Drives para propulsão e propulsores marítimos

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Excelência na propulsão elétrica principal

A propulsão elétrica principal proporciona uma grande liberdade no projeto de navios, e os navios podem ser projetados com muito mais eficiência sem os limites tradicionais no layout do equipamento, devido a restrições mecânicas.

Benefícios da propulsão elétrica:

  • A energia pode ser fornecida por qualquer número de geradores, o que permite alta redundância
  • A combinação motor + drive consome energia somente quando o propulsor azimutal é ativado ativamente
  • O meio ambiente se beneficia de um menor consumo de combustível e de níveis de emissão de gases de exaustão
  • A propulsão elétrica é uma boa plataforma para a próxima fase de desenvolvimento - a hibridização. 

De um modo geral, o projeto de embarcações com modernos sistemas de propulsão elétrica, seja diesel-elétrico, elétrico de GNL ou mesmo totalmente elétrico, pode ser facilmente convertido em uma solução híbrida. Na melhor das hipóteses, ao somente adicionar um sistema E-Storage paralelo, uma embarcação pode ser operada utilizando energia de bateria, por exemplo, para demanda de potência de pico. Em alguns casos, a solução ideal é usar a distribuição de energia CC ao invés de, ou em conjunto com, a tradicional distribuição de energia CA.

As soluções da Danfoss Drives para a indústria naval e offshore têm o maior número de aprovações de tipo de classe de nove autoridades: DNV-GL, ABS, Bureau Veritas, Korean Register, CCS, RINA, Lloyds Register, RMRS e Class NK.

Isso proporciona a melhor escolha possível ao selecionar drives para sua aplicação marítima.

Gerador de eixo para propulsão ideal com PTO/PTI

Gerador de eixo para propulsão ideal com PTO/PTI

Muitas embarcações de longa distância ainda operam com propulsão direta a diesel e sem nenhum sistema de propulsão elétrica. Estas embarcações podem melhorar a eficiência e otimizar a carga principal do motor e as emissões adicionando um gerador/motor entre a hélice e o motor principal. Esta solução, chamada Power Take Out e Power Take In (PTO/PTI), é um complemento elétrico que torna essas embarcações mais eficientes e até mesmo prontas para a hibridização. Em embarcações híbridas, um gerador de eixo/motor com tecnologia de conversor de frequência permite o controle ideal de máquinas de propulsão em várias velocidades, o que economiza energia.

Propulsão híbrida limpa

Propulsão híbrida limpa

Os conversores de frequência têm papel fundamental na hibridização e integração, e oferecem respostas para as indústrias naval e offshore, que estão procurando maneiras de reduzir o consumo de óleo diesel e minimizar as emissões. Uma mudança para o uso de combustíveis mais limpos como gás natural liquefeito (GNL) já está em andamento. O futuro será uma mudança para a operação de embarcações totalmente elétricas. Enquanto isso, estaleiros e proprietários de navios estão investindo cada vez mais em sistemas híbridos marítimos para aumentar a flexibilidade no projeto e na instalação, otimizar o desempenho operacional e minimizar o impacto ambiental. Muitos tipos de embarcações, de pequenas balsas transportadoras até enormes porta-aviões, podem utilizar a tecnologia para um desempenho mais eficiente e mais limpo. 

Os benefícios são motivadores de negócios claros:

  • melhor desempenho da embarcação
  • emissões reduzidas
  • custos operacionais mais baixos devido ao menor consumo de combustível
  • menores custos de manutenção relacionados a motores a diesel
  • níveis de ruído reduzidos
  • melhoria da eficiência a longo prazo do sistema da fonte de alimentação
Como funciona a hibridização

Como funciona a hibridização

A hibridização utiliza conversores de frequência na forma de conversão de energia e tecnologia de conversão de rede. Os drives VACON® estão em operação quando a produção de energia hibridizada é usada com geradores e as cargas hibridizadas são usadas, por exemplo, com propulsão e guindastes.

Embarcações híbridas operam utilizando duas ou mais fontes de energia: Motores e geradores principais são geralmente combinados com armazenagem de energia integrado na forma de baterias ou super-capacitores. A intenção é, em primeiro lugar, hibridizar a produção de energia para auxiliar a otimização do motor principal e, em segundo lugar, para hibridizar todas as máquinas que consomem energia, a fim de otimizar o comportamento da máquina.

