ΓΕΝΝΗΤΡΙΕΣ ΕΜΠΟΡΙΚΩΝ ΠΛΟΙΩΝ

Παρουσίαση με θέμα: "ΓΕΝΝΗΤΡΙΕΣ ΕΜΠΟΡΙΚΩΝ ΠΛΟΙΩΝ"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 ΓΕΝΝΗΤΡΙΕΣ ΕΜΠΟΡΙΚΩΝ ΠΛΟΙΩΝ
ΓΕΝΝΗΤΡΙΕΣ ΕΜΠΟΡΙΚΩΝ ΠΛΟΙΩΝ Δρ. ΒΛΑΧΟΣ Α

2 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η απαίτηση ηλεκτρικής ισχύος πάνω σε ένα πλοίο ποικίλλει ανάλογα με τον τύπο του πλοίου (βυτιοφόρο, μεταφοράς χύδην φορτίου, οχηματαγωγό, container, κρουαζιερόπλοιο, ακτοπλοϊκό, κτλ.) και τις καθημερινές λειτουργικές του ανάγκες (εν πλω ή εν όρμω). Για να ικανοποιηθούν οι απαιτούμενες ανάγκες σε ισχύ, δύο ή περισσότερες κύριες γεννήτριες ισχύος χρησιμοποιούνται, οι οποίες υποστηρίζονται από μία γεννήτρια έκτακτης ανάγκης και από μία συστοιχία συσσωρευτών. Η κατασκευή, η λειτουργία, η προστασία και η συντήρηση των γεννητριών περιγράφονται μαζί με μία αναφορά των διακοπτών κυκλώματος ισχύος (ή τροφοδοσίας) και του κύριου πίνακα διανομής ισχύος

3 ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ
ΣΤΑΤΗΣ: Ακίνητο μέρος.Τοποθετούνται οι τρείς φάσεις (επαγωγικό τύμπανο) μέσα στις οποίες δημιουργούνται οι τάσεις και τα ρεύματα.

4

5

6

7

8

9

10

11

12 ΔΡΟΜΕΑΣ:Ακίνητο μέρος της γεννήτριας
ΔΡΟΜΕΑΣ:Ακίνητο μέρος της γεννήτριας.Στο δρομεα τοποθετούνται τα τυλίγματα διέγερσης Τα οποία τροφοδοτούνται αποκλιστικά με ΣΥΝΕΧΕΣ ΡΕΥΜΑ.Υπάρχουν δύο τύποι:

13

14

15

16

17

18 ΑΡΧΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΤΩΝ ΓΕΝΝΗΤΡΙΩΝ ΠΛΟΙΩΝ

19

20

21 ΜΕΘΟΔΟΙ ΔΙΕΓΕΡΣΗΣ ΓΕΝΝΗΤΡΙΩΝ ΠΛΟΙΩΝ
Οι δύο ουσιαστικοί παράγοντες για τη παραγωγή της παραγόμενης ΗΕΔ σε μία γεννήτρια Ε/Ρ είναι η ταχύτητα περιστροφής (n) και η μαγνητική ροή (Φ). Το τύλιγμα διέγερσης που βρίσκεται πάνω στο δρομέα, δημιουργεί ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο στους πόλους όταν περνάει μέσα από αυτό συνεχές ρεύμα. Διάφορες μέθοδοι έχουν επινοηθεί για να παρέχουν το σωστό συνεχές ρεύμα διέγερσης έτσι ώστε να παράγεται η απαιτούμενη εναλλασσόμενη τάση εξόδου στους ακροδέκτες των φάσεων στο στάτη της γεννήτριας. Η διέγερση πρέπει να ρυθμίζεται συνεχώς έτσι ώστε να διατηρείται η τάση εξόδου της γεννήτριας σταθερή, καθώς οι απαιτήσεις ισχύος των φορτίων αυξομειώνονται.

