THE RESULTS OF DESIGN AND TRIALS OF COMBINED PROPULSION PLANT FOR A BUOY BOAT

Combined propulsion plants get wide spread on modern ships of foreign construction, while in the domestic shipbuilding industry there is practically no experience in the design and testing of these vessels. A distinctive feature of the combined propulsion plants is that the energy for the vessel movement is generated in them in two (or more) different types of ship engines - thermal and electric, working on a common propulsion unit - a propeller. Combined propulsion plants are complex electromechanical systems designed to ensure the movement of the vessel and the production of electricity in the various modes of operation. Combined propulsion plants conjoin the advantages of traditional propulsion systems with heat main engines and electric propulsion plants. A unified electric power system with a combined plant of a work boat is discussed in the paper. The work boat is the first vessel built in the Russian Federation with this type of propulsion system. The feature the combined propulsion plant installed on the work boat is the ability to operate the propeller electric motor in both propulsion and generator modes. The ship uses diesel generators, storage batteries and electric propulsion motor in the generator mode as the sources of electricity. The main modes of the vessel operation, the results of dock and sea trials of the unified electric power system and combined propulsion plant are briefly discussed in the paper. During the trials, the autonomous mode of operation of each electric power source on the auxiliary electric propulsion plant and ship consumers has been checked successfully. New method of synchronization of diesel-generator and autonomous inverter has been realized; it has high speed and accuracy that excludes appearance of current shot when power source connects to the main switchboard.

combined propulsion plant, heat main engine, electric propulsion motor, electric propulsion plant, reduction gear, shaft line, propeller, propulsor, operating mode, accumulator battery

1. Григорьев А. В. Судовые комбинированные пропульсивные комплексы нового поколения / А. В. Григорьев, Е. А. Глеклер // Морской вестник. - 2013. - № 2S (11). - С. 49-50.

2. Хватов О. С. Судовая пропульсивная гибридная установка / О. С. Хватов, И. А. Тарпанов // Вестник Волжской государственной академии водного транспорта - 2013. - № 35. - С. 337-340.

3. Григорьев А. В. Судовые комбинированные пропульсивные установки / А. В. Григорьев // Морской флот. - 2013. - № 2. - С. 50-52.

4. Хватов О. С. Математическая модель судовой гибридной пропульсивной установки / О. С. Хватов, О. А. Бурмакин, И. А. Тарпанов // Вестник Волжской государственной академии водного транспорта. - 2009. - № 27. - С. 150-154.

5. Григорьев А. В. Современные и перспективные судовые валогенераторные установки: моногр. / А. В. Григорьев, В. А. Петухов. - СПб.: Изд-во ГМА им. адм. С. О. Макарова, 2009. - 175 с.

6. Григорьев А. В. Судовые валогенераторные установки нового поколения на базе обратимых полупроводниковых преобразователей / А. В. Григорьев, Р. Р. Зайнуллин // Морской вестник. - 2013. - № 2S (11). - С. 36-38.

7. Будашко В. В. Разработка трехуровневой многокритериальной стратегии управления гибридной судовой энергетической установкой комбинированного пропульсивного комплекса / В. В. Будашко // Електротехнiка i Електромеханiка. - 2017. - № 2. - С. 62-72. DOI: 10.20998/2074-272X.2017.2.10.

8. Baldi F. Optimal load allocation of complex ship power plants / F. Baldi, F. Ahlgren, F. Melino, C. Gabrielii, K. Andersson // Energy Conversion and Management. - 2016. - Vol. 124. - Pp. 344-356. DOI: 10.1016/j.enconman.2016.07.009.

9. Ancona M. A. Efficiency improvement on a cruise ship: Load allocation optimization / M. A. Ancona, F. Baldi, M. Bianchi, L. Branchini, F. Melino, A. Peretto, J. Rosati // Energy Conversion and Management. - 2018. - Vol. 164. - Pp. 42-58. DOI: 10.1016/j.enconman.2018.02.080.

10. Capasso C. Design of a Hybrid Propulsion Architecture for Midsize Boats / C. Capasso, E. Notti, O. Veneri // Energy Procedia. - 2019. - Vol. 158. - Pp. 2954-2959. DOI: 10.1016/j.egypro.2019.01.958.

11. Geertsma R. D. Design and control of hybrid power and propulsion systems for smart ships: A review of developments / R. D. Geertsma, R. R. Negenborn, K. Visser, J. J. Hopman // Applied Energy. - 2017. - Vol. 194. - Pp. 30-54. DOI: 10.1016/j.apenergy.2017.02.060.

12. Ling-Chin J. Investigating a conventional and retrofit power plant on-board a Roll-on/Roll-off cargo ship from a sustainability perspective - A life cycle assessment case study / J. Ling-Chin, A. P. Roskilly // Energy Conversion and Management. - 2016. - Vol. 117. - Pp. 305-318. DOI: 10.1016/j.enconman.2016.03.032.

13. Григорьев А. В. Судовые комбинированные пропульсивные установки / А. В. Григорьев [и др.] // Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства. - 2019. - № 56-57. - С. 106-114.

14. Григорьев А. В. Судовые комбинированные пропульсивные установки: назначение, состав, классификация / А. В. Григорьев, С. М. Малышев, Р. Р. Зайнуллин // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2019. - Т. 11. - № 5. - С. 951-958. DOI: 10.21821/2309-5180-2019-11-5-951-958.

15. Григорьев А. В. Перспективы применения статических источников электроэнергии на судах с системами электродвижения / А. В. Григорьев, Р. Р. Зайнуллин, С. М. Малышев // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2020. - Т. 12. - № 1. - С. 202-213. DOI: 10.21821/2309-5180-2020-12-1-202-213.

16. Григорьев А. В. Схемотехнические решения судовых единых электроэнергетических систем на базе вентильных генераторов и статических источников электроэнергии / А. В. Григорьев, Р. Р. Зайнуллин, С. М. Малышев // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2020. - Т. 12. - № 4. - С. 801-811. DOI: 10.21821/2309-5180-2020-12-4-801-811.