Дизель-электрическая силовая установка судна

В дизель-электрической силовой установке дизельный двигатель не соединён напрямую с гребным валом. Он приводит в действие генератор, вырабатывающий электрическую энергию. Она через распределительное устройство и силовую электронику поступает к электродвигателю, который вращает винт или гребной вал. Таким образом, привод передаёт мощность: дизельный двигатель вырабатывает энергию, а электродвигатель создаёт механическую тягу.

Путь передачи энергии

Дизельный двигатель преобразует энергию топлива в механическое вращение.
Генератор преобразует её в электрическую энергию.
Распределительное устройство и преобразователь распределяют электрическую мощность и регулируют её.
Ходовой электродвигатель снова преобразует её в механическое вращение, которое приводит в движение винт и обеспечивает тягу.

Таким образом, путь передачи энергии включает электрическую передачу между двигателем и винтом. Этим он отличается от базовой дизель-механической схемы, в которой редуктор и вал напрямую передают вращение двигателя винту. При централизованной судовой энергосистеме дизель-генераторы могут снабжать электричеством не только ходовой электродвигатель, но и другие потребители на судне. Подключённые потребители и количество работающих генераторов зависят от конкретной конструкции.

Зачем используют электрическую передачу

Генераторы и ходовые электродвигатели технически разделяют выработку электроэнергии и привод винта. Поэтому генераторы можно задействовать в соответствии с текущей потребностью в мощности, а винт вращает электрический двигатель. Это может быть полезно на судах, где потребность в мощности значительно меняется в зависимости от того, идёт ли судно или выполняет другие задачи. Например, в обзоре производителя Wärtsilä упоминаются офшорные суда, на которых мощность в зависимости от выполняемой задачи распределяется между движением, динамическим позиционированием и палубным оборудованием. В том же обзоре электрический привод назван подходящим для ледоколов, которым требуется высокая мощность на малой скорости.

Электрическая передача также влияет на компоновку машинного отделения. Согласно тому же техническому обзору, силовая установка может быть легче, чем сопоставимая установка с прямым приводом от двухтактного двигателя, и позволяет сделать кормовую часть судна более узкой. Это возможные конструктивные преимущества, а не свойства, присущие всем дизель-электрическим судам. Выгода от такой установки для конкретного судна зависит от режима эксплуатации и проектных решений. Генераторы, преобразователи и электродвигатели также создают потери при преобразовании энергии; из одного лишь названия нельзя сделать вывод ни о конкретной эффективности, ни об экологическом преимуществе.

Дизель-электрический привод — не то же самое, что батарейный

Термин «дизель-электрический» указывает на источник электроэнергии и наличие ходового электродвигателя: дизель приводит в действие генератор, а не непосредственно винт. Это не означает, что привод питается исключительно от батарей. Батареи могут дополнительно использоваться в отдельных установках, но не являются обязательной частью дизель-электрической схемы. Различие определяется способом механической передачи: в дизель-электрической схеме между дизельным двигателем и винтом находятся как минимум генератор и электродвигатель, а в дизель-механической схеме вращение двигателя передаётся через вал и редуктор.