22 Γενικά οι μέθοδοι διέγερσης είναι: είτε μέθοδος στατικής διέγερσης είτε μέθοδος περιστρεφόμενης διέγερσης. Στη μέθοδο περιστρεφόμενης διέγερσης, η διεγέρτρια Σ/Ρ ή Ε/Ρ βρίσκεται πάνω στον άξονα και περιστρέφεται μαζί με το δρομέα. Παραδοσιακά οι περιστρεφόμενες διεγέρτριες είναι γεννήτριες Σ/Ρ με σταθερούς μαγνητικούς πόλους, περιστρεφόμενο οπλισμό, μετατροπέα ηλεκτρικού ρεύματος και ψηκτροφορέα. Τώρα, η πιο κοινή εφαρμογή είναι η χρήση περιστρεφόμενης διεγέρτριας Ε/Ρ.

23 Μία μέθοδος διέγερσης χωρίς ψήκτρες παρουσιάζεται στο σχήμα 3. 8
Μία μέθοδος διέγερσης χωρίς ψήκτρες παρουσιάζεται στο σχήμα 3.8. Η απουσία ψηκτρών, ψηκτροφορέα και του άνθρακα (καρβουνάκια) βελτιώνει την αξιοπιστία και μειώνει σημαντικά τη συντήρηση της γεννήτριας.

24

25 Η ανόρθωση της τάσης της διεγέρτριας Ε/Ρ επιτυγχάνεται μέσω έξι διόδων πυριτίου που βρίσκονται πάνω στον άξονα. Ο αντιστάτης καταστολής συνδέεται δια μέσω του πεδίου της κύριας γεννήτριας, προστατεύει τις διόδους (πυριτίου) από τα κύματα των τάσεων που προκύπτουν λόγω των ξαφνικών (απότομων) αλλαγών στα κύματα διέγερσης, καταστέλλει δηλαδή τις αρμονικές στην έξοδο της γεννήτριας.

26 Ερώτηση Τι πρόκειται να συμβεί αν μία από τις περιστρεφόμενες διόδους "αποτύχει" και προκύψει: α) Ένα ανοιχτό κύκλωμα και β) Ένα βραχυκύκλωμα. Απάντηση α) Οι υπόλοιπες δίοδοι (πέρα της διόδου που έχει υποστεί σφάλμα) θα συνεχίσουν να τροφοδοτούν το κύριο πεδίο διέγερσης. Υπό χειροκίνητο έλεγχο το συνολικό ρεύμα του πεδίου διέγερσης και ως εκ τούτου η τάση της γεννήτριας θα μειωθεί ελαφρώς. Στον αυτόματο έλεγχο, δηλαδή με αυτόματο ρυθμιστή τάσης (AVR), το ρεύμα πεδίου της διεγέρτριας θα ενισχυόταν αυτόματα έτσι ώστε να διατηρήσει τη σωστή τάση (σταθερή) της γεννήτριας παρόλο που η μία δίοδος έχει σφάλμα. Έτσι θα έχουμε σταδιακή αύξηση της θερμοκρασίας στη διεγέρτρια. β) Μία βραχυκυκλωμένη δίοδος είναι σαφώς πιο σημαντικό πρόβλημα καθώς οδηγεί σε βραχυκυκλωμένη διεγέρτρια. Έτσι θα εμφανιστεί γρήγορα υπερθέρμανση της διεγέρτριας.

27 Παρόλο που τα σφάλματα στις διόδους είναι σπάνια, μερικά από τα συστήματα πεδίου της γεννήτριας είναι εξοπλισμένα με έναν ηλεκτρονικό ανιχνευτή ρελέ ώστε αν συμβεί τέτοια βλάβη να δώσει ένα σήμα με συναγερμό ή να ανοίξει (ελευθερώσει) το κύκλωμα. Συνήθως ο ανιχνευτής παρακολουθεί το ρεύμα πεδίου της διεγέρτριας του οποίου το μέγεθος και το σχήμα επηρεάζεται από το σφάλμα (βλάβη) της διόδου. Οι γεννήτριες με περιστρεφόμενες διεγέρτριες, με ή χωρίς ψύκτρες, έχει μία σχετικά αργή αντίδραση στις ξαφνικές αλλαγές των φορτίων. Για παράδειγμα μπορεί να πάρει μέχρι και 1 sec για να διορθωθεί μία πτώση τάσης της τάξεως 15% που θα προξενήσει η εκκίνηση ενός μεγάλου κινητήρα αντλίας

