Virtual training complex of the ship's main power plant with a helical steering column

Abstract

The article considers modern training technologies in conditions of limited possibility of using equipment with significant weight, size, energy and cost indicators. The expediency of using a simulator based on VR/AR technologies and simulation modeling in the educational process is confirmed. A virtual training complex for a marine power plant has been developed based on a marine passenger vessel with two propeller-steering systems. The structure and composition of the power generation and distribution system for ship consumers have been developed. The exterior of the vessel, engine room, main diesel generators and other technological equipment were designed. Algorithms for putting into operation the systems that ensure the operation of diesel generators and the algorithm for starting and stopping the prime mover have been implemented. Interactive impact on the controls of ship equipment has been provided. The operation of the devices and the rotation of the shafts of the diesel generator unit are visualized. The element-by-element design of a high-voltage synchronous generator has been modeled and the possibility of testing students has been implemented. The main directions of development of the proposed virtual simulator complex are described. The expediency of using the training complex in the educational process for training qualified personnel is shown.

Keywords: training complex, ship electric power system, VR/AR technology, virtual simulator, simulation model, diesel generator unit

References

Молочков В.Я., Компьютерный тренажер судовой электростанции / Молочков В.Я., Молочкова И.Д. // Научные труды дальрыбвтуза. Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет. – 2009. – № 21. – С: 223-227.
2. Хватов, О.С. Управление работой виртуальной судовой электроэнергетической системы морского теплохода; метод. указания для студ.очн. обучения спец.180404; Бурмакин, О.А., Гусакова, Т.Н., Малышев, Ю.С., Хватов, О.С. - Н.Новгород, Изд-во ФГОУ ВПО «ВГАВТ», 2010. – 105 c.
3. Григорьев А. В. Разработка научно-образовательного лабораторно-тренажерного комплекса судовых систем электродвижения и гребных электрических установок нового поколения / Григорьев А. В., Зайнуллин Р. Р., Малышев С. М. Вестник ГУМРФ им. адмирала С. О. Макарова. – 2016. – № 4 (38) – С. 203-210. DOI: 10.21821 /2309-5180-2016-8-4-203-210.
4. Гребные электрические установки в составе электроэнергетической системы судна. Учебно-методическое пособие для выполнения лабораторных работ в среде виртуальной и дополненной реальности по курсу «Гребные электрические установки»/ сост. – С.В. Попов, Ю.С. Малышев, О.С. Хватов – Н. Новгород: Изд-во ФГБОУ ВО «ВГУВТ», 2022. – 39 с.
5. Егоров Л. Е. Компьютерное моделирование единой высоковольтной судовой электроэнергетической системы с пропульсивными комплексами типа Azipod в нормальных и аварийных режимах работы: дис. ... канд. техн. наук: 05.09.03 / Л. Е. Егоров. — СПб.: ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова», 2014. — 183 с.
6. Сугаков, В.Г.; Системы автоматического регулирования параметров электрической энергии судовых электростанций; учеб.пособие; Сугаков, В.Г. Хватов, О.С. - Н.Новгород, http://94.100.87.24:8080/marcweb/.
7. Wei T. Experimental Evaluation of IGCT Converters with reduced di/dt limiting inductance / T. Wei, Q. Song, J. Li, B. Zhao, Z. Chen, R. Zeng // 2018 IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC). — IEEE, 2018. — Pp. 1710-1716. DOI: 10.1109/APEC.2018.8341248.
8. Nagel A. Characterization of IGCTs for series connected operation / A. Nagel, S. Bernet, T. Bruckner, P. K. Steimer, O. Apeldoorn // Conference Record of the 2000 IEEE Industry Applications Conference. 35th IAS Annual Meeting and World Conference on Industrial Applications of Electrical Energy. — IEEE, 2000. — Vol. 3. — Pp. 1923-1929. DOI: 10.1109/IAS.2000.882141.
9. Линдер С. Силовые полупроводниковые приборы. В центре тихой революции / С. Линдер. — ABB Review 4, 2003. — 29 с.
10. Wilflinger J. Simulation and control design of hybrid propulsions in boats / J. Wilflinger, P. Ortner, L. Del Re, M. Aschaber // IFAC Proceedings Volumes. — 2010. — Vol. 43. — Is. 20. — Pp. 40-45. DOI: 10.3182/20100915-3-DE-3008.00001.
11. Дарьенков А. Б. Гребные электрические установки / А. Б. Дарьенков, В. Г. Титов, Г. М. Мирясов. — Н. Новгород: Изд-во НГТУ им. Р. Е. Алексеева, 2014. — 151 с.
12 Соловьёв, А. В., & Поселенов, Е. Н. (2021). Обзор современных систем управления двигателями внутреннего сгорания. Научные проблемы водного транспорта, (67), 42-52. https://doi.org/10.37890/jwt.vi67.192.

Author Biographies

Sergey V. Popov , Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia

Ph.D. in Engineering Science, Associate Professor of the Department of Electrical Engineering and Electrical Equipment of  Water Transport Objects, Volga State University of Water Transport, 5, Nesterov st, Nizhny Novgorod, 603951, e-mail:  Popovsev3@ya.ru

Yuriy S. Malyshev , Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia

Ph.D. in Engineering Science, Associate Professor of the Department of Electrical Engineering and Electrical Equipment of  Water Transport Objects, Volga State University of Water Transport, 5, Nesterov st, Nizhny Novgorod, 603951, e-mail:  elektrikasp@mail.ru

Oleg A. Бурмакин , Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia

Ph.D. in Engineering Science, Associate Professor of the Department of Electrical Engineering and Electrical Equipment of  Water Transport Objects, Volga State University of Water Transport, 5, Nesterov st, Nizhny Novgorod, 603951, e-mail: boa_71@mail.ru

Published
14-03-2025
How to Cite
Popov, S. V., Malyshev, Y. S., & Oleg A. (2025). Virtual training complex of the ship’s main power plant with a helical steering column . Russian Journal of Water Transport, (82), 87-98. https://doi.org/10.37890/jwt.vi82.580
Section
Ship power equipment