MirZnaet.ru

Лучшее из переведенного

Electric Azimuthing Permanent Magnet Propulsion Drives просмотров: 383


Гибридные электрические пропульсивные системы


 


Азимутальные электроприводы с постоянным магнитом












 
   

С регулируемыми оборотами дизель-генератора для экономии топлива


Электрические установки постоянно-переменного тока Управление потреблением мощности


Надежные и эффективные решения с минимальным расходом топлива и выбросов


Marine Propulsion Solutions Group является одним из ведущих в мире производителей электрических подруливающих устройств и силовых установок, а также является поставщиком своих уникальных электрических поворотных винторулевых установок с постоянным магнитом для всех типов морских судов


 


Преимущества для Судовладельца / Оператора:



  • Скорость гребного винта не зависит от скорости двигателя, что приводит к лучшей маневренности

  • Повышенная эффективность пропульсивной установки - экономия топлива до 20% и максимальное снижение выбросов

  • Снижение выработки электроэнергии

  • Снижение уровня шума и вибрации












 
   


 



 


 


 


 


Проектное решение:


Винторулевые установки с погруженным гребным двигателем компании Marine Propulsion Solutions – это европейские разработки, основанные на новейших технологиях судовых движительных установок, с использованием методов конечно-элементного анализа, вычислительной гидродинамики ANSYS и самых современных технологиях производства. Установка имеет очень прочную конструкцию, и включают в себя множество уникальных функций, а также надежна, долговечна и простота в обслуживании.


 


Интегрированные двигательные установки:



  • Парная винторулевая установка Азипод

  • Приводы с регулируемой частотой вращения и дизель-генераторные установки

  • Системы управления питанием

  • Управление с мостика с полным мониторингом системы

  • Системы прошли классификацию обществ ABS, B.V., Lloyds и др.


Приводное устройство


Преимущества покупателя:


·         Выходное напряжение генератора с регулируемыми оборотами не зависит от оборотов вращения (в мин) генератора. Обороты генератора могут быть установлены, обеспечивая оптимальный баланс между об / мин и нагрузкой, выходной мощностью, шумом и вибрацией.



  • В генераторе переменного тока на постоянных магнитах используется тот же контур охлаждения, что и в главном двигателе, что значительно упрощает установку.

  • Выходное напряжение / мощность постоянных магнитов может использоваться для  различных целей, включая интеграцию в системы постоянного тока. Например, интеграция с нашей разработанной системой постоянного тока DC-Grid или в качестве инвертора на  основе генератора с регулируемыми оборотами.


 


Особенности системы:



  • Уровень шума в МО будет значительно снижен

  • Автоматический старт-стоп на основе баланса энергии

  • Чистая работа двигателя при правильной нагрузке

  • Доступ к электроэнергии с берега


 



 



Электрические пропульсивные установки с


постоянным магнитом




Электрические двигательные установки, разработанные с использованием электродвигателя с постоянными магнитами в качестве составной части корпуса подруливающего устройства и исключающие редукторы, обеспечивают простоту и надежность системы. Доступен как фиксированный, управляемый, так и полный азимутальный электропривод мощностью от 125 до 2500 кВт для обеспечения максимальной маневренности



 



 


 


 


 


 


 


 


 



 



 


Носовые и кормовые ПУ




 


Электрические носовые / кормовые подруливающие устройства с


встроенным двигателем с постоянным магнитом, мощностью от 25 до 1500 кВт, с инвертором / контроллером двигателя и управлением с мостика


Компактная установка с безвоздушным охлаждением Тихие и надежные системы подруливающих устройств



 
























       
   
     
 

 


 


 


 




 



 



 


 


Развитие генераторов с регулируемой скоростью радикально изменило ситуацию на рынке. При подключении генератора переменного (постоянного) тока к главному двигателю с регулируемой скоростью и преобразованием выходной мощности генератора в полезную мощность (мощность постоянного тока), точка наилучшего КПД дизеля может непрерывно соответствовать необходимой нагрузке в любой момент времени. Следовательно, дизельный двигатель может работать с любой скоростью, который дает наилучший удельный расход топлива для данной нагрузки, а электроника управления и контроля питания преобразует любые вольты / герцы в постоянный ток для распределения мощности.


 



  • Возможность экономии топлива до 20%, 15% от системы управления питанием и 5% от источников (аккумуляторов) энергии.

  • Снижение затрат в течение срока службы за счет уменьшения расхода топлива и интервалов технического обслуживания.

  • Повышенная надежность и снижение единичных сбоев в системе.

  • Повышение качества электроэнергии за счет создания менее вредных гармонических волн и лучшего управления коэффициентом мощности.

  • Повышение эффективности использования энергии за счет оптимизации нагрузки первичных двигателей в сочетании с аккумуляторами энергии и с использованием интегрированной системы управления питанием.

