BRODSKI ELEKTRIBRODSKI ELEKTRIČČNI NI UREĐAJI I SUSTAVIUREĐAJI I SUSTAVI

mrmr..scsc.Marijan .Marijan GrGržžanan dipldipl.ing.ing

Brod kao zatvoreni Brod kao zatvoreni elektrielektriččni strujni krugni strujni krug

Svaki se brod moSvaki se brod možže promatrati kao e promatrati kao zatvoreni elektrizatvoreni električčni strujni krug koji ni strujni krug koji ima svoj izvor i troima svoj izvor i troššila te elemente ila te elemente ššto to ih spajaju, ukljuih spajaju, uključčuju ili iskljuuju ili isključčuju, uju, reguliraju, zareguliraju, zašštitiććuju i njima upravljaju uju i njima upravljaju

Izvori el.energijeIzvori el.energije•• Izvori Izvori elektrielektriččne energije na brodu (A) mogu ne energije na brodu (A) mogu biti: generatori, akumulatorske baterije, biti: generatori, akumulatorske baterije, solaresolareććelije, elektrielije, električčni pretvarani pretvaračči i prikljui i priključčak na kopno.ak na kopno.

•• Osnovni izvor elektriOsnovni izvor električčne energije na brodu ne energije na brodu ččine ine generatori. U generatori. U popoččetku bili su to istosmjerni etku bili su to istosmjerni generatori, a njih su zamijenili izmjenigeneratori, a njih su zamijenili izmjeniččni ni generatori, generatori, tjtj. trofazni . trofazni samouzbudnisamouzbudni sinkroni sinkroni generatori. generatori.

•• Danas se u brodove najDanas se u brodove najččeeššćće e ugradujuugraduju trofazni trofazni samouzbudnisamouzbudni kompaundiranikompaundirani beskontaktnibeskontaktnigeneratori, kojima se postigeneratori, kojima se postižže zadovoljavajue zadovoljavajućća a brzina regulacije napona i frekvencije brzina regulacije napona i frekvencije

Tipovi generatoraTipovi generatora

•• Ovisno o vrsti pogona brodskoga Ovisno o vrsti pogona brodskoga generatora, razlikuju se dizelski, osovinski generatora, razlikuju se dizelski, osovinski i i turbinskiturbinski generatori, a sva proizvodnja generatori, a sva proizvodnja elektrielektriččne energije na brodu obavlja se na ne energije na brodu obavlja se na jednomu mjestu u elektrijednomu mjestu u električčnim centralama nim centralama ili s pomoili s pomoćću pojedinau pojedinaččnih agregata.nih agregata.

Akumulatorske baterijeAkumulatorske baterije

•• Manja koliManja količčina energije na brodu dobiva se ina energije na brodu dobiva se iz iz akumulatorskih baterija akumulatorskih baterija (olovni ili kiselinski (olovni ili kiselinski akumulatori i akumulatori i ččelieliččni ili ni ili alkalijskialkalijski akumulatori). akumulatori). Oni sluOni služže kao izvor istosmjerne elektrie kao izvor istosmjerne električčne ne energije za prienergije za priččuvu, napajanje pokretauvu, napajanje pokretačča motora a motora s unutarnjim izgaranjem, kao izvori u spoju s s unutarnjim izgaranjem, kao izvori u spoju s osovinskim generatorom, na manjim jedinicama osovinskim generatorom, na manjim jedinicama za napajanje brodske mreza napajanje brodske mrežže za vrijeme e za vrijeme mirovanja u luci, za neprekidno napajanje mirovanja u luci, za neprekidno napajanje elektronielektroniččkih uređaja za potrebe navigacijekih uređaja za potrebe navigacije, , komunikacije, automatike, alarma i slikomunikacije, automatike, alarma i sliččno no

Dimenzioniranje izvora Dimenzioniranje izvora el.energije na broduel.energije na brodu•• Dimenzioniranje izvora elektriDimenzioniranje izvora električčne energije na ne energije na brodu određuje se brodu određuje se tzvtzv. bilancom elektri. bilancom električčne ne energije. Potrebna instalirana snaga izvora energije. Potrebna instalirana snaga izvora elektrielektriččne energije izrane energije izraččunava se uzimajuunava se uzimajućći u i u obzir razliobzir različčita brodska pogonska stanja ita brodska pogonska stanja (plovidbu, manevar, uplovljavanje, (plovidbu, manevar, uplovljavanje, isplovljavanje, ukrcaj i iskrcaj tereta, mirovanje isplovljavanje, ukrcaj i iskrcaj tereta, mirovanje u luci i sliu luci i sliččno), zone plovidbe (hladne i tople), no), zone plovidbe (hladne i tople), dnevnu plovidbu (dan i nodnevnu plovidbu (dan i noćć), te uzimaju), te uzimajućći u obzir i u obzir tehnitehniččke i iskustvene podatke (prikljuke i iskustvene podatke (priključčnu snagu nu snagu trotroššila, faktor optereila, faktor optereććenja, faktor istodobnosti, enja, faktor istodobnosti, pad napona ili gubitke u mrepad napona ili gubitke u mrežži i slii i sliččno).no).

Prijenos i razdioba Prijenos i razdioba elektrielektriččne ne energijeenergije

•• Prijenos i razdiobu Prijenos i razdiobu elektrielektriččne energije na ne energije na brodu (B) omogubrodu (B) omoguććuju vodovi i kabeli, uju vodovi i kabeli, kabelska mrekabelska mrežža s prikljua s priključčnim priborom te nim priborom te sklopni uređaji i aparatisklopni uređaji i aparati.Sva proizvedena .Sva proizvedena elektrielektriččna energija na brodu od izvora do na energija na brodu od izvora do trotroššila prenosi se vodovima i kabelima, ila prenosi se vodovima i kabelima, tjtj. . kabelskom mrekabelskom mrežžom i prikljuom i priključčnim priborom. nim priborom.

Sustav razdiobe elektriSustav razdiobe električčne ne energijeenergije•• a) za istosmjernu struju:a) za istosmjernu struju:jednovodnijednovodni (s uporabom (s uporabom

brodskog trupa kao povratnog vodibrodskog trupa kao povratnog vodičča a -- samo za napon samo za napon do 50 V),do 50 V),dvovodnidvovodni izolirani (s dva izolirana voda na koje izolirani (s dva izolirana voda na koje je prikljuje priključčeno troeno troššilo),ilo),trovodnitrovodni (koji ima dva izolirana (koji ima dva izolirana voda voda -- krajnja, a umjesto trekrajnja, a umjesto treććega ega -- srednjeg, slusrednjeg, služži i brodski trup);brodski trup);

•• b) za jednofaznu izmjenib) za jednofaznu izmjeniččnu struju:nu struju:jednovodnijednovodni (s (s uporabom brodskog trupa kao povratnog vodiuporabom brodskog trupa kao povratnog vodičča a -- samo samo za napon do 50 V),za napon do 50 V),dvovodnidvovodni izolirani (s dva izolirana izolirani (s dva izolirana voda na koje je prikljuvoda na koje je priključčeno troeno troššilo);c) za trofaznu ilo);c) za trofaznu izmjeniizmjeniččnu struju:nu struju:trovodnitrovodni izolirani (s tri izolirane izolirani (s tri izolirane faze),faze),trovodnitrovodni s uzemljenim s uzemljenim zvjezdizvjezdišštemtem (s tri izolirane (s tri izolirane faze), faze), trovodnitrovodni izolirani (s tri izolirane faze i nulti izolirani (s tri izolirane faze i nulti vod),vod),trovodnitrovodni s uzemljenim nultim vodom (s tri izolirane s uzemljenim nultim vodom (s tri izolirane faze i nultim vodom koji je prikljufaze i nultim vodom koji je priključčen na en na zvjezdizvjezdiššteteizvora).izvora).

Glavna rasklopna Glavna rasklopna ploploććaa

•• SrediSrediššnje mjesto elektrinje mjesto električčnog sustava na brodu jest nog sustava na brodu jest glavna sklopna ploglavna sklopna pločča, jer se na nju dovodi elektria, jer se na nju dovodi električčna na energija iz generatora (ili transformatora) i odvodi prema energija iz generatora (ili transformatora) i odvodi prema trotroššilima izravno ili preko ostalih sklopnih uređajailima izravno ili preko ostalih sklopnih uređaja, kao , kao ššto su: pomoto su: pomoććne sklopne plone sklopne pločče, uputnici, razdjelnici, e, uputnici, razdjelnici, upravljaupravljaččki ormari i pultovi. Ti sklopni ki ormari i pultovi. Ti sklopni uredajiuredaji osim osim razlirazliččitih konstrukcijskih dijelova sadritih konstrukcijskih dijelova sadržžavaju sklopne avaju sklopne aparate, aparate, tjtj. sklopke, pokreta. sklopke, pokretačče, e, programatoreprogramatore, osigura, osiguračče e i regulacijske elemente (okidai regulacijske elemente (okidačče i releje), elektrie i releje), električčne ne mjerne mjerne uredajeuredaje (mjerne transformatore i instrumente), (mjerne transformatore i instrumente), elektrielektriččnu svjetlosnu i zvunu svjetlosnu i zvuččnu signalizaciju.nu signalizaciju.

TroTroššilaila

•• TroTroššila ila elektrielektriččne energije na brodu mogu ne energije na brodu mogu se podijeliti na elektromotorni pogon, se podijeliti na elektromotorni pogon, toplinska trotoplinska troššila, elektriila, električčnu rasvjetu te na nu rasvjetu te na navigacijske i komunikacijske uređaje navigacijske i komunikacijske uređaje

PotroPotroššnja el.energijenja el.energije

•• Na trgovaNa trgovaččkim brodovimakim brodovima srednjih velisrednjih veliččina oko 80% ina oko 80% potropotroššnje elektrinje električčne energije odnosi se na ne energije odnosi se na elektromotorne pogone pomoelektromotorne pogone pomoććnih strojeva (sidrena i nih strojeva (sidrena i priteznapritezna vitla, dizalice, pumpe, kompresori i slivitla, dizalice, pumpe, kompresori i sliččno) ino) i na na pogon gospodarskih uređajapogon gospodarskih uređaja. Z. Za grijanje i hlađenje te a grijanje i hlađenje te toplinska trotoplinska troššila utroila utrošši se priblii se približžno 15%, za rasvjetu no 15%, za rasvjetu (op(općću ili normalnu, pomou ili normalnu, pomoććnu, pojanu, pojaččanu i dekorativnu anu i dekorativnu rasvjetu i rasvjetu u opasnosti) 3 rasvjetu i rasvjetu u opasnosti) 3 -- 4% a za napajanje 4% a za napajanje navigacijskih i komunikacijskih navigacijskih i komunikacijskih uredajauredaja 1 1 -- 2%.2%.

•• Na putniNa putniččkim brodovimakim brodovima raraččuna se prosjeuna se prosječčno za no za elektromotorni pogon oko 75% elektrielektromotorni pogon oko 75% električčne energije, ne energije, za za grijanje i hlađenje grijanje i hlađenje 12%, za rasvjetu ll% 12% za sva 12%, za rasvjetu ll% 12% za sva ostala troostala troššila.ila.

Neke specifiNeke specifiččnosti za brodske nosti za brodske elektrielektriččne strojevene strojeve

•• Svi brodski elektriSvi brodski električčni strojevi prikljuni strojevi priključčeni su uglavnom eni su uglavnom izravno na strojeve koja pogone ili koji ih pogone. izravno na strojeve koja pogone ili koji ih pogone.

•• Uporaba remena je rjeđaUporaba remena je rjeđa, i to samo za osovinske , i to samo za osovinske generatore i kompresore. generatore i kompresore.

•• Manji i srednji agregati na zajedniManji i srednji agregati na zajedniččkom su postolju, a kom su postolju, a vevećći imaju posebne temelje koji su dio brodske i imaju posebne temelje koji su dio brodske konstrukcije.konstrukcije.

•• KuKuććiiššta su elektrita su električčnih strojeva uglavnom zavarena, od nih strojeva uglavnom zavarena, od lijevanoga su lijevanoga su žželjeza i robusne izvedbe, ali su dopueljeza i robusne izvedbe, ali su dopuššteni i teni i motori s kumotori s kuććiišštima od lakih metala otpornih na morsku tima od lakih metala otpornih na morsku vodu i pogodno zavodu i pogodno zašštitiććeni od korozije, tako da se postieni od korozije, tako da se postižže e uuššteda na teteda na težžini i do 25%. Na najniini i do 25%. Na najnižžim mjestima moraju im mjestima moraju imati otvore za istjecanja kondenzata, a protiv roimati otvore za istjecanja kondenzata, a protiv roššenja enja ččesto se ugrađuju elektriesto se ugrađuju električčni grijani grijačči koji se automatski i koji se automatski ukljuuključčuju kad strojevi prestanu raditi.uju kad strojevi prestanu raditi.

•• Ljuljanje i posrtanje broda na valovima te neizbjeLjuljanje i posrtanje broda na valovima te neizbježžive vibracije ive vibracije zahtijevaju posebna mehanizahtijevaju posebna mehaniččka rjeka rješšenja i uenja i uččvrvrššććenja. Zbog enja. Zbog brodskih vibracija lebrodskih vibracija ležžaja stroja koji miruje dodatno su aja stroja koji miruje dodatno su optereoptereććeni, pa su ponekad posebno mehanieni, pa su ponekad posebno mehaniččka blokirani. ka blokirani.

•• Radi manjeg dodatnog optereRadi manjeg dodatnog optereććivanja leivanja ležžaja vodoravni strojevi aja vodoravni strojevi moraju se smjestiti paralelno s brodskom uzdumoraju se smjestiti paralelno s brodskom uzdužžnom osi.nom osi.

•• Generatori su obiGeneratori su običčno no jednolejednoležžajniajni radi manjih dimenzija radi manjih dimenzija ččitava itava agregata i manjih torzijskih napona osovine generatora koji agregata i manjih torzijskih napona osovine generatora koji nastaju zbog nejednolikog hoda dizelskog motora. nastaju zbog nejednolikog hoda dizelskog motora.

•• Elektromotori mogu imati vodoravnu ili okomitu osovinu. Elektromotori mogu imati vodoravnu ili okomitu osovinu. Okomiti elektromotori najOkomiti elektromotori najččeeššćće se rabe za pogon pumpa, a e se rabe za pogon pumpa, a vodoravni za pogon kompresora, kormilavodoravni za pogon kompresora, kormilarskih uređajarskih uređaja, , sidrenog vitla sidrenog vitla itditd..

•• Brodski palubni strojevi, zbog specifiBrodski palubni strojevi, zbog specifiččnih radnih uvjeta i nih radnih uvjeta i montamontažže na palubi, imaju posebne karakteristike, oblike i e na palubi, imaju posebne karakteristike, oblike i zazašštitu.titu.

•• Prostorije u kojima su smjeProstorije u kojima su smješšteni elektriteni električčni strojevi moraju se ni strojevi moraju se dobro ventilirati, a sami strojevi moraju biti dostatno udaljenidobro ventilirati, a sami strojevi moraju biti dostatno udaljeniod zapaljivih materijala (u okomitom smjeru 120 cm, a u od zapaljivih materijala (u okomitom smjeru 120 cm, a u vodoravnom 30 cm).vodoravnom 30 cm).

•• Svi dijelovi elektriSvi dijelovi električčnih strojeva koji vode struju moraju nih strojeva koji vode struju moraju biti od bakra ili od mesinga, a biti od bakra ili od mesinga, a svi ostali dijelovi od svi ostali dijelovi od nehrđajunehrđajuććeg materijala ili su prevueg materijala ili su prevuččeni zaeni zašštitom od titom od korozije (galvanskim metalnim slojem ili lakom). korozije (galvanskim metalnim slojem ili lakom).

•• Radi uklanjanja radijskih smetnja strojeve koji iskre Radi uklanjanja radijskih smetnja strojeve koji iskre treba blokirati na odgovarajutreba blokirati na odgovarajućći nai naččin.Radi povein.Radi poveććane ane sigurnosti broda i zasigurnosti broda i zašštite tite žživota posade i putnika ivota posade i putnika doneseni su posebni propisi za gradnju i izvedbu doneseni su posebni propisi za gradnju i izvedbu elektrielektriččnih strojeva. nih strojeva.

•• U skladu s Međunarodnom konvencijom o sigurnosti U skladu s Međunarodnom konvencijom o sigurnosti žživota na moru ivota na moru (SOLAS (SOLAS -- InternationalInternational ConventionConvention forforthethe SafetySafety of of LifeLife at at SeaSea) ) i Hrvatska i Hrvatska (HRB (HRB -- Hrvatski Hrvatski registar brodova) registar brodova) je donijela svoja je donijela svoja Pravila za tehniPravila za tehniččki ki nadzor pomorskih brodova, nadzor pomorskih brodova, kojima se propisuje kako kojima se propisuje kako elektrielektriččni strojevi mogu i u najteni strojevi mogu i u najtežžim uvjetima plovidbe im uvjetima plovidbe pouzdano raditi. Predmetna pravila ukljupouzdano raditi. Predmetna pravila uključčuju zahtjeve uju zahtjeve Međunarodne pomorske organizacije Međunarodne pomorske organizacije (IMO (IMO --InternationalInternational MaritimeMaritime OrganizationOrganization).).

Osnovna podjela elektriOsnovna podjela električčnih nih strojevastrojeva

•• ElektriElektriččni strojevi pretvaraju jedan oblik energije u drugi ni strojevi pretvaraju jedan oblik energije u drugi oblik na naoblik na naččelu elektromagnetske indukcije. Iz toga se elu elektromagnetske indukcije. Iz toga se momožže zakljue zaključčiti da barem jedna od energija mora biti iti da barem jedna od energija mora biti elektrielektriččna. Pritom jedan dio energije prelazi u toplinsku, na. Pritom jedan dio energije prelazi u toplinsku, koja nepovratno odlazi u okolni prostor. Taj je dio koja nepovratno odlazi u okolni prostor. Taj je dio zauvijek izgubljen za proces pretvaranja, pa se zove zauvijek izgubljen za proces pretvaranja, pa se zove gubitak energije.gubitak energije.

•• Pod elektriPod električčnim strojevima u unim strojevima u užžem smislu uvijek se misli em smislu uvijek se misli samo na one u kojima se elektromehanisamo na one u kojima se elektromehaniččko pretvaranje ko pretvaranje energije obavlja posredovanjem mehanienergije obavlja posredovanjem mehaniččkog (obikog (običčno no rotacijskog) gibanja. Ovisno o pretvorbi energije iz rotacijskog) gibanja. Ovisno o pretvorbi energije iz jednog oblika u drugi, takav elektrijednog oblika u drugi, takav električčni stroj moni stroj možže raditi e raditi kao generator ili motor kao generator ili motor

ElektriElektriččni generatori i motorini generatori i motori

•• ElektriElektriččni generatorini generatori su strojevi koji pri svojem radu su strojevi koji pri svojem radu pretvaraju mehanipretvaraju mehaniččku energiju u elektriku energiju u električčnu. Mehaninu. Mehaniččku ku energiju dobivaju na svoje vratilo od pogonskog stroja energiju dobivaju na svoje vratilo od pogonskog stroja (na brodu je to parna ili plinska turbina, dizelski motor, (na brodu je to parna ili plinska turbina, dizelski motor, osovina vijka), a elektriosovina vijka), a električčnu energiju predaju tronu energiju predaju troššilima ilima preko svojih stezaljka (prikljupreko svojih stezaljka (priključčnica).nica).

•• ElektriElektriččni motorini motori su strojevi koji pri svojem radu su strojevi koji pri svojem radu pretvaraju elektripretvaraju električčnu energiju u mehaninu energiju u mehaniččku. Elektriku. Električčna na energija dovodi se na motorne stezaljke (prikljuenergija dovodi se na motorne stezaljke (priključčnice) iz nice) iz elektrielektriččne mrene mrežže, ili iz posebnog izvora. Mehanie, ili iz posebnog izvora. Mehaniččka ka energija predaje se s kraja vratila preko spojke, remena energija predaje se s kraja vratila preko spojke, remena ili zupili zupččanika pokretanom radnom stroju, anika pokretanom radnom stroju, tjtj. radnom . radnom mehanizmu.mehanizmu.

