<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">gumrf</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Vestnik Gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota imeni admirala S. O. Makarova</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2309-5180</issn><issn pub-type="epub">2500-0551</issn><publisher><publisher-name>ФГБОУ ВО «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21821/2309-5180-2020-12-2-381-389</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">gumrf-35</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>Судовые энергетические установки, системы и устройства</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>SHIP POWER PLANTS, SYSTEMS AND DEVICES</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ УПРАВЛЕНИЯ КОМБИНИРОВАННЫМИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМИ УСТАНОВКАМИ СУДОВ</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>IMPROVING THE MANAGEMENT EFFICIENCY OF COMBINED POWER PLANTS OF SHIPS</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Бурков</surname><given-names>А. Ф.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Burkov</surname><given-names>A. F.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">burkov.22@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Миханошин</surname><given-names>В. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Mikhanoshin</surname><given-names>V. V.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">tetrodoksin@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Нгуен</surname><given-names>В. Ха.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Nguyen</surname><given-names>V. K.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">burkov.22@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Дальневосточный федеральный университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Far Eastern Federal University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>Морской государственный университет им. адм. Г. И. Невельского</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Maritime State University named after admiral G.I. Nevelskoy</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2020</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>28</day><month>06</month><year>2022</year></pub-date><volume>12</volume><issue>2</issue><fpage>381</fpage><lpage>389</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Бурков А.Ф., Миханошин В.В., Нгуен В.Х., 2022</copyright-statement><copyright-year>2022</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Бурков А.Ф., Миханошин В.В., Нгуен В.Х.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Burkov A.F., Mikhanoshin V.V., Nguyen V.K.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://journal.gumrf.ru/jour/article/view/35">https://journal.gumrf.ru/jour/article/view/35</self-uri><abstract><p>Приведена разработанная на основании выполненных исследований схема судовой комбинированной энергетической установки параллельного типа с буферным источником энергии, которая в общем случае включает в себя аккумуляторную батарею, дизельный двигатель, валомашину синхронного типа и движители в виде гребного винта регулируемого шага. Предложен запатентованный способ управления разработанной комбинированной установкой, основанный на регулировании угла поворота лопастей винта регулируемого шага в функции мощности на гребном валу и степени разрядки аккумуляторной батареи, при котором коэффициент загрузки дизельного двигателя остается практически неизменным и равным номинальному при любой скорости движения судна и любом статическом моменте сопротивления на гребном валу. Использование этого способа позволяет существенно сократить расход топлива дизельными двигателями на судах, эксплуатация которых характеризуется частыми маневренными и долевыми режимами, увеличить эксплуатационный ресурс дизельных двигателей, а также уменьшить вредные выбросы в атмосферу. Даны рекомендации по выбору соотношений мощностей и параметров используемых источников электроэнергии. Показано, что в общем случае эти соотношения мощностей источников целесообразно выбирать таким образом, чтобы зарядная мощность аккумуляторной батареи соответствовала, за вычетом потерь в промежуточных преобразователях, номинальной мощности дизельного двигателя. Графически показано, что при любом: линейном или ступенчатом изменении мощности на гребном винте, ввиду того, что механическая постоянная времени более чем на порядок превышает электромагнитную, коэффициент загрузки дизельного двигателя остается неизменным и он работает с неизменной частотой вращения и практически неизменным моментом на валу. Техническая реализация результатов выполненных исследований представляется целесообразной в первую очередь для судов прибрежного плавания.