверено 10 сентября 2012 г.
^ Jump up to: ^а ^б «Преимущества газотурбинных двигателей» . Яхтенный журнал. 25 января 2011 г. Проверено 10 сентября 2012 г. ^{[ мертвая ссылка ]}
^ «Тоска по чистому воздуху в норвежских фьордах» . Би-би-си. 4 апреля 2017 г.
^ «Torghatten Nord выбрала дизайн Multi Maritime» . Мульти Морской. Архивировано из оригинала 26 февраля 2018 года . Проверено 4 апреля 2017 г.
^ Бракстад, Томас (8 ноября 2018 г.). «Электрический паром «Ампер» уже совершил шесть кругов вокруг света {Шесть раз вокруг света}» . НРК (по-норвежски нюнорск) . Проверено 28 марта 2019 г.
^ «Индия и Великобритания близки к соглашению об электрической силовой установке для военных кораблей» . Индийский экспресс . 29 апреля 2024 г. Проверено 29 апреля 2024 г.

[ASNE-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Д-р Тимоти Дж. Маккой и д-р Джон В. Эми-младший «Современное состояние интегрированных электроэнергетических и двигательных систем и технологий на судах» (PDF) . Американское общество военно-морских инженеров. Архивировано из оригинала (PDF) 18 июля 2014 года . Проверено 10 сентября 2012 г.

[Converteam-2] Jump up to: ^а ^б [1] ^{[ мертвая ссылка ]}

[NavyMatters-3] Jump up to: ^а ^б ^с ^д «Эсминец Тип 45 (класс «Д»)» . Архивировано из оригинала 31 августа 2012 года . Проверено 10 сентября 2012 г.

[YachtingMagazine-4] Jump up to: ^а ^б «Преимущества газотурбинных двигателей» . Яхтенный журнал. 25 января 2011 г. Проверено 10 сентября 2012 г. ^{[ мертвая ссылка ]}

[5] «Тоска по чистому воздуху в норвежских фьордах» . Би-би-си. 4 апреля 2017 г.

[6] «Torghatten Nord выбрала дизайн Multi Maritime» . Мульти Морской. Архивировано из оригинала 26 февраля 2018 года . Проверено 4 апреля 2017 г.

[7] Бракстад, Томас (8 ноября 2018 г.). «Электрический паром «Ампер» уже совершил шесть кругов вокруг света {Шесть раз вокруг света}» . НРК (по-норвежски нюнорск) . Проверено 28 марта 2019 г.

[8] «Индия и Великобритания близки к соглашению об электрической силовой установке для военных кораблей» . Индийский экспресс . 29 апреля 2024 г. Проверено 29 апреля 2024 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]