ElektriElektriččni pretvornicini pretvornici

•• Posebni su tip elektriPosebni su tip električčnih strojeva nih strojeva elektrielektriččni pretvornici ni pretvornici (pretvara(pretvaračč). To ). To su rotacijski strojevi koji pri svojem radu su rotacijski strojevi koji pri svojem radu pretvaraju elektripretvaraju električčnu energiju jednih parametara u nu energiju jednih parametara u elektrielektriččnu energiju drugih parametara na nanu energiju drugih parametara na naččelu elu elektromagnetske indukcije. U njima se elektrielektromagnetske indukcije. U njima se električčna na energija pretvara ponovno u isti oblik, ali se mijenjaju energija pretvara ponovno u isti oblik, ali se mijenjaju neke karakteristike (neke karakteristike (nprnpr. vrsta struje, napona ili . vrsta struje, napona ili frekvencija i slifrekvencija i sliččno).i~ elektrino).i~ električčne strojeve u ne strojeve u šširem smislu irem smislu ubrajaju se elektriubrajaju se električčni transformatori ni transformatori iako nemaju iako nemaju pokretnih dijelova. To su statipokretnih dijelova. To su statiččke naprave koje pri svome ke naprave koje pri svome radu pretvaraju elektriradu pretvaraju električčnu energiju jednih parametara u nu energiju jednih parametara u elektrielektriččnu drugih parametaranu drugih parametara

IspravljaIspravljaččii

•• Posebni elektriPosebni električčni uređaji u kojima seni uređaji u kojima se, jednako , jednako kao i u transformatoru, elektrikao i u transformatoru, električčna energija na energija pretvara u elektripretvara u električčnu zovu se nu zovu se ispravljaispravljačči i (usmjeriva(usmjerivačči). Za i). Za razliku od transformatora u razliku od transformatora u njima se struja ispravlja, njima se struja ispravlja, tjtj. izlaznu elektri. izlaznu električčnu nu energiju karakterizira istosmjerni napon i struja, energiju karakterizira istosmjerni napon i struja, za razliku od ulazne, koju karakterizira izmjeniza razliku od ulazne, koju karakterizira izmjeniččni ni napon i struja. Proces u ispravljanapon i struja. Proces u ispravljaččima redovito ima redovito nije reverzibilan, ali se reverzibilnost postinije reverzibilan, ali se reverzibilnost postižže e posebnim spojevima posebnim spojevima ((invertoriinvertori).).

elektrielektriččnanaelektrielektriččnanapretvarapretvaračč

ii

transformatortransformator

mehanimehaniččkakaelektrielektriččnanamotormotor

elektrielektriččnanamehanimehaniččkakageneratorgenerator

Oblik dobivene Oblik dobivene

energijeenergijeOblik privedene Oblik privedene

energijeenergijeElektriElektriččni strojni stroj

•• ElektriElektriččni se strojevi rabe ili pojedinani se strojevi rabe ili pojedinaččno ili kombinirano no ili kombinirano u skupini. U kombiniranoj uporabi razlikuju se u skupini. U kombiniranoj uporabi razlikuju se motorgeneratorimotorgeneratori, kaskade i elektri, kaskade i električčne osovine.ne osovine.

•• MotorgeneratorMotorgenerator se sastoji od motora i jednog ili vise sastoji od motora i jednog ili višše e generatora izravno povezanih mehanigeneratora izravno povezanih mehaniččki. Motor je obiki. Motor je običčno no izmjeniizmjeniččni, a generator istosmjerni stroj.ni, a generator istosmjerni stroj.

•• Kaskada Kaskada je sastavljena od dva rotacijska stroja koja su je sastavljena od dva rotacijska stroja koja su međusobno elektrimeđusobno električčki i mehaniki i mehaniččki spojena. Takve ki spojena. Takve kaskade obikaskade običčno sluno služže za pogone promjenljive brzine e za pogone promjenljive brzine vrtnje.vrtnje.

•• ElektriElektriččna osovina na osovina takva je kombinacija elektritakva je kombinacija električčnih nih strojeva u kojoj su oba stroja napajana iz iste mrestrojeva u kojoj su oba stroja napajana iz iste mrežže, a e, a statorski su statorski su namotinamoti međusobno elektri međusobno električčki povezani. Tako ki povezani. Tako se ostvaruje potpuna podudarnost u vrtnji obaju se ostvaruje potpuna podudarnost u vrtnji obaju strojeva.strojeva.

•• Osim spomenutih strojeva razlikuju se i raznovrsni Osim spomenutih strojeva razlikuju se i raznovrsni specijalni strojevi, kao specijalni strojevi, kao amplidiniamplidini, , selsiniselsini, , tahogeneratoritahogeneratoriitditd

Za elektriZa električčne strojeve karakteristine strojeve karakterističčna su na su zajednizajedniččka svojstva:ka svojstva:

•• a) mogu raditi u oba smjera pretvorbe elektria) mogu raditi u oba smjera pretvorbe električčne ne energije, energije, tjtj. rad elektri. rad električčnih strojeva je nih strojeva je reverzibilan. To reverzibilan. To znaznačči da i da ćće elektrie električčni rotacijski stroj kojemu se dovodi ni rotacijski stroj kojemu se dovodi mehanimehaniččka energija, ka energija, davati, uz oddavati, uz određene uvjeteređene uvjete, , elektrielektriččnu energiju i raditi kao generator, a ako se tom nu energiju i raditi kao generator, a ako se tom istom stroju dovodi elektriistom stroju dovodi električčna energija, on na energija, on ćće davati,e davati, uz uz određene uvjeteodređene uvjete, mehani, mehaniččku energiju i radit ku energiju i radit ćće kao e kao motor.motor.

•• jednoarmaturnijednoarmaturni pretvornikpretvornik, ovisno o smjeru energije, , ovisno o smjeru energije, pretvara izmjenipretvara izmjeniččni napon u istosmjerni, i obratno, a ni napon u istosmjerni, i obratno, a

•• transformator motransformator možže transformirati nie transformirati nižži napon na vii napon na višši, ili i, ili obratno, ovisno o prikljuobratno, ovisno o priključčku ku primamogprimamog i sekundarnog i sekundarnog namota transformatora, namota transformatora, tjtj. smjeru energije;b) iz stroja . smjeru energije;b) iz stroja dobivena energija manja je od stroju privedene energije. dobivena energija manja je od stroju privedene energije. Samo u idealnom radu (za idealne strojeve) bila bi Samo u idealnom radu (za idealne strojeve) bila bi privedena energija privedena energija WtWt jednaka dobivenoj energiji W2 jednaka dobivenoj energiji W2

Osnovni dijelovi elektriOsnovni dijelovi električčnog nog strojastroja

•• Svaki elektriSvaki električčni stroj mora nuni stroj mora nužžno no sadrsadržžavati dva osnovna dijela:avati dva osnovna dijela:

1.1. magnetski, magnetski, koji je obikoji je običčno izveden u no izveden u obliku jezgre oobliku jezgre odd feromagnetskogferomagnetskogmaterijala,materijala,

2.2. elektrielektriččni, ni, izveden od dva ili viizveden od dva ili višše namota.e namota.

Materijali za izradu el.strojaMaterijali za izradu el.stroja

•• Kvaliteta elektriKvaliteta električčnog stroja, njegova nog stroja, njegova ekonomiekonomiččnost i pouzdanost u radu bitno ovise o nost i pouzdanost u radu bitno ovise o kvaliteti materijala od kojih je izrađenkvaliteti materijala od kojih je izrađen. Rabe se . Rabe se magnetski, vodljivi i izolacijski materijal (slumagnetski, vodljivi i izolacijski materijal (služže za e za izradbu magnetskog i elektriizradbu magnetskog i električčnog dijela stroja), nog dijela stroja), koji koji ččine ine aktivni dio, aktivni dio, jer se s pomojer se s pomoćću njih u njih ostvaruje pretvorba energije, i konstrukcijski ostvaruje pretvorba energije, i konstrukcijski materijali, koji slumaterijali, koji služže za smjee za smješštaj aktivnog dijela taj aktivnog dijela stroja i za prenostroja i za prenoššenje mehanienje mehaniččkih djelovanja kih djelovanja

•• Magnetski materijaliMagnetski materijali sluslužže za izradbu magnetskih e za izradbu magnetskih krugova. Za transformatore uzimaju se specijalni krugova. Za transformatore uzimaju se specijalni transformatorski limovi (s 4 transformatorski limovi (s 4 -- 5% silicija). dok se za 5% silicija). dok se za rotacijske strojeve rabe dinamorotacijske strojeve rabe dinamo--limovi, limovi, ččelieliččni limovi ni limovi itditd., ., legiranilegirani s 2 s 2 -- 3 % silicija. Radi smanjenja gubitaka zbog 3 % silicija. Radi smanjenja gubitaka zbog vrtlovrtložžnih struja, lnih struja, limovi se međusobno izoliraju vodenim imovi se međusobno izoliraju vodenim staklom i drugim izolacijskim materijalima.staklom i drugim izolacijskim materijalima.

•• Vodljivi materijali Vodljivi materijali (uglavnom bakar, a za kavezne motore (uglavnom bakar, a za kavezne motore aluminij) slualuminij) služže za izradbu namota. Za manje presjeke e za izradbu namota. Za manje presjeke bakrenog namota odabiru se vodibakrenog namota odabiru se vodičči okrugla presjeka, a i okrugla presjeka, a za veza većće vodie vodičči profilnoga pravokutna presjeka.i profilnoga pravokutna presjeka.

•• Izolacijski materijali Izolacijski materijali upotrebljavaju se za međusobno upotrebljavaju se za međusobno izolaciju vodljivih dijelova i izolaciju vodljivih dijelova izolaciju vodljivih dijelova i izolaciju vodljivih dijelova prema drugim dijelovima transformatora i rotacijskih prema drugim dijelovima transformatora i rotacijskih strojeva. Kvaliteta tih materijala diktira dopustrojeva. Kvaliteta tih materijala diktira dopušštenu nad tenu nad temperaturni namota, a time i strujno opteretemperaturni namota, a time i strujno optereććenje enje aktivnog materijala.aktivnog materijala.

•• Konstrukcijski materijali Konstrukcijski materijali su lijevano su lijevano žželjezo i eljezo i ččelik, te elik, te aluminij i njegove legure, od kojaluminij i njegove legure, od kojih su izrađeni kotlovi ih su izrađeni kotlovi uljnih transformatora i kuuljnih transformatora i kuććiiššta rotacijskih strojeva.ta rotacijskih strojeva.

Energetski transformatoriEnergetski transformatori

•• Energetski transformatori koji nemaju Energetski transformatori koji nemaju pokretnih dijelova, sastoje se od pokretnih dijelova, sastoje se od žželjezne eljezne jezgre sastavljene od transformatorskih jezgre sastavljene od transformatorskih limova, dva ili vilimova, dva ili višše namota smjee namota smješštenih oko tenih oko žželjezne jezgre i izoliranih međusobno i eljezne jezgre i izoliranih međusobno i prema jezgri, te od ostalih dijelova (kotao prema jezgri, te od ostalih dijelova (kotao i pribor) koji slui pribor) koji služže za hlađenjee za hlađenje, mehani, mehaniččko ko uuččvrvrššććenje konstrukcije, transport i enje konstrukcije, transport i prijenos transformatora prijenos transformatora itditd..

Pretvorba mehaniPretvorba mehaniččke u ke u elektrielektriččnu energijunu energiju

•• Za pretvorbu mehaniZa pretvorbu mehaniččke energije u elektrike energije u električčnu, ili nu, ili obratno, potrebno je relativno gibanje vodiobratno, potrebno je relativno gibanje vodičča prema a prema magnetskom polju. Zbog toga se elektrimagnetskom polju. Zbog toga se električčni rotacijski ni rotacijski strojevi sastoje od dva osnovna dijela: strojevi sastoje od dva osnovna dijela:

•• nepominepomiččnog dijela ili nog dijela ili statora i statora i •• pomipomiččnog dijela ili nog dijela ili rotora. rotora. •• Da se omoguDa se omogućći gibanje,i gibanje, nalazi se između statora i rotora nalazi se između statora i rotora

zrazraččni raspor. ni raspor. Stator je Stator je u kuu kuććiišštu tu koje se opire o koje se opire o podnopodnožžje i prenosi moment na krutu okolinu. Rotor je je i prenosi moment na krutu okolinu. Rotor je pripriččvrvrššććen na en na osovinu osovinu koja se vrti koja se vrti u u leležžajimaajima. . Oni mogu Oni mogu biti pribiti priččvrvrššććeni na kueni na kuććiiššte ili izravno na podnote ili izravno na podnožžje na je na kojem kojem ččitav stroj stoji. Mehaniitav stroj stoji. Mehaniččka snaga dovodi se ka snaga dovodi se osovini ili se od nje odvodi preko spojke, osovini ili se od nje odvodi preko spojke, remeniceremenice, , zupzupččanika ili slianika ili sliččnog elementa za mehaninog elementa za mehaniččki prijenos ki prijenos snage. snage.

Stator strojaStator stroja

•• Stator stroja Stator stroja sastavljen je od aktivnog sastavljen je od aktivnog žželjeza, kueljeza, kuććiiššta, ta, namota s izolacijom i prikljunamota s izolacijom i priključčka. Aktivna ka. Aktivna žželjezna jezgra eljezna jezgra (zove se i statorski paket limova) predstavlja magnetski (zove se i statorski paket limova) predstavlja magnetski krug statora, a izvedena je ovisno o vrsti stroja. Statorski krug statora, a izvedena je ovisno o vrsti stroja. Statorski paket nalazi se u kupaket nalazi se u kuććiišštu, kojemu je funkcija da nosi i tu, kojemu je funkcija da nosi i šštiti stroj. Kutiti stroj. Kuććiiššte malih asinkronih strojeva obite malih asinkronih strojeva običčno je no je lijevano od aluminija ili lijevano od aluminija ili žželjeza, dok je kueljeza, dok je kuććiiššte te istosmjernih strojeva zavarene konstrukcije, ili je istosmjernih strojeva zavarene konstrukcije, ili je odliveno od lijevanog odliveno od lijevanog ččelika. Statorski elika. Statorski namotnamot s izolacijom s izolacijom izvodi se ovisno o izvedbi stroja,. Na kuizvodi se ovisno o izvedbi stroja,. Na kuććiišštu se nalazi tu se nalazi prikljupriključčna kutija u koju su izvedeni na stezaljke krajevi na kutija u koju su izvedeni na stezaljke krajevi statorskog namota i preko njih se stroj prikljustatorskog namota i preko njih se stroj priključčuje na uje na elektrielektriččnu mrenu mrežžu.u.

Rotor strojaRotor stroja

•• Rotor stroja Rotor stroja sastavljen je od aktivnog sastavljen je od aktivnog žželjeza, namota s izolacijom, kliznih eljeza, namota s izolacijom, kliznih kontakata, ventilatora i osovine. kontakata, ventilatora i osovine.

NamotiNamoti elektrielektriččnih strojevanih strojeva•• Svaki Svaki namotnamot elektrielektriččnog stroja stvara magnetsko polje nog stroja stvara magnetsko polje

kad kroz njega protjekad kroz njega protječče struja. Oni e struja. Oni namotinamoti kojima je kojima je osnovna namjena stvaranje magnetskog polja u stroju osnovna namjena stvaranje magnetskog polja u stroju zovu se zovu se uzbudniuzbudni namotinamoti, , a oni kojima je osnovna a oni kojima je osnovna namjena da se u njima inducira napon i izravno sudjeluju namjena da se u njima inducira napon i izravno sudjeluju u pretvorbi energije zovu se u pretvorbi energije zovu se radni ili armaturni radni ili armaturni namotinamoti..

•• Ovisno o namjeni i vrsti stroja, izvedba namota moOvisno o namjeni i vrsti stroja, izvedba namota možže biti e biti razlirazliččita. ita. NamotNamot u kojemu su svi vodiu kojemu su svi vodičči smjei smješšteni u teni u jednom velikom utoru, jednom velikom utoru, tjtj. namotani su oko . namotani su oko žželjezne eljezne jezgre, zove se jezgre, zove se koncentrirani koncentrirani namotnamot,,

•• NamotNamot kojemu su vodikojemu su vodičči smjei smješšteni u viteni u višše utora po obodu e utora po obodu statora ili rotora zove se statora ili rotora zove se raspodijeljniraspodijeljni namotnamot. . Takav je Takav je namotnamot redovito radni redovito radni namotnamot stroja.Vodistroja.Vodičči raspodijeljenog i raspodijeljenog namota ulanamota ulažžu se u se u utore u utore ččelieliččnih limova koji nih limova koji ččine ine statorski ili rotorski paket. Prema obliku utori mogu biti statorski ili rotorski paket. Prema obliku utori mogu biti otvoreni, poluzatvoreni i zatvoreni otvoreni, poluzatvoreni i zatvoreni

Zagrijavanje i hlađenje Zagrijavanje i hlađenje elektrielektriččnih strojevanih strojeva

•• Pri radu elektriPri radu električčnog stroja ne pretvara se nog stroja ne pretvara se ukupno dovedena energija u ukupno dovedena energija u žželjeni oblik. Jedan eljeni oblik. Jedan dio energije trodio energije trošši se na pokrivanje gubitaka i taj i se na pokrivanje gubitaka i taj scsc dio na kraju pretvara u toplinu. Zbog toga dio na kraju pretvara u toplinu. Zbog toga dolazi do porasta temperature; najprije na dolazi do porasta temperature; najprije na mjestima gdje gubici nastaju, a zatim se mjestima gdje gubici nastaju, a zatim se prijenosom topline zagriju i ostali dijelovi stroja. prijenosom topline zagriju i ostali dijelovi stroja. NajveNajvećća je razvijena toplina u vodia je razvijena toplina u vodiččima namota, ima namota, a s njih se prenosi na izolaciju, koja je obia s njih se prenosi na izolaciju, koja je običčno u no u usporedbi s ostalim materijalima u stroju usporedbi s ostalim materijalima u stroju najosjetljivija na utjecaj vinajosjetljivija na utjecaj višših temperatura.ih temperatura.

•• Velika veVelika veććina strojeva hladi se zrakom. U malim ina strojeva hladi se zrakom. U malim strojevima odvodi se toplina preko kustrojevima odvodi se toplina preko kuććiiššta ta statora. Za efistatora. Za efikasnije hlađenje slukasnije hlađenje služži ventilator. i ventilator. On se u manjim rotacijskim strojevima postavlja On se u manjim rotacijskim strojevima postavlja s vanjske strane statora tako da tjera zrak preko s vanjske strane statora tako da tjera zrak preko vanjskog kuvanjskog kuććiiššta statora, ta statora, a u strojeve srednjih a u strojeve srednjih snaga ugrađuju se ventilatori koji tjeraju zrak snaga ugrađuju se ventilatori koji tjeraju zrak kroz stroj.Za kroz stroj.Za odvođenje odvođenje 1 kW gubitaka potrebna 1 kW gubitaka potrebna je kolije količčina zraka od pribliina zraka od približžno 3 m3/min, no 3 m3/min, tjtj. 0,05 . 0,05 m3/s uz porast temperature zraka za 18 m3/s uz porast temperature zraka za 18 °°C. C.

Pogonska stanja elektriPogonska stanja električčnih nih strojevastrojeva

•• Osnovno pogonsko stanje elektriOsnovno pogonsko stanje električčnog nog stroja je opterestroja je optereććenje. Ono se mijenja od enje. Ono se mijenja od praznog hoda, kada stroj nije opterepraznog hoda, kada stroj nije optereććen, en, preko djelomipreko djelomiččnog i nazivnog opterenog i nazivnog optereććenja enja te preko preopterete preko preoptereććenja do kratkog spoja. enja do kratkog spoja. ČČesto se poznavanjem karakteristika stroja esto se poznavanjem karakteristika stroja u dva krajnja pogonska stanja u dva krajnja pogonska stanja -- u u praznom hodu i kratkom spoju praznom hodu i kratkom spoju

Prazni hod elektriPrazni hod električčnog strojanog stroja

•• Prazni hod Prazni hod elektrielektriččnog stroja je njegovo nog stroja je njegovo krajnje pogonsko stanje u kojem nema krajnje pogonsko stanje u kojem nema korisnog pretvaranja energije zbog toga korisnog pretvaranja energije zbog toga ššto troto troššila nisu prikljuila nisu priključčena, ali je stroj ena, ali je stroj spreman da preuzme opterespreman da preuzme optereććenje. U enje. U rotacijskih strojeva to je i prijelazno stanje rotacijskih strojeva to je i prijelazno stanje između motornog i generatorskog procesa između motornog i generatorskog procesa rada.rada.

Prazni hod transformatoraPrazni hod transformatora

•• Transformator se nalazi u praznom hodu Transformator se nalazi u praznom hodu kad je prikljukad je priključčen na nazivni ulazni napon en na nazivni ulazni napon (primar), a izlazne su stezaljke (sekundar) (primar), a izlazne su stezaljke (sekundar) otvorene, otvorene, tjtj. nema struje optere. nema struje optereććenja. Za enja. Za pokrivanje gubitaka praznog hoda pokrivanje gubitaka praznog hoda transformator uzima iz mretransformator uzima iz mrežže radnu e radnu energiju, a jalovu za energiju, a jalovu za uzbuduuzbudu..

Prazni hod generatoraPrazni hod generatora

•• Generator radi u praznom hodu onda kad Generator radi u praznom hodu onda kad se vrti pod utjecajem pogonskog stroja, se vrti pod utjecajem pogonskog stroja, uzbuđen jeuzbuđen je, na stezaljkama ima nazivni , na stezaljkama ima nazivni napon, ali nema prikljunapon, ali nema priključčena troena troššila, ila, tjtj. . struja opterestruja optereććenja jednaka je nuli. Gubici enja jednaka je nuli. Gubici praznog hoda generatora pokrivaju se praznog hoda generatora pokrivaju se energijom pogonskog stroja.energijom pogonskog stroja.

Prazni hod motoraPrazni hod motora

•• Motor radi u praznom hodu kad je prikljuMotor radi u praznom hodu kad je priključčen na en na nazivni napon, a na osovini (pri zanemarivo nazivni napon, a na osovini (pri zanemarivo malome momentu trenja) ne razvija nikakav malome momentu trenja) ne razvija nikakav okretni moment jer nema mehaniokretni moment jer nema mehaniččkog kog optereoptereććenja. Njegova brzina vrtnje praznog hoda enja. Njegova brzina vrtnje praznog hoda momožže biti jednaka (sinkroni motor) ili znatno e biti jednaka (sinkroni motor) ili znatno vevećća (istosmjerni serijski motor) od nazivne a (istosmjerni serijski motor) od nazivne brzine vrtnje. Za pokrivanje gubitaka praznog brzine vrtnje. Za pokrivanje gubitaka praznog hoda motor uzima energiju iz elektrihoda motor uzima energiju iz električčne mrene mrežže.e.

