Преимущества ГЭУ переменного тока над постоянным. Системы СГ-СД и СГ-ТПЧ-СД (АД)

В мировой практике судостроения с электродвижением наметилась устойчивая тенденция преимущественного применения ГЭУ переменного тока. Такие установки находят применение на судах самого различного назначения: транспортных, пассажирских, наливных, промысловых, паромных, специальных (кабеле- и трубоукладчиках, спасательных, исследовательских и ледоколах). Причём на последних в течение многих десятилетий гребные двигатели постоянного тока считались незаменимыми. Внедрению ГЭУ переменного тока способствует ряд их преимуществ, которые проявились в полной мере лишь в условиях совершенствования полупроводниковой техники и средств автоматизации. Более высокая экономичность ГЭУ переменного тока достигается за счет лучших массогабаритных показателей, особенно для мощных установок при повышенном напряжении, меньшей строительной стоимости, на 2-3% более высокого КПД машин, а также за счёт более простой возможности компоновки единой электроэнергетической системы.

Немаловажным является также тот факт, что в ГЭУ переменного тока в большей степени возможно использование серийных электрических машин, с отработанной технологией их производства, отлаженными и проверенными в эксплуатации системами возбуждения и регулирования.
Современные ГЭУ переменного тока могут строиться по системе СГ-СД или СГ-АД, т.е. с непосредственным питанием ГЭД от синхронных генераторов, либо по системе СГ-ТПЧ-СД (АД), т.е. с преобразователями частоты тока.

Преимущества ГЭУ по системе СГ-ТПЧ-СД состоят в полной управляемости СД при неизменной частоте вращения генераторов. Однако дополнительные потери в тиристорных преобразователях частоты и нелинейные искажения формы синусоиды напряжения и тока, снижение коэффициента мощности, что особенно важно учитывать в единых ЭЭС, делают их преимущества не бесспорными. ГЭУ по системе СГ-СД проще, надёжнее и дешевле, чем в системе с ТПЧ, имеют выше КПД, обладают лучшими массогабаритными показателями, но требуют управления частотой вращения первичных двигателей, а в случае ЕЭЭС на время динамических режимов шины собственных нужд необходимо отделять от шин электродвижения.