28 Ερώτηση: Ποιοι παράγοντες διαδραματίζουν ρόλο στην αντιστάθμιση της τάσης μίας Γεννήτριας σε αιφνίδιες (παροδικές) μεταβολές φορτίου; Απάντηση: Οι κύριοι τρόποι αντίδρασης μέσω μεταβολής του ρεύματος διέγερσης προκειμένου να διορθωθεί η τάση εξόδου της Γεννήτριας είναι οι εξής: • Μεταβολή του συντελεστή αυτεπαγωγής του τυλίγματος διέγερσης του κύριου ρότορα • Μεταβολή του συντελεστή αυτεπαγωγής του τυλίγματος διέγερσης της διεγέρτριας (Το φαινόμενο αυτό των δύο παραπάνω περιπτώσεων συμβαίνει μόνο κατά το στάδιο μεταβατικής λειτουργίας και όχι στη κατάσταση μόνιμης λειτουργίας της μηχανής.) • Χειροκίνητη ή αυτόματη απόκριση μέσω του AVR

29 Η απόκριση στις παροδικές μεταβολές τάσεως μίας Γεννήτριας μπορεί να βελτιωθεί μέσω της εξάλειψης της διεγέρτριας μέσω του δρομέα, χάριν μίας μεθόδου στατικής διέγερσης. Σε αυτή τη διάταξη, το συνεχές ρεύμα dc του πεδίου της Γεννήτριας προέρχεται μέσω μίας μονάδας μετασχηματιστή / ανορθωτή διέγερσης μέσω του στάτη, η οποία τροφοδοτείται απευθείας από την τάση της Γεννήτριας και το ρεύμα εξόδου της. Η διάταξη αυτή είναι γνωστή ως διάταξη σύνθετης διέγερσης, καθώς ελέγχεται μέσω ανάδρασης της τάσης (παράλληλη διέγερση – shunt effect) και του ρεύματος (διέγερση σειράς – series effect)

30

31 Χρόνοι απόκρισης της τάξης του δεκάτου του δευτερολέπτου προκειμένου να αντισταθμιστεί μία πτώση τάσης κατά 15% είναι συνήθεις στις Γεννήτριες σύνθετης διέγερσης μέσω του στάτη. Η παραπάνω ταχεία απόκριση είναι περισσότερο επιθυμητή σε πλοία μεταφοράς εμπορευμάτων ή πλοία γενικού τύπου, στα οποία οι μεγάλες και συχνές αιχμές φορτίου προκαλούνται από γερανούς επί των καταστρωμάτων ή από εξοπλισμό βαρούλκων. Τέτοιος εξοπλισμός διέγερσης μέσω του στάτη μπορεί να εντοπιστεί στο κέλυφος / πλαίσιο της Γεννήτριας ή μέσα στον Πίνακα Ισχύος. Ο συγκεκριμένος τύπος Γεννήτριας έχει δύο δαχτυλίδια επί του άξονα και ψηκτροφορέα, προκειμένου να συνδέεται ο εξοπλισμός της διέγερσης μέσω του στάτη με το τύλιγμα πεδίου του δρομέα.

32 Επισημαίνεται πως ο όρος «σύνθετη διέγερση» συνεπάγεται πως η διέγερση επιτυγχάνεται μέσω της τάσης εξόδου της Γεννήτριας, αλλά και του ρεύματός της. Σε συνθήκες μηδενικού φορτίου (εν κενώ), η διέγερση της Γεννήτριας επιτυγχάνεται μέσω του τυλίγματος PRI.1 του μετασχηματιστή διέγερσης. Υπό φορτίο, το ρεύμα της Γεννήτριας εισάγει ένα επιπρόσθετο ρεύμα διέγερσης μέσω του τυλίγματος PRI.2