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>A scheme of a ship’s combined power plant of a parallel type with a buffer energy source, which in general includes a battery, a diesel engine, a synchronous shaft generator, and propulsors in the form of adjustable pitch propeller, is proposed. A method for controlling this combined installation based on regulating the angle of rotation of the propeller blades as a function of the power on the propeller shaft and the degree of discharge of the battery, at which the load factor of the diesel engine remains virtually unchanged and equal to the nominal at any speed of the vessel and any static moment of resistance on the propeller shaft. This patented method, when it is used, can significantly reduce the fuel consumption by diesel engines on ships whose operation are characterized by frequent maneuvering and share modes, increase the operational life of diesel engines, and reduce harmful emissions into the atmosphere. A recommendation for choosing the ratios of powers and parameters of the used power sources is given. It has been shown that in general, it is advisable to choose these ratios of sources powers so that the charging power of the battery corresponds, minus losses in intermediate converters, to the rated power of the diesel engine. It has been graphically show that for any linear or stepwise power change on the propeller, due to the fact that the mechanical time constant is more than an order of magnitude higher than the electromagnetic one, the load factor of the diesel engine remains unchanged, and it operates at a constant speed with almost constant torque on the shaft.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>аккумуляторная батарея</kwd><kwd>валогенератор</kwd><kwd>главный двигатель</kwd><kwd>гребной винт</kwd><kwd>комбинированная энергетическая установка</kwd><kwd>экология</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>battery</kwd><kwd>shaft generator</kwd><kwd>main engine</kwd><kwd>propeller</kwd><kwd>combined power plant</kwd><kwd>ecology</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Игнатьева Н. А. Современное состояние и перспективы развития судостроения в российской федерации / Н. А. Игнатьева // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. - 2016. - № 4-6. - С. 1159-1162.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Игнатьева Н. А. Современное состояние и перспективы развития судостроения в российской федерации / Н. А. Игнатьева // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. - 2016. - № 4-6. - С. 1159-1162.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Иванченко А. А. Энергетическая эффективность судов и регламентация выбросов парниковых газов / А. А. Иванченко, А. П. Петров, Г. Е. Живлюк // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2015. - № 3 (31). - С. 103-112. DOI: 10.21821/2309-5180-2015-7-3-103-112.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Иванченко А. А. Энергетическая эффективность судов и регламентация выбросов парниковых газов / А. А. Иванченко, А. П. Петров, Г. Е. Живлюк // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2015. - № 3 (31). - С. 103-112. DOI: 10.21821/2309-5180-2015-7-3-103-112.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Adamkiewicz A. Technologies reducing exhaust gas emissions from large marine diesel engines / A. Adamkiewicz, K. Kołwzan // Silniki Spalinowe. - 2007. - Vol. 46. - No. SC3. - Pp. 79-90.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Adamkiewicz A. Technologies reducing exhaust gas emissions from large marine diesel engines / A. Adamkiewicz, K. Kołwzan // Silniki Spalinowe. - 2007. - Vol. 46. - No. SC3. - Pp. 79-90.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Mysków J. Marine engine exhaust gas emission after treatment system concept / J. Myśków, T. Borkowski, Bludszuweit, W. Frohlingsdorf // Journal of KONES Powertrain and Transport. - 2011. - Vol. 18. - No. 4. - Pp. 307-315.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Mysków J. Marine engine exhaust gas emission after treatment system concept / J. Myśków, T. Borkowski, Bludszuweit, W. Frohlingsdorf // Journal of KONES Powertrain and Transport. - 2011. - Vol. 18. - No. 4. - Pp. 307-315.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Патров Ф. В. Снижение концентраций оксидов азота в отработавших газах судовых дизелей при использовании водотопливных эмульсий / Ф. В. Патров, О. С. Вахромеев // Вестник Астраханского государственного технического университета. - Серия: Морская техника и технология. - 2010. - № 1. - С. 141-146.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Патров Ф. В. Снижение концентраций оксидов азота в отработавших газах судовых дизелей при использовании водотопливных эмульсий / Ф. В. Патров, О. С. Вахромеев // Вестник Астраханского государственного технического университета. - Серия: Морская техника и технология. - 2010. - № 1. - С. 141-146.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Craft T. J. Back to the future: Flettner-Thom rotors for maritime propulsion / T. J. Craft, H. Iacovides, Johnson, B. E. Launder // THMT-12. Proceedings of the Seventh International Symposium On Turbulence Heat and Mass Transfer. - Palermo, Italy: 2012. - Pp. 1104-1113. DOI: 10.1615/ICHMT.2012.ProcSevIntSympTurbHeatTransfPal.1150.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Craft T. J. Back to the future: Flettner-Thom rotors for maritime propulsion / T. J. Craft, H. Iacovides, Johnson, B. E. Launder // THMT-12. Proceedings of the Seventh International Symposium On Turbulence Heat and Mass Transfer. - Palermo, Italy: 2012. - Pp. 1104-1113. DOI: 10.1615/ICHMT.2012.ProcSevIntSympTurbHeatTransfPal.1150.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Craft T. J. Dynamic performance of Flettner rotors with and without Thom discs / T. J. Craft, H. Iacovides, B. E. Launder // Proc. 7th International Symp. on Turbulence &amp; Shear Flow Phenomena. - Ottawa, 2011. - Paper 6C-3.