  • Небольшой вес и занимаемый объем пространства систем электропитания и управления обеспечивает большую гибкость в организации МО, а также позволяет увеличить грузоподъемность судна

  • Низкий шум двигательной установки и низкая вибрация в виду того, что работает меньше машин; машины работают на более низкой скорости и использует систему аккумуляторов энергии.


 


СИСТЕМА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОСТОЯННОГО/ПЕРЕМЕННОГО ТОКА:


Система распределения постоянного/переменного тока (MPS AC/DC-distribution system) допускает использование генераторов с регулируемой скоростью с системой выходного постоянного тока, что повышает эффективность использования топлива и позволяет повысить температуру выхлопных газов. Пониженные скорости оборотов дизельных двигателей позволяют увеличить интервалы обслуживания и снизить уровень шума на борту судна при работе на малой выходной мощности. Система распределения постоянного тока AC


/ DC Grid устраняет гармонические волны, которые могут создавать помехи в системах постоянного тока.


 


ВЛИЯНИЕ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ:


Требования и штрафы за выбросы NOx уже введены в морскую отрасль. Более жесткие правила обычно требуют более дорогих решений. Решение DC Ring-Net отличается и подходит для эксплуатации на подводных лодках!


 












 
   

 



 


 


 


 






















 


Инверторная технология


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 



 


Инвертор / контроллер MPS состоит из компонентов, которые могут справиться с удвоенным количеством циклов нагрузки по сравнению с компонентами, используемыми в стандартных промышленных инверторах. Стандартный срок службы изделий MPS - до 20 лет. Высокопроизводительное векторное управление MPS обеспечивает точное и плавное управление двигателями. Он может управлять асинхронными двигателями (IM) и двигателями с постоянными магнитами (PM), а также двигателями с постоянным магнитом (SRPM) MPS с датчиками или без датчиков.


 


MPS Inverter/Controller - серия инверторов для тяжелых условий эксплуатации, разработанная специально для электрических или гибридных электроприводов морских судов. Типичные сферы применения:



  • Управление скоростью и крутящим моментом электрических тяговых двигателей

  • Преобразование переменного тока (AC) от электрического генератора в постоянный ток (DC) для накопления энергии

  • Использование активного выпрямителя для подключения к сети переменного тока с рекуперированной мощностью и низкой гармоникой



 


Частотно-


регулируемые приводы


 


 


 


 


 


 


 


 



Контроллер частотно-регулируемого привода (VFD controller) представляет собой полупроводниковую систему электронного силового преобразования, состоящую из трех отдельных подсистем: конвектор выпрямителя по мостовой схеме, вставка постоянного тока и инвертор. Инвертор напряжения (VSI) является наиболее распространенным типом приводов. Большинство приводов переменного тока в переменный (типа AC-AC) преобразуют линию переменного тока на входе в преобразователь переменного тока на выходе. Однако, в некоторых устройствах, таких как общая шина постоянного тока, приводы настраиваются как приводы постоянного тока. Самый базовый выпрямительный преобразователь для привода VSI настроен как трехфазный шестиимпульсный двухполупериодный диодный мост. В приводе VSI звено постоянного тока состоит из конденсатора, который сглаживает пульсации постоянного тока конвектора на выходе и обеспечивает жесткий вход для инвертора. Это отфильтрованное напряжение постоянного тока преобразуется в квазисинусоидальное выходное напряжение переменного тока с использованием активных коммутирующих элементов инвертора. Приводы VSI обеспечивают более высокий коэффициент мощности и более низкое гармоническое искажение, чем инвертор тока с фазовым управлением (CSI) и


инвертор с естественной коммутацией (LCI).



 


СИСТЕМА АККУМУЛЯТОРОВ С


ПОСТОЯННЫМ ТОКОМ



 


Как вариант, компания T. Marine Propulsion Solutions также может предложить аккумуляторную батарею, благодаря которой можно отключить все двигатели во время стоянки, маневрирования и свободного плавания на низких скоростях, что делает судно еще более экологически безопасным. Может быть предусмотрен батарейный источник питания, который позволяет судну плавать на более низких скоростях. Батарейная система является более комфортной для экипажа, так как позволяет избежать шума или выбросов.



 


 


БЕРЕГОВОЕ ПИТАНИЕ



Береговое питание может быть проблематичным с точки зрения правильной мощности, напряжения и частоты, доступных с берега. Ступень преобразователя в сочетании с трансформатором может адаптироваться к любому напряжению и частоте. Комбинируя береговое питание с батареями, можно увеличить пиковую доступную мощность, обеспечив полную функциональность судна, даже если мощность с берега меньше чем требует


судно. Это позволяет использовать более дешевую энергию, также снизив наработку дизельных двигателей во время стоянки в порту.


- 0 +    дата: 30 января 2020

   Загружено переводчиком: Дмитрий Биржа переводов 01
   Язык оригинала: английский    Источник: http://marinepropulsionsolutions.com/wp-content/uploads/2018/11/Hybrid-Electric-Propulsion-Systems.pdf