33 του μετασχηματιστή, προκειμένου να επιτευχθεί μία συνεχής τάση εξόδου
του μετασχηματιστή, προκειμένου να επιτευχθεί μία συνεχής τάση εξόδου. Εάν τα εξαρτήματα της διέγερσης είναι προσεχτικά σχεδιασμένα, η τάση μίας Γεννήτριας σύνθετης διέγερσης δύναται να διατηρηθεί σταθερή ανεξαρτήτως φορτίου δίχως τη χρησιμοποίηση ενός AVR (αυτόματου ρυθμιστή στροφών) ή χειροκίνητης ρύθμισης της τάσης. Ωστόσο, ορισμένοι κατασκευαστές Γεννητριών συμπεριλαμβάνουν έναν AVR (αυτόματο ρυθμιστή στροφών) ή ένα χειροκίνητο ρυθμιστή ηλεκτρικού ρεύματος (ροοστάτης) σε τέτοιες διατάξεις σύνθετης διέγερσης μέσω του στάτη. Αυτή η προσθήκη δύναται να παρέχει πιο ακριβή ρύθμιση της τάσης σε συνθήκες μεταβολής φορτίου και επιτρέπει το χειροκίνητο έλεγχο της τάσης της Γεννήτριας, π.χ. σε συγχρονισμό και εξισορρόπηση χωρητικού φορτίου (kVAr) μεταξύ Γεννητριών.

34 Μία πρακτική διάταξη διέγερσης τριών φάσεων (3Φ) μέσω του στάτη έχει επιπλέον εξαρτήματα, όπως πηνία και πυκνωτές. Το κύκλωμα του Σχ δεν έχει AVR (αυτόματο ρυθμιστή στροφών) ή χειροκίνητο ρυθμιστή. Ένα κρουστικό ρεύμα λόγω μεταβολής στο φορτίο θα ανατροφοδοτήσει αυτόματα μία κατάλληλη μεταβολή της διέγερσης του πεδίου, προκειμένου να αντισταθμιστεί η παραγόμενη υπέρταση τόσο άμεσα, ώστε πρακτικά η τάση εξόδου να παραμείνει σταθερή.

35 Τα συστήματα σύνθετης διέγερσης προϋποθέτουν τα εξαρτήματα του στάτη να είναι κατά τέτοιο τρόπο σχεδιασμένα ώστε να ταιριάζουν απόλυτα με τα χαρακτηριστικά της σχετικής Γεννήτριας

36

37

38

39

40

41 Χρησιμοποιείται βοηθητικός εναλλακτήρας του οποίου το κύκλωμα διέγερσης (τοποθητημένο στο στάτη) τροφοδοτείται από το στάτη της κύριας γεννήτριας ,ενώ το κύκλωμα τυμπάνου τοποθετείται στο περιστρεφόμενο μέρος της κύριας γεννήτριας.

42

43

44

45 Power factor Leading

46

47 ΑΞΟΝΙΚΗ ΓΕΝΝΗΤΡΙΑ Καθε γεννήτρια που λαμβάνει μηχανική ισχύ από το αξονικό σύστημα του πλοίου. H χρήση αξονικών γεννητριών σε συνδυασμό με δίχρονες κύριες μηχανές ντήζελ κατά τη δεκαετία του ογδόντα, αποτέλεσε την πιο συνηθισμένη πρακτική για την παραγωγή ενέργειας στα πλοία καθώς την περίοδο εκείνη οι περισσότερες γεννήτριες ντήζελ ήταν αδύνατο να λειτουργήσουν με βαρύ πετρέλαιο ενώ ακόμα και εκείνες που έκαιγαν βαρύ πετρέλαιο ήταν οικονομικά ασύμφορες.

48 Επομένως, η χρήση των αξονικών γεννητριών αποτέλεσε και συνεχίζει να αποτελεί μια οικονομική λύση για τη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Για τις μηχανές που χρησιμοποιούνται ως αξονικές γεννήτριες διακρίνονται οι παρακάτω περιπτώσεις:

49 α) Σύγχρονες γεννήτριες οι οποίες οδηγούνται από ένα μηχανικό, υδραυλικό ή ηλεκτρικό σύστημα κίνησης και είναι διατεταγμένες έτσι ώστε να λειτουργούν με μια σταθερή συχνότητα.

50 β) Ασύγχρονες γεννήτριες οι οποίες λειτουργούν με μεταβλητή συχνότητα διέγερσης στο κύκλωμα του δρομέα. Οι διαμορφώσεις με τις γεννήτριες αυτού του τύπου βρίσκονται προς το παρόν σε πειραματικό στάδιο.

51 γ) Γεννήτριες συνεχούς ή εναλλασσόμενου ρεύματος οι οποίες χρησιμοποιούν μετατροπείς για να συνδεθούν με το σύστημα ισχύος.

