Заключение

Вместе с другими отраслями науки, тесно связанными с судостроением, интенсивно раз­вивается и электроэнергетика. В последние годы произошёл научный прорыв в области создания новой элементной базы, что обусловлено мик­рореволюцией в корабельной и судовой элект­роэнергетике и предопределило пересмотр взглядов на роль, место и расстановку акцентов в создании новых СЭЭС. Отметим кратко эти достижения, характерные как для отечественной, так и для зарубежной науки.

1. Разработаны и освоены силовые полнос­тью управляемые полупроводниковые приборы, получившие название в нашей стране СКПУ, а за рубежом IGBT, MOSFET и другие, что резко изменило возможности преобразовательной тех­ники, улучшило массогабаритные и энергети­ческие показатели. Эти приборы продолжают ряд силовых полупроводниковых приборов, таких как диоды, триоды, тиристоры, симисторы и име­ют такой же мощностной ряд как тиристоры. Отсутствие необходимости искусственной ком­мутации, высокое быстродействие, малые по­тери привели к существенному уменьшению массогабаритных показателей, упрощению схемы уп­равления и компоновки статических преобразо­вателей. В ряде случаев блок преобразования может умещаться в магнитном пускателе, поэто­му стирается грань между системами переменно­го и постоянного тока. Появилась перспектива создания единых электромеханотронных систем, взявших преимущества как постоянного, так и переменного тока, высокоэффективных регули­руемых электроприводов и систем электродви­жения.

2. Появление высококоэрцитивных магнитов позволило создать класс машин без подвода электроэнергии к ротору, что дало возможность повысить КПД, уменьшить массогабаритные показатели, решить многие эксплуатационные вопросы (уменьшены тепловыделения, отсутствует контактно-щеточное устройство и т. д.).

При реализации пп. 1 и 2 с учётом развития микропроцессорной техники представилась воз­можность создания высокоэффективных вентиль­ных двигателей, обладающих преимуществами как перед двигателями постоянного, так и перемен­ного тока. Интенсивно разрабатывается и вне­дряется вентильный индукторный двигатель — один из самых простых, ремонтопригодных и вы­сокоэкономичных электроприводов. Кстати, многие зарубежные электротехнические и судо­строительные фирмы считают неконкурентно­способными электродвигатели для различных движительных комплексов, если их КПД на номинальном режиме меньше 95 %. Высокий КПД реализуется и на парциальных режимах.

3. Благодаря исследованиям АО «Электро­сила» (Санкт-Петербург), создана электрическая машина открытого исполнения, работающая в морской воде. Новые типы подшипников, изо­ляции и ряд конструктивных новшеств предоп­ределили гидролитическую стойкость работы в морской воде, ресурс на уровне существующих машин, существенное снижение массогабаритных показателей и др. Вместо маслонаполненных электрических приводов со сложной систе­мой компенсации и опасностью нарушения эко­логической обстановки появилась возможность создать ряд электрических машин до 300 кВт с сопротивлением изоляции порядка 500 МОм.

4. Московская компания МНПО «Эконд» разработала (и подтвердила готовность к серий­ным поставкам) новый тип конденсаторов сверх­высокой энергоёмкости «ИКЭ Эконд-супер». Плотность энергии в них в 10 раз выше, чем в лучших традиционных конденсаторах, а мощность импульсного разряда, по утверждению разработ­чиков, до 10 раз выше мощности аккумулятор­ных батарей. Разработан ряд конденсаторов с напряжением до 300 В с запасённой энергией до 40-50 кДж. Серийное освоение таких кон­денсаторов создаёт перспективу создания систем запуска генераторных агрегатов в дискомфортных условиях, различных накопителей электроэнер­гии, разработки блоков бесперебойного пита­ния, что особенно важно при внедрении мик­ропроцессорной техники, критичной к обрывам питания.

5. Всероссийским электротехническим ин­ститутом (ВЭИ) им. В. И. Ленина и другими фирмами разработаны и освоены вакуумные вы­ключатели, успешно работающие не только в большой энергетике, но и в автономной. По своим энергетическим возможностям они приближаются к автоматическим выключателям серии ВА, но обладают рядом таких преимуществ как: высокая износостойкость, полная взрывопожаробезопасность, экологическая чистота, высокое быстродействие, ударо- и вибростой­кость и др.

6. Одной из причин высокой пожароопас­ности корабельных и судовых ЭЭС являются раз­личного рода нагревательные приборы. Санкт-Петербургской фирмой «ГИРИКОНД» отрабо­тана технология создания нагревательных при­боров с заранее «конструируемой» температурой нагрева без всякого регулирования и управле­ния. Базовым материалом является титанат ба­рия. Нелинейный нагревательный элемент ме­няет свое сопротивление в зависимости от тем­пературы. Такие нагреватели обеспечивают массу возможностей по термостатированию, регулиро­ванию, поддержанию дежурных средств и т. д.

Эти и ряд других разработок привели к из­менению концепции о роли и месте электроэнергетики в системе «корабль». Так, в несколь­ких иностранных журналах и статьях предлагается измененить концепцию разработки главных энер­гетических установок. Все операции по движе­нию и маневрированию предлагается осуществ­лять с помощью движительных колонок с элект­роприводом. Использование в движительной колонке двух винтов — в носу гондолы и в кор­ме — повысит пропульсивный КПД движительного комплекса на 10 %; появляется возмож­ность дальнейшего совершенствования и оптимизации использования объёмов судов. Так, фирмой «АВВ-Стремберг» разработаны движительные колонки мощностью до 14 МВт для су­дов водоизмещением в несколько десятков ты­сяч тонн