Vestnik of Astrakhan State Technical University. Series: Marine engineering and technologies Vestnik of Astrakhan State Technical University. Series: Marine engineering and technologies Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология 2073-1574 2225-0352 103536 10.24143/2073-1574-2025-4-80-86 GFAJIY СУДОВЫЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ КОМПЛЕКСЫ И СИСТЕМЫ SHIP POWER GENERATING COMPLEXES AND SYSTEMS СУДОВЫЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ КОМПЛЕКСЫ И СИСТЕМЫ Soft start use analysis in conditions of limited power supply systems10 Анализ применения плавного пуска в условиях систем электроснабжения ограниченной мощности https://orcid.org/0000-0003-0665-047X Вынгра Алексей Викторович Vyngra Aleksei Viktorovich elag1995@gmail.com

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Соболев Александр Сергеевич Sobolev Aleksander Sergeevich sobolevalexandr1496@gmail.com

аспирант архитектуры;

graduate student of architecture;

 Керченский государственный морской технологический университет Kerch State Maritime Technological University Херсонский технический университет Россия Kherson Technical University Russian Federation 28 11 2025 28 11 2025 2025 4 80 86 02 09 2025 24 10 2025 https://vestnik.astu.org/en/nauka/article/103536/view

Произведен анализ систем плавного пуска асинхронных двигателей, применяемых на судах. В результате литературного анализа определена проблема снижения показателей качества электроэнергии, в части гармонического искажения при работе тиристорных устройств плавного пуска. Также определено, что амплитудные значения пиков перенапряжений в общем участке кабельной сети при применении устройства плавного пуска составляют почти трёхкратное превышение номинального значения амплитуды питающего напряжения. Составлена имитационная модель устройства плавного пуска с учетом работы в системах электроснабжения ограниченной мощности. Результаты моделирования и их анализ показали наличие в сети нечетных гармоник и значительное повышение суммарного коэффициента гармонических составляющих тока при пуске асинхронного двигателя с помощью устройства плавного пуска. Таким образом, в ходе имитационного моделирования выявлено, что применение устройств плавного пуска в судовых системах наряду со снижением пусковых токов и провалов напряжения негативно влияет на показатели качества электроэнергии. Полученные результаты моделирования позволят обеспечить точный расчет и рациональную настройку пассивных и активных фильтров, применяемых на судах для обеспечения высоких показателей качества электроэнергии.

The analysis of soft-start systems of asynchronous motors used on ships is carried out. As a result of the literature analysis, the problem of reducing the quality of electricity in terms of harmonic distortion during operation of thyristor soft-start devices has been identified. It was also determined that the amplitude values of the overvoltage peaks in the general section of the cable network when using a soft starter are almost three times higher than the nominal value of the amplitude of the supply voltage. A simulation model of a soft-start device has been compiled, taking into account operation in power supply systems of limited capacity. The simulation results and their analysis showed the presence of odd harmonics in the network and a significant increase in the total coefficient of harmonic components of the current when starting an asynchronous motor using a soft starter. Thus, during the simulation, it was revealed that the use of soft-start devices in ship systems, along with a decrease in starting currents and voltage drops, negatively affects the quality of electricity. The obtained simulation results will allow for accurate calculation and rational adjustment of passive and active filters used on ships to ensure high quality of electricity.

 устройство плавного пуска асинхронный двигатель гармоники показатели качества электроэнергии soft starter asynchronous motor harmonics power quality indicators

