タービン-電動パワートレイン

タービン-電気伝達システムには、発電機に接続されたターボシャフト ガスタービンが含まれており、電気牽引モーターに電力を供給する電気を生成します。クラッチは必要ありません。

タービン電気トランスミッションは、ガスタービン機関車（まれに）と軍艦の両方を駆動するために使用されます。

1930年代から1940年代にかけてのいくつかの実験用機関車は、原動機としてガスタービンを使用していました。これらのタービンは、単一の大型逆流燃焼器、熱交換器、および安価な重油バンカー燃料を使用する定置式エンジンに基づいていました。1960年代にこのアイデアが再浮上し、ヘリコプター用に開発された軽量エンジンの開発と、より軽い灯油燃料を使用しました。これらのタービンは小型で軽量であったため、車両は独立した機関車ではなく 鉄道車両として製造されました。

ターボ電気パワートレインは、海洋用語で統合電気推進または IEPと呼ばれるもののサブセットであり、生成された電力は、プロペラまたはポンプジェットの駆動に使用される前に電気に変換されます。電力は、ディーゼルエンジン、原子炉、またはガスタービンによって供給され、その場合はターボ電気推進と呼ばれます。

ガスタービンと蒸気タービンは1分間に数千回転で最も効率が高いため、純粋に機械的なシステムでタービンの速度を低くする必要がある場合、広範囲にわたる、多くの場合重い減速ギアが必要になります。^[1]これは軍艦にとって特に重要です。軍艦は移動速度とは無関係に高い電力を必要とすることが多く、また効率の悪いスプリントを実行する能力を維持しながら効率的な低速巡航を実行する能力も必要とするからです。このため軍艦では、ディーゼルエンジンや小型ガスタービンなどの効率的な原動機を巡航に使用し、大型ガスタービンを高速用に作動させる複合動力システムがよく使用されます。このようなシステムでギアボックスとクラッチを使用して機械的な動力の組み合わせを実現する場合、それぞれCODOG（ディーゼルまたはガスの組み合わせ）またはCOGAG（ガスとガスの組み合わせ）と呼ばれます。これにより、機械的な動力伝達システムの複雑さとサイズがさらに増大します。

統合電気推進システムは、機械的ではなく電気的に動力を組み合わせることで、このようなシステムを簡素化する機能を提供します。機械的な動力伝達を廃止することで、これらのシステムは各システムを最も効率的な速度で動作させて効率を向上させ、部品の数を減らすことで信頼性を向上させ、プロペラへの直接的な機械的連結が不要になるためエンジンを最適に配置できるため船舶のレイアウトを簡素化できます。また、ターボ電気システムは単純な機械システムに比べて重いことが多いですが、電力を生成しながらさまざまなエンジンを連結するために使用される複雑な機械システムと同程度の重量です。

標準的なターボ電気推進方式の拡張として、COGES（ガス・電気・蒸気複合）があります。COGESでは、ガスタービン電気一次トランスミッションと排気流中の熱回収ボイラーを使用して蒸気を発生させ、蒸気タービンを駆動して電気も生成します。このシステムは、通常であれば廃熱として廃棄されるものを有用な電力に変換するため、さらに効率的です。^[1]

• 「適応型ガスタービン » American Scientist」www.americanscientist.org。2015 年 4 月 2 日のオリジナルからアーカイブ。– ガスタービンの多様な用途に関する記事