OptereOptereććenje elektrienje električčnog strojanog stroja

•• OptereOptereććenje enje elektrielektriččnog stroja nastaje kad se nog stroja nastaje kad se prikljupriključčenjem odgovarajuenjem odgovarajuććih troih troššila koristi ila koristi energijom pretvorenom u stroju. U energijom pretvorenom u stroju. U transformatora i generatora prikljutransformatora i generatora priključčuju se trouju se troššila ila elektrielektriččne energije (motori, toplinska trone energije (motori, toplinska troššila, ila, rasvjetna tijela rasvjetna tijela itditd.), a u motora priklju.), a u motora priključčuju se uju se trotroššila mehaniila mehaniččke energije (raznovrsni radni ke energije (raznovrsni radni strojevi na brodu: pumpe, kompresori, strojevi na brodu: pumpe, kompresori, ventilatori, vitla ventilatori, vitla itditd.). .).

OptereOptereććenje el.strojaenje el.stroja

•• OptereOptereććenje elektrienje električčnog stroja monog stroja možže biti razlie biti različčito. ito. Pri Pri djelomidjelomiččnom nom optereoptereććenju stroj nije potpuno enju stroj nije potpuno iskoriiskoriššten, ten, a preopterea preoptereććenje enje izaziva zagrijavanja izaziva zagrijavanja vevećća od dopua od dopušštenog, i tenog, i šštetno je. Zbog toga tetno je. Zbog toga elektrielektriččni stroj mora raditi pri ni stroj mora raditi pri nazivnom nazivnom optereoptereććenju, enju, tjtj. optere. optereććenju za koje je izgrađen i enju za koje je izgrađen i koje je oznakoje je označčeno na eno na natpisnoj plonatpisnoj ploččici ici za za određenu vrstu pogona određenu vrstu pogona (trajni, kratkotrajni, (trajni, kratkotrajni, intermitiraniintermitirani itditd.)..).

Kratki spoj el strojaKratki spoj el stroja

•• Kratki spoj Kratki spoj elektrielektriččnog stroja je njegovo krajnje nog stroja je njegovo krajnje pogonsko stanje u kojem zbog prevelikog pogonsko stanje u kojem zbog prevelikog optereoptereććenja prestaje korisna pretvorba energije. enja prestaje korisna pretvorba energije. Nastaje onda kad se kratko spoje (premoste) Nastaje onda kad se kratko spoje (premoste) sekundarne stezaljke transformatora ili stezaljke sekundarne stezaljke transformatora ili stezaljke generatora vrlo malim otporom, ili ako se generatora vrlo malim otporom, ili ako se preopterepreoptereććenjem (velikim enjem (velikim protumomentomprotumomentom) ) sprijespriječči vrtnja motora tako da se on zakoi vrtnja motora tako da se on zakočči. U i. U tom pogonskom stanju stroj je prisiljen da svu tom pogonskom stanju stroj je prisiljen da svu energiju koju primi (jer je vienergiju koju primi (jer je višše ne predaje e ne predaje trotroššilu) sam potroilu) sam potrošši, i, tjtj. sva se dovedena energija . sva se dovedena energija trotrošši na gubitke u stroju, pa on zbog toga moi na gubitke u stroju, pa on zbog toga možže e biti toplinski preopterebiti toplinski preoptereććen.en.

Korisnost u kratkom spojuKorisnost u kratkom spoju

•• Korisnost u kratkom spoju jednaka je nuli (r/ = 0) jer je Korisnost u kratkom spoju jednaka je nuli (r/ = 0) jer je korisna snaga jednaka nuli (u transformatora i korisna snaga jednaka nuli (u transformatora i generatora zbog toga generatora zbog toga ššto je izlazni napon jednak nuli, a to je izlazni napon jednak nuli, a u motora zbog toga u motora zbog toga ššto je brzina vrtnje jednaka nuli), pa to je brzina vrtnje jednaka nuli), pa je privedena radna snaga jednaka gubicima.Iako je u je privedena radna snaga jednaka gubicima.Iako je u praznom hodu i kratkom spoju krajnji vanjski upraznom hodu i kratkom spoju krajnji vanjski uččinak inak jednak (ne predaje se nikakva korisna energija i jednak (ne predaje se nikakva korisna energija i korisnost je zanemarivo mala), velika je razlika u korisnost je zanemarivo mala), velika je razlika u toplinskom opteretoplinskom optereććenju stroja (najmanje je u praznom enju stroja (najmanje je u praznom hodu, a najvehodu, a najvećće u kratkom spoju), pa se rad stroja u e u kratkom spoju), pa se rad stroja u kratkom spoju obikratkom spoju običčno ne dopuno ne dopuššta i mora se ta i mora se ššto prije to prije prekinuti. Zbog toga elektriprekinuti. Zbog toga električčni strojevi moraju imati ni strojevi moraju imati zazašštitu od kratkog spoja titu od kratkog spoja

Podjela el.strojeva na broduPodjela el.strojeva na brodu

•• Veliki je broj razliVeliki je broj različčitih elektriitih električčnih strojeva nih strojeva koji se upotrebljavaju na brodu. Sve te koji se upotrebljavaju na brodu. Sve te strojeve mogustrojeve mogućće je podijeliti u tri osnovne e je podijeliti u tri osnovne skupine:skupine:

•• 1. transformatori,1. transformatori,•• 2. elektri2. električčni strojevi s elektromehanini strojevi s elektromehaniččkim kim pretvaranjem, pretvaranjem,

•• 3. elektri3. električčni pretvarani pretvaraččii

TransformatoriTransformatoriTransformatori Transformatori mogu biti mogu biti

•• 1. energetski (transformatori snage), 1. energetski (transformatori snage), •• 2. regulacijski, 2. regulacijski, •• mjerni (strujni i naponski), mjerni (strujni i naponski), •• laboratorijski (ispitni), laboratorijski (ispitni), •• autotransformatoriautotransformatori (transformatori u (transformatori u šštednom tednom spoju) ispoju) i

•• specijalni (transformatori za napajanje razlispecijalni (transformatori za napajanje različčitih itih upravljaupravljaččkih strujnih krugova, kih strujnih krugova,

•• transformatori u poluvoditransformatori u poluvodiččkim pretvarakim pretvaraččima,ima,•• transformatori za dobivanje sigurnosnog transformatori za dobivanje sigurnosnog napona za prikljunapona za priključčak prijenosnih troak prijenosnih troššila ila itditd.). .).

ElektriElektriččni strojevi s ni strojevi s elektromehanielektromehaniččkim pretvaranjemkim pretvaranjem

elektrielektriččnih strojeva s elektromehaninih strojeva s elektromehaniččkim kim pretvaranjem pretvaranjem ubrajaju se:ubrajaju se:

•• 1. asinkroni strojevi,1. asinkroni strojevi,•• 2. sinkroni strojevi,2. sinkroni strojevi,•• 3. 3. kolektorskikolektorski strojevi (istosmjerni strojevi strojevi (istosmjerni strojevi i i kolektorskikolektorski strojevi izmjenistrojevi izmjeniččne struje),ne struje),

•• 4. pretvara4. pretvaračči i regulacijske skupine.i i regulacijske skupine.

PretvaraPretvaraččii

•• PretvaraPretvaračči na brodu mogu biti rotacijski i i na brodu mogu biti rotacijski i statistatiččki. Kao rotacijski pretvaraki. Kao rotacijski pretvaračč ččesto se esto se rabio motorrabio motor--generator (na starijim generator (na starijim brodovima), a danas se na brodu sve vibrodovima), a danas se na brodu sve višše e susresusrećću statiu statiččki pretvaraki pretvaračči: ispravljai: ispravljačči, i, izmjenjivaizmjenjivačči, pretvarai, pretvaračči istosmjernog i istosmjernog napona jednoga iznosa u drugi i statinapona jednoga iznosa u drugi i statiččki ki pretvarapretvaračči frekvencije za napone razlii frekvencije za napone različčitih itih iznosa frekvencije.iznosa frekvencije.

TransformatoriTransformatori

•• Na brodu se sva bitna troNa brodu se sva bitna troššila elektriila električčne energije ne energije napajaju preko transformatora. Oni mogu biti napajaju preko transformatora. Oni mogu biti jednofazni ili trofazni, slujednofazni ili trofazni, služže za smanjenje e za smanjenje izmjeniizmjeniččnog napona uz nepromijenjenu nog napona uz nepromijenjenu frekvenciju, hlfrekvenciju, hlađeni su zrakom ađeni su zrakom (suhi (suhi transformatori), a transformatori), a ččesto se esto se zovu energetski zovu energetski transformatori ili transformatori snage. transformatori ili transformatori snage. Zbog Zbog svoje vasvoje važžnosti definirani su nosti definirani su Pravilima za tehniPravilima za tehniččki ki nadzor pomorskih brodova nadzor pomorskih brodova koja podlijekoja podliježžu u nadzoru nadzoru Hrvatskog registra brodova Hrvatskog registra brodova (HRB).(HRB).

Energetski transformatoriEnergetski transformatori

•• Energetski transformatori ili transformatori Energetski transformatori ili transformatori snage snage statistatiččke su ke su elektromagnetskenapraveelektromagnetskenaprave ili ili najjednostavniji elektrinajjednostavniji električčni strojevi bez ni strojevi bez okretnih dijelova koji povisuju ili okretnih dijelova koji povisuju ili snizujusnizujuizmjeniizmjeniččni napon na nani napon na naččelu elu elektromagnetske indukcije. Pri elektromagnetske indukcije. Pri transformaciji napona frekvencija se ne transformaciji napona frekvencija se ne mijenjamijenja

•• Svaki transformator sastoji se od Svaki transformator sastoji se od žželjezne eljezne jezgre, namota i ostalih jezgre, namota i ostalih djelovadjelova i pribora i pribora (kotla (kotla u u uljnih transformatora, te puljnih transformatora, te pripadnih uređaja za ripadnih uređaja za prikljupriključčak i mehaniak i mehaniččko uko uččvrvrššććenje i zaenje i zašštitne titne naprave). naprave). ŽŽeljezna jezgra tako je naeljezna jezgra tako je naččinjena da injena da ččini zatvoreni magnetski krug, a oko nje ini zatvoreni magnetski krug, a oko nje postavljaju se postavljaju se namotinamoti koji su koji su medusobnomedusobno i i prema jezgri izolirani. Jezgra i prema jezgri izolirani. Jezgra i namotnamot zovu se zovu se aktivni aktivni djelovidjelovi jer oni izravno sudjeluju u procesu jer oni izravno sudjeluju u procesu transformacije. Izvedba ostalih dijelova transformacije. Izvedba ostalih dijelova transformatora obitransformatora običčno ovisi o njegovoj velino ovisi o njegovoj veliččini, ini, namjeni i nanamjeni i naččinu inu hladenjahladenja..

•• Izolacija limova izvodi se jednostrano ili Izolacija limova izvodi se jednostrano ili dvostrano, i to s pomodvostrano, i to s pomoćću svilenog papira, laka, u svilenog papira, laka, vodenog stakla, oksida vodenog stakla, oksida itditd. Izolacija, nejednolika . Izolacija, nejednolika debljina limova (od 0,3 do 0,5 mm) i hrapavost debljina limova (od 0,3 do 0,5 mm) i hrapavost povrpovrššine lima uzrokuju smanjenje aktivnog ine lima uzrokuju smanjenje aktivnog presjeka jezgre, presjeka jezgre,

•• Prema obliku jezgre transformatori se dijele na Prema obliku jezgre transformatori se dijele na jezgrastejezgraste ((stupnestupne) i ) i ogrnute ogrnute (oklopljene). Zbog (oklopljene). Zbog ekonomskih i praktiekonomskih i praktiččnih razloga najnih razloga najččeeššćći je i je jezgrastijezgrasti oblik.oblik.

•• Jezgra se sastoji od Jezgra se sastoji od stupova stupova koji nosekoji noseDonjonaponskiDonjonaponski i i gornjonaponskigornjonaponski namotnamot te te gornjeg i donjeg gornjeg i donjeg jarmajarmakojikoji povezuje povezuje stupove, a slustupove, a služži za zatvaranje magnetskog i za zatvaranje magnetskog toka. Otvor toka. Otvor izmeduizmedu stupova i jarmova stupova i jarmova zove se zove se prozor jezgre i sluprozor jezgre i služži i za smjeza smješštaj taj namota.namota.

•• ŽŽeljezna jezgra mora biti eljezna jezgra mora biti knitoknito uuččvrvrššććena da ne ena da ne dolazi do brujanja limova. Zato se limovi dolazi do brujanja limova. Zato se limovi medusobnomedusobno stestežžu podlou podložžnim plonim ploččama i vijcima ama i vijcima od magnetskog materijala koji su izolacijskim od magnetskog materijala koji su izolacijskim valjkom dobro izolirani od limova.valjkom dobro izolirani od limova.U ogrnutom U ogrnutom tipu transformatora, kroz stup se zatvara tipu transformatora, kroz stup se zatvara magnetski tok 0, a kroz jarmove 0/2. Da bi magnetski tok 0, a kroz jarmove 0/2. Da bi indukcije u stupu i jarmu bile pribliindukcije u stupu i jarmu bile približžno jednake, no jednake, presjek je stupa priblipresjek je stupa približžno dva puta veno dva puta većći. Taj tip i. Taj tip jezgre rabi se za transformatore male snage ili jezgre rabi se za transformatore male snage ili samo za specijalne potrebe.samo za specijalne potrebe.

Trofazni transformatorTrofazni transformator

•• Transformacija napona u trofaznoj Transformacija napona u trofaznoj brodskoj mrebrodskoj mrežži ostvaruje se na dva nai ostvaruje se na dva naččina ina ugradnjom:ugradnjom:

•• tri jednofazna transformatora, tri jednofazna transformatora, tjtj. na . na ameriameriččki naki naččin,in,

•• jednoga trofaznog transformatora, jednoga trofaznog transformatora, tjtj. na . na europski naeuropski naččin.in.

AmeriAmeriččki naki naččin transformiranja in transformiranja naponanapona

•• ostvaruje se ugradnjom triju odvojenih ostvaruje se ugradnjom triju odvojenih jednofaznih transformatorajednofaznih transformatora

Europski naEuropski naččin transformiranja in transformiranja naponanapona

•• ostvaruje se ugradnjom jednoga trofaznog ostvaruje se ugradnjom jednoga trofaznog transformatora,transformatora,

Trofazni transformatorTrofazni transformator

•• nastao je spajanjem triju jednofaznih nastao je spajanjem triju jednofaznih transformatora tako da je po jedan njihov stup transformatora tako da je po jedan njihov stup vezan u zajednivezan u zajedniččki. Takva trofazna jezgra zove ki. Takva trofazna jezgra zove se se simetrisimetriččna s povratnim magnetskim putem, na s povratnim magnetskim putem,

•• Fazni Fazni namotinamoti postavljeni su na stupove 1, 2 i 3, i oni postavljeni su na stupove 1, 2 i 3, i oni protokom struje stvaraju svoje magnetske tokove koji se protokom struje stvaraju svoje magnetske tokove koji se zatvaraju kroz zajednizatvaraju kroz zajedniččki stup 4. Buduki stup 4. Budućći da su i da su namotinamoti na na svakom stupu izvedeni s jednakim brojem zavoja i svakom stupu izvedeni s jednakim brojem zavoja i simetrisimetriččno su no su rasporedenirasporedeni, to su pri simetri, to su pri simetriččnom nom optereoptereććenju i struje magnetiziranja, a po njima i enju i struje magnetiziranja, a po njima i uzbudeniuzbudeni magnetski tokovi, magnetski tokovi, medusobnomedusobno jednaki i jednaki i pomaknuti za 120pomaknuti za 120

•• SimetriSimetriččna jezgrana jezgra nesimetrinesimetriččna jezgrana jezgra

Paralelni rad transformatoraParalelni rad transformatora

•• Ako jedan Ako jedan trausformatortrausformator nije dostatan da nije dostatan da daje određenu snagu daje određenu snagu (energiju) (energiju) prikljupriključčenim troenim troššilima na brodu, takvu ilima na brodu, takvu transformatora treba transformatora treba paralelno paralelno prikljupriključčiti iti jedan ili vijedan ili višše transformatora.e transformatora.

Dva ili viDva ili višše transformatora rade paralelno kad se e transformatora rade paralelno kad se na ulaznoj (primarnoj) strani napajaju na ulaznoj (primarnoj) strani napajaju s istih s istih sabirnica, a na izlaznoj (sekundarnoj) strani sabirnica, a na izlaznoj (sekundarnoj) strani napajaju napajaju zajednizajedniččke ke sabirnice, sabirnice, tjtj. zajedni. zajedniččka ka trotroššila, kao ila, kao ššto se vidi na slici za dva trofazna to se vidi na slici za dva trofazna transformatora.transformatora.

Uvjeti za paralelni rad Uvjeti za paralelni rad transformatoratransformatora•• a) jednake prijenosne odnose naponaa) jednake prijenosne odnose napona (jednake (jednake

koeficijente transformacije), a takkoeficijente transformacije), a također jednake ili pribliođer jednake ili približžno no jednake nazivne napone. jednake nazivne napone. Nazivni naponi mogu se eventualno Nazivni naponi mogu se eventualno neznatno razlikovati (neznatno razlikovati (±±2,5%), ali prijenosni odnosi moraju biti 2,5%), ali prijenosni odnosi moraju biti jednaki. Nejednakost prijenosnog odnosa izaziva struje jednaki. Nejednakost prijenosnog odnosa izaziva struje izjednaizjednaččenja koje bi tekle enja koje bi tekle izmeduizmedu transformatora i dodatno ih transformatora i dodatno ih zagrijavale, dok nejednakost nazivnih napona ima za zagrijavale, dok nejednakost nazivnih napona ima za posljedicu da je jedan transformator naponski prenapregnut, posljedicu da je jedan transformator naponski prenapregnut, ššto dovodi do magnetskog preoptereto dovodi do magnetskog preoptereććenja jezgre;enja jezgre;

•• b) b) jednake napone kratkog spojajednake napone kratkog spoja, , tjtj. smiju se razlikovati . smiju se razlikovati najvinajvišše 10% od neke srednje vrijednosti kratkog spoja e 10% od neke srednje vrijednosti kratkog spoja uk uk svih svih paralehloparalehlo spojenih transformatora. Ako se naponi kratkog spojenih transformatora. Ako se naponi kratkog spoja znatnije razlikuju, transformatora u kojih je spoja znatnije razlikuju, transformatora u kojih je uk < uk uk < uk bivaju preopterebivaju preoptereććeni, a oni eni, a oni kojimajekojimaje uk > uk uk > uk samo su samo su djelomidjelomiččno optereno optereććeni. eni.

•• c) jednake grupe spoja c) jednake grupe spoja (za trofazne (za trofazne transformatore). Pritom je transformatore). Pritom je bitan bitan kut zaostajanja kut zaostajanja fazorafazora napona DNnapona DN--strane, dakle strane, dakle satni broj. To satni broj. To znaznačči da se mogu paralelno spojiti na istu i da se mogu paralelno spojiti na istu sabirnicu istoimene stezaljke samo sabirnicu istoimene stezaljke samo transformatori istog satnog broja (transformatori istog satnog broja (nprnpr. 0 i 0; 5 i . 0 i 0; 5 i 5 5 itditd.). Ako su transformatori razli.). Ako su transformatori različčitih satnih itih satnih brojeva (brojeva (nprnpr. 0 i 5; 6 i 11 . 0 i 5; 6 i 11 itditd, ), tada se pri , ), tada se pri paralelnom spoju na DNparalelnom spoju na DN--strani ne spajaju strani ne spajaju zajedno na istoimene stezaljke, vezajedno na istoimene stezaljke, većć razlirazliččito ito (ovisno o grupama spoja) kako bi se postigao (ovisno o grupama spoja) kako bi se postigao navedeni uvjetnavedeni uvjet

•• d) odnos nazivnih snaga transformatora koji nije d) odnos nazivnih snaga transformatora koji nije vevećći od 1 : 3.i od 1 : 3.