52 Όσον αφορά γενικά τη διάταξη μίας αξονικής γεννήτριας αυτή αποτελείται από ένα γραναζοκιβώτιο ανάληψης ισχύος (PTO, Power Take Off) το οποίο συνδέεται με διάφορους τρόπους στον άξονα της κύριας προωστήριας μηχανής. Το γραναζοκιβώτιο παίρνει κίνηση από την κύρια μηχανή και τη διοχετεύει σε ένα εναλλακτήρα με σκοπό τη παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος

53 Ένα σημαντικό πρόβλημα που προκύπτει από τη στρέψη της κύριας μηχανής με μεταβλητή ταχύτητα είναι η μεταβολή της συχνότητας στην έξοδο της αξονικής γεννήτριας. Το πρόβλημα αυτό αντιμετωπίζεται με διάφορες μεθόδους, όπως μέσω μετατροπής σε συνεχές ρεύμα ή με τη χρήση κάποιου πολύπλοκου μειωτήρα στροφών. Μια ενδεικτική διάταξη αξονικής γεννήτριας παρουσιάζεται στο σχήμα 1.1 .

54

55 1. Σύστημα ανάληψης ισχύος με μηχανικό έλεγχο συχνότητας

56 Οι αξονικές γεννήτριες με σύστημα ανάληψης ισχύος με μηχανικό έλεγχο συχνότητας (PTO/RCF, Power Take Off/Renk Constant Frequency) έχουν την ίδια διάταξη με τις παραπάνω με την προσθήκη ενός κιβωτίου ταχυτήτων, συνήθως πλανητικού τύπου (RCF).

57 Ένα σύστημα ηλεκτρονικού ελέγχου εξασφαλίζει ότι η συχνότητα του ρεύματος που παράγεται από την αξονική γεννήτρια είναι ίδια με αυτή που παράγουν οι γεννήτριες ντήζελ επιτρέποντας έτσι στην γεννήτρια να λειτουργεί είτε μόνη της είτε παράλληλα με τις γεννήτριες ντήζελ , μέσω βέβαια του κιβωτίου ταχυτήτων

58 Επιπλέον, οι γεννήτριες αυτές συνδέονται με τον ελικοφόρο άξονα μέσω πολύδισκου συμπλέκτη, ο οποίος επιτρέπει τη σύμπλεξη ή την αποσύμπλεξη των γεννητριών με τον ελικοφόρο άξονα.

59 2.Σύστημα ανάληψης ισχύος με ηλεκτρικό έλεγχο συχνότητας.

60 Η διάταξη των αξονικών γεννητριών με σύστημα ανάληψης ισχύος με ηλεκτρικό έλεγχο (PTO/CFE, Power Take Off/ Constant Frequency Electrical) αποτελείται από ένα κιβώτιο ταχυτήτων, την γεννήτρια και ένα σύστημα ηλεκτρικού ελέγχου όπως φαίνεται στο σχήμα 1.3

61 εναλλακτικά από μια γεννήτρια χαμηλών στροφών με σύστημα ηλεκτρικού ελέγχου όπως φαίνεται στο σχήμα 1.4

62

63 Στην πρώτη περίπτωση, υπάρχει ένα κιβώτιο ταχυτήτων με σταθερό λόγο και το σύστημα ελέγχου είναι υπεύθυνο για τη μετατροπή της μεταβαλλόμενης συχνότητας σε σταθερή.

64 Το σύστημα ελέγχου γενικά αποτελείται από έναν ανορθωτή και έναν αντιστροφέα ,οι οποίοι πέρα από τη διατήρηση της συχνότητας και της τάσης του ζυγού σταθερές αναλαμβάνουν να ρυθμίσουν και την ενεργό ισχύ που θα προσφερθεί στο δίκτυο.

