适用于船舶推进装置与推进器的变频器

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电力主推进装置性能优越

基于电力的主推进装置为船舶设计提供了很大的自由度,船舶设计可以变得更高效且突破因机械限制而造成的传统设备布局拘囿。

电力推进的优势:

  • 可由任意数量的发电机供电,从而实现高冗余
  • 电机+变频器组合仅在方位推进器主动转向时消耗能量
  • 较低的燃料消耗和废气排放水平对环境有利
  • 电力推进是下一发展阶段 — 混合动力的良好平台。 

一般而言,船舶安装现代化电力推进系统(柴油发电、液化天然气电或全电动)的设计非常易于转化为混合动力系统。最好的情况是:仅增加一个并联储能系统就可以在用电量大时用电池供电使船舶运行。在某些情况下,最好的解决方案是以直流配电代替传统的交流配电,或将两者混合使用。

丹佛斯传动的船舶与海上工业变频器解决方案拥有最多的船舶行业型式认证,分别来自以下九家权威机构: 挪威船级社 (DNV-GL)、美国船级社 (ABS)、法国船级社 (Bureau Veritas)、韩国船级社 ( Korean Register)、中国船级社 (CCS)、意大利船级社 (RINA)、英国劳氏船级社 (Lloyds Register)、俄罗斯船舶登记局 (RMRS)、日本船级社 (Class NK)。

这将为您在选择适合您船舶应用的变频器时提供最佳选项。

适用于使用 PTO / PTI 最佳推进装置的轴带发电机

适用于使用 PTO / PTI 最佳推进装置的轴带发电机

许多远洋船舶仍以直接柴油机推进方式运行,不使用任何电力推进系统。在推进器和主发动机之间加装一个轴带发电机可以提高这些船舶的运行效率、优化主发动机的负载功率和排放。这种称为动力输出和动力输入 (PTO/PTI) 的解决方案是一种电动附加组件,它可以提高这些船舶的运行效率,甚至使它们允许使用混合动力。在混合动力船舶中,采用交流传动技术的轴带发电机可在各种速度下优化对推进装置的控制,节约能源。

清洁的混合动力推进装置

清洁的混合动力推进装置

交流变频器在混合动力与整合方面发挥着关键作用,为正在寻找减少柴油消耗与排放方法的船舶与海工行业提供解决了方案。趋向于使用液化天然气 (LNG) 等更清洁燃料的举措已经到位。未来的举措将主张运行纯电动力船舶。同时,为提升设计和安装的灵活性,优化运行性能,减少环境污染,造船厂和船东正加大对船舶混合动力系统的投资。各类船舶,从小型短程渡轮到巨型航空母舰,都可利用混合动力技术提高运行效率和环保性能。 

显著优点有:

  • 提高船舶性能
  • 减少排放
  • 减少燃料消耗,降低运行成本
  • 降低柴油机维护成本
  • 降低噪声等级
  • 提高供电系统的长期运行效率
混合动力技术工作原理

混合动力技术工作原理

混合动力技术通过功率转换和网侧变流技术的方式来利用交流变频器。当混合发电与发电机结合使用且混合负载与例如推进装置和吊车等结合使用时,VACON® 变频器便有了用武之地。

采用混合动力推进的船舶使用两种或两种以上的能源: 主发动机和发电机通常与电池或超级电容器集成式储能器结合使用。首要的目的是混合能源生产以促进主发动机优化,其次是为了使所有消耗能源的机械均能利用混合能源供应以优化机器性能。

船舶和海工行业认已意识到使用混合动力和新型推进系统的潜力。混合动力和新型推进系统可减少排放,改善燃料消耗率,延长发动机的维护周期和使用寿命。使用混合动力推进系统甚至还可以缩小发动机尺寸,节约投资成本,节省占用空间。

在能源生产中灵活性和“时间”有关。储能装置留出发电时间,以最佳方式应对各种负载情况的变化。在负载侧,加载行为与发电无关,为“时间”常量。

操作混合动力船舶的实际反馈和设计指标表明,将多源能源系统用于机动船可减少 20–30% 的燃料消耗。您可以选择停止运行柴油机,使用蓄电池或小型发电机,或断开蓄电池或发电机后再重启发动机。