A indústria naval e offshore reconhece o potencial do uso de energia híbrida e sistemas de propulsão inovadores. Eles reduzem as emissões e melhoram o consumo de combustível, prolongando os intervalos de manutenção do motor e a vida útil do motor. Com soluções híbridas, é possível reduzir o tamanho do motor, economizando custos de investimento e espaço a bordo.

Na produção de energia, a flexibilidade vem na forma de "tempo". A armazenagem energética dá tempo para que a geração reaja a mudanças nas condições de carga de uma maneira ideal. No lado da carga, o comportamento da carga não depende de geração e é constante no "tempo".

O feedback comprovado e as metas de projeto das embarcações híbridas em operação mostraram que o uso de soluções energéticas de múltiplas fontes para navios de potência pode reduzir o consumo de combustível em 20–30%. Você pode optar por parar um motor a diesel e operar com bateria ou um gerador menor, ou desconectar a bateria ou o gerador e ligar o motor novamente.

No caso de embarcações especiais, como por exemplo rebocadores e embarcações de apoio, eles gastam muito do seu tempo de serviço em marcha lenta com os motores principais funcionando e prontos para responder, mas nenhuma potência está realmente sendo usada para propulsão. Com soluções híbridas, as baterias e os geradores a diesel menores podem ser usados para fornecer energia à embarcação quando ela estiver em marcha lenta, em operação de prontidão, enquanto manobra ou transita em distâncias curtas. Um processo similar pode ser usado em relação a balsas que operam em partidas/paradas e em rotas programadas. No que diz respeito ao posicionamento dinâmico, as baterias podem ser usadas para fornecer energia para a propulsão até que o motor principal adicional seja ligado e acelerado para fornecer energia a longo prazo para a propulsão.

Controle do propulsor para manobras de precisão

Controle do propulsor para manobras de precisão

O que você precisa de um propulsor é a manobrabilidade precisa em todos os mares, e é isso que os Danfoss Drives oferecem, com suas capacidades de alto torque e desempenho rápido e preciso.

As hélices de velocidade variável controladas por drive da Danfoss com passo fixo são tipicamente 20-30% mais eficientes energeticamente do que as hélices de passo variável de velocidade fixa - que gastam aproximadamente 20% da potência com empuxo zero.

As hélices de velocidade variável controladas por frequência usam 50% menos energia do que as hélices hidráulicas de velocidade variável. A necessidade de uma função especial de pré-aquecimento do motor elimina a necessidade de um aquecedor anti-condensação.

Os propulsores azimutais dirigidos eletricamente fornecem um controle mais preciso e respondem mais rapidamente do que um sistema de direção hidráulica. Um mínimo de dois motores e drives paralelos estão sempre em uso. Se uma combinação parar, o sistema de direção continuará a operar.

Máquina do leme

Máquina do leme

Com controle da velocidade variável, você pode obter um posicionamento preciso do leme, permitindo um sistema de controle analógico preciso. No mecanismo de direção da palheta rotativa com bombas hidráulicas reversíveis, use um drive VLT® ou VACON® para mudar a velocidade e direção, economizando energia ao operar somente quando a embarcação está mudando de curso.

Eficiência híbrida na propulsão de transporte de graneleiro

Uma atualização de propulsão híbrida diesel-elétrica se pagou rapidamente neste negócio de graneleiro de carga seca.

Produtos

  • VLT® AutomationDrive FC 301 / FC 302
    VLT® AutomationDrive FC 301 / FC 302

    O VLT® AutomationDrive FC301 / FC302 foi projetado para controle de velocidade variável de todos os motores assíncronos e motores de ímã permanente. Ele vem em uma versão padrão (FC301) e uma versão avançada de dinâmica alta (FC302) com funcionalidades adicionais.

  • VACON® NXP Air Cooled
    VACON® NXP Air Cooled

    Projetado para uma ampla variedade de aplicações exigentes, com foco em tamanhos de potência e drives de sistema maiores.

  • VACON® NXC
    VACON® NXC

    Um drive fechado, projetado para aplicações exigentes que inclui opções para Front Ends ativos e soluções de harmônicas inferiores.

  • VACON® NXP Common DC Bus
    VACON® NXP Common DC Bus

    Permite que integradores de sistemas, fabricantes de máquinas e OEMs projetem e construam sistemas de drives industriais eficientes.

  • VACON® NXP DC/DC Converter
    VACON® NXP DC/DC Converter

    Maximiza o rendimento da energia em soluções híbridas e ajuda a melhorar o desempenho ao aproximar o suporte de energia ao consumo.

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