•• Ako su uvjeti za paralelni rad transformatora Ako su uvjeti za paralelni rad transformatora ispunjeni, moispunjeni, možže se prie se prićći i tzvtzv. stavljanju . stavljanju transformatora u fazu, transformatora u fazu, tjtj. spajaju se sve . spajaju se sve primarne stezaljke transformatora na primarne stezaljke transformatora na primamuprimamumremrežžu, u, a nakon toga ispita se postoji li napon a nakon toga ispita se postoji li napon između između sekundamihsekundamih stezaljka transformatora (stezaljka transformatora (lulu, , lvlv, , lclc) i stezaljka odgovaraju) i stezaljka odgovarajuććih ih sabimicasabimica (L1, L2, (L1, L2, L3). Postupak kontrole, obavlja se tako da se L3). Postupak kontrole, obavlja se tako da se jedna stezaljka (jedna stezaljka (nprnpr. . lulu) spoji na fazu mre) spoji na fazu mrežže i e i kontrolira imaju li stezaljke kontrolira imaju li stezaljke lvlv i i lwlw u odnosu u odnosu prema stezaljki prema stezaljki lulu napon. napon.

specifispecifiččnosti za energetske nosti za energetske transformatore na brodutransformatore na brodu

•• Energetski transformatori na brodu rabe se za napajanje Energetski transformatori na brodu rabe se za napajanje veveććih troih troššila koja rade pri naponima niila koja rade pri naponima nižžima od onoga ima od onoga ššto to ga daje izmjeniga daje izmjeniččni izvor. Ti su naponi opni izvor. Ti su naponi opććenito enito standardni, a propisuju ih razna klasifikacijska drustandardni, a propisuju ih razna klasifikacijska drušštva. tva. Tako prema HRBTako prema HRB--u (Hrvatski registar brodova) veliki u (Hrvatski registar brodova) veliki trofazni elektromotori (i grijanje) rade pri naponu od 380 trofazni elektromotori (i grijanje) rade pri naponu od 380 i 440 V, a rasvjeta i jednofazna troi 440 V, a rasvjeta i jednofazna troššila pri 220 V (rasvjeta ila pri 220 V (rasvjeta na tankerima pri 110 V). na tankerima pri 110 V). TakoderTakoder, propisi nekih , propisi nekih klasifikacijskih druklasifikacijskih drušštava ne doputava ne dopušštaju za trotaju za troššila koja su ila koja su spojena na sekundarnu stranu transformatora napon spojena na sekundarnu stranu transformatora napon prema prema tniputnipu (masi) broda vi(masi) broda višši od 150 Vi od 150 V

•• Smanjenje nesimetriSmanjenje nesimetriččnih opterenih optereććenja i odgovarajuenja i odgovarajućći i dopudopuššten: napon prema ten: napon prema brodskarnbrodskarn trupu postitrupu postižžu se u se najnajččeeššcece s s poimopoimoććuu transformatora primarno spojenih u transformatora primarno spojenih u trokut, a trokut, a sekundaniosekundanio u u zvijczduzvijczdu ((nprnpr. za. za sekundarni sekundarni napon od 220 V dobiva se napon prema brodskom trupu napon od 220 V dobiva se napon prema brodskom trupu od 127 V)od 127 V)

•• Na brodu, gdje se rasvjeta i druga mreNa brodu, gdje se rasvjeta i druga mrežža bitnih slua bitnih služžba ba napaja preko transformatora, moraju se osigurati napaja preko transformatora, moraju se osigurati najmanje dva transformatora takve snage da, pri ispadu najmanje dva transformatora takve snage da, pri ispadu iz rada najveiz rada najveććega transformatora, ostali budu u stanju ega transformatora, ostali budu u stanju osigurati punu potrebnu elektriosigurati punu potrebnu električčnu energiju pri svim nu energiju pri svim ujetimaujetima rada na brodu.rada na brodu.

•• Transformatori Transformatori predvidenipredvideni za paralelni rad moraju imati za paralelni rad moraju imati usklađene grupe spoja i jednake prijenosne odnoseusklađene grupe spoja i jednake prijenosne odnose, a , a njihovi naponi kratkog spoja moraju biti takvi da njihovi naponi kratkog spoja moraju biti takvi da optereoptereććenje pojedinog transformatora ne odstupa vienje pojedinog transformatora ne odstupa višše e od 10% nazivne struje od vrijednosti struje koja od 10% nazivne struje od vrijednosti struje koja odgovara proporcionalnoj snazi svakog transformatora.odgovara proporcionalnoj snazi svakog transformatora.

•• Nazivna snaga najmanjeg transformatora Nazivna snaga najmanjeg transformatora u paralelnom radu ne smije biti manja od u paralelnom radu ne smije biti manja od polovice nazivne snage najvepolovice nazivne snage najveććeg eg transformatora u takvu radutransformatora u takvu radu

•• Svi transformatori koji se Svi transformatori koji se ugradujuugraduju u brod u brod podlijepodliježžu ispitivanjima. Prema propisima u ispitivanjima. Prema propisima HRBHRB--a to se odnosi na:a to se odnosi na:

-- pregled i provjeru dokumentacije,pregled i provjeru dokumentacije,-- mjerenje otpora izolacije,mjerenje otpora izolacije,---- ispitivanje izolacije na otpornost protiv ispitivanje izolacije na otpornost protiv vlagevlage

•• provjeru spoja stezaljka,provjeru spoja stezaljka,--•• provjeru prijenosnog odnosa, provjeru prijenosnog odnosa, --•• provjeru grupe spoja namota,provjeru grupe spoja namota,--•• ispitivanje pri nazivnom optereispitivanje pri nazivnom optereććenju i mjerenje enju i mjerenje temperature, temperature, --

•• ispitivanje na preoptereispitivanje na preoptereććenja, enja, --•• provjerenu promjena napona,provjerenu promjena napona,--•• ispitivanje na udarnu struju kratkog spoja, ispitivanje na udarnu struju kratkog spoja, --•• ispitivanje elektriispitivanje električčne ne ččvrstovrstoćće izolacije,e izolacije,--•• ispitivanje elektriispitivanje električčne izolacije ne izolacije izmeduizmedu zavoja zavoja namota, namota, --

•• provjeru provjeru antikorozijskihantikorozijskih prevlaka. prevlaka. ––•• provjeru stupnja zaprovjeru stupnja zašštite kutite kuććiiššta.ta.

Asinkroni strojeviAsinkroni strojevi

•• Stroj kojemu rotor nikada ne postiStroj kojemu rotor nikada ne postižže brzinu e brzinu vrtnje kojom se okrevrtnje kojom se okrećće magnetsko polje statora, e magnetsko polje statora, zove se zove se asinkroni stroj.asinkroni stroj.Svaki asinkroni stroj Svaki asinkroni stroj momožže raditi kao generator ili motor. Ako se rotor e raditi kao generator ili motor. Ako se rotor asinkronog stroja pogoni asinkronog stroja pogoni nadsinkronomnadsinkronom brzinom brzinom vrtnje vrtnje (rotor ima ve(rotor ima većću brzinu vrtnje od u brzinu vrtnje od okretnoga magnetskog polja statora), tad stroj okretnoga magnetskog polja statora), tad stroj radi kao radi kao generator, a generator, a ako se pogoni ako se pogoni podsinkronompodsinkronom brzinom vrtnje brzinom vrtnje (rotor ima manju (rotor ima manju brzinu vrtnje od okretnoga magnetskog polja brzinu vrtnje od okretnoga magnetskog polja statora), tad stroj radi kao statora), tad stroj radi kao motor.motor.

AsihroniAsihroni generatorigeneratori•• Asinkroni generator u praksi se rijetko Asinkroni generator u praksi se rijetko upotrebljava jer redovito moupotrebljava jer redovito možže raditi kad je e raditi kad je prikljupriključčen na mreen na mrežžu koja se istodobno napaja u koja se istodobno napaja sinkronim generatorom. To je zbog toga sinkronim generatorom. To je zbog toga ššto to asinkroni generator uzima iz mreasinkroni generator uzima iz mrežže struju e struju magnetiziranja za stvaranje svoga vlastitog magnetiziranja za stvaranje svoga vlastitog okretnog magnetskog polja, pa kada na mreokretnog magnetskog polja, pa kada na mrežži i ne bi radio sinkroni generator, asinkroni se ne bi radio sinkroni generator, asinkroni se generator ne bi uzbudio ni ako se vrti generator ne bi uzbudio ni ako se vrti nadsinkronomnadsinkronom brzinom. Asinkroni se generator brzinom. Asinkroni se generator momožže ipak i sam uzbuditi s pomoe ipak i sam uzbuditi s pomoćću u kondenzatora prikljukondenzatora priključčenih na stezaljke statora enih na stezaljke statora jer tada kondenzatori dobavljaju potrebnu jalovu jer tada kondenzatori dobavljaju potrebnu jalovu struju za struju za uzbuduuzbudu. .

Asinkroni motoriAsinkroni motori

•• Na brodu se upotrebljavaju samo Na brodu se upotrebljavaju samo asinkroni motori. asinkroni motori. Zovu Zovu se jose jošš i i indukciiskiindukciiski jer se energija iz statora na rotor jer se energija iz statora na rotor prenosi prenosi elektromegnetskimelektromegnetskim putem, putem, tjtj. indukcijom. To . indukcijom. To znaznačči da nema nikakve elektrii da nema nikakve električčne (galvanski vodljive) ne (galvanski vodljive) veze veze izmeduizmedu statora i rotora niti statora i rotora niti izmeduizmedu rotora i vanjske rotora i vanjske mremrežže, pa je zbog toga asinkroni motor slie, pa je zbog toga asinkroni motor sliččan an transformatoru.Asinkronom se motoru primarni transformatoru.Asinkronom se motoru primarni namotnamotnalazi na statoru, koji se spaja na mrenalazi na statoru, koji se spaja na mrežžu. Da bi okretno u. Da bi okretno polje statora induciralo napone u vodipolje statora induciralo napone u vodiččima rotora ima rotora (sekundarni (sekundarni namotnamot), mora biti neka relativna brzina ), mora biti neka relativna brzina izmeduizmedu okretnog polja statora i rotora. okretnog polja statora i rotora.

Trofazni asinkroni motoriTrofazni asinkroni motori•• Trofazni asinkroni motor je Trofazni asinkroni motor je najjednostavniji elektromotor, koji se najjednostavniji elektromotor, koji se sastoji od dva glavna dijela (statora i sastoji od dva glavna dijela (statora i rotora) i drugih dijelova rotora) i drugih dijelova

•• NamotiNamoti su najvasu najvažžniji sastavni dijelovi niji sastavni dijelovi asinkronog motora, Tehniasinkronog motora, Tehniččke vrijednosti ke vrijednosti kao kao ššto su: korisnost, faktor snage, to su: korisnost, faktor snage, zaletna svojstva, preopterezaletna svojstva, preoptereććenjeenje

Sinkroni strojeviSinkroni strojevi

•• ElektriElektriččni rotacijski stroj kojemu se rotor ni rotacijski stroj kojemu se rotor vrti jednakom brzinom vrtnje kao i okretno vrti jednakom brzinom vrtnje kao i okretno magnetsko polje statora, zove se magnetsko polje statora, zove se sinkroni sinkroni stroj. stroj. On ima On ima sinkronu brzinu vrtnje ns ,sinkronu brzinu vrtnje ns ,

•• ŠŠto je manja sinkrona brzina vrtnje, to za to je manja sinkrona brzina vrtnje, to za odredenuodredenu (konstantnu) frekvenciju (konstantnu) frekvenciju induciranog napona sinkroni stroj mora induciranog napona sinkroni stroj mora imati veimati većći broj pari polova.i broj pari polova.

Sinkroni generator ili alternatorSinkroni generator ili alternator

•• je pretvornik koji pretvara mehanije pretvornik koji pretvara mehaniččku ku energiju u elektrienergiju u električčnu. Mehaninu. Mehaniččku energiju ku energiju dobiva od pogonskog stroja, a na brodu je dobiva od pogonskog stroja, a na brodu je to parna ili plinska turbina to parna ili plinska turbina ((turbinskiturbinskigenerator), generator), dizelski motor dizelski motor (dizelski (dizelski generator) ili generator) ili osovina glavnoga osovina glavnoga propulzijskog stroja propulzijskog stroja (osovinski generator).(osovinski generator).

Vrsta pogonskog stroja Vrsta pogonskog stroja odredujeodreduje nazivnu brzinu nazivnu brzinu vrtnje i izvedbu rotora sinkronoga generatora. vrtnje i izvedbu rotora sinkronoga generatora. Prema tome razlikuju se, pri frekvenciji mrePrema tome razlikuju se, pri frekvenciji mrežže od e od 50 Hz:50 Hz:

•• 1. 1. brzohodnibrzohodni, , s brzinom vrtnje rotora od 750 do s brzinom vrtnje rotora od 750 do 3.000 3.000 r r minmin--1, 1, tjtj. od 8, 6, 4 12 pola i cilindri. od 8, 6, 4 12 pola i cilindriččnim rotorima (rotori nim rotorima (rotori s neistaknutim polovima) (s neistaknutim polovima) (turbinskiturbinski generatori i generatori i suvremeni brodski dizelski generatori),suvremeni brodski dizelski generatori),

•• 2. srednjih brzina, 2. srednjih brzina, s brzinom vrtnje rotora od s brzinom vrtnje rotora od 300 300 do 600 do 600 r minr min--1, 1, tjtj. od 20 do 10 polova i rotorima s istaknutim . od 20 do 10 polova i rotorima s istaknutim polovima (brodski dizelski generatori i brodski osovinski polovima (brodski dizelski generatori i brodski osovinski generatori te generatori te hidrogeneratorihidrogeneratori na kopnu),na kopnu),

•• 3. 3. sporohodnisporohodni, , s brzinom vrtnje rotora manjom od s brzinom vrtnje rotora manjom od 300 300 r r minmin--1, 1, tjtj. vi. višše od 20 polova i rotorima s istaknutim e od 20 polova i rotorima s istaknutim polovima (brodski osovinski generatori i polovima (brodski osovinski generatori i hidrogeneratorihidrogeneratorina kopnu).na kopnu).

Sinkroni motorSinkroni motor

•• je pretvornik koji elektrije pretvornik koji električčnu energiju pretvara u nu energiju pretvara u mehanimehaniččku. Rabi se u pogonima gdje nije potrebno ku. Rabi se u pogonima gdje nije potrebno regulirati brzinu vrtnje niti se zahtijeva veregulirati brzinu vrtnje niti se zahtijeva većći broj i broj pokretanja i zaustavljanja. Na brodovima se rijetko pokretanja i zaustavljanja. Na brodovima se rijetko koriste velikim sinkronim motorima, a mali su posebne koriste velikim sinkronim motorima, a mali su posebne namjene.namjene.

•• Posebna vrsta sinkronih strojeva su Posebna vrsta sinkronih strojeva su kompenzatorikompenzatori, , koji koji rade bez pogonskog stroja. Ti strojevi ne slurade bez pogonskog stroja. Ti strojevi ne služže za e za elektromehanielektromehaniččku pretvorbu energije, nego daju ku pretvorbu energije, nego daju elektroenergetskom sustavu jalovu energiju. Grade se u elektroenergetskom sustavu jalovu energiju. Grade se u velikim jedinicama sa velikim jedinicama sa ššest ili osam polova, 1.000 ili 750 r est ili osam polova, 1.000 ili 750 r minmin--t (na mret (na mrežži frekvencije od 50 Hz), a na brodovima i frekvencije od 50 Hz), a na brodovima se ne rabe.se ne rabe.

Sinkroni generatoriSinkroni generatori

•• Sinkroni generator Sinkroni generator osnovni je izvor osnovni je izvor izmjeniizmjeniččne elektrine električčne energije na brodu. ne energije na brodu. Njegovi su glavni dijelovi Njegovi su glavni dijelovi stator s stator s namotomnamotom i rotor s i rotor s namotomnamotom. . Svaki stariji Svaki stariji sinkroni generator ima i sinkroni generator ima i uzbudnikuzbudnik, , koji je u koji je u suvremenim sinkronim generatorima suvremenim sinkronim generatorima zamijenio zamijenio elektronielektroniččki sklop.ki sklop.

•• NamotiNamoti sinkronoga generatora su sinkronoga generatora su uzbudniuzbudni, armaturni i , armaturni i prigupriguššni. ni. VeVeććina velikih sinkronih generatora ima sva tri ina velikih sinkronih generatora ima sva tri namota.namota.

•• UzbudniUzbudni namotnamot najnajččeeššćće se e se ugradujeugraduje u rotor. Kroz njega u rotor. Kroz njega se propuse propuššta istosmjerna struja, tako da svojim ta istosmjerna struja, tako da svojim protjecanjem stvara magnetsko polje u generatora protjecanjem stvara magnetsko polje u generatora prijeko potrebno za elektromagnetsku pretvorbu.prijeko potrebno za elektromagnetsku pretvorbu.

•• Armaturni Armaturni namotnamot je onaj preko kojega se prenosi ukupna je onaj preko kojega se prenosi ukupna snaga stroja, pa se pri izradbi njemu poklanja velika snaga stroja, pa se pri izradbi njemu poklanja velika pozornost. Zbog velikih struja i visokih napona pozornost. Zbog velikih struja i visokih napona najpogoanijenajpogoanije je da se armaturni je da se armaturni namotnamot ugradujeugraduje u u stator.stator.

•• PriguPriguššni ni namotnamot ili kavez ili kavez ugradujeugraduje se najse najččeeššćće u rotor e u rotor sinkronih generatora koji imaju sinkronih generatora koji imaju lameliranilamelirani rotor ili samo rotor ili samo lameliranolamelirano polnopolno stopalo (nastavak). Ako se ostopalo (nastavak). Ako se oččekuje ekuje izrazitije nesimetriizrazitije nesimetriččno optereno optereććenje, priguenje, priguššni se ni se namotnamotugradujeugraduje u u turbinsketurbinske generatore kojima je tijelo rotora generatore kojima je tijelo rotora izradenoizradeno od masivnog od masivnog ččelikaelika

StatorStator

•• Statorski paket Statorski paket (stator) izveden je u obliku (stator) izveden je u obliku ššupljeg valjka sastavljenoga od upljeg valjka sastavljenoga od medusobnomedusobno izoliranih limova. Na izoliranih limova. Na unutraunutraššnjem obodu su u uzdunjem obodu su u uzdužžnom smjeru nom smjeru na jednakim razmacima utori (otvoreni ili na jednakim razmacima utori (otvoreni ili poluzatvoreni) u koje se ulapoluzatvoreni) u koje se ulažže e statorski statorski namotnamot. . Dijelovi statorskog paketa Dijelovi statorskog paketa izmeduizmeduutora zovu se utora zovu se zubi, a zubi, a preostali dio statora preostali dio statora ččini ini jaram.jaram.

•• NamotNamot na statoru na statoru (statorski ili armaturni (statorski ili armaturni namotnamot) ) slosložženiji je nego u rotoru sinkronoga generatora. eniji je nego u rotoru sinkronoga generatora. Onaj dio namota koji se nalazi u utorima Onaj dio namota koji se nalazi u utorima ččini ini aktivni dio (u njima se inducira napon), a aktivni dio (u njima se inducira napon), a ččeoni eoni prednji i straprednji i stražžnji spojevi neaktivni su dijelovi nji spojevi neaktivni su dijelovi namota.namota.

•• Rotor je Rotor je uzbudniuzbudni dio stroja i dio stroja i izradujeizraduje se u dvije se u dvije izvedbe: izvedbe: s neistaknutim i istaknutim s neistaknutim i istaknutim polovima.Rotor s neistaknutim polovima polovima.Rotor s neistaknutim polovima (cilindri(cilindriččni rotor), ima oblik valjka s radijalnim, ni rotor), ima oblik valjka s radijalnim, paralelnim utorima, u koje je smjeparalelnim utorima, u koje je smješšten ten uzbudniuzbudninamotnamot. .

•• Rotor s istaknutim polovima Rotor s istaknutim polovima sastoji se od sastoji se od elektromagneta smjeelektromagneta smješštenih na valjku . tenih na valjku .

•• Jezgre polova sastoje se obiJezgre polova sastoje se običčno od limova, a njihov oblik no od limova, a njihov oblik ima utjecaj na raspodjelu magnetskog toka u zraima utjecaj na raspodjelu magnetskog toka u zraččnom nom rasporu, a time i na inducirani napon. rasporu, a time i na inducirani napon.

•• Na jezgri polova postavljen je Na jezgri polova postavljen je rotorski (rotorski (uzbudniuzbudni) ) namotnamottako izveden da po obodu izmjenitako izveden da po obodu izmjeniččno slijedi N i S no slijedi N i S magnetski pol. magnetski pol.

•• Osim Jezgre svaki pol ima Osim Jezgre svaki pol ima polnopolno stopalo stopalo (nastavak) (nastavak) ššto to zatvara zatvara namotnamot s vanjske strane i posreduje pri prolasku s vanjske strane i posreduje pri prolasku magnetskog toka iz rotora preko magnetskog toka iz rotora preko zrazraččnog raspora nog raspora Su Su stator. stator.

