Вопрос 31. Гибридные энергетические установки подводных лодок, надводных кораблей и автомобилей
Корабельная гибридная силовая установка проекта 7, сокращенное название КГСУ7, является адаптированным для водных судов проектом программы создания в России гибридных силовых установок и эквивалентна стадии "ЭКО" [1]. Она является сложным организованным по модульному принципу изделием высокой степени новизны, соответствующим 6-му поколению по антропоцентрической классификации [2]. Она наследует свойства своего основного компонента модуль-двигателя серии МДК21 [3], такие как: топливная всеядность, сверхэкономичность, сверхкомпактность, сверхэкологичность. В ней также применены электрические машины 3-го и 5-го поколений. От них она наследует свойства управляемости, многорежимности и многофункциональности. Функционально КГСУ7 предназначена для привода двух встречно вращающихся водных винтов, работающих на привод катеров, малоразмерных яхт и прогулочных подводных лодок в классе мощности до 1 МВт. Полное обозначение исполнения КГСУ7-ХХ включает в себя суммарную мощность, измеряемую в киловаттах и развиваемую на валах отбора мощности. При дооснащении КГСУ7 электронным преобразователем, эта силовая установка может использоваться как плавучая электростанция равной мощности для аварийных и временных схем электроснабжения 3-х фазным переменным током частотой 50 Гц и напряжением 380 В.
1.2 Состав и схемное решение силовой установки
Корабельная гибридная силовая установка серии КГСУ7 состоит из нескольких модулей соединенных между собой кабелями и/или трубопроводами. В ее состав входят: 1)мотор-генераторый модуль (МГМ); 2)блок выпрямителя силового (БВС); 3)блок управления стартер-генератором (БУСГ); 4)блоки электронные силовые (БЭС); 5)тяговые электродвигатели (ТЭД); 6)блок управления модуль-двигателем (БУМД); 7)блок управления электроплазменным воспламенителем (БУЭПВ); 8)электроприводной пневмокомпрессор (ЭППК); 9)электроприводной топливный насос высокого давления (ЭТНВД); 10)электроприводной модуль наддува (ЭПМН); 11)влагоотделитель (ВО); 12)модуль подготовки воды (МПВо); 13)комплект силовых и управляющих кабелей; 14)комплект газовых и топливных трубопроводов; 15)комплект эксплуатационной документации. Принципиальная схема корабельной гибридной силовой установки серии КГСУ7 в сочетании с обслуживающими корабельными компонентами показана на рисунке 1.
Рисунок 1 - принципиальная схема корабельной гибридной силовой установки серии КГСУ7 1 - корабельная гибридная силовая установка КГСУ7;
2 - мотор-генераторный модуль; 3 - модуль-двигатель; 4 - полисетевой стартер-генератор; 5 - блок выпрямителя силового; 6 - блок управления стартер-генератором; 7 - блок электронный силовой; 8 - тяговый электродвигатель; 9 - муфта; 10 - водный винт; 11 - электроприводной модуль наддува; 12-влагоотделитель; 13 - модуль подготовки воды; 14 - форсунка впрыска воды; 15 - блок управления модуль-двигателем; 16 - блок управления электроплазменным воспламенителем; 17 - электроплазменный воспламенитель; 18 - топливная форсунка; 19 - штуцер отбора воздуха из камеры сгорания; 20 - электроприводной пневокомпрессор; 21 - электроприводной топливный насос высокого давления; 22 - подкачивающий топливный насос; 23 - топливный бак; 24 - пульт управления; 25 - блок аккумуляторных батарей; 26 - ключ питания; 27 - щит распределительный 12 В сети; 28 - щит распределительный 42 В сети; A - подвод воздуха из атмосферы; B - сброс продуктов сгорания
На автомобилях - Суть нового принципа заключается в том, что двигатель, работающий на обычном топливе, приводит в движение электрогенератор, и через систему управления нужное количество электроэнергии передаётся на электродвигатели, приводя в движение транспортное средство. Это похоже на электростанцию на электромобиле, вырабатывающую энергию для собственного движения. Суть схемы работы гибридного автомобиля аналогична, но значительно модифицирована, в первую очередь добавлением аккумуляторной батареи, только в отличие от электромобиля менее ёмкой, а следовательно, более лёгкой.