Виртуальный тренажерный комплекс главной энергетической установки судна с винто-рулевой колонкой

  • С.В. Попов Волжский государственный университет водного транспорта, Нижний Новгород, Россия https://orcid.org/0009-0004-5274-2783
  • Ю.С. Малышев Волжский государственный университет водного транспорта, г. Нижний Новгород, Россия https://orcid.org/0000-0001-9008-1198
  • О.А. Бурмакин Волжский государственный университет водного транспорта, г. Нижний Новгород, Россия https://orcid.org/0009-0003-4405-7674

Аннотация

Рассмотрены современные технологии обучения в условиях ограниченной возможности применения оборудования, имеющего значительные массогабаритные, энергетические и стоимостные показатели. Подтверждена целесообразность применения в образовательном процессе тренажера на основе VR/AR-технологий и имитационного моделирования. Разработан виртуальный тренажерный комплекс судовой энергетической установки на базе морского пассажирского судна, имеющего два винто-рулевых комплекса. Разработаны структура и состав системы генерирования и распределения электроэнергии по судовым потребителям. Спроектирован внешний вид судна, машинного отделения, главных дизель-генераторов и другого технологического оборудования. Реализованы алгоритмы введения в действие систем, обеспечивающих работу дизель-генераторов, а также алгоритм запуска и остановки первичного двигателя. Обеспечено интерактивное воздействие на органы управления судовым оборудованием. Визуализированы работа устройств и вращение валов дизель-генераторного агрегата. Смоделирована поэлементная конструкция высоковольтного синхронного генератора и реализована возможность тестирования обучающихся. Описаны основные направления развития, предложенного виртуального тренажерного комплекса. Показана целесообразность использования тренажерного комплекса в учебном процессе для подготовки квалифицированных кадров.

Ключевые слова: тренажерный комплекс, судовая электроэнергетическая система, VR/AR-технология, виртуальный тренажер, имитационная модель, дизель-генераторный агрегат

Литература

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.

Данные авторов

Сергей Васильевич Попов , Волжский государственный университет водного транспорта, Нижний Новгород, Россия

к.т.н., доцент,  доцент кафедры электротехники и электрооборудования объектов водного транспорта, Волжский государственный университет водного транспорта» (ФГБОУ ВО «ВГУВТ»), 603951, г. Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5, e-mail:  Popovsev3@ya.ru

Юрий Сергеевич Малышев , Волжский государственный университет водного транспорта, г. Нижний Новгород, Россия

к.т.н., доцент, доцент кафедры  электротехники и электрооборудования объектов водного транспорта, Волжский государственный университет водного транспорта» (ФГБОУ ВО «ВГУВТ»), 603951, г. Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5, e-mail:  elektrikasp@mail.ru

Олег Анатольевич Бурмакин , Волжский государственный университет водного транспорта, г. Нижний Новгород, Россия

к.т.н., доцент, доцент кафедры  электротехники и электрооборудования объектов водного транспорта, Волжский государственный университет водного транспорта» (ФГБОУ ВО «ВГУВТ»), 603951, г. Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5, e-mail: boa_71@mail.ru

Опубликован
14-03-2025
Как цитировать
Попов, С. В., Малышев, Ю. С., & Бурмакин, О. А. (2025). Виртуальный тренажерный комплекс главной энергетической установки судна с винто-рулевой колонкой. Научные проблемы водного транспорта, (82), 87-98. https://doi.org/10.37890/jwt.vi82.580
Раздел
Судовое энергетическое оборудование