RotorRotor

1 - vratilo (osovina) rotora2 - magnetski jaram s utorima za

učvršćenje polova 3 - polovi s polnim nastavcima

4 - uzbudni namot5 - prigušni kavez (namot)

•• Radi otklanjanja smetnja u prijelaznim stanjima, Radi otklanjanja smetnja u prijelaznim stanjima, u rotor se u rotor se ččesto esto ugradujeugraduje tzvtzv. . prigupriguššni ni namotnamot. U . U sinkronih generatora s istaknutim polovima taj sinkronih generatora s istaknutim polovima taj namotnamot izveden je metalnim izveden je metalnim šštapovima tapovima ššto to prolaze kroz utore u uzduprolaze kroz utore u uzdužžnom smjeru nom smjeru polnihpolnihnastavaka i s obje su strane nastavaka i s obje su strane medusobnomedusobnopovezani povezani kratkospojenimkratkospojenim prstenima. U sinkronih prstenima. U sinkronih generatora s neistaknutim polovima prigugeneratora s neistaknutim polovima priguššni ni namotnamot sastoji se od metalnih klinova sastoji se od metalnih klinova ššto to zatvaraju utore i na bozatvaraju utore i na boččnim su stranama nim su stranama takodertakoderkratko spojeni. Takav prigukratko spojeni. Takav priguššni ni namotnamot za obje za obje vrste sinkronih generatora predstavlja vrste sinkronih generatora predstavlja kratkospojenikratkospojeni kavez kavez ššto je sastavni dio rotorato je sastavni dio rotora

UzbudaUzbuda

•• sinkronoga generatora ostvaruje se s pomosinkronoga generatora ostvaruje se s pomoćću opreme u opreme koja, ukljukoja, uključčujuujućći upravljai upravljaččkoko--regulacijske regulacijske uredajeuredaje i i elektrielektriččnu zanu zašštitu, titu, ččini ini uzbudniuzbudni sustav. Osnovni zahtjevi sustav. Osnovni zahtjevi ššto ih to ih uzbudniuzbudni sustavi trebaju ispuniti jesu pouzdanost i sustavi trebaju ispuniti jesu pouzdanost i ekonomiekonomiččnost, regulacija nost, regulacija uzbudnoguzbudnog napona u propisanim napona u propisanim granicama, te dostatno brzi porast granicama, te dostatno brzi porast uzbudnoguzbudnog napona u napona u trenutku naglog pada napona u mretrenutku naglog pada napona u mrežži koju napaja i koju napaja sinkroni generator. Pri radu sinkronoga generatora na sinkroni generator. Pri radu sinkronoga generatora na vlastitoj mrevlastitoj mrežži (kao na brodu) regulacijom uzbude i (kao na brodu) regulacijom uzbude regulira se mreregulira se mrežžni napon, dok se u radu generatora na ni napon, dok se u radu generatora na krutoj mrekrutoj mrežži (kao na kopnu) regulira jalova snaga koju i (kao na kopnu) regulira jalova snaga koju sinkroni stroj daje (generator) ili uzima (motor) iz mresinkroni stroj daje (generator) ili uzima (motor) iz mrežže.e.

Istosmjerni strojeviIstosmjerni strojevi

•• ElektriElektriččni rotacijski strojevi kojima ni rotacijski strojevi kojima u u vanjskom strujnom krugu tevanjskom strujnom krugu tečče istosmjerna e istosmjerna ststrurujaja zovu zovu se se istosmjerni strojevi. istosmjerni strojevi. Mogu Mogu raditi reverzibilno, raditi reverzibilno, tjtj. kao . kao generatori generatori (na (na svojim stezaljkama daju istosmjerni svojim stezaljkama daju istosmjerni napon) napon) ill ill motori motori (na njihove stezaljke (na njihove stezaljke dovodi dovodi se se istosmjerni napon).istosmjerni napon).

•• Istosmjerni strojevi po svojoj izvedbi sliIstosmjerni strojevi po svojoj izvedbi sliččni ni su su sinkronimsinkronim strojevima. Razlika je strojevima. Razlika je u u tomu tomu ššto to se se uzbudniuzbudni dio istosmjernom stroju dio istosmjernom stroju nalazi na statoru, nalazi na statoru, a a armaturni na rotoru, armaturni na rotoru, dok je dok je u u sinkronih strojevasinkronih strojevaa to a to redovito redovito obratno. obratno. U U armaturnom armaturnom namotunamotu tetečče e izmjeniizmjeniččna struja, na struja, pa pa istosmjerni strojevi istosmjerni strojevi moraju imati moraju imati tzvtzv. . kolektor kolektor ill ill komutator,komutator,

Prema tomu, istosmjerni strojevi imaju tri Prema tomu, istosmjerni strojevi imaju tri osnovna dijela: osnovna dijela:

•• stator s stator s uzbudnimuzbudnim namotomnamotom ((ililii u u manjih manjih snaga snaga s s permanentnimpermanentnim magnetom), magnetom),

•• rotor s rotor s armaturnimarmaturnim namotomnamotom i i •• komutacijski sklop komutacijski sklop (kolektor, dr(kolektor, držžaačči i ččetkica etkica i i ččetkica) etkica)

1 1 -- valjkasti levaljkasti ležžaj, aj, 2 2 -- ventilator, ventilator, 3 3 -- namotnamot armature, 4 armature, 4 -- bandabandažža, a, 5 5 --kukuććiiššte,te,6 6 -- osovina, 7 osovina, 7 -- zrazraččni raspor, ni raspor, 8 8 -- armatura, armatura, 9 9 -- drdržžaačči i ččetkica, etkica, 10 10 -- kolektor, kolektor, 1 1 1 1 -- lamdalamda, , 12 12 -- svosvornrnikik drdržžaačča a ččetkica, etkica, 13 13 -- hvataljka hvataljka drdržžaačča, a, 14 14 -- kuglikugliččni leni ležžaj, aj, 15 15 -- vanjski levanjski ležžajni ajni šštit, tit, 16 16 -- remenicaremenica, , 17 17 --natpisna plonatpisna ploččica, ica, 18 18 -- prikljupriključčak na brodsku mreak na brodsku mrežžu, u, 19 19 -- matica za matica za uzemljenje, uzemljenje, 20 20 -- temelj, temelj, 21 21 -- leležžajni ajni šštit, tit, 22 22 -- uzbudniuzbudni namotnamot, , 23 23 --glavni glavni pot, 24 pot, 24 -- prikljupriključčna kutija.na kutija.

•• Svaki istosmjerni stroj ima dva elektriSvaki istosmjerni stroj ima dva električčna strujna na strujna kruga: kruga: uzbudniuzbudni, za stvaranje , za stvaranje magnmagneetskogtskog toka, i toka, i armaturni, armaturni, u u kojem kojem se se inducira napon. inducira napon. OOni su ni su memeđđusobnousobno povezani magnetskim tokom i povezani magnetskim tokom i omoguomoguććuju rad strojuuju rad stroju. .

Prema spoju Prema spoju uzbudnoguzbudnog i armaturnog namota i armaturnog namota uzbudauzbuda momožže biti :e biti :

•• Serijska Serijska uzbudauzbuda je takva da su armaturni i je takva da su armaturni i uzbudniuzbudninamotnamot (malo zavoja (malo zavoja debeledebele žžice) spojeni serijski ice) spojeni serijski (se(serrijskiijski istosmjerni stroj), istosmjerni stroj),

•• paralelna paralelna uzbudauzbuda je takva da je je takva da je uzbudniuzbudni namotnamot(puno zavoja tanke (puno zavoja tanke žžiceice) ) spojen paralelno spojen paralelno armaturnomu armaturnomu

•• slosložžena (mjeena (mješšovita) ovita) uzbudauzbuda je takva da postoje je takva da postoje dva dva uzbudnauzbudna namota: jedan je spojen serijski, namota: jedan je spojen serijski, a a drugi paralelno armaturnom drugi paralelno armaturnom namotunamotu ((kompaudnikompaudniistosmjeniistosmjeni stroj).stroj).

Stezaljke pojedinih namota Stezaljke pojedinih namota oznaoznaččuju uju se se velikim slovima velikim slovima

•• -- namotnamot armature armature (rotora)(rotora) AA•• -- namotnamot pomopomoććnog polanog pola BB•• -- kampenzacijskikampenzacijski namotnamot CC•• -- serijski serijski namotnamot DD•• -- paralenniparalenni namotnamot EE•• -- neovisno neovisno uzbudeniuzbudeni namotnamot FF

PoPoččetak namota ima indeks 1, etak namota ima indeks 1, a svra svrššetak namota indeks 2.etak namota indeks 2.

•• MreMrežžni vodovi i polariteti oznani vodovi i polariteti označčuju se:uju se:

•• -- pozitivni vodipozitivni vodičč PP•• -- negativni vodinegativni vodičč NN•• -- pozitivni polpozitivni pol + + •• -- negativni polnegativni pol --

Stezaljke regulatora oznaStezaljke regulatora označčuju se, za uju se, za prikljupriključčak na :ak na :

•• -- paralelni paralelni namotnamot ss•• -- rotor ili mrerotor ili mrežžuu t t •• -- rotor ili mrerotor ili mrežžu za kratko spajanje u za kratko spajanje paralelnog namotaparalelnog namota qq

stezaljke stezaljke uputnikauputnika, za priklju, za priključčak naak na

•• --mrezumrezu LL•• -- rotorrotor RR•• -- paralelni paralelni namotnamot M.M.

Istosmjerni generatoriIstosmjerni generatori

•• Neovisno uzbuđeni generatorNeovisno uzbuđeni generator

ObiljeObilježžja neovisno uzbuđenog ja neovisno uzbuđenog istosmjernog generatoraistosmjernog generatora

•• 1. napon na stezaljkama U neznatno pada 1. napon na stezaljkama U neznatno pada pri porastu struje opterepri porastu struje optereććenja I,enja I,

•• 2. napon na stezaljkama 2. napon na stezaljkama U U regulira se s regulira se s pomopomoćću brzine vrtnje u brzine vrtnje n i n i uzbudnomuzbudnomstrujom I,strujom I,

•• 3. nije siguran na kratki spoj.3. nije siguran na kratki spoj.

Paralelno uzbuđeni generatorParalelno uzbuđeni generator•• Manja Manja uzbudnauzbudna struja Istruja I„„ stvara manji magnetski tok 0, stvara manji magnetski tok 0,

zbog zbog ččega se ega se snizujesnizuje inducirani napon inducirani napon E, E, ššto uvjetuje to uvjetuje pad napona U. To izaziva daljnje smanjenje pad napona U. To izaziva daljnje smanjenje uzbudneuzbudnestruje struje IuIu, , smanjenje magnetskog toka 0 i induciranog smanjenje magnetskog toka 0 i induciranog naponanaponaEE, , itditd., sve dok se ne uspostavi stacionarno ., sve dok se ne uspostavi stacionarno stanje koje odgovara trenutnom opterestanje koje odgovara trenutnom optereććenju enju

Serijski uzbuđeni generatorSerijski uzbuđeni generator

•• PovePovećća li se struja opterea li se struja optereććenja enja I, I, porast porast ćće e i i uzbudnauzbudna struja struja lulu, , pa zato i magnetski pa zato i magnetski tok D, tok D, tjtj. inducirani napon E. . inducirani napon E.

KompaudniKompaudni (slo(složženo uzbuđenieno uzbuđeni) ) generatorgenerator

Paralelni rad istosmjernih Paralelni rad istosmjernih generatorageneratora

•• Kad dva ili viKad dva ili višše istosmjernih generatora e istosmjernih generatora radi na zajedniradi na zajedniččkoj brodskoj mrekoj brodskoj mrežži, ili i, ili napajaju zajedninapajaju zajedniččko troko troššilo, tada oni rade ilo, tada oni rade paralelno. paralelno. NuNužžni je uvjet za paralelni rad ni je uvjet za paralelni rad istosmjernih generatora da su međusobno istosmjernih generatora da su međusobno (preko sabirnica ili mre(preko sabirnica ili mrežže) spojene njihove e) spojene njihove stezaljke istog polariteta i da moraju imati stezaljke istog polariteta i da moraju imati priblipribližžno jednak napon na stezaljkamano jednak napon na stezaljkama

Istosmjerni motoriIstosmjerni motori

•• ZajedniZajedniččko je obiljeko je obilježžje istosmjernih motora je istosmjernih motora da im rotori, pri malim iznosima da im rotori, pri malim iznosima magnetskog toka postimagnetskog toka postižžu velike brzine u velike brzine vrtnje. Uz mali magnetski tok mora biti vrtnje. Uz mali magnetski tok mora biti velika brzina vrtnje da bi se inducirao velika brzina vrtnje da bi se inducirao takav takav protunaponprotunapon koji koji ćće prema 11. e prema 11. KirchhoffovuKirchhoffovu zakonu drzakonu držžati ravnoteati ravnotežžu u naponu izvora naponu izvora

•• NajvaNajvažžnije je obiljenije je obilježžje istosmjernog motora da je istosmjernog motora da mu se, mu se, određenim zahvatimaodređenim zahvatima, dade regulirati , dade regulirati brzina vrtnje na ekonomibrzina vrtnje na ekonomiččan naan naččin u in u šširokim irokim granicama. Prema to se ostvaruje na dva granicama. Prema to se ostvaruje na dva nanaččina: ina: naponom i polnaponom i pol‘‘jemjem

•• U prvom naU prvom naččinu moguinu mogućće je regulirati brzinu e je regulirati brzinu vrtnje promjenom otpora armaturnog kruga vrtnje promjenom otpora armaturnog kruga (promjenom pada napona) i promjenom iznosa (promjenom pada napona) i promjenom iznosa napona napajanja. U drugom se nanapona napajanja. U drugom se naččinu brzina inu brzina vrtnje regulira mijenjajuvrtnje regulira mijenjajućći magnetsko polje i magnetsko polje promjenom promjenom uzbudneuzbudne struje.struje.

Gubici i korisnost istosmjernog Gubici i korisnost istosmjernog strojastroja

•• Gubici snage istosmjernog stroja mogu se Gubici snage istosmjernog stroja mogu se podijeliti (kao i u drugim rotacijskim podijeliti (kao i u drugim rotacijskim strojevima) u tri osnovne skupine: strojevima) u tri osnovne skupine:

•• mehanimehaniččki gubici, ki gubici, •• gubici u gubici u žželjezu zbogeljezu zbog vremenske vremenske promjene magnetskog polja i promjene magnetskog polja i

•• gubici u bakru namota kojima protjegubici u bakru namota kojima protječče e struja struja

mehanimehaniččki gubiciki gubici

•• a) gubitke trenja u a) gubitke trenja u leležžajimaajima i trenja o zrak i trenja o zrak dijelova koji se vrte,dijelova koji se vrte,

•• b) gubitke ventilacije b) gubitke ventilacije nastale kao gubitak nastale kao gubitak snage predan ventilatoru kojim se snage predan ventilatoru kojim se rashladni zrak protjeruje strojem,rashladni zrak protjeruje strojem,

•• c) mehanic) mehaniččke gubitke na kolektoru ke gubitke na kolektoru koji koji nastaju zbog trenja nastaju zbog trenja ččetkica o kolektor.etkica o kolektor.

gubici u gubici u žželjezu zbogeljezu zbog vremenske vremenske promjene magnetskog polja promjene magnetskog polja

•• gubitke u jarmu gubitke u jarmu rotorskog rotorskog žželjeza,eljeza,•• povrpovrššinske gubitke u inske gubitke u žželjezu glavnih eljezu glavnih polovapolova

strujni gubici ili gubici u bakru strujni gubici ili gubici u bakru namota namota •• a) gubitke u armaturnom a) gubitke u armaturnom namotunamotu (nazivni (nazivni istosmjerni istosmjerni

gubici), gubici), •• b) gubitke u b) gubitke u namotunamotu pomopomoććnih polova, nih polova, •• c) gubitke kompenzacijskog namota c) gubitke kompenzacijskog namota (ako ga stroj ima), (ako ga stroj ima), •• d) gubitke u serijskom d) gubitke u serijskom namotunamotu (ako ga stroj ima),(ako ga stroj ima),•• e) dodatne gubitke u armaturnom e) dodatne gubitke u armaturnom namotunamotu zbog zbog

djelovanja popredjelovanja popreččnoga magnetskog polja,noga magnetskog polja,•• f) dodatne gubitke u armaturnom f) dodatne gubitke u armaturnom namotunamotu zbog zbog

djelovanja uzdudjelovanja uzdužžnoga magnetskog polja,noga magnetskog polja,•• g) elektrig) električčne gubitke na kolektoru ne gubitke na kolektoru koji nastaju prilikom koji nastaju prilikom

protoka struje kroz prijelazni otpor protoka struje kroz prijelazni otpor izmeduizmedu ččetkica i etkica i kolektora te kolektora i kolektora te kolektora i ččetkica,etkica,

•• h) gubitke u bakru h) gubitke u bakru uzbudnihuzbudnih namota; namota; oni su zbroj oni su zbroj gubitaka u pojedinim gubitaka u pojedinim uzbudnimuzbudnim namotimanamotima kad ima vikad ima višše e od jednog od jednog uzbudnoguzbudnog namota namota

ElektriElektriččni pretvarani pretvaraččii

•• U brod je ugrađen veliki broj elektriU brod je ugrađen veliki broj električčnih nih trotroššila koja rade pri razliila koja rade pri različčitim iznosima itim iznosima izmjeniizmjeniččnog napona i frekvencije te pri nog napona i frekvencije te pri razlirazliččitim iznosima istosmjernog napona. U itim iznosima istosmjernog napona. U tu svrhu potrebno je ugraditi razlitu svrhu potrebno je ugraditi različčite ite elektrielektriččne pretvarane pretvaračče, koji mogu biti e, koji mogu biti rotacijski ili Statirotacijski ili Statiččki.ki.

Rotacijski pretvaraRotacijski pretvaraččii

•• Rotacijski pretvaraRotacijski pretvaračč na brodu na brodu ččesto je bio motoresto je bio motor--generator, generator, tjtj. mehani. mehaniččki spoj elektromotora ki spoj elektromotora (istosmjernoga ili izmjeni(istosmjernoga ili izmjeniččnog) s jednim ili nog) s jednim ili nekoliko izmjeninekoliko izmjeniččnih generatora na istoj osovinu. nih generatora na istoj osovinu. Na taj se naNa taj se naččin iz istosmjerne brodske mrein iz istosmjerne brodske mrežže e dobiva ili istosmjerni napon drukdobiva ili istosmjerni napon drukččijih iznosa od ijih iznosa od mremrežžnoga, ili izmjeninoga, ili izmjeniččni napon unaprijed ni napon unaprijed definiranog iznosa i frekvencije.definiranog iznosa i frekvencije.

•• TakođerTakođer, s pomo, s pomoćću motoru motor--generatora mogugeneratora mogućće je e je dobiti iz trofazne brodske mredobiti iz trofazne brodske mrežže istosmjerni e istosmjerni napon, ili opet izmjeninapon, ili opet izmjeniččni napon, ali drukni napon, ali drukččijeg ijeg iznosa i/ili frekvencije.Zbog dvostruke pretvorbe iznosa i/ili frekvencije.Zbog dvostruke pretvorbe elektrielektriččne energije, motorne energije, motor--generatori imaju generatori imaju manju korisnost, zauzimaju vemanju korisnost, zauzimaju većći prostor i i prostor i stvaraju buku pri radu na brodu.stvaraju buku pri radu na brodu.

•• valja znati da se valja znati da se jednoarmaturnijednoarmaturni pretvarapretvaračči i ne ne smiju ugrađivati u brod jer nije dopusmiju ugrađivati u brod jer nije dopuššten ten galvanski spoj između dva razligalvanski spoj između dva različčita sustava ita sustava napona.napona.

