Un sistema de transmisión eléctrica de turbina incluye una turbina de gas de turboeje conectada a un generador eléctrico , que genera electricidad que alimenta los motores de tracción eléctricos . No se requiere embrague .
Las transmisiones eléctricas de turbina se utilizan para impulsar tanto locomotoras de turbina de gas (raramente) como buques de guerra .
Un puñado de locomotoras experimentales de los años 1930 y 1940 utilizaron turbinas de gas como motores primarios . Estas turbinas se basaban en una práctica estacionaria, con grandes cámaras de combustión de flujo inverso , intercambiadores de calor y utilizando combustible búnker de petróleo pesado de bajo costo . En la década de 1960, la idea resurgió, utilizando avances en motores livianos desarrollados para helicópteros y utilizando combustibles de queroseno más livianos. Como estas turbinas eran compactas y livianas, los vehículos se produjeron como vagones en lugar de locomotoras separadas.
Las turbinas de gas y vapor son más eficientes a miles de revoluciones por minuto. Este es un gran inconveniente debido a la necesidad de engranajes pesados, que impulsan el motor a una única función: la propulsión. Los motores eléctricos ofrecen numerosas aplicaciones, incluido el uso de accesorios además de la propulsión. [1]
Los buques de guerra requieren la capacidad de navegar de manera eficiente a largas distancias y también tener alta potencia para ráfagas intermitentes de velocidad. Por esa razón utilizan sistemas de energía combinados que utilizan un motor primario eficiente, como un motor diésel o una pequeña turbina de gas, para cruceros y grandes turbinas de gas para alta velocidad. La mayoría de ellos utilizan combinación mecánica de potencia, a través de cajas de cambios y embragues, con sistemas como CODOG (Combinado Diesel o Gas) o COGAG (Combinado Gas Y Gas). Cuando se utilizan transmisiones eléctricas, esto se denomina propulsión eléctrica integrada o IEP.
Un destructor de misiles guiados, por ejemplo el de la clase Zumwalt , permite que una turbina impulsada por gas haga funcionar generadores. [1] Este generador puede producir electricidad para mover el barco y también operar una variedad de sus instrumentos y accesorios. Muchas de estas turbinas generadoras de electricidad se están produciendo para incluir propulsión eléctrica integrada. La propulsión eléctrica integrada es cuando el motor funciona estrictamente con electricidad, sin el uso de gasolina, diésel o combustible. El motor eléctrico es más eficiente debido a que solo es eléctrico y no de gasolina. Permite una menor contaminación y proporciona electricidad a los instrumentos y aplicaciones de los buques de guerra. Muchas de estas turbinas generadoras de electricidad se están produciendo para incluir propulsión eléctrica integrada. [1] Un buen ejemplo de uno de estos sistemas es el sistema COGAL (combinado de gas y electricidad). [1]
Un enfoque alternativo es utilizar COGES , combinación de gas, electricidad y vapor, para mejorar la eficiencia general. Se utiliza una transmisión primaria eléctrica de turbina de gas, con una caldera de recuperación de calor en el flujo de escape para generar vapor y, por tanto, electricidad a través de una turbina de vapor secundaria . La propulsión eléctrica permite el movimiento del barco y proporciona generación de energía a bordo del barco. [1] El calor perdido por las turbinas de gas no es práctico porque desperdicia energía a medida que el calor se disipa en el entorno. El sistema COGES permite capturar el calor y convertirlo en vapor para la generación de electricidad. [1] A diferencia del diésel y otras turbinas de combustible pesado, la COGES captura el calor sobrante y el escape de la turbina y reduce el escape de contaminantes a la atmósfera. [1] El sistema COGES permite aplicaciones prácticas en cruceros, por ejemplo el General Electric LM2500 . [1]