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Craft T. J. Dynamic performance of Flettner rotors with and without Thom discs / T. J. Craft, H. Iacovides, B. E. Launder // Proc. 7th International Symp. on Turbulence &amp; Shear Flow Phenomena. - Ottawa, 2011. - Paper 6C-3.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ведрученко В. Р. Альтернативные виды топлива для судовых дизелей / В. Р. Ведрученко, И. И. Малахов. - Омск: Омский институт водного транспорта (филиал) ФБОУ ВПО «НГАВТ», 2013. - 173 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ведрученко В. Р. Альтернативные виды топлива для судовых дизелей / В. Р. Ведрученко, И. И. Малахов. - Омск: Омский институт водного транспорта (филиал) ФБОУ ВПО «НГАВТ», 2013. - 173 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Bolvashenkov I. Possible ways to improve the efficiency and competitiveness of modern ships with electric propulsion systems / I. Bolvashenkov, H. G. Herzog, A. Rubinraut, V. Romanovskiy // 2014 IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference (VPPC). - IEEE, 2014. - Pp. 1-9. DOI: 10.1109/VPPC.2014.7007120.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bolvashenkov I. Possible ways to improve the efficiency and competitiveness of modern ships with electric propulsion systems / I. Bolvashenkov, H. G. Herzog, A. Rubinraut, V. Romanovskiy // 2014 IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference (VPPC). - IEEE, 2014. - Pp. 1-9. DOI: 10.1109/VPPC.2014.7007120.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Bolvashenkov I. Promising ships propulsion systems with electric motion and steering gondolas / I. Bolvashenkov, H. G. Herzog, A. Rubinraut, V. Romanovskiy // 2014 Ninth International Conference on Ecological Vehicles and Renewable Energies (EVER). - IEEE, 2014. - Pp. 1-4. DOI: 10.1109/EVER.2014.6844086.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bolvashenkov I. Promising ships propulsion systems with electric motion and steering gondolas / I. Bolvashenkov, H. G. Herzog, A. Rubinraut, V. Romanovskiy // 2014 Ninth International Conference on Ecological Vehicles and Renewable Energies (EVER). - IEEE, 2014. - Pp. 1-4. DOI: 10.1109/EVER.2014.6844086.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Романовский В. В. Анализ схемных решений гребных электрических установок с распределенной шиной постоянного тока / В. В. Романовский, В. А. Малышев, А. С. Бежик // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2019. - Т. 11. - № 1. - С. 169-181. DOI: 10.21821/2309-5180-2019-11-1-169-181.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Романовский В. В. Анализ схемных решений гребных электрических установок с распределенной шиной постоянного тока / В. В. Романовский, В. А. Малышев, А. С. Бежик // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2019. - Т. 11. - № 1. - С. 169-181. DOI: 10.21821/2309-5180-2019-11-1-169-181.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">De Breucker S. Possible applications of plugin hybrid electric ships / S. De Breucker, E. Peeters, Driesen // 2009 IEEE Electric Ship Technologies Symposium. - IEEE, 2009. - Рр. 310-317. DOI: 10.1109/ESTS.2009.4906530.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">De Breucker S. Possible applications of plugin hybrid electric ships / S. De Breucker, E. Peeters, Driesen // 2009 IEEE Electric Ship Technologies Symposium. - IEEE, 2009. - Рр. 310-317. DOI: 10.1109/ESTS.2009.4906530.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Bennabi N. Hybrid propulsion systems for small ships: Context and challenges / N. Bennabi, J. F. Charpentier, H. Menana, J. Y. Billard, P. Genet // 2016 XXII International Conference on Electrical Machines (ICEM). - IEEE, 2016. - Рр. 2948-2954. DOI: 10.1109/ICELMACH.2016.7732943.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bennabi N. Hybrid propulsion systems for small ships: Context and challenges / N. Bennabi, J. F. Charpentier, H. Menana, J. Y. Billard, P. Genet // 2016 XXII International Conference on Electrical Machines (ICEM). - IEEE, 2016. - Рр. 2948-2954. DOI: 10.1109/ICELMACH.2016.7732943.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пат. 2483972 Российская Федерация, МПК B60W 20/00. Способ управления судовой комбинированной энергетической установкой / В.В. Миханошин; заяв. и патентообладатель Морской государственный университет им. адм. Г. И. Невельского. - № 2011140644/11; заявл. 06.10.2011; опубл.10.06.2013, Бюл. № 11.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Пат. 2483972 Российская Федерация, МПК B60W 20/00. Способ управления судовой комбинированной энергетической установкой / В.В. Миханошин; заяв. и патентообладатель Морской государственный университет им. адм. Г. И. Невельского. - № 2011140644/11; заявл. 06.10.2011; опубл.10.06.2013, Бюл. № 11.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Романовский В. В. Выбор основных параметров электрических машин для гребных электрических установок / В. В. Романовский, М. А. Сюбаев, И. М. Болвашенков // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2015. - № 6 (34). - С. 172-178. DOI: 10.21821/2309-5180-2015-7-6-172-178.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Романовский В. В. Выбор основных параметров электрических машин для гребных электрических установок / В. В. Романовский, М. А. Сюбаев, И. М. Болвашенков // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2015. - № 6 (34). - С. 172-178. DOI: 10.21821/2309-5180-2015-7-6-172-178.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
