Виды судовых электрических машин и особенности их конструкции
Судовые электрические машины – это электрические машины, которые используются для выполнения заданной работы на морских и речных судах.
На современных судах применяются электрические машины переменного и постоянного тока. На судах, в качестве генератора переменного тока, применяется синхронный генератор, на чьих роторах располагается обмотка возбуждения, которая питается постоянным током. Магнитный поток, который создается током возбуждения при вращении ротора образует напряжение в обмотке статора, подаваемое на главный распределительный щит, а оттуда судовым потребителям. Ротор генератора постоянного тока отличается от синхронного тем, что его обмотка находится на статоре, а ротор подключен к коллектору, который является электромеханическим выпрямителем. Часто генераторы на судах работают параллельно. В данном режиме активная и реактивная нагрузка между синхронными генераторами должна быть распределена.
Современные суда характеризуются высокой степенью электрификации, причем самыми многочисленными являются электрические машины. Они представляют собой основных потребителей электрической энергии, которые приводят в движение большое количество судовых механизмов:
- Вентиляторы.
- Насосы.
- Грузоподъемные устройства.
- Якорно-швартовные устройства.
- Средства активного управления движением судна.
Якорно-швартовое устройство – это совокупность устройств и приспособлений, которые используются для удержания судна на якоре, а также его хранения, отдачи и подъема.
Судовые электрические машины работают в более тяжелых условиях, чем береговые промышленные электроустановки. Обусловлено это тем, что судно является мореходным сооружением и его электрические машины подвержены периодическим наклонам при дифферентах и кренах, причиной которых является качка, а также повышенному воздействию вибраций и сотрясений. Судовые электрические машины также работают в условиях высокой влажности воздуха, высокой температуры окружающей среды, наличия паров масел и нефтепродуктов, а также в условиях резкого перепада температур. Характерным явлением для судовых машин является заливание морской водой. Из-за перечисленных причин судовые электрические машины должны обладать повышенной ударостойкостью, быть малошумными, обладать небольшими массой и габаритами, высокой эксплуатационной надежностью, а также их изоляция должна быть стойкой по отношению к воздействию влаги, воды и масла.
Согласно некоторым требованиям морского регистра судовые электрические машины должны нормально работать при бортовой качке в 22 градуса, при длительном крене в 15 градусов и дифференте в 10 градусов, при высоких периодических нагрузках (до 3g), при частоте ударов до 80 в минуту, температуре окружающего воздуха от -40 до +45 градусов по Цельсию, при относительной влажности воздуха в 75 % и т.п.
На морских судах используется специальная система охлаждения электрических машин. Такая система может быть естественной, с независимым охлаждением и с самовентиляцией. В настоящее время естественная система охлаждения практически не применяется. Самой распространенной системой охлаждения является система с самовентиляцией, в данном случае охлаждение внутреннего пространства осуществляется вентилятором на валу.
Классификация судовых электрических машин
Судовые электрические машины и оборудование классифицируются:
- В зависимости от климатических условий района плавания различают машины и оборудование для умеренно-холодного климата, для районов с тропическим морским климатом, для всех климатиечских районом суши и моря и для неограниченного района плавания.
- В зависимости от места расположения на судне - электрические оборудование и машины могут располагаться в помещениях с высокой влажностью, на открытом воздухе, в охлаждаемых или отапливаемых помещениях, в помещениях с естественной вентиляцией, а также на открытом воздухе или в помещениях, где колебания температур незначительны.
- В зависимости от степени защиты электрические машины и оборудование делятся на объекты без специальной защиты, с полной защитой от проникновения пыли, с защитой от проникновения большого участка человеческого тела, с неполной защитой от пыли, с защитой от проникновения пальцев и т.п.
- В зависимости от степени защиты от попадания внутрь воды электрические машины и оборудование делятся на открытые, каплезащитные, герметичные, водозащищенные и брызгозащищенные.
Электрические машины являются важнейшей составляющей систем электроснабжения, жизнеобеспечения и управления судном, правильный монтаж и обслуживание которых является гарантом безаварийного функционирования не только отдельных систем, но и всего судна в целом.
