Preview

Мехатроника, автоматизация, управление

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Вопросы создания восполняемых источников энергии морских автономных подводных роботизированных комплексов

https://doi.org/10.17587/mau.19.474-479

Полный текст:

Аннотация

Рассматриваются пути создания восполняемых источников энергии морских объектов, работающих в отсутствие солнечной энергии. Очевидно, что продолжительность работы многих морских подводных аппаратов ограничена зарядом их аккумуляторных батарей. При работе на малых глубинах такие аппараты находятся в среде, возмущенной волнами, и имеют качку. Поверхностные плавающие буи также подвержены возмущениям от морского волнения. При их эксплуатации в условиях полярной ночи использование солнечной энергии для заряда батарей также становится затруднительным. Для решения указанной задачи предложено использовать энергию поверхностных волн или качки объекта. Энергия от волнового течения и орбитальной скорости движения частиц воды в волне может быть преобразована во вращение вертушки. Рассматриваются теоретические основы использования таких устройств для сбора энергии и их возможности. Указывается, что установка нескольких подобных устройств, ориентированных во взаимно перпендикулярных направлениях, позволит преобразовывать энергию, возникающую и от поступательного движения подводного аппарата при изменении его глубины. Кроме того, обсуждается использование энергии качки объекта для ее преобразования в электрическую энергию. Эта идея чрезвычайно привлекательна и потому не является новой. Однако подобные генераторы никогда не использовались на морских роботизированных объектах. Рассматривается конструкция индукционного генератора, которая запатентована автором. Показано, что ее работа описывается дифференциальным уравнением второго порядка. Предложено использовать в подобных преобразователях, настройку электромеханической системы в резонанс с преобладающими колебаниями качки. Для этого можно изменять степень успокоения колебательной системы. Обсуждаются возможные технические решения и физические принципы их работы. Проведена оценка мощности таких малогабаритных преобразователей. Выполнено сравнение с существующими подобными образцами. Показано, что предложенные генераторы могут вырабатывать энергию в несколько десятков ватт.

Об авторе

Д. Г. Грязин
АО "Концерн "ЦНИИ "Электроприбор", Научно-исследовательский университет ИТМО
Россия


Список литературы

1. Лакомб А. Физическая океанография. М.: Мир, 1974.

2. Луговский В. В. Динамика моря. Л.: Судостроение, 1976.

3. Грязин Д. Г., Величко О. О. Установка для восполнения энергии морских буев. Патент на изобретение № 2577924 опубликован 20.03.2016 бюл. № 8.

4. Мак-Кормик М. Преобразование энергии волн. М.: Энергоатомиздат, 1985.

5. Поплавковая волновая электростанция. Патент на изобретение, автор Темеев А. А. F03B 13/20 № 2016227 С1, опубликован 15.07.94.

6. Поплавковая волновая электростанция. Патент на изобретение, автор Темеев А. А. F03B 13/16 № 2037642 С1, опубликован 19.06.95.

7. Бородин В. Электростанция - Океан // Изобретатель и рационализатор. 2014. № 3.

8. URL: http://wavestarenergy.com/

9. Жуков В. А., Паллаг С. П. Альтернативные источники энергии: некоторые результаты исследований преобразователей энергии морских волн // Известия Калининградского государственного технического университета. 2015. № 38.

10. Бородай И. К., Нецветаев Ю. А. Мореходность судов. Л.: Судостроение, 1982.

11. URL: http://pdf.nauticexfo.com/pdf/cristec/cristec-hidrogenerator/22250-52533.html

12. URL: https://www.wattandsea.com/fr

13. URL: http://www.macdigger.ru


Для цитирования:


Грязин Д.Г. Вопросы создания восполняемых источников энергии морских автономных подводных роботизированных комплексов. Мехатроника, автоматизация, управление. 2018;19(7):474-479. https://doi.org/10.17587/mau.19.474-479

For citation:


Gryazin D.G. The Issues of Development of Renewable Energy Sources for Marine Autonomous Underwater Robotic Complexes. Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie. 2018;19(7):474-479. (In Russ.) https://doi.org/10.17587/mau.19.474-479

Просмотров: 25


ISSN 1684-6427 (Print)
ISSN 2619-1253 (Online)