Выбор типа системы электроснабжения судна (СЭС) для Арктики носит весьма актуальный характер в связи с широкой программой строительства судов ледового плавания и развитием новых технологий электроснабжения и электродвижения. Библиография по указанным вопросам достаточно обширная. В [1–7] приведены сведения по энергетике судов, источники [8–16] описывают средства традиционного электродвижения с использованием гребных винтов и электроснабжения с учетом преобразователей напряжения и накопителей электроэнергии. Литература [17–24] посвящена альтернативным судовым движителям на основе МГД или другим способам, а материалы [25–27] описывают зарубежные генераторные установки и системы электроснабжения.
Цель статьи состоит в обосновании выбора оптимальной системы электроснабжения океанографического судна ледового плавания с учетом перспективного развития.
В основе рассмотрения по созданию системы электроснабжения (СЭС) заложены следующие принципы:
– надежность, экономичность и энергоэффективность;
– минимизация массы и габаритов;
– максимальная унификация;
– обеспечение ремонтопригодности.
Обычно базой для создания СЭС судна рассматривают два варианта типа приводов:
– механический вариант в виде двухвального дизеля (или реже газовой турбины) и дизель-генератор для питания собственных нужд;
– электрический вариант в составе: главный гребной электродвигатель (ГГЭД) – 2 шт. в качестве маршевого электродвигателя, дизельгенератор (ДГ) – 4 шт., подруливающее устройство (ПУ) – 2 шт.
Пока до сих пор в основном используется механическая передача, которая занимает много полезного пространства судна. Кроме того, изменение частоты вращения гребного винта (ГВ) достигается изменением частоты вращения ДГ, что вызывает перерасход топлива. Механическая передача многократно описана в литературе и здесь не рассматривается. Эта передача ухудшает надежность СЭС, массогабаритные и энергетические показатели; снижаются также виброакустические показатели привода за счет учета длинного вала, передающего вибрации от всех узлов непосредственно в водную среду.