StatiStatiččki pretvaraki pretvaračči i

•• PoluvodiPoluvodiččke diode ke diode •• TiristorskiTiristorski pretvarapretvaračči i

•• mogu raditi kao: mogu raditi kao: ispravljaispravljačči (usmjerivai (usmjerivačči) i) za pretvaranje za pretvaranje izmjeniizmjeniččne u istosmjernu struju, ne u istosmjernu struju, izmjenjivaizmjenjivačči i za za pretvaranje istosmjerne u izmjenipretvaranje istosmjerne u izmjeniččnu struju, nu struju, pretvarapretvaračči i istosmjernog napona istosmjernog napona jednog iznosa u drugi iznos i jednog iznosa u drugi iznos i pretvarapretvaračči frekvencije i frekvencije za dobivanje napona razliza dobivanje napona različčitih itih frekvencija.Ti su pretvarafrekvencija.Ti su pretvaračči vrlo pouzdani i ekonomii vrlo pouzdani i ekonomiččni u ni u pogonu, malih su pogonu, malih su dimenziiadimenziia, mogu se rabiti i za vrlo , mogu se rabiti i za vrlo velike snage, otporni su na vibracije i veliku velike snage, otporni su na vibracije i veliku temperaturu, imaju visoku korisnost, a odrtemperaturu, imaju visoku korisnost, a održžavanje im je avanje im je jednostavno jednostavno

PoluvodiPoluvodiččke diodeke diode

•• Rad poluvodiRad poluvodiččke diode temelji se na ke diode temelji se na poluprovodljivompoluprovodljivom, , tzvtzv. PN. PN--spoju onespoju oneččiiššććene ene kristalne strukture silicija, i to tako da je Pkristalne strukture silicija, i to tako da je P--dio dio obogaobogaććen nositeljem pozitivnog naboja, a Nen nositeljem pozitivnog naboja, a N--dio dio nositeljem negativnog naboja. Tako je nositeljem negativnog naboja. Tako je omoguomoguććen protok struje u smjeru od P prema N en protok struje u smjeru od P prema N ili tijek elektrona od N prema P, a suprotan je ili tijek elektrona od N prema P, a suprotan je smjer otesmjer otežžan suprotno orijentiranim poljem an suprotno orijentiranim poljem prostornog naboja prostornog naboja

•• Temelj ispravljaTemelj ispravljaččkog (usmjerivakog (usmjerivaččkog) djelovanja kog) djelovanja diode je PNdiode je PN--spoj, spoj, tzvtzv. sendvi. sendvičč kristala silicija kristala silicija kojemu je jedna strana pluskojemu je jedna strana plus--pol (anoda) ujedno i pol (anoda) ujedno i pripriččvrvrššććenje diode radi enje diode radi ššto je moguto je mogućće vee veććeg eg odvođenja toplinskih gubitaka PNodvođenja toplinskih gubitaka PN--spoja zbog spoja zbog protoka struje i otpora diode u provodnom protoka struje i otpora diode u provodnom smjeru. Druga je strana smjeru. Druga je strana sendvisendvičča a minusminus--pol pol (katoda) preko elasti(katoda) preko elastiččna kontakta prikljuna kontakta priključčen na en na odgovarajuodgovarajućći prikljui priključčak ak

Karakteristike poluvodiKarakteristike poluvodiččke diodeke diode

•• Prema prikazanoj karakteristici na slici zakljuPrema prikazanoj karakteristici na slici zaključčuje uje se da su u se da su u propusnom (provodnom) smjeru propusnom (provodnom) smjeru diode velike struje diode velike struje Ip uz Ip uz minimalni pad napona minimalni pad napona diodi diodi UpUp, , a u a u nepropusnom smjeru nepropusnom smjeru struja je vrlo struja je vrlo mala, zanemariva, mala, zanemariva, tzvtzv..zaporna struja In, zaporna struja In, neovisna o velineovisna o veliččini ini zapornog napona Un zapornog napona Un sve do sve do tzvtzv. . probojnog napona, probojnog napona, kada dioda kada dioda probije probije i i napon postaje konstantan, bez obzira na velinapon postaje konstantan, bez obzira na veliččinu inu struje. Poradi te svoje stabilnosti u granicama struje. Poradi te svoje stabilnosti u granicama dopudopušštene struje (tene struje (tzvtzv. . ZenerovZenerov efekt) efekt) to se to se svojstvo rabi pri stabilizaciji napona, svojstvo rabi pri stabilizaciji napona, a a ventilskoventilskodjelovanje poluvodidjelovanje poluvodiččke diode upotrebljava se ke diode upotrebljava se uglavnom za ispravljanje izmjeniuglavnom za ispravljanje izmjeniččne struje i ne struje i napona u istosmjerne, napona u istosmjerne,

PoluvalnoPoluvalno ispravljanje jednofazne ispravljanje jednofazne izmjeniizmjeniččne struje diodom ne struje diodom

PunovalnoPunovalno ispravljanje jednofazne ispravljanje jednofazne izmjeniizmjeniččne struje (mosni spoj) ne struje (mosni spoj)

PoluvalnoPoluvalno ispravljanje trofazne ispravljanje trofazne izmjeniizmjeniččne struje (trofazni spoj ne struje (trofazni spoj

TiristoriTiristori

•• U dosadaU dosadaššnjim razmatranjima bavilo se njim razmatranjima bavilo se samo samo ventilskimventilskim djelovanjem poluvodidjelovanjem poluvodiččke ke diode. Mdiode. Međutimeđutim, , žželi li se ispravljeni napon eli li se ispravljeni napon regulirati u istim spojevima, umjesto dioda regulirati u istim spojevima, umjesto dioda upotrijebit upotrijebit ćće se e se tiristoritiristori. . To su sloTo su složženiji eniji spojevi spojevi silicijskihsilicijskih poluvodipoluvodičča s dva PNa s dva PN--spoja, i tospoja, i to u smjeru provođenja struje u smjeru provođenja struje, , tjtj. . anoda anoda -- katoda, po slijedu P katoda, po slijedu P -- N N -- P P -- N. N.

•• Izvedba je Izvedba je tiristoratiristora konstrukcijski slikonstrukcijski sliččna izvedbi na izvedbi diode s tim diode s tim ššto su za to su za otvaranje otvaranje tiristoratiristora dodani dodani jedan ili dva prikljujedan ili dva priključčka (poradi lakka (poradi lakššeg eg prikljupriključčivanja upravljaivanja upravljaččkog impulsa). Anoda kog impulsa). Anoda (plus(plus--pol) izvedena je za upol) izvedena je za uččvrvrššććenje enje tiristoratiristora, na , na koju se ukoju se uččvrvrššććuje i rashladno tijelo radi uje i rashladno tijelo radi odvođenja toplinskih gubitaka uzrokovanih odvođenja toplinskih gubitaka uzrokovanih padom napona i struje u provodnom smjeru. padom napona i struje u provodnom smjeru. Katoda (minusKatoda (minus--pol) izvedena je kao savitljivi pol) izvedena je kao savitljivi prikljupriključčak, a za anodu je uak, a za anodu je uččvrvrššććena izolatorom. ena izolatorom. PoluvodiPoluvodiččki ki sendvisendvičč smjesmješšten je na anodu i ten je na anodu i elastielastiččno je povezan s katodom kao i u no je povezan s katodom kao i u diode.Otvaranjem diode.Otvaranjem tiristoratiristora propupropuššta se struja u ta se struja u smjeru anoda smjeru anoda -- katoda, a to se postikatoda, a to se postižže s pomoe s pomoćću u vrata tako da se propusti povrata tako da se propusti poččetna struja kroz etna struja kroz PNPN--spoj u krugu vrata spoj u krugu vrata -- katoda. katoda.

Shematski prikaz djelovanja Shematski prikaz djelovanja tiristoratiristora

Upravljanje i regulacija izmjeniUpravljanje i regulacija izmjeniččnog nog napona napona tiristoromtiristorom

P R O I Z V O D N J AP R O I Z V O D N J AE L E K T R I E L E K T R I ČČ N E E N E R G I J EN E E N E R G I J E

•• Proizvodnja elektriProizvodnja električčne energije na plovnim ne energije na plovnim objektima vrobjektima vršši se prvenstveno u elektrii se prvenstveno u električčnim nim centralama, zatim pomocentralama, zatim pomoćću pojedinau pojedinaččnih nih agregata i u manjoj koliagregata i u manjoj količčini se dobiva iz ini se dobiva iz akumulatorskih baterijaakumulatorskih baterija

•• Pod elektriPod električčnom centralom podrazumijeva se nom centralom podrazumijeva se skup agregata sa svim uređajima potrebnim za skup agregata sa svim uređajima potrebnim za njihov rad kao i funkcije koje osiguravaju njihov rad kao i funkcije koje osiguravaju upravljanje i kontrolu rada upravljanje i kontrolu rada

•• Osnovni uređaji su dizel motori s pripadajuOsnovni uređaji su dizel motori s pripadajuććom om opremom, elektriopremom, električčni generatori, prekidani generatori, prekidačči i generatora odnosno sklopne plogeneratora odnosno sklopne pločče i uređaji e i uređaji instrumentacije. Osnovne funkcije elektriinstrumentacije. Osnovne funkcije električčne ne centrale su regulacija frekvencije, regulacija centrale su regulacija frekvencije, regulacija napona, pranapona, praććenje optereenje optereććenja, raspodjela enja, raspodjela optereoptereććenja, zaenja, zašštita motora i generatora. Jedno i tita motora i generatora. Jedno i drugo sludrugo služži svrsi sigurne, kvalitetne i stabilne i svrsi sigurne, kvalitetne i stabilne proizvodnje elektriproizvodnje električčne energije.ne energije.

DIZELGENERATORI DIZELGENERATORI

•• Dizel generatori su najDizel generatori su najččeeššćći izvori i izvori elektrielektriččne energije na plovnim objektima. ne energije na plovnim objektima. Pretvaraju energiju tekuPretvaraju energiju tekuććeg goriva, eg goriva, najnajččeeššćće lake nafte, u elektrie lake nafte, u električčnu energiju. nu energiju. Sastoje se iz Sastoje se iz dizelmotoradizelmotora, generatora, , generatora, postolja, pomopostolja, pomoććnih uređaja i upravljanih uređaja i upravljaččkih kih uredajauredaja

•• Danas se uglavnom upotrebljavaju Danas se uglavnom upotrebljavaju brzohodnibrzohodni dizelgeneratoridizelgeneratori s orijentacijom s orijentacijom na vena većće brojeve okretaja e brojeve okretaja -- 1000, 1200, 1000, 1200, 1500, 1800 1500, 1800 okrokr/min. Ovakva orijentacija /min. Ovakva orijentacija nalazi opravdanje u istoj trajnosti nalazi opravdanje u istoj trajnosti sporohodnihsporohodnih i i brzohodnihbrzohodnih dizelmotoradizelmotorazbog povezbog poveććanja kvalitete materijala, ali i u anja kvalitete materijala, ali i u daleko manjim tedaleko manjim težžinama inama brzohodnihbrzohodnihagregata a time i u manjoj cijeni.agregata a time i u manjoj cijeni.

•• DizelmotoreDizelmotore karakterizira niski broj okretaja pa direktno karakterizira niski broj okretaja pa direktno pogone generatore bez upotrebe pogone generatore bez upotrebe reduktorareduktora, za razliku od , za razliku od plinskih turbina koje moraplinskih turbina koje mora--ju imati ju imati reduktorereduktore za pogon za pogon generatora. generatora.

•• Ne zahtijevaju veliko odrNe zahtijevaju veliko održžavanje i predstavljaju avanje i predstavljaju pouzdane strojeve za pogon generatora.pouzdane strojeve za pogon generatora.

•• VeliVeliččina ina dizelmotoradizelmotora za pogon glavnih generatora kreza pogon glavnih generatora krećće e se od nekoliko stotina do nekoliko hiljada kW. se od nekoliko stotina do nekoliko hiljada kW.

•• Stupanj djelovanja Stupanj djelovanja dizelmotoradizelmotora ovisi o gustoovisi o gustoćći usisnog i usisnog zraka i o velizraka i o veliččini optereini optereććenja u odnosu na nazivnu snaguenja u odnosu na nazivnu snagu

•• .Kako .Kako dizelmotoridizelmotori na ovim objektima rade u trajnom na ovim objektima rade u trajnom radu, vrlo varadu, vrlo važžnu ulogu igra Specifinu ulogu igra Specifiččna potrona potroššnja. nja. DizelmotoriDizelmotori s konstantnim brojem okretas konstantnim brojem okreta--ja namijenjeni ja namijenjeni pogonu generatora, imaju konstantnu potropogonu generatora, imaju konstantnu potroššnju u nju u podrupodruččju ju opop--teretereććenja iznad 50% enja iznad 50% nazivne snage, nazivne snage, međutimmeđutim, kod optere, kod optereććenja ispod 50% Specifienja ispod 50% Specifiččna na potropotroššnja znatno raste sa smanjenjem opterenja znatno raste sa smanjenjem optereććenja. enja.

•• UpuUpuććivanje ivanje dizelmotoradizelmotora vrvršši se elektrii se električčnim pokretanim pokretaččima ima kod manjih jedinica, zrakod manjih jedinica, zraččnim motorima ili direktno nim motorima ili direktno ubacivanjem komprimiranog zraka u cilindra motora.ubacivanjem komprimiranog zraka u cilindra motora.

•• Radom Radom dizelmotoradizelmotora stvaraju se vibracije koje su stvaraju se vibracije koje su posljedica nejednolike brzine klipova, paralelnog rada posljedica nejednolike brzine klipova, paralelnog rada generatora i impulsnog opteregeneratora i impulsnog optereććenja.enja.

•• Ukoliko dođe do poklapanja frekvencija ovih vibracijaUkoliko dođe do poklapanja frekvencija ovih vibracija, , momožže doe doćći do rezonancii do rezonanci--je i oje i oššteteććenja pa se kod izrade enja pa se kod izrade dizelmotoradizelmotora o tome mora voditi rao tome mora voditi raččuna djelovanjem na una djelovanjem na inercioniinercioni moment ili amortizacijom torzionih vibracija. moment ili amortizacijom torzionih vibracija.

•• Trofazni Trofazni sinhronisinhroni generator kod dvopolnog kratkog spoja generator kod dvopolnog kratkog spoja izaziva dodatna mehaniizaziva dodatna mehaniččka naka na--prezanja na koje osovina prezanja na koje osovina dizelmotoradizelmotora mora biti dimenzionirana.mora biti dimenzionirana.

ZaZašštita dizel motoratita dizel motora

•• Svi pogonski motori pa i Svi pogonski motori pa i dizelmotordizelmotor kao objekt kao objekt automatizacije u proizvodnji elektriautomatizacije u proizvodnji električčne energije, ne energije, ima vaima važžnu ulogu. Bez obzira na nivo nu ulogu. Bez obzira na nivo automatizacije elektriautomatizacije električčne centrale, uvijek je ne centrale, uvijek je prisutna automatizacija lokalnog karaktera kroz prisutna automatizacija lokalnog karaktera kroz automatsku regulaciju krugova: automatsku regulaciju krugova:

•• hladenjahladenja, , •• podmazivanja, podmazivanja, •• goriva, goriva, •• pokretanja kao i sigurnosti rada, pokretanja kao i sigurnosti rada, tjtj. za. zašštitatita

Krugovi regulacije i zaKrugovi regulacije i zašštite tite dizelmotoradizelmotora

•• DizelmotoriDizelmotori moraju imati rijemoraju imati riješšenu sigurnost u enu sigurnost u radu pomoradu pomoćću u zazašštiti--te koja te koja ćće onemogue onemoguććiti rad iti rad motora kad motora kad odredeniodredeni parametri parametri prijeduprijedu zacrtane zacrtane veliveliččine. Za sigurnost rada motora od bitne ine. Za sigurnost rada motora od bitne vavažžnosti su: nosti su: preveliliprevelili broj okbroj ok--retajaretaja, prenizak tlak , prenizak tlak ulja za podmazivanje, prevelika temperatura ulja za podmazivanje, prevelika temperatura ispuispuššnihnih plinova, ulja za podmazivanje i plinova, ulja za podmazivanje i rashladne vode. Ove zarashladne vode. Ove zašštite mogu biti rijetite mogu biti riješšene ene na nivou na nivou dizelmotoradizelmotora ili na viili na viššem hijerarhijskom em hijerarhijskom nivou u sklopu nivou u sklopu cjelocjelo--kupnogkupnog upravljanja upravljanja sistemom.sistemom.

Hlađenje motoraHlađenje motora

•• HladenjeHladenje dizelmotoradizelmotora rjerješšava se pomoava se pomoćću u rashladnog medija koji cirkulira u zatvorenom rashladnog medija koji cirkulira u zatvorenom sistemu, a hladi se pomosistemu, a hladi se pomoćću zrau zraččnih nih rashladnikarashladnika i i venven--tilatoratilatora kod kod dizelgeneratoradizelgeneratora za napajanje u za napajanje u nunužždi ili pomodi ili pomoćću u rashladnikarashladnika hlađenih morem za hlađenih morem za motore za pogon glavnih generatora.Koristan motore za pogon glavnih generatora.Koristan radni vijek radni vijek dizelmotoradizelmotora raraččuna se na oko 12 una se na oko 12 godina, zavisno od pagodina, zavisno od pažžnje u radu i odrnje u radu i održžavanja, avanja, ali uz pravilno podmazivanje, hali uz pravilno podmazivanje, hlađenje i lađenje i odrodržžavanje, radni vijek moavanje, radni vijek možže mu se znatno e mu se znatno povepoveććati.ati.

TurbogeneratoriTurbogeneratori•• TurbogeneratoriTurbogeneratori se na plovnim objektima se na plovnim objektima

upotreblajvajuupotreblajvaju u sluu sluččajevima:ajevima:1.1. kada plovni objekt ima proizvodnju pare u svrhu kada plovni objekt ima proizvodnju pare u svrhu

pogona turbina za propulziju pa se dio pare koristi i za pogona turbina za propulziju pa se dio pare koristi i za proizvodnju elektriproizvodnju električčne energijene energije

2.2. kada ima vikada ima viššak tehnoloak tehnološške pare koji se u ke pare koji se u turbogeneratorimaturbogeneratorima pretvara pretvara uelektriuelektriččnunu energijuenergiju

3.3. kada se na brodu koristi toplina ispukada se na brodu koristi toplina ispuššnih plinova za nih plinova za stvaranje pare koja se onda preko stvaranje pare koja se onda preko turbogeneratoraturbogeneratorapretvara u elektripretvara u električčnu energiju. Ovaj posljednji nanu energiju. Ovaj posljednji naččin in sve je sve je ččeeššćći na brodovima pod nazivom "i na brodovima pod nazivom "utilizacijskiutilizacijskiturbogeneratoriturbogeneratori

UtilizacijskiUtilizacijski turbogeneratoriturbogeneratori

•• UtilizacijskiUtilizacijski turbogeneratoriturbogeneratori proizvode elektriproizvode električčnu nu energiju iskorienergiju iskorišštavanjem isputavanjem ispuššnih plinova nih plinova propulzivnih dizelskih motora propulzivnih dizelskih motora tjtj. bez tro. bez trošškova kova goriva. Ispugoriva. Ispuššni se plinovi motora vode preko ni se plinovi motora vode preko utilizacijskogutilizacijskog kotla i daju energiju parnom kotla i daju energiju parnom krukružžnom toku. Vodena para pogoni preko nom toku. Vodena para pogoni preko viviššestepeneestepene turbine turbine sinhronisinhroni generator. Preko generator. Preko kondenzatora i kondenzatne pumpe voda se kondenzatora i kondenzatne pumpe voda se dovodi u spremnik dovodi u spremnik napojnenapojne vode s vode s otplinjivaotplinjivaččememi od tuda i od tuda napojnomnapojnom pumpom ponovno privodi pumpom ponovno privodi utilizacijskomutilizacijskom kotlukotlu

1.ispu1.ispuššni plinovi motorani plinovi motora2 2 utilizacijskiutilizacijski kotao kotao 3 3 turboturbo--generator generator 4 kondenzator4 kondenzator5 kondenzatna pumpa5 kondenzatna pumpa6 spremnik 6 spremnik napojnenapojne vode vode 7 7 napojnanapojna pumpapumpa

•• Od ukupne energije goriva, Od ukupne energije goriva, propulzionipropulzionidizelski motor pretvori priblidizelski motor pretvori približžno 40% u no 40% u koristan rad, 34% toplinske energije koristan rad, 34% toplinske energije odvodi se ispuodvodi se ispuššnim plinovima i 26% nim plinovima i 26% otpada na rashladna sredstva i zraotpada na rashladna sredstva i zraččenje.enje.

•• TurbogeneratorTurbogenerator koristekoristećći energiju ispui energiju ispuššnih nih plinova moplinova možže proizvoditi, prema tipu e proizvoditi, prema tipu motora, elektrimotora, električčnu snagu koja iznosi 5 do nu snagu koja iznosi 5 do 13% snage dizel motora.13% snage dizel motora.

OSOVINSKI GENERATORIOSOVINSKI GENERATORI•• Osovinskim generatorima nazivaju se generatori koji za Osovinskim generatorima nazivaju se generatori koji za

pogon koriste vrtnju glavnog pogon koriste vrtnju glavnog propulzionogpropulzionog stroja. Sistem stroja. Sistem osovinskog generatora na brodovima odavno je poznat i osovinskog generatora na brodovima odavno je poznat i bio je dosta bio je dosta ččesto primjenjivan u doba kada su se na esto primjenjivan u doba kada su se na brodovima koristile centrale istosmjerne struje.brodovima koristile centrale istosmjerne struje.

•• Glavni problem pogona osovinskog generatora Glavni problem pogona osovinskog generatora predstavlja nejednolika brzina vrtnje. Kod istosmjernih predstavlja nejednolika brzina vrtnje. Kod istosmjernih generatora taj problem vezan je samo uz odrgeneratora taj problem vezan je samo uz održžavanje avanje konstantnog napona i bio je relativno lako konstantnog napona i bio je relativno lako rjesavanrjesavan uz uz pomopomoćć regulatora napona.regulatora napona.

•• Kod Kod sinhronihsinhronih generatora koji su danas vegeneratora koji su danas veććinom u inom u primjeni, nejednolika brzina pogonskog motora odraprimjeni, nejednolika brzina pogonskog motora odražžava ava se na odrse na održžavanje konstantnog napona, ali mnogo viavanje konstantnog napona, ali mnogo višše na e na odrodržžavanje konstantne frekvencije. Ako ovo poveavanje konstantne frekvencije. Ako ovo povežžemo s emo s izronjavanjemizronjavanjem i uronjavanjem propelera kod jai uronjavanjem propelera kod jačče e nemirnog mora, onda problem odrnemirnog mora, onda problem održžavanja konstantne avanja konstantne frekvencije i napona postaje kompliciraniji.frekvencije i napona postaje kompliciraniji.

Prednosti osovinskih generatoraPrednosti osovinskih generatora

•• Prednosti ovih generatora proizlaze iz jeftinije Prednosti ovih generatora proizlaze iz jeftinije proizvedene elektriproizvedene električčne energije uslijed primjene ne energije uslijed primjene tetešškog goriva u glavnim propulzivnim strojevima kog goriva u glavnim propulzivnim strojevima umjesto lakog u umjesto lakog u dizelgeneratorimadizelgeneratorima i vei veććeg eg stupnja iskoristupnja iskorišštenja tenja propulpropul--zivnihzivnih strojeva. strojeva.

•• Ostali popratni efekti jesu u manjem uporabnom Ostali popratni efekti jesu u manjem uporabnom vremenu dizelvremenu dizel--generatora i mogugeneratora i moguććnosti nosti smanjenja broja smanjenja broja dizelgeneratoradizelgeneratora od tri na dva.od tri na dva.

•• Na suvremenim brodovima trofazni osovinski Na suvremenim brodovima trofazni osovinski generatori proizvode ovisno o vrsti propelera generatori proizvode ovisno o vrsti propelera elektielektiččnunu energiju na nekoliko osnovnih naenergiju na nekoliko osnovnih naččina.ina.

