§ 5. ПРИВОДНЫЕ ДВИГАТЕЛИ СУДОВЫХ ГЕНЕРАТОРОВ
В качестве приводных двигателей судовых генераторов применяются паровые машины, паровые турбины, двигатели внутреннего сгорания, электродвигатели. Кроме того, допускается привод генераторов от главных машин.
Паровые поршневые машины являются надежными машинами, но имеют относительно низкий коэффициент полезного действия. Они применяются на судах малого водоизмещения при мощности в одном агрегате не более 50 кВт.
В последние годы они находят, все меньшее применение. Паровые турбины имеют большой срок службы (свыше 20 000 часов), надежны, могут выполняться на малые и большие мощности. Параллельная работа турбогенераторов весьма устойчива благодаря постоянству крутящего момента паровых турбин. Недостатками паровых турбин являются: их относительно невысокий коэффициент полезного действия (вместе с паровым котлом), большая скорость вращения, вызывающая необходимость применения между турбиной и генератором промежуточного понижающего скорость вращения генератора редуктора, относительно большой промежуток времени, необходимый для прогрева турбины при ее пуске. На судах речного флота паровые турбины пока не применяются. Двигатели внутреннего сгорания (дизели) имеют значительно меньший срок службы (моторесурс 1000—6000 часов), по сравнению с паровыми турбинами. Последнее особенно относится к более напряженным, малогабаритным, быстроходным двигателям.
Однако дизели являются в настоящее время наиболее экономичными двигателями, быстро пускаются в ход. В отношении устойчивости параллельной работы дизель-генераторы уступают турбогенераторам.
В настоящее время дизели для привода генераторов находят себе широкое применение преимущественно на дизельных судах речного флота.
Так как поршневые двигатели развивают пульсирующий крутящий момент, то для избежания явления «мигания» ламп накаливания необходимо, чтобы за счет увеличения маховых масс дизель- генераторного агрегата были уменьшены колебания скорости вращения двигателя. Правила требуют, чтобы степень неравномерности хода двигателей этого типа не превосходила 1/75 при мощностях двигателей меньших 8 л. с. и 1/125 при мощностях выше 8 л. с.
В следующей таблице приведены основные технические данные двигателей — дизелей.
Механический двигатель, приводящий во вращение генератор, должен быть снабжен регулятором, который автоматически, т. е.
без регулирования вручную должен поддерживать скорость вращения двигателя.
Для возможности подключения генераторов переменного тока на параллельную работу и перераспределения активной мощности между ними при параллельной работе необходимо иметь возможность воздействовать дистанционно, со щита на крутящий момент механических двигателей. Для этой цели у них предусматриваются серво-приводы, воздействующие на подачу топлива или пара.
Для пропорционального распределения нагрузки между генераторами, предназначенными для параллельной работы, механические характеристики первичных двигателей независимо от их типа должны быть идентичными.
Последние годы ведутся работы по созданию новых автоматических регуляторов скорости первичных двигателей генераторов, обладающих значительно более высокими техническими показателями, чем те, которые предусматриваются существующими в настоящее время правилами.
Некоторые конструкции имеют электрические измерительные устройства. Эти регуляторы могут обеспечить распределение нагрузки, пропорциональное мощностям параллельно работающих машин.
Как говорилось выше, на судах допускается применение привода генераторов от главных машин. Такая система позволяет использовать главные машины судна не только для приведения во вращение судовых движителей, но и для питания приемников электрической энергии на ходу судна.
Ее недостатком является то, что при остановке главных машин приемники электрической энергии необходимо переводить на другой источник питания. Другим, недостатком этой системы является то, что вместе с изменением скорости вращения судовых гребных винтов изменяется скорость вращения генераторов. При применении этой системы в установках переменного тока недостатком ее является еще и то, что при изменении скорости вращения гребных винтов происходит изменение частоты тока. При применении валогенераторов, естественно, необходимо наличие более широкой регулировки возбуждения последних, а в тех случаях, когда необходимо поддержание постоянства частоты,— и автоматических регуляторов частоты.*
*Для поддержания частоты тока можно применять гидравлические передаточные устройства с регулируемым передаточным коэффициентом
Исключение составляют электрические гребные установки постоянного тока, у которых скорость вращения главных генераторов обычно остается постоянной.
В последние годы все большее развитие приобретают газовые турбины. Они обладают высокой экономичностью и могут иметь большой срок службы. В настоящее время отечественной промышленностью освоены газовые турбины средних мощностей. После того как будут освоены газовые турбины малых мощностей, применение их на судах в качестве приводных двигателей генераторов судовых электростанций окажется вполне реальным.