65 Παρόλα αυτά είναι πιθανόν να αποφευχθεί η χρήση του κιβωτίου ταχυτήτων ,εάν επιλεχθεί μια γεννήτρια με μεγάλο αριθμό πόλων. Σε αυτή τη τοπολογία συνηθίζεται να χρησιμοποιείται σύγχρονη γεννήτρια μόνιμου μαγνήτη λόγω της ικανότητας τοποθέτησης υψηλού αριθμού μονίμων μαγνητών στο δρομέα

66 3. Πλεονεκτήματα αξονικών γεννητριών 1
3. . Πλεονεκτήματα αξονικών γεννητριών 1. Μικρές απαιτήσεις σε όγκο - Οι αξονικές γεννήτριες τοποθετούνται κοντά στην κύρια μηχανή ή στον ελικοφόρο άξονα χωρίς να έχουν την απαίτηση ύπαρξης δευτερευόντων μηχανημάτων.

67 2. Χαμηλό κόστος επένδυσης (PTO/GCR) - Το κόστος επένδυσης, εξαρτάται από τον τύπο και την ποιότητα κατασκευής της αξονικής γεννήτριας. Για παράδειγμα, οι αξονικές γεννήτριες με σύστημα ανάληψης ισχύος σταθερών στροφών είναι αρκετά φτηνές, ενώ οι αξονικές γεννήτριες με σύστημα ανάληψης ισχύος με ηλεκτρικό ή μηχανικό έλεγχο είναι ακριβότερες

68 3. Χαμηλό κόστος εγκατάστασης - Οι αξονικές γεννήτριες, δεν απαιτούν ιδιαίτερα περίπλοκα συστήματα έδρασης, ούτε συστήματα εξαγωγής καυσαερίων, παρά μόνο μερικές συνδέσεις για τα διάφορα βοηθητικά μηχανήματα. Επίσης, ο χρόνος εγκατάστασης τους είναι αρκετά μικρότερος σε σύγκριση με μία συμβατική γεννήτρια ντήζελ

69 4. Υψηλή αξιοπιστία - Οι αξονικές γεννήτριες, λόγω των λίγων απαρτιζόμενων μηχανικών εξαρτημάτων έχουν βαθμό αξιοπιστίας σχεδόν ίσο με εκείνο των κύριων μηχανών που τις κινούν.

70 5. Χαμηλό κόστος συντήρησης – Ενδεικτικά, αναφέρεται πως κατά το αρχικό χρονικό διάστημα της λειτουργίας μίας αξονικής γεννήτριας, το μόνο που χρειάζεται η ίδια από πλευράς συντήρησης, είναι η τακτική επιθεώρηση της στάθμης του ελαίου λίπανσης, καθώς και η αντικατάστασή του (όπως και του φίλτρου λαδιού) όποτε αυτό κριθεί σκόπιμο.

71 6. Μεγάλη διάρκεια ζωής – Οι αξονικές γεννήτριες δεν υπόκεινται σε μεγάλη φθορά.
Ακόμα και τα μηχανικά εξαρτήματα τα οποία χρήζουν αντικατάστασης όπως για παράδειγμα μηχανοκίνητες αντλίες λαδιού κ.τ.λ. έχουν ιδιαίτερα μεγάλη διάρκεια ζωής

72 7. Χαμηλά επίπεδα θορύβου - Τα επίπεδα θορύβου των αξονικών γεννητριών είναι αρκετά χαμηλότερα από εκείνα των υπόλοιπων γεννητριών.

73 Μειονεκτήματα αξονικών γεννητριών 1
Μειονεκτήματα αξονικών γεννητριών 1. Δεν παράγουν ηλεκτρική ενέργεια όταν τα πλοία βρίσκονται σε στάση στο λιμάνι - Στις περιπτώσεις αυτές, τα πλοία καλύπτουν τις απαιτήσεις τους για ηλεκτρική ενέργεια μέσω συμβατικών γεννητριών. Παρ’ όλα αυτά, σε περιπτώσεις όπου οι απαιτήσεις για ηλεκτρική ενέργεια είναι ιδιαίτερα μεγάλες τότε με αποσύμπλεξη της έλικας καθίσταται δυνατή η χρήση της κύριας μηχανής του σκάφους σε συνδυασμό με τη αξονική γεννήτρια.