•• Na brodovima s prekretnim propelerima Na brodovima s prekretnim propelerima ugradujuugraduju se standardni se standardni sinhronisinhroni generatori. generatori. BuduBudućći da je brzina vrtnje propelerske osovine i da je brzina vrtnje propelerske osovine priblipribližžno konstantna i da no konstantna i da propulzionipropulzioni motori motori rotiraju uvijek u jednom smjeru u plovidbi i u rotiraju uvijek u jednom smjeru u plovidbi i u manevru, osovinski generatori u tim remanevru, osovinski generatori u tim režžimima imima napajaju mrenapajaju mrežžu konstantnim naponom i pribliu konstantnim naponom i približžno no konstantnom frekvencijomkonstantnom frekvencijom

•• Na brodovima s propelerima sa Na brodovima s propelerima sa ččvrstim krilima, vrstim krilima, tjtj. s promjenjivom brzinom vrtnje propelerske . s promjenjivom brzinom vrtnje propelerske osovine, upotrebljavaju se osovine, upotrebljavaju se sinhronisinhroni generatori s generatori s pogonom preko pogonom preko reduktorareduktora ili montirani direktno ili montirani direktno na osovinski vod.na osovinski vod.

•• Jedan i drugi tip generatora napaja ispravljaJedan i drugi tip generatora napaja ispravljaččkoji pretvara napon promjenjive frekvencije u koji pretvara napon promjenjive frekvencije u istosmjerni napon. Taj se napon dovodi preko istosmjerni napon. Taj se napon dovodi preko prigupriguššnicenice za za gladenjegladenje tiristorskomtiristorskom pretvarapretvaračču za u za pretvorbu u trofaznu struju konstantnog napona pretvorbu u trofaznu struju konstantnog napona i frekvencije, pa se tako trofazna djelatna snaga i frekvencije, pa se tako trofazna djelatna snaga predaje brodskoj mrepredaje brodskoj mrežžii

ELEKTRIELEKTRIČČNE ZANE ZAŠŠTITE TITE GENERATORAGENERATORA•• ElektriElektriččni zani zašštitni titni uredajiuredaji šštite generator od unutarnjih i tite generator od unutarnjih i

vanjvanj--skihskih smetnji. Dijele se prema nasmetnji. Dijele se prema naččinu mjerenja inu mjerenja mjerne velimjerne veliččine na primarnu i sekundarnu, prema naine na primarnu i sekundarnu, prema naččinu inu gradnje na elektromehanigradnje na elektromehaniččku i elektroniku i elektroniččku, a prema ku, a prema vremenskom djelovanju na zavisnu i nezavisnu.vremenskom djelovanju na zavisnu i nezavisnu.

•• ElektriElektriččna zana zašštita generatora po svom opsegu tita generatora po svom opsegu odredenaodredenaje prema vrijednosti generatora, tako da se manje je prema vrijednosti generatora, tako da se manje generatore generatore šštiti s manjim brojem zatiti s manjim brojem zašštita, a vetita, a većće s vee s veććim im brojem, pa ipak kod manjih generatora cijena mobrojem, pa ipak kod manjih generatora cijena možže e prijepriječči i 50% cijene generatora, a kod velikih samo i i 50% cijene generatora, a kod velikih samo nekoliko procenata.nekoliko procenata.

ZaZašštite kojima se tite kojima se šštite generatori tite generatori na plovnim objektima na plovnim objektima

•• zazašštita od preopteretita od preoptereććenja enja -- strujnastrujna•• prekostrujnaprekostrujna zazašštita tita -- I > I > •• zazašštita od kratkog spoja tita od kratkog spoja -- I I »»•• podnaponskapodnaponska zazašštita tita -- U < U < •• zazašštita od povratne snage tita od povratne snage -- P P •• zazašštita od unutarnjih kvarova tita od unutarnjih kvarova •• zazašštita od kvarova u uzbudi tita od kvarova u uzbudi •• termitermiččka zaka zašštita.tita.-- t >t >

ZaZašštita od preopteretita od preoptereććenjaenja

•• Kod generatora u paralelnom radu moKod generatora u paralelnom radu možže se desiti da e se desiti da ukupno optereukupno optereććenje premaenje premaššuje zajedniuje zajedniččku snagu ku snagu strojeva. Obistrojeva. Običčna na prekostrujnaprekostrujna zazašštita nije podesna u tita nije podesna u takvom slutakvom sluččaju, poaju, poššto bi iskapto bi iskapččanje jednog generatora anje jednog generatora dovelo do preopteredovelo do preoptereććenja ostalih te konaenja ostalih te konaččno do no do potpunog nestanka energije. U tu svrhu svaki generator potpunog nestanka energije. U tu svrhu svaki generator je opremljen je opremljen nadstrujnimnadstrujnim relejima sa vremenskim relejima sa vremenskim zatezanjem koji kad opterezatezanjem koji kad optereććenje premaenje premašši unaprijed i unaprijed odredenuodredenu vrijednost u vremenskom slivrijednost u vremenskom sli--jedu, iskapjedu, iskapčča a grupu po grupu manje vagrupu po grupu manje važžnih tronih troššila, dok se optereila, dok se optereććenje enje ne vrati unutar nominalnih vrijednosti. Uobine vrati unutar nominalnih vrijednosti. Uobiččajeno ajeno podepodeššenjeenje je u intervalima od 5 sekundije u intervalima od 5 sekundi

PrekostrujnaPrekostrujna zazašštitatita

•• Ova zaOva zašštita slutita služži kao rezervna i kao rezervna tzvtzv. ". "backback--up" up" zazašštita ako zatita ako zašštita za iskljutita za isključčivanje manje vaivanje manje važžnih nih trotroššila zataji. Ova zaila zataji. Ova zašštita treba imati tita treba imati vremenvremen--skeskekarakteristike karakteristike prilagodeneprilagodene generatoru, generatoru, tjtj. . njegovom terminjegovom termiččkom kapacitetu. Treba da kom kapacitetu. Treba da proradi pri 120% nazivne struje generatora, a s proradi pri 120% nazivne struje generatora, a s vremenskim zatezanjem, prema vremenskoj vremenskim zatezanjem, prema vremenskoj konstanti zagrijavanja generatora, iskljukonstanti zagrijavanja generatora, isključčuje uje prekipreki--dadačč generatora.generatora.

ZaZašštita od kratkog spojatita od kratkog spoja

•• Za zaZa zašštita generatora od kratkog spoja izvan tita generatora od kratkog spoja izvan generatora generatora predvidapredvida--ju se brzi releji s ju se brzi releji s vremenskim zatezanjem radi selektivnosti. vremenskim zatezanjem radi selektivnosti. PodePodeššenjeenje vremenskog zatezanja opet mora vremenskog zatezanja opet mora odgovarati termiodgovarati termiččkom kapacitetu generatora te kom kapacitetu generatora te je vaje važžno da generatori mogu izdrno da generatori mogu izdržžati pojavu ati pojavu elektromagnetskih sila uslijed kratkog spoja. elektromagnetskih sila uslijed kratkog spoja. PodePodeššenjeenje ovih releja mora biti takvo da ovih releja mora biti takvo da prekidaprekidačči odvoda ili spojnih polja mogu prije i odvoda ili spojnih polja mogu prije iskljuisključčiti defektni dio sistema nego zaiti defektni dio sistema nego zašštita iskljutita isključči i prekidaprekidačč generatora.generatora.

PodnaponskaPodnaponska zazašštitatita

•• PodnaponskaPodnaponska zazašštita je i rezervna zatita je i rezervna zašštita od tita od kratkog spoja. Generatori koji nemaju jake kratkog spoja. Generatori koji nemaju jake kompaundacijekompaundacije, a takvi su generatori bez , a takvi su generatori bez ččetkica, kod bliskih kratkih spojeva napon etkica, kod bliskih kratkih spojeva napon generatora jako padne, a time i struja kratkog generatora jako padne, a time i struja kratkog spoja pa mospoja pa možže doe doćći u pitanje prorada zai u pitanje prorada zašštite od tite od kratkog spoja. U tom slukratkog spoja. U tom sluččaju aju proradujeproradujepodnaponskapodnaponska zazašštita. Ova je zatita. Ova je zašštita tita takodertakodervremenski zavremenski za--tegnutategnuta da sprijeda spriječči nenamjerno i nenamjerno djelovanje uslijed njihanja napona za vrijeme djelovanje uslijed njihanja napona za vrijeme sinhronizacijesinhronizacije i radi vremenskog i radi vremenskog stepenovanjastepenovanjaprema zaprema zašštita od kratkog spojatita od kratkog spoja

ZaZašštita od povratne snagetita od povratne snage

•• ZaZašštita od povratne snage je zapravo zatita od povratne snage je zapravo zašštita tita pogonskog stroja. pogonskog stroja. ProradujeProraduje kada radna snaga kada radna snaga potepotečče u generator, e u generator, ššto znato značči da generator radi i da generator radi kao motor i pokrekao motor i pokrećće pogonski stroj. Ovo se e pogonski stroj. Ovo se momožže desiti u slue desiti u sluččaju mehaniaju mehaniččkih kvarova, kih kvarova, pomanjkanja goriva ili pare ili slupomanjkanja goriva ili pare ili sluččajnim ajnim zaustavljanjem od strane osoblja. Da bi se zaustavljanjem od strane osoblja. Da bi se sprijespriječčilo djelovanje zailo djelovanje zašštite od povratne snage tite od povratne snage kod njihanja, narokod njihanja, naroččito kod ito kod sinhronizacijesinhronizacije, , potrebno je vremensko zatezanjepotrebno je vremensko zatezanje

ZaZašštita od unutarnjih kvarovatita od unutarnjih kvarova

•• VeVeććina trofaznih brodskih mreina trofaznih brodskih mrežža ima izolirano a ima izolirano zvjezdizvjezdišštete i genei gene--ratoriratori rijetko imaju zarijetko imaju zašštitu od titu od unutarnjih kvarova. To predstavlja "unutarnjih kvarova. To predstavlja "kalkulikalkuli--rani rani rizik" porizik" poššto se vjeruje, a iskustvo je i pokazalo, to se vjeruje, a iskustvo je i pokazalo, da su kvarovi da su kvarovi izmeduizmedu razlirazliččitih faza rijetki. Kod itih faza rijetki. Kod sistema sa uzemljenim sistema sa uzemljenim zvjezdizvjezdišštemtem, , medutimmedutim, , svaki kvar u generatoru koji nije zasvaki kvar u generatoru koji nije zašštitiććen moen možže e dovesti do njegovog unidovesti do njegovog unišštenja.tenja.

ZaZašštita od kvarova u uzbuditita od kvarova u uzbudi

•• Ako kod Ako kod sinhronogsinhronog generatora u paralelnom generatora u paralelnom radu nestane radu nestane uzbudauzbuda,on ,on ćće se ponae se ponaššati kao ati kao asinhroniasinhroni stroj stroj ččiji stator uzima struju iji stator uzima struju magnetiziranja sa sabirnica. Uslijed magnetiziranja sa sabirnica. Uslijed nejednolikosti nejednolikosti reluktancijereluktancije magnetskog kruga magnetskog kruga rotora pojavljuju se znatne oscilacije statorske rotora pojavljuju se znatne oscilacije statorske struje te postoji opasnost struje te postoji opasnost pregripregri--javanjajavanja statora statora u pogonu s niskim faktorom u pogonu s niskim faktorom uuččinaina i pregrijavanja i pregrijavanja rotora od induciranih strujarotora od induciranih struja

TermiTermiččka zaka zašštitatita

•• Da bi se generator zaDa bi se generator zašštitio od prevelikog titio od prevelikog zagrijavanja, u zagrijavanja, u generagenera--tor se tor se ugradujuugraduju tzvtzv. . temperaturne sonde (temperaturne sonde (termoelementitermoelementi, , termootporitermootpori..., ter..., ter--mistorimistori) koje daju ) koje daju podatak o temperaturi i podatak o temperaturi i termeraturnimtermeraturnimrelejima koji u zavisnosti od relejima koji u zavisnosti od podepodeššenjaenjasignaliziraju ili iskljusignaliziraju ili isključčuju generator.uju generator.

Diferencijalna zaDiferencijalna zašštitatita

•• Ona je kvalitetna zaOna je kvalitetna zašštita od unutratita od unutraššnjih njih kvarova u generatoru. Obavezna je kod kvarova u generatoru. Obavezna je kod generatora za pogon propulzije i kod vegeneratora za pogon propulzije i kod veććih ih generatorageneratora

IZVORI ZA NAPAJANJE U NUIZVORI ZA NAPAJANJE U NUŽŽDIDI

•• Osim glavnih izvora elektriOsim glavnih izvora električčne energije, na ne energije, na plovnim objektima u pravilu postoje i plovnim objektima u pravilu postoje i tzvtzv. . izvori za napajanje u nuizvori za napajanje u nužždi. Njihova je di. Njihova je funkcija da opskrbe pojedine funkcija da opskrbe pojedine uredajeuredajeelektrielektriččnom energijom kada na glavnoj nom energijom kada na glavnoj sklopnoj plosklopnoj plo--ččii nestane elektrinestane električčne energije. ne energije. Dijele se na Dijele se na dizelgeneratoredizelgeneratore i i akumulatorske baterijeakumulatorske baterije

DizelgeneratorDizelgenerator za napajanje u nuza napajanje u nužždidi

•• Ovaj Ovaj dizelgeneratordizelgenerator prikljupriključčuje se na plouje se na pločču za u za napajanje u nunapajanje u nužždi. Dimenzionira se prema snazi di. Dimenzionira se prema snazi potropotroššaačča koji se prikljua koji se priključčuje na plouje na pločču za nuu za nužždu. du. SmjeSmješšten je u posebnoj prostoriji, najten je u posebnoj prostoriji, najččeeššćće na e na gornjoj palubi.Zbog potrebe da automatski gornjoj palubi.Zbog potrebe da automatski starta i ukljustarta i uključči se na sabirnice ploi se na sabirnice pločče za nue za nužždu du kad nestane napona napajanje, ovaj kad nestane napona napajanje, ovaj dizelgeneratordizelgenerator mora biti mora biti opop--remljenremljen uredajemuredajemautomatike koji automatike koji ćće to omogue to omoguććiti. iti. DizelmotoriDizelmotori su su najnajččeeššćće zrae zraččno no hladenihladeni, opremljeni s , opremljeni s uredajemuredajemza pokretanje pomoza pokretanje pomoćću komprimiranog u komprimiranog zrazra--ka ili ka ili elektrielektriččnog pokretanog pokretačča s napajanjem iz a s napajanjem iz akumulatorskih baterija.akumulatorskih baterija.

Akumulatorske baterijeAkumulatorske baterije

•• Akumulatorske baterije su spremiAkumulatorske baterije su spremiššta elektrita električčne ne energije u koje se ona dovodi iz vanjskih izvora energije u koje se ona dovodi iz vanjskih izvora istosmjerne struje i skladiistosmjerne struje i skladiššti kemijskim ti kemijskim proceproce--simasima. Kod punjenja elektri. Kod punjenja električčna se struja na se struja pretvara u kemijsku energiju, a kod prapretvara u kemijsku energiju, a kod pražžnjenja njenja se kemijskim procesom se kemijskim procesom oslobadaoslobada elektrielektriččna na naboj. Ako se dobro odnaboj. Ako se dobro od--raražžavajuavaju, predstavljaju , predstavljaju jedan od najsigurnijih izvora elektrijedan od najsigurnijih izvora električčne energije ne energije u postrojenjima besprekidnog napajanja. u postrojenjima besprekidnog napajanja. Standardni, najStandardni, najččeeššćće korie koriššteni nazivni naponi teni nazivni naponi akuaku--baterija su 6, 12, 24, 48, 110 i 220 V.baterija su 6, 12, 24, 48, 110 i 220 V.

•• Na plovnim objektima koriste se olovne ili Na plovnim objektima koriste se olovne ili ččelieliččne ne akuaku--baterije. Kod olovnih akumulatora pozitivna baterije. Kod olovnih akumulatora pozitivna elektroda, olovni dioksid (Pb02) i negativelektroda, olovni dioksid (Pb02) i negativ--na na elektroda, olovo (Pb) uronjeni su u mjeelektroda, olovo (Pb) uronjeni su u mješšavine avine destilirane vode H20 i destilirane vode H20 i sumsum--porneporne kiselina kiselina H2S04. Tokom praH2S04. Tokom pražžnjenja stvara se na objema njenja stvara se na objema elektrodama elektrodama olovolov--ni sulfat (PbSO4 ) koji se kod ni sulfat (PbSO4 ) koji se kod punjenja ponovo punjenja ponovo razgradujerazgraduje..

•• Akumulatorske prostorije i kutije treba ventilirati Akumulatorske prostorije i kutije treba ventilirati da se da se sprispri--jecljecl stvaranje eksplozivne mjestvaranje eksplozivne mješšavine avine plinova. Prostorije koje imaju plinova. Prostorije koje imaju uredajeuredaje za za punjenje jace od 3 kW, moraju imati punjenje jace od 3 kW, moraju imati uredajeuredaje za za prisilnu ventilacijuprisilnu ventilaciju

Besprekidno napajanjeBesprekidno napajanje

•• TehnoloTehnološška sloka složženost plovnih objekata zahtijeva enost plovnih objekata zahtijeva šširoki iroki asortiman elektriasortiman električčnih nih uredajauredaja medu kojima sve vimedu kojima sve višše e prevladavaju elektroniprevladavaju elektroniččki ki uredajiuredaji. Da bi takvi elektroni. Da bi takvi elektroniččki ki uredajiuredaji (za potrebe navigacije, komunikacije, (za potrebe navigacije, komunikacije, automatike) mogli obavljati namijenjenu funkciju i u automatike) mogli obavljati namijenjenu funkciju i u najtenajtežžim situacijama kada su i najpotrebniji (nestanak im situacijama kada su i najpotrebniji (nestanak napajanja iz elektrinapajanja iz električčne centrale), potrebno je da imaju ne centrale), potrebno je da imaju neprekidno napajanje. neprekidno napajanje.

•• NajNajččeeššćći nai naččin besprekidnog napajanja izveden je iz in besprekidnog napajanja izveden je iz akumulatorskih baterija.akumulatorskih baterija.

•• Osim Osim ššto navedeni to navedeni uredajiuredaji zahtijevaju besprekidno zahtijevaju besprekidno napajanje, prisutan je i zahtjev za kvalitetom napajanja.napajanje, prisutan je i zahtjev za kvalitetom napajanja.

•• Za istosmjerno napajanje najZa istosmjerno napajanje najččeeššćće se koristi e se koristi najjednostavniji sistem za besprekidno napajanje najjednostavniji sistem za besprekidno napajanje tjtj. . paralelni rad ispravljaparalelni rad ispravljačča i baterijea i baterije

RAZDIOBA ELEKTRIRAZDIOBA ELEKTRIČČNE ENERGIJENE ENERGIJE•• Proizvedena elektriProizvedena električčna energija iz na energija iz elektrielektriččnih centrala raspodjeljuje se preko nih centrala raspodjeljuje se preko sklopnih plosklopnih pločča, transformatora i kabelskih a, transformatora i kabelskih vodova do potrovodova do potroššaačča. Izmjenia. Izmjeniččna struja na struja razvodi se trorazvodi se trožžiiččnim sistemom razvoda kod nim sistemom razvoda kod trofaztrofaz--ne struje, a dvone struje, a dvožžiiččnim sistemom nim sistemom kod dvofazne i istosmjerne struje. kod dvofazne i istosmjerne struje. IzmjeniIzmjeničč--ni sistemi su izvedeni s ni sistemi su izvedeni s uzemljenim ili neuzemljenim zvjezdiuzemljenim ili neuzemljenim zvjezdišštem.tem.

NaNaččin izvodenja shema elektriin izvodenja shema električčnih mrenih mrežža na a na plovnim objektima moplovnim objektima možže se podijeliti na dva e se podijeliti na dva

osnovna nacinaosnovna nacina

•• radijalniradijalni•• prstenasti.prstenasti.Kod jednog i drugog naKod jednog i drugog naččina osnovno je da ina osnovno je da

budu zadovoljeni uveti: budu zadovoljeni uveti: 1.1. sigurnosti sigurnosti 2.2. kontinuiteta pogona kontinuiteta pogona 3.3. jednostavnosti rukovanja i odrjednostavnosti rukovanja i održžavanjaavanja

SKLOPNE PLOSKLOPNE PLOČČEE

•• Sklopne ploSklopne pločče u elektrie u električčnom sistemu imaju nom sistemu imaju znaznaččajno mjesto. Dijelimo ih na glavne ajno mjesto. Dijelimo ih na glavne sklopne plosklopne pločče, pomoe, pomoććne smjene smješštene u tene u centrima potrocentrima potroššnje, plonje, pločča za napajanje u a za napajanje u nunužždi, plodi, pločča grupnih uputnika, pojedinaa grupnih uputnika, pojedinaččni ni uputnici i razdjelniciuputnici i razdjelnici

Glavna sklopna ploGlavna sklopna ploččaa•• Glavne sklopne ploGlavne sklopne pločče uz elektrie uz električčne centrale ne centrale predstavljaju sredipredstavljaju središšnja mjesta elektrinja mjesta električčnih nih sistema. To su mjesta kamo se dovodi elektrisistema. To su mjesta kamo se dovodi električčna na energija iz generatora ili transformatora i odvodi energija iz generatora ili transformatora i odvodi na mjesta potrona mjesta potroššnje ili razvoda. Sastoji se iz nje ili razvoda. Sastoji se iz elektrielektriččnih sabirnica, sklopnih uredaja, nih sabirnica, sklopnih uredaja, elemenata za zaelemenata za zašštitu, kontrolu i upravljanje i titu, kontrolu i upravljanje i limenog kulimenog kuććiiššta za mehanita za mehaniččku zaku zašštitu elektrititu električčno no aktivnih dijelova.aktivnih dijelova.

