В ЦНИИ СЭТ проводится работа по созданию сис­тем электродвижения судов и кораблей различного на­значения с использованием последних достижений в области силовой электроники и микропроцессорной техники. В частности, для судна вспомогательного на­значения были проработаны варианты построения еди­ной электроэнергетической установки на базе системы электродвижения с ПП на базе АИ.

В качестве гребного электродвигателя во всех вари­антах был выбран асинхронный электродвигатель, пи­таемый от преобразователя со звеном постоянного тока на базе АИ напряжения, построенного на IGBT моду­лях. Мощность ГЭД: 2x500 кВт.

Система управления ГЭД построена по принципу векторного управления, связанному с управлением дву­мя составляющими статорного поля, одна из которых обеспечивает поток в воздушном зазоре двигателя, дру­гая — момент на его валу. Такая схема позволяет быст­ро изменять момент в широком диапазоне скоростей. Регулируемыми компонентами при реализации такого способа управления являются составляющие тока ста­тора в системе вращающихся координат.

Контролируя мгновенные значения фазных токов и выпрямленного напряжения, разработанная система управления обеспечивает поддержание заданного маг­нитного потока, частоты вращения и момента двигате­ля. Форма токов ГЭД, при использовании ШИМ, во всем диапазоне частот вращения поддерживается близкой к синусоидальной.

Проведенные расчеты и результаты математическо­го моделирования на ЭВМ показывают, что векторное управление позволяет осуществить плавное регулиро­вание ГЭД. При этом токи во всех режимах не превы­шают номинального значения.

В качестве входного преобразователя были рассмот­рены —вариант применения неуправляемого выпрями­теля с широтно-импульсным преобразователем в звене постоянного тока и вариант с транзисторным выпрями­телем. В первом случае коэффициент мощности преоб­разователя в номинальном режиме составлял величи­ну 0,92, во втором случае он был равен единице.

Особенностью подобной ЕЭЭУ является то, что без использования в силовой схеме согласующих трансфор­маторов, фильтрокомпенсирующих устройств и дрос­селей, за счет применения разработанной схемы преоб­разователя и системы управления, коэффициент нелинейных искажений не превышает допустимой ве­личины (10%). Для различных схемных решений ПП он укладывается в пределы от 5 до 9%.

В ЦНИИ СЭТ был проработан вариант ГЭУ с ЕЭЭУ применительно к судну паромного типа с суммарной мощностью системы электродвижения 36 Мвт. На рис. 4 представлена ЕЭЭУ этого судна.

ГЭУ компонуется тремя синхронными ГЭД, выпол­ненными сдвумя трехфазными обмотками, сдвинуты­ми в пространстве. Мощность бортовых ГЭД 2x5500кВт, среднего ГЭД 2x7000 МВт.

Напряжение на щите электродвижения выбрано рав­ным 6300 В, напряжение ГЭД— 3000 В. Выбранное напряжение позволяет выполнить ПП на современной элементной базе с использованием силовых транзистор­ных модулей IGBT ПП выполнен на базе АИ с ШИМ и пофазной коммутацией.
Проведенные расчеты применительно к предлагае­мой схеме показывают, что коэффициент нелинейных искажений в судовой сети не превышает 10%, , форма тока, питающего ГЭД, во всех режимах близка к сину­соидальной.

Последний тенденции в построении пропульсивных комплексов подводных лодок (ПЛ) подтвердили целе­сообразность как применения вспомогательных систем зпектродвижения, так и переход на полное ээлктродви­жение атомных и дизельных (не атомных) ПЛ. Научно-исследовательская работа, проведенная в институте, подтвердила возможность и целесообразность приме­нения систем электродвижения переменного тока с ПП на современных ПЛ. Соответственно проработаны были оригинальные варианты систем полного и вспомога­тельного электродвижения.

В качестве вспомогательных систем электродвиже­ния предлагается асинхронный электропривод с АИ. Для систем электродвижения полного хода большой мощ­ности наиболее целесообразным вариантом компонов­ки ГЭУ является применение синхронного ГЭД, питае­мого от ПП на базе АИ.