74 2. Επιπλέον φόρτιση της κύριας μηχανής - Όταν μία αξονική γεννήτρια συνδέεται στον ελικοφόρο άξονα μίας μηχανής, τότε αυξάνεται το φορτίο της και κατ’ επέκταση αυξάνεται η κατανάλωση καυσίμου και η κατανάλωση σε λιπαντικό έλαιο, γεγονός που πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά την επιλογή της κύριας προωστήριας μηχανής

75 3. Μειωμένη απόδοση της κύριας μηχανής και της έλικας του πλοίου για τις αξονικές γεννήτριες με σύστημα ανάληψης ισχύος σταθερών στροφών (PTO/GCR) – Καθώς η παραγόμενη συχνότητα από την αξονική γεννήτρια πρέπει να είναι σταθερή, κατά τη χρήση των αξονικών γεννητριών τύπου PTO/GCR, η έλικα μεταβλητού βήματος πρέπει να περιστρέφεται με σταθερή ταχύτητα, ακόμα και σε μειωμένο φορτίο.

76 4. Αδυναμία παράλληλης σύνδεσης των αξονικών γεννητριών με σύστημα ανάληψης ισχύος σταθερών στροφών (PTO/GCR) με συμβατικές γεννήτριες - Οι αξονικές γεννήτριες τύπου PTO/GCR, δεν μπορούν να λειτουργήσουν παράλληλα με συμβατικές γεννήτριες λόγω του ότι η συχνότητα δεν είναι ίδια. Όταν η απαίτηση για φορτίο υπερβαίνει τις δυνατότητες των συμβατικών γεννητριών, τότε η αξονική γεννήτρια αναλαμβάνει να παράγει την επιπλέον απαιτούμενη ενέργεια που οδηγείται σε καταναλωτές μη ευαίσθητους στην ηλεκτρική συχνότητα από ξεχωριστό ηλεκτρικό δίκτυο.

77 5. Πολυπλοκότερη διάταξη αξονικού συστήματος - Η εγκατάσταση μίας αξονικής γεννήτριας σε ένα πλοίο συνεπάγεται την ύπαρξη διατάξεων σύμπλεξης της ίδιας με τον ελικοφόρο άξονα του πλοίου, γεγονός που συντελεί στην αύξηση της πολυπλοκότητας του αξονικού συστήματος.

78

79

80

81

82 Η σύγχρονη αξονική γεννήτρια παράγει μεταβλητή τάση και συχνότητα Μετά την ανόρθωση το ρεύμα δίνεται στο δίκτυο του πλοίου με σταθερή τάση και συχνότητα.

83 ΒΑΣΙΚΟ ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑ: Η κυματομορφή της έντασης και της τάσης είναι παραμορφωμένες στον έξοδο του μετατροπέα Περιέχουν αρμονικές και επηρεάζεται η ποιότητα ισχύος.

84 Η εταιρεία MAN B&W Diesel κατηγοριοποιεί τις αξονικές γεννήτριες σε 3 βασικές κατηγορίες : 1) PTO/GCR (Power Take Off / Gear Constant Ratio) Αποτελούνται από έναν εύκαµπτο σύνδεσµο, µειωτήρα στοφών, στρεπτικά άκαµπτους συνδέσµους και εναλλακτήρα.

85 2) PTO/RCF (Power Take Off / Renk Constant Frequency) Αποτελούνται από ένα εύκαµπτο σύνδεσµο, µειωτήρα στοφών, στρεπτικά άκαµπτους συνδέσµους, γρανάζωµα τύπου RCF και εναλλακτήρα.

86 Είναι βασικό να αναφερθεί, ότι οι αξονικές γεννήτριες τύπου PTO/RCF και PTO/CFE µπορούν να παρέχουν ρεύµα σταθερής συχνότητας στο πλοίο ανεξαρτήτως των στροφών λειτουργίας τη κύριας µηχανής, σε αντίθεση µε τις αξονικές γεννήτριες τύπου PTO/GCR.

87 Οι αξονικές γεννήτριες και των τριών παραπάνω κατηγοριών µπορούν να εγκατασταθούν πρώραθεν, πρύµνηθεν ή ακόµα και στο πλάι της κύριας µηχανής.

88

89 3) PTO/CFE (Power Take Off / Constant Frequency Electrical) Αποτελούνται από ένα εύκαµπτο σύνδεσµο, µειωτήρα στοφών, στρεπτικά άκαµπτους συνδέσµους, µειωτήρα και συστήµατα ηλεκτρονικού ελέγχου αργόστροφο εναλλακτήρα και συστήµατα ηλεκτρονικού ελέγχου