•• Izvode se na naIzvode se na naččin koji mora zadovoljiti zahtjevu in koji mora zadovoljiti zahtjevu sigurnosti, kontinuiteta pogona, jednostavnosti sigurnosti, kontinuiteta pogona, jednostavnosti upravljanja i odrupravljanja i održžavanja, lakogavanja, lakog prilagođavanja prilagođavanja naknadnim izmjenama, male tenaknadnim izmjenama, male težžine i dimenzija. ine i dimenzija. KombinirajuKombinirajućći na prikladan nai na prikladan naččin sva sredstva in sva sredstva koja stoje na raspolaganju, kod projektiranja se koja stoje na raspolaganju, kod projektiranja se odabire najpodesnija shema glavne sklopne odabire najpodesnija shema glavne sklopne plopločče, najpodesnija shema razvoda, a podesnim e, najpodesnija shema razvoda, a podesnim izborom uredaja odabire se zaizborom uredaja odabire se zašštita od tita od preopterepreoptereććenja i kratkog spoja uz primjenu enja i kratkog spoja uz primjenu selektivnosti elektriselektivnosti električčne zane zašštite.tite.

•• Sve se ploSve se pločče temelje na osnovnom e temelje na osnovnom zahtjevu da su elektrizahtjevu da su električčne zane zašštite tite generatorskih ili dovodnih prekidageneratorskih ili dovodnih prekidačča uvijek a uvijek selektivne u odnosu na one u izlaznim selektivne u odnosu na one u izlaznim krugovima ili barem na one na spojnim krugovima ili barem na one na spojnim mjestima. U protivnom, neki eventualni mjestima. U protivnom, neki eventualni kvar i u tokvar i u toččkama koje su daleko od glavne kama koje su daleko od glavne sklopne plosklopne pločče moe možže izazvati prekid e izazvati prekid napajanja objektanapajanja objekta

UobiUobiččajene sheme za glavne ajene sheme za glavne rasklopne plorasklopne pločče trgovae trgovaččkih brodovakih brodova

NajznaNajznaččajnije sklopne ploajnije sklopne pločče uz e uz glavnu sklopnu ploglavnu sklopnu pločču jesu:u jesu:

•• sklopna plosklopna pločča za napajanje u nua za napajanje u nužždi, di, •• sklopna plosklopna pločča rasvjete (ako nije u sklopu glavne sklopne ploa rasvjete (ako nije u sklopu glavne sklopne pločče), e), •• plopločča grupnih uputnika, a grupnih uputnika, •• pojedinapojedinaččni uputnici, ni uputnici, •• razdjelnici snage, razdjelnici snage, •• razdjelnici rasvjete razdjelnici rasvjete •• upravljaupravljaččke ploke pločče i pultevi.e i pultevi.

Osnovna namjena nabrojenih ploOsnovna namjena nabrojenih pločča jeste da smanji broj izlaznih a jeste da smanji broj izlaznih krugova glavne sklopne plokrugova glavne sklopne pločče, tj. da njoj smanji dimenzije, die, tj. da njoj smanji dimenzije, dižžinu inu kabelkabel--skih vodova i da poveskih vodova i da povećća preglednost sistema.a preglednost sistema.

Sklopna ploSklopna pločča za napajanje u nua za napajanje u nužždidi

•• namijenjena je napajanju potronamijenjena je napajanju potroššaačča koji a koji su bitni za sigurnost broda i posade, a su bitni za sigurnost broda i posade, a ponekad i pogona glavnog stroja ponekad i pogona glavnog stroja (kormilarski stroj, protupo(kormilarski stroj, protupožžarna sisaljka, arna sisaljka, kaljukaljužžna sisaljka, rasvjena sisaljka, rasvje--ta za nuta za nužždu, du, potropotroššaačči za besprekidno napajanje, i za besprekidno napajanje, navigaiconi, signalni i komunikacioni navigaiconi, signalni i komunikacioni uredaji).uredaji).

•• Ove sklopne ploOve sklopne pločče u normalnom pogonu e u normalnom pogonu napajaju se iz glavne sklopne plonapajaju se iz glavne sklopne pločče, a kod e, a kod nestanka napona na glavnoj sklopnoj plonestanka napona na glavnoj sklopnoj pločči, i, napajanje preuzima dizelgenerator za napajanje napajanje preuzima dizelgenerator za napajanje u nuu nužždi.Ova sklopna plodi.Ova sklopna pločča smjea smješštena je u tena je u prostoriji dizelgeneratora za napajanje u nuprostoriji dizelgeneratora za napajanje u nužždi. di. Sastoji se iz polja generatora, eventualno polja Sastoji se iz polja generatora, eventualno polja dovoda, polja potrodovoda, polja potroššaačča snage i polja potroa snage i polja potroššaačča a rasvjete. Potrorasvjete. Potroššaačči rasvjete napajaju se iz i rasvjete napajaju se iz transformatora rasvjete.transformatora rasvjete.

Razdjelnici snageRazdjelnici snage

•• sluslužže smanjenju broja dovodnih strujnih e smanjenju broja dovodnih strujnih krugova, ukrugova, ušštedama u kabelu radi tedama u kabelu radi korikorišštenja koeficijenata istovremetenja koeficijenata istovreme--nosti nosti rada pojedinih potrorada pojedinih potroššaačča. a.

•• SmjeSmješštaju se u blizini pojedinih grupa taju se u blizini pojedinih grupa potropotroššaačča, a sadra, a sadržže uglavnom elemente za e uglavnom elemente za zazašštitu od kratkog spoja pojedinih kabela i titu od kratkog spoja pojedinih kabela i potropotroššaaččaa

Razdjelnici rasvjeteRazdjelnici rasvjete

•• imaju istu svrhu kao i razdjelnici snage. imaju istu svrhu kao i razdjelnici snage. Napajaju se iz ploNapajaju se iz pločče rasvjete bilo iz glavne e rasvjete bilo iz glavne sklopne plosklopne pločče ili iz ploe ili iz pločče rasvjete za e rasvjete za napajanje u nunapajanje u nužždidi

UpravljaUpravljaččke ploke ploččee

•• pultevi slupultevi služže za smjee za smješštaj elektricnih taj elektricnih elemenata za ruelemenata za ruččno i automatsko no i automatsko upravljanje, mjerenje, signalizaciju i upravljanje, mjerenje, signalizaciju i registraciju elektriregistraciju električčnih i tehnolonih i tehnološških kih veliveliččina. Najina. Najččeeššćće su smjee su smješštene u tene u zajednizajedniččke upravljake upravljaččje prostorijeje prostorije

KABELSKA MREKABELSKA MREŽŽAA

•• Elementi elektriElementi električčnog sistema na plovnom nog sistema na plovnom objektu kao objektu kao ššto su izvodi,ploto su izvodi,pločče i troe i troššila, ila, medusobno su povezani elektrimedusobno su povezani električčnim nim kabelima za prijenos elektrikabelima za prijenos električčne energije u ne energije u svrhu napajanja, upravljanja ili prijenosa svrhu napajanja, upravljanja ili prijenosa elektrielektriččnih informacija (signalizacija, nih informacija (signalizacija, mjerenje, obrada). mjerenje, obrada).

Sa stanoviSa stanoviššta namjene, brodski ta namjene, brodski kabeli se dijelekabeli se dijele

•• na energetske, na energetske, •• signalnosignalno--upravljaupravljaččke, ke, •• telefonske i telefonske i •• specijalne kabelespecijalne kabele

•• Na plovnim objektima koliNa plovnim objektima količčina ugradenih kabela stalno ina ugradenih kabela stalno se povese poveććava. Ta koliava. Ta količčina ovisi o veliina ovisi o veliččini, opremljenosti i ini, opremljenosti i slosložženosti objekta tako da te kolienosti objekta tako da te količčine prelaze 100, 200 ine prelaze 100, 200 pa i vipa i višše km po objektu. Sa stanovie km po objektu. Sa stanoviššta brodovlasnika i ta brodovlasnika i brodogradilibrodogradiliššta prisutan je stalan zahtjev za smanjenje ta prisutan je stalan zahtjev za smanjenje tetežžine i dimenzija kabelskih vodova zbog nosivosti i ine i dimenzija kabelskih vodova zbog nosivosti i raspoloraspoložživosti prostora objekta.Brodski kabeli su za ivosti prostora objekta.Brodski kabeli su za vrijeme polaganja izlovrijeme polaganja izložženi naprezanju na vlak, tlak, udar eni naprezanju na vlak, tlak, udar i habanje. U kasnijoj fazi izgradnje objekta kabeli dolaze i habanje. U kasnijoj fazi izgradnje objekta kabeli dolaze u dodir s agresivnim materijama kao u dodir s agresivnim materijama kao ššto su ulje, boja, to su ulje, boja, benzin i ostala gorivabenzin i ostala goriva

•• Radi sigurnosti brodski kabeli moraju biti Radi sigurnosti brodski kabeli moraju biti negorivi ili tenegorivi ili tešško gorivi i ne smiju ko gorivi i ne smiju podrpodržžavati gorenje.Kada je rijeavati gorenje.Kada je riječč o o energetskim kabelima, brodski kabeli energetskim kabelima, brodski kabeli mogu biti s bakrenim opletom po DINmogu biti s bakrenim opletom po DIN--u u oznake MGCG (najoznake MGCG (najččeeššćće u upotrebi). Kabel e u upotrebi). Kabel ima zaima zašštitni oplet od tanke bakrene mretitni oplet od tanke bakrene mrežže e odredene gustoodredene gustoćće opletae opleta

Brodski signalnoBrodski signalno--telekomunikacijski telekomunikacijski kabelikabeli

•• po DINpo DIN--u tipa FMGCG opremljen je s u tipa FMGCG opremljen je s obaveznim opletom iz bakrene mreobaveznim opletom iz bakrene mrežže e odredene gustoodredene gustoćće mree mrežže koja je vee koja je većća rego a rego kod energetskih kabela.kod energetskih kabela.

•• Polaganju kabela na plovnom objektu potrebno Polaganju kabela na plovnom objektu potrebno je posvetiti veliku paje posvetiti veliku pažžnju. Velika kolinju. Velika količčina kabela, ina kabela, prolaz kroz mjesta s visokom temperaturom, prolaz kroz mjesta s visokom temperaturom, prolaz kroz nepropusne pregrade, prolaz kroz prolaz kroz nepropusne pregrade, prolaz kroz prostore eksplozivnih zona i sl. mogu utjecati na prostore eksplozivnih zona i sl. mogu utjecati na sigurnost broda, kao i na sigurnost samih sigurnost broda, kao i na sigurnost samih kabela.U principu kabele treba polagati u kabela.U principu kabele treba polagati u zajednizajedniččke trase, ravnim i najkrake trase, ravnim i najkraććim putevima im putevima gdje gdje ćće biti maksimalno zae biti maksimalno zašštitiććeni od oeni od oššteteććenja, enja, djelovanja kondenzata, vode i topline. Podjelovanja kondenzata, vode i topline. Požželjno eljno je izbjegavati prostore dvodna, spremnika i je izbjegavati prostore dvodna, spremnika i eksplozivnih zona osim kad je to nemogueksplozivnih zona osim kad je to nemogućće, ali e, ali tada uz maksimalno uvatada uz maksimalno uvažžavanje propisa. Kabele avanje propisa. Kabele se polase polažže na kabelske nosae na kabelske nosačče i prie i priččvrvrššććuje s uje s kabelskim obujmicama. Kad se u snopu vodi vekabelskim obujmicama. Kad se u snopu vodi većći i broj kabela, dijeli ih se u snopove kako bi se broj kabela, dijeli ih se u snopove kako bi se omoguomoguććilo cirkuliranje zraka i odvodenje topline.ilo cirkuliranje zraka i odvodenje topline.

SHEME RAZVODA SHEME RAZVODA

•• ShemeSheme razvodarazvoda mogumogu se se podijelitipodijeliti nana::

•• RadijalneRadijalne•• prstenasteprstenaste..

RadijalnaRadijalna shemashema razvodarazvoda

•• Ova se Ova se shemashema zbogzbog svojesvoje jednostavnostijednostavnosti i i preglednostipreglednostiprvaprva primijenilaprimijenila. . PogodnaPogodna je je zaza izvedbuizvedbu postrojenjapostrojenjaograniograniččenihenih snagasnaga bezbez posebnogposebnog zahtjevazahtjeva nana sigurnostsigurnost

napajanjanapajanja

•• NormalnoNormalno sadrsadržžii jednujednu glavnuglavnu sklopnusklopnu ploploččuu s s sabirnicomsabirnicom u u jednojjednoj sekcijisekciji iziz kojekoje radijalnoradijalno iduidukabelkabel zaza napajanjenapajanje pojedinihpojedinih trotroššilaila iliili razdjelnikarazdjelnikarasvjeterasvjete i i malihmalih potropotroššaaččaa. . KodKod ovakveovakve shemeshemeveveććinaina se se kvarovakvarova odraodražžavaava nana glavnojglavnoj sklopnojsklopnojploploččii..

•• ZbogZbog toga toga generatorskigeneratorski prekidaprekidaččii morajumoraju imatiimatizazašštitutitu odod preopterepreoptereććenjaenja i i kratkogkratkog spojaspojapodepodeššenuenu nana dudužžee vrijemevrijeme odod prekidaprekidaččaa u u odlaznimodlaznim strujnimstrujnim krugovimakrugovima

Pojednostavljena shema mrePojednostavljena shema mrežže radijalnog e radijalnog tipa s centrima opteretipa s centrima optereććenjaenja

Ovakva shema - radijalna s centrima opterećenja donosi:

• smanjenje broja izlaza iz glavne sklopne ploče

• veći kontinuitet pogona

• manje dimenzije glavne sklopne ploče

• manju težinu,

• dimenzije

• cijenu kabela zbog mogućnosti primjene koeficienta istovremenosti (0,5 -

0,7).

Prstenasta shemaPrstenasta shema

•• Ukoliko se Ukoliko se žželi postieli postićći povei poveććan stupanj kontinuiteta an stupanj kontinuiteta pogona, potrebno je odabrati prstenasto napajanje Kod pogona, potrebno je odabrati prstenasto napajanje Kod takvog napajanja odredeni potrotakvog napajanja odredeni potroššaačči ili centri i ili centri optereoptereććenja imaju moguenja imaju moguććnost stalnog napajanja s dvije nost stalnog napajanja s dvije strane. U slustrane. U sluččaju kvara u bilo kojoj toaju kvara u bilo kojoj toččki prstena ki prstena omoguomoguććeno je da se osigura gotovo potpuno napajanje eno je da se osigura gotovo potpuno napajanje postrojenja.postrojenja.

PRENAPONSKE POJAVEPRENAPONSKE POJAVE

•• Prenaponske pojave nepoPrenaponske pojave nepožželjne su u svakom eljne su u svakom sistemu, a posebno u "malim sistemima" gdje su sistemu, a posebno u "malim sistemima" gdje su razlirazliččiti uredaji i elementi smjeiti uredaji i elementi smješšteni na malom teni na malom prostoru pa medusobno djelovanje dolazi viprostoru pa medusobno djelovanje dolazi višše do e do izraizražžaja. Bez obzira o kojem se nivou radi, aja. Bez obzira o kojem se nivou radi, prenapon je uvijek jednako opasan. prenapon je uvijek jednako opasan. Prenaponima na viPrenaponima na viššim nivoima poklanja se veim nivoima poklanja se većća a papažžnja zbog tenja zbog težžih i skupljih posljedica nego na ih i skupljih posljedica nego na ninižžim nivoima (380, 220, 110, 24).im nivoima (380, 220, 110, 24).

•• Postoji niz uredaja koji svojim radom, Postoji niz uredaja koji svojim radom, ukljuuključčivanjem i iskljuivanjem i isključčivanjem mogu izazvati ivanjem mogu izazvati prelazne prenaponske pojave koje su sluprelazne prenaponske pojave koje su sluččajnog ajnog karaktera i mogu se registrirati samo pomokaraktera i mogu se registrirati samo pomoćću u osciloskopa s memorijom. Prenaponske pojave osciloskopa s memorijom. Prenaponske pojave koje se mogu pojaviti u ovim sistemima mogu se koje se mogu pojaviti u ovim sistemima mogu se prema frekvenciji prenapona uvrstiti u tri prema frekvenciji prenapona uvrstiti u tri kategorije:kategorije:

•• nazivne frekvencije nazivne frekvencije ––•• kiloherca kiloherca ––•• megaherca.megaherca.

Sklopni prenaponiSklopni prenaponi

•• Sklopni prenaponi kao predmet izuSklopni prenaponi kao predmet izuččavanja postali su avanja postali su interesantni za ove elektriinteresantni za ove električčne sisteme s primjenom vine sisteme s primjenom višših ih nivoa napona i upotrebom vakuumske sklopne tehnike.nivoa napona i upotrebom vakuumske sklopne tehnike.

•• Vakuumska sklopna tehnika je karakteristiVakuumska sklopna tehnika je karakterističčna po svojim na po svojim tehnitehniččkim prednostima (mala tekim prednostima (mala težžina, dimenzije, dugi ina, dimenzije, dugi vijek trajanja), ali i po sklopnim prenaponima. vijek trajanja), ali i po sklopnim prenaponima.

•• Sklopni prenapon je rezultat brze regeneracije vakuuma i Sklopni prenapon je rezultat brze regeneracije vakuuma i prekidanja struje prije prolaza kroz prirodnu nulu prekidanja struje prije prolaza kroz prirodnu nulu Posebna je specifiPosebna je specifiččnost prekidanja malih induktivnih nost prekidanja malih induktivnih struja problem koji bez sumnje postaje jedan od struja problem koji bez sumnje postaje jedan od najaktualnijih problema kod dimenzioniranja i najaktualnijih problema kod dimenzioniranja i projektiranja visokonaponskog sklopnog postrojenja kao projektiranja visokonaponskog sklopnog postrojenja kao i ostale visokonaponske opreme.i ostale visokonaponske opreme.

ZAZAŠŠTITNO UZEMLJENJETITNO UZEMLJENJE

•• Pod zaPod zašštitnim uzemljenjem podrazimijeva se poseban titnim uzemljenjem podrazimijeva se poseban elektrielektriččni spoj izmedu kuni spoj izmedu kuććiiššta elektrita električčnog uredaja koji nog uredaja koji momožže doe doćći pod napon u slui pod napon u sluččaju kvara na elektiraju kvara na elektirččnoj noj izolaciji i trupa objekta. Zaizolaciji i trupa objekta. Zašštitno uzemljenje ima titno uzemljenje ima prvenstvenu namjenu u zaprvenstvenu namjenu u zašštiti ljudstva od previsokog titi ljudstva od previsokog napona dodira (55 V). S obzirom da je porastom napona dodira (55 V). S obzirom da je porastom primjene (elektriprimjene (električčnih) uredaja visokog stupnja nih) uredaja visokog stupnja tehnologije na plovnim objektima porasla i opasnost od tehnologije na plovnim objektima porasla i opasnost od utjecaja elektromagnetskih smetnji, ovo uzemljenje utjecaja elektromagnetskih smetnji, ovo uzemljenje preuzima i ulogu zapreuzima i ulogu zašštite od elektromagnetskih smetnji, tite od elektromagnetskih smetnji, pa kao takvo mora biti i ovome prilagodenopa kao takvo mora biti i ovome prilagodeno

•• Sa stanoviSa stanoviššta prenapona, najpovoljniji ta prenapona, najpovoljniji nanaččin uzemljenja je kruto uzemljeni in uzemljenja je kruto uzemljeni sistem. Kod ovog nasistem. Kod ovog naččina u stvari nema ina u stvari nema prenapona. Druga dva naprenapona. Druga dva naččina uzemljenja s ina uzemljenja s niskim i visokim otporom varijante su niskim i visokim otporom varijante su samo prva dva nasamo prva dva naččina uzemljenja i nemaju ina uzemljenja i nemaju nikakva posebna utjecaja na prenapone u nikakva posebna utjecaja na prenapone u sistemusistemu

KRATKI SPOJKRATKI SPOJ•• Ako u elektriAko u električčnim sistemima plovnih objekata nim sistemima plovnih objekata izuzmemo krivu sinhronizaciju, poremeizuzmemo krivu sinhronizaciju, poremeććaje u aje u paralelnom radu ili ispad generatora iz paralelnom radu ili ispad generatora iz paralelnog rada zbog statiparalelnog rada zbog statiččke ili dinamike ili dinamiččke ke nestabilnosti, onda je kratki spoj najznanestabilnosti, onda je kratki spoj najznaččajnije ajnije kvarno stanje koje mokvarno stanje koje možže izazvati pojavu velikih e izazvati pojavu velikih struja u krugu kvara. Velistruja u krugu kvara. Veliččina struje kratkog ina struje kratkog spoja ovisit spoja ovisit ćće za odredeni sistem o ukupnoj e za odredeni sistem o ukupnoj impedanimpedan--ciji kruga. Prema vrsti mogu nastaticiji kruga. Prema vrsti mogu nastati

•• tropolni, tropolni, •• dvopolni i dvopolni i •• jednopolni kratki spojevijednopolni kratki spojevi