Nâng cao hiệu quả sử dụng máy điện dị bộ nguồn kép cho hệ thống phát điện đồng trục trên tầu thủy

Ngày nay, trên tầu thủy trạm phát điện luôn hướng tới khả năng khai thác tối ưu trong hành trình trên biển để giảm tiêu hao năng lượng, giảm thiểu tiếng ồn, giảm ô nhiễm môi trường, tránh tác động xấu tới con người cũng như thiên nhiên. Khi đi trên biển, trong môi trường ổn định về khí hậu và thời tiết, các động cơ chính lai chân vịt tầu thủy thường khai thác không hết công suất, để tận dụng sự dư thừa công suất này, các tầu trọng tải lớn thường được thiết kế có các máy phát điện đồng trục cùng làm việc với các cụm diesel–máy phát.

Sơ đồ hệ thống phát điện trên tầu thủy có sử dụng máy phát điện đồng trục 

Nguồn điện cần thiết cho tầu thủy trong chế độ hành trình thường chỉ chiếm từ 5-10% công suất của máy chính.Vì thế, các tầu có thiết kế máy phát đồng trục đã tận dụng được cơ năng của máy chính để tiết kiệm nhiên liệu, tiết kiệm thời gian hoạt động của các diesel lai máy phát điện, giảm suất tiêu hao vật tư, phụ tùng, nâng cao tuổi thọ của trạm phát điện tầu thủy. Đặc biệt, chi phí sản xuất một đơn vị điện năng bằng máy phát đồng trục chỉ bằng 50% chi phí khi ta sử dụng cơ năng của hệ diesel-máy phát độc lập.

Tuy nhiên, khi hệ thống trạm phát có thêm máy phát đồng trục đã làm phức tạp thêm hệ thống điện năng trên tầu thủy, đặt ra các vấn đề kỹ thuật phải hoàn thiện. Một trong những vấn đề kỹ thuật phức tạp nhất là việc ổn định tần số và ổn định điện áp của máy phát khi tốc độ quay của máy chính thay đổi trong hành trình, một trong những giải pháp kỹ thuật hiệu quả là sử dụng máy điện dị bộ nguồn kép làm việc ở chế độ máy phát.

Máy điện dị bộ nguồn kép trong hệ thống máy phát đồng trục có ưu điểm nổi bật là stator được nối trực tiếp với lưới điện, còn rotor nối với lưới qua thiết bị điện tử công suất điều khiển được. Chính vì thiết bị điều khiển nằm ở rotor nên công suất thiết bị điều khiển nhỏ hơn rất nhiều công suất máy phát và dòng năng lượng thu được chảy trực tiếp từ stator sang lưới, điều này rất hấp dẫn về mặt kinh tế, đặc biệt khi công suất của máy phát lớn. Tuy nhiên, kỹ thuật điều khiển rotor của máy điện dị bộ nguồn kép rất khó khăn, cấu trúc hệ thống phức tạp và khó điều khiển.

Từ những lý do trên cho thấy việc nghiên cứu và đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả máy phát đồng trục sử dụng máy điện dị bộ nguồn kép là rất cần thiết cho các tầu thủy hiện đại ngày nay, vì vậy tác giả chọn đề tài: “Nâng cao hiệu quả sử dụng máy điện dị bộ nguồn kép cho hệ thống phát điện đồng trục trên tầu thủy” để thực hiện luận án của mình.

Mời các bạn quan tâm tìm hiểu luận án cùng chủ đề “Nâng cao hiệu quả sử dụng máy điện dị bộ nguồn kép cho hệ thống phát điện đồng trục trên tầu thủy” của tác giả Nguyễn Trọng Thắng tại đường link: http://lib.hpu.edu.vn/handle/123456789/20605