Frekvensomformere for fremdrift og thrustere

Mange fartøy i langfart går fortsatt med direkte dieselfremdrift uten noe elektrisk fremdriftssystem i det hele tatt. Disse fartøyene kan oppnå bedre effektivitet og optimalisere hovedmotorens lasteffekt og utslipp ved å legge til en akselgenerator/motor mellom propellen og hovedmotoren. Denne løsningen, som kalles Power Take Out og Power Take In (PTO/PTI), er et elektrisk tillegg som gjør disse fartøyene mer effektive, og til og med klare for hybridisering. I hybridfartøy gir en akselgenerator/motor med frekvensomformerteknologi mulighet for optimal styring av fremdriftsmaskinen ved ulike hastigheter, noe som sparer energi.

Frekvensomformere har sentrale roller i hybridisering og integrering, og gir svar til marine- og offshoreindustrien, som leter etter måter å redusere forbruket av dieselolje og minimere utslippene på. Ett skritt mot renere drivstoff som flytende naturgass (LNG) er allerede på plass. I fremtiden vil det gå mot bruk av helelektriske fartøy. I mellomtiden investerer skipsverft og redere mer og mer i marine hybridsystemer for å øke fleksibiliteten i design og installasjon, optimere driftsytelsen og minimere miljøpåvirkningen. Mange typer fartøy, fra små ferger til store hangarskip, kan benytte hybridteknologi for en renere og mer effektiv ytelse. 

Fordelene er klare forretningsdrivere:

• bedre ytelse i fartøyet
• reduserte utslipp
• lavere driftskostnader grunnet lavere drivstofforbruk
• lavere vedlikeholdskostnader forbundet med dieselmotorer
• redusert støynivå
• forbedret langsiktig effektivitet for kraftforsyningssystemet

Hybridiseringsløsninger bruker frekvensomformere i form av effektkonvertering- og nettomformerteknologi. VACON® frekvensomformere brukes når hybridenergiproduksjon anvendes sammen med generatorer, og hybridbelastning brukes til for eksempel fremdrift og kraner.

Hybridfartøy drives ved hjelp av en eller flere energikilder: Motorer og generatorer er vanligvis kombinert med integrert energilagring i form av batterier eller superkondensatorer. Målet er først å hybridisere energiproduksjonen for å gjøre optimaliseringen av hovedmotoren lettere, og deretter å hybridisere alle maskiner som bruker energi, for å optimalisere maskinbruken.

Marine- og offshoreindustrien anerkjenner potensialet til hybrid power og innovative fremdriftssystemer. De reduserer utslippene og forbedrer drivstofforbruket, samtidig som motorens vedlikeholdsintervaller og levetid forlenges. Med hybridløsninger er det også mulig å redusere størrelsen på motoren, noe som sparer investeringskostnader og plass om bord.

Innen energiproduksjon kommer fleksibiliteten i form av "tid". Energilagring gir tid til at produksjonen kan reagere på endringer i belastningsforholdene betingelsene på en optimal måte. Vedr. belastningen er belastningsadferden ikke avhengig av produksjon og er "tidskonstant".

Veldokumenterte tilbakemeldinger og designmål fra eksisterende hybridfartøy har vist at flere energiløsninger til drift av fartøy kan redusere drivstofforbruket med 20–30%. Du kan velge å stoppe en dieselmotor og gå på batteri eller en mindre generator, eller koble fra batteriet eller generatoren og starte motoren igjen.

Spesialfartøy som, slepebåter og supportfartøy, går for eksempel på tomgang store deler av driftstiden, med hovedmotorene i gang og klare til bruk mens det ikke brukes noe kraft til fremdrift. Med hybridløsninger kan batterier og mindre dieselgeneratorer brukes til å forsyne fartøyet med strøm når det går på tomgang, er i standby, ved manøvrering i havner eller forflytning over korte avstander. En lignende prosess kan brukes til ferjer som har mange start/stopp og faste ruter. Med tanke på dynamisk posisjonering kan batterier brukes til å levere kraft til fremdrift til hovedmotoren startes og akselereres for å levere langvarig kraft til fremdrift.

Nøyaktig manøvrerbarhet på alle hav er det du trenger fra en thruster, og det er det frekvensomformere fra Danfoss leverer, med sine høye momenter og raske og presise ytelse.

Danfoss-frekvensomformerstyrte propeller, med variabel hastighet og fast stigning, er vanligvis 20-30% mer energieffektive enn propeller med fast hastighet og variabel stigning – som sløser bort omtrent 20 prosent av kraften ved null thrust.

Frekvensstyrte propeller med variabel hastighet bruker 50% mindre energi enn hydrauliske propeller med variabel hastighet Behovet for spesiell motorforvarmingsfunksjon eliminerer en anti-kondensvarmer.

Elektrisk styrte azimuth-thrustere gir mer nøyaktig styring og reagerer raskere enn et hydraulisk styresystem. Minst to parallelle motorer og frekvensomformere er alltid i bruk. Hvis én kombinasjon stopper opp, fortsetter styresystemet driften.

Med variabel hastighetsstyring kan du oppnå nøyaktig rorposisjonering, noe som gjør det mulig med et presist analogt styresystem. Ved rotasjonsviftestyring med reversible hydrauliske pumper bruker du en VLT® eller VACON® frekvensomformer for å endre hastighet og retning, og sparer energi ved bare å være i drift når fartøyet skifter kurs.