Кузнецов С. Е. Кудрявцев Ю.В., Виноградов А.А. Оценка качества электроэнергии на судне в процессе эксплуатации // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. 2017. №6(46). C. 1320-1329. DOI: 10.21821/2309-5180-2017-9-6-1320-1329 Kuznecov S. E. Kudryavcev Yu.V., Vinogradov A.A. Ocenka kachestva elektroenergii na sudne v processe ekspluatacii // Vestnik Gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota imeni admirala S. O. Makarova. 2017. №6(46). C. 1320-1329. DOI: 10.21821/2309-5180-2017-9-6-1320-1329 Руди, Д. Ю. Проблема качества электроэнергии судовых электроэнергетических систем // Омский научный вестник. 2018. № 3 (159). С. 40–43. Rudi, D. Yu. Problema kachestva elektroenergii sudovyh elektroenergeticheskih sistem // Omskiy nauchnyy vestnik. 2018. № 3 (159). S. 40–43. Правила классификации и постройки морских судов. Часть XI. Электрическое оборудование / Федеральное автономное учреждение «Российский морской регистр судоходства». Санкт-Петербург : Российский морской регистр судоходства, 2025. 421 с. Pravila klassifikacii i postroyki morskih sudov. Chast' XI. Elektricheskoe oborudovanie / Federal'noe avtonomnoe uchrezhdenie «Rossiyskiy morskoy registr sudohodstva». Sankt-Peterburg : Rossiyskiy morskoy registr sudohodstva, 2025. 421 s. Соколов И. А. Влияние устройств плавного пуска асинхронных электродвигателей на работу системы электроснабжения // Вестник КузГТУ. 2016. №3 (115). Sokolov I. A. Vliyanie ustroystv plavnogo puska asinhronnyh elektrodvigateley na rabotu sistemy elektrosnabzheniya // Vestnik KuzGTU. 2016. №3 (115). Зюзев А. М. Степанюк Д. П., Бубнов М. В. Применение ФКУ для улучшения электромагнитной совместимости с сетью устройств плавного пуска асинхронных двигателей // Труды Международной шестнадцатой научно-технической конференции «Электроприводы переменного тока», [г. Екатеринбург], 05–09 октября 2015 г. Екатеринбург : [УрФУ], 2015. С. 83–88. Яковлев, И., Zyuzev A. M. Stepanyuk D. P., Bubnov M. V. Primenenie FKU dlya uluchsheniya elektromagnitnoy sovmestimosti s set'yu ustroystv plavnogo puska asinhronnyh dvigateley // Trudy Mezhdunarodnoy shestnadcatoy nauchno-tehnicheskoy konferencii «Elektroprivody peremennogo toka», [g. Ekaterinburg], 05–09 oktyabrya 2015 g. Ekaterinburg : [UrFU], 2015. S. 83–88. Yakovlev, I., Журавлёв, И., Баннов, А., Хмелюк, Д., & Кузенёв, Д. (2022). Математическая модель работы асинхронного двигателя с устройством плавного пуска на основе регулятора переменного напряжения. Энергетические системы, 7(4), 54–68. Zhuravlev, I., Bannov, A., Hmelyuk, D., & Kuzenev, D. (2022). Matematicheskaya model' raboty asinhronnogo dvigatelya s ustroystvom plavnogo puska na osnove regulyatora peremennogo napryazheniya. Energeticheskie sistemy, 7(4), 54–68. Avdeev B. A., Vyngra A. V., Chernyi S. G. [et al.] Evaluation and Procedure for Estimation of Interharmonics on the Example of Non-Sinusoidal Current of an Induction Motor with Variable Periodic Load // IEEE Access. 2021. Vol. 9. P. 158412-158419. DOI 10.1109/ACCESS.2021.3130442. EDN NQHNMP. Avdeev B. A., Vyngra A. V., Chernyi S. G. [et al.] Evaluation and Procedure for Estimation of Interharmonics on the Example of Non-Sinusoidal Current of an Induction Motor with Variable Periodic Load // IEEE Access. 2021. Vol. 9. P. 158412-158419. DOI 10.1109/ACCESS.2021.3130442. EDN NQHNMP. Авдеев, Б. А. Исследование работы твердотельного трансформатора при параллельном подключении от сети и от фотоэлектрических преобразователей // Вестник Казанского государственного энергетического университета. – 2024. Т. 16, № 4(64). С. 38-49. EDN KEXJOE. Avdeev, B. A. Issledovanie raboty tverdotel'nogo transformatora pri parallel'nom podklyuchenii ot seti i ot fotoelektricheskih preobrazovateley // Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo energeticheskogo universiteta. – 2024. T. 16, № 4(64). S. 38-49. EDN KEXJOE. Черный С. Г., Соболев А. С., Черная Н. И., Ерофеев П. А. Современные тенденции энергосбережения в морской индустрии / // Морской вестник. 2023. № 4(88). С. 16-18. EDN DCLBNJ. Chernyy S. G., Sobolev A. S., Chernaya N. I., Erofeev P. A. Sovremennye tendencii energosberezheniya v morskoy industrii / // Morskoy vestnik. 2023. № 4(88). S. 16-18. EDN DCLBNJ. Сериков В. А., Сычев Ю. А., Бондаренко А. М. [и др.] Экспериментальные исследования показателей качества электроэнергии во внутренней системе электроснабжения АО «Невский завод» // Промышленная энергетика. 2025. № 5. С. 10-20. DOI 10.71759/bf4y-aa80. EDN ISVIMR. Serikov V. A., Sychev Yu. A., Bondarenko A. M. [i dr.] Eksperimental'nye issledovaniya pokazateley kachestva elektroenergii vo vnutrenney sisteme elektrosnabzheniya AO «Nevskiy zavod» // Promyshlennaya energetika. 2025. № 5. S. 10-20. DOI 10.71759/bf4y-aa80. EDN ISVIMR.