Разработка судовых источников питания для приборостроительных предприятий
Большинство потребителей электрической энергии на надводных судах имеют иные диапазон входного напряжения и род тока в отличие от существующих бортовых сетей. В подавляющем большинстве случаев бортовая сеть имеет значительный диапазон отклонения напряжения и частоты, перенапряжения и провалы, возникающие при работе мощных приемников и возникновении токов короткого замыкания и т.д. Все вышеизложенное приводит к необходимости организации на борту судов локальных сетей с требуемым видом и качеством напряжения с помощью установки преобразовательных устройств.
Ужесточение требований к системам электроснабжения определяет повышение их функциональности, точности, быстродействия, надежности, КПД, качества выходных параметров (стабильность характеристик, низкий уровень шумов, вибраций и радиопомех), а также способности их работы в условиях экстремального воздействия внешних факторов, электромагнитной совместимости и т.д. Вместе с тем, в настоящее время отечественных электротехнических комплексов энергоснабжения, полностью удовлетворяющих условиям эксплуатации судов последнего поколения, на рынке нет. Используемые на судах электромашинные и полупроводниковые преобразователи, в основном разработанные в 60-80-х годах, существенно уступают импортным аналогам по уровню применения элементной базы, современных схемотехнических и конструктивных решений, применению перспективных технологий. Использование устаревшей элементной базы, в связи с прекращением ее производства, приводит к значительным трудностям по приобретению КИ и требует постоянной доработки КД при ее замене. В результате существенно увеличиваются сроки изготовления продукции, повышается ее себестоимость, качество и надежность не соответствуют современным требованиям. Реализация предъявляемых требований в настоящее время стала возможной благодаря бурному прогрессу мировой электронной индустрии. Появление специализированных высокопроизводительных микроконтроллеров, интеллектуальных силовых IGBT-транзисторов, микросхем управления и т.д. позволяет создать статические преобразователи, имеющие следующие преимущества перед имеющимися:
• Отношение массы к выходной мощности меньше в 4-10 раз;
• Удельная мощность (Вт/дм*3) в 8-15 раз выше;
• КПД – не менее 87% при 45-71% для электромашинных преобразователей (ЭП);
• Отсутствует потребление энергии в режиме холостого хода (для ЭП до 67% от режима номинальной нагрузки);
• Коэффициент искажения формы выходного напряжения не более 3% при 10% для ЭП;
• Практическое отсутствие воздушного шума и вибрации;
• Высокая стабильность выходного напряжения при сбросе и набросе нагрузки.
В связи с вышеизложенным можно сделать вывод: создание современных судовых электротехнических устройств, уменьшающих электропотребление, виброактивность и массогабаритные показатели, улучшающих технико-экономические показатели, является актуальной задачей, решение которой возможно только в рамках интегрированного подхода.
В течение длительного времени ООО «Источник» является ведущим предприятием в судостроительной отрасли по обеспечению потребности приборостроительных предприятий в судовых источниках вторичного электропитания и статических преобразователей. Нами выполнена проработка возможности замены электромеханических преобразователей на статические. Отличительной и весьма важной особенностью предполагаемых к разработке преобразователей является наличие в их составе корректора коэффициента мощности и возможность работы на импульсную нагрузку типа «емкостной выпрямитель», что позволяет обеспечить синусоидальное потребление тока от первичной сети и свести к минимуму ее искажения, а также обеспечить высокое качество выходного напряжения.
В ООО «Источник» в течение многих лет выполняются опытно конструкторские и технологические работы и обеспечивается серийное изготовление вторичных источников электропитания и статических преобразователей, имеются производственные площади, квалифицированные кадры ИТР и рабочие. Все это позволяет утверждать, что ООО «Источник» имеет огромный опыт и располагает всеми средствами для проведения полноценного ОКР по разработке источников питания и созданию новых судовых статических преобразователей, включая изготовление и полномасштабные испытания опытных образцов и постановки изделий на серийное производство.