拖船和支援船等特种船舶在长时间空转待机时主发动机虽然仍在运行,但其实并不使用任何电力进行推进。使用混合动力系统时,可通过蓄电池和小型柴油发电机为空转待机船舶提供能量。对于在经停和固定航线行驶的渡轮,也可使用类似的方法。对于动力定位系统,可通过蓄电池提供推进动力,直到备用主发动机起动并加速,以提供长期推进动力。

保障精确操作的推进器控制

保障精确操作的推进器控制

对于推进器,您需要的是它在所有海域都能体现出精确的机动性,而丹佛斯变频器恰好可以凭借高转矩能力和又快又准的性能满足您的这种需求。

与定速变距螺旋桨相比,丹佛斯变频器控制的固定螺距变速螺旋桨通常可节省 20-30% 的能源,而前者在无推动力的情况下会浪费约 20% 的功率。

频率受控的变速螺旋桨消耗的能源比液压变速螺旋桨少 50%。特殊的电机预热功能无需使用防冷凝加热器。

与液压转向系统相比,电动转向的方位推进器控制更精确,响应速度更快。始终有至少两组并联电机和变频器处于使用状态。如果一组停止,转向系统仍可继续运行。

舵机

舵机

利用变速控制,您可实现精确的船舵定位,得到一个精确的模拟控制系统。在配备可逆式液压泵的转叶式舵机中,可使用 VLT® 或 VACON® 变频器改变(液压泵的)速度和方向,让其只在船舶改变航向时运行,从而节约能源。

散货船运输推进装置的混合效率

柴油 - 电力混合动力推进装置改造迅速为这种干货散货船业务带来了回报。

产品

  • VLT® AutomationDrive FC 301 / FC 302
    VLT® AutomationDrive FC 301 / FC 302
    VLT® AutomationDrive 专用于对所有异步电动机和永磁电动机进行变速控制。可分为 FC 301 标准型和 FC 302 高级高动态型,后者提供更多功能。
  • VACON® NXP Air Cooled
    VACON® NXP Air Cooled
    用于多种要求苛刻的应用,主要是功率规格较高的设备和系统变频器。
  • VACON® NXC
    VACON® NXC
    柜装式变频器,用于要求苛刻的应用,配有源前端和低谐波解决方案选件。
  • VACON® NXP Common DC Bus
    VACON® NXP Common DC Bus
    使得系统集成商、机械制造商和 OEM 能够设计和构建高效的工业变频器系统。
  • VACON® NXP DC/DC Converter
    VACON® NXP DC/DC Converter
    最大限度地提高混合动力解决方案的能源产量,并通过将能源支持接近负载消耗来帮助提高性能。

应用案例

  • 电池改造可节省燃料,改善空气质量
    电池改造可节省燃料,改善空气质量
    丹麦现在最短的渡轮航线是电池电源的先驱。
  • 喀里多尼亚海事资产有限公司 (CMAL)
    为 CMAL 渡轮节省 38% 的燃料和减少排放
    与传统船舶相比,CMAL 渡轮使用的燃料减少了 38%,排放物也减少了约 38%。
  • 混合动力系统提高了拖船的经济性和可操作性
    混合动力系统提高了拖船的经济性和可操作性
    相比于传统拖船,Telstar 的运行成本节省了 20%。
  • VACON® 变频器全天 24 小时为混合动力渡轮提供动力
    VACON® 变频器全天 24 小时为混合动力渡轮提供动力
    在阿姆斯特丹的伊河上,客轮成了城市之间的桥梁,日以继夜地作业与城市紧密相连。混合推进由 VACON® 变频器提供动力,确保全天候正常运行,其发电机体积小,船上空气质量好、噪声小、操作方便。
  • 混合动力改造可节省 15% 的燃料
    混合动力改造可节省 15% 的燃料
    在 MS Nadorias 上,很有可能实现混合动力转型,这已不再是幻想,而是现实。通过混合动力改造,这家内陆集装箱运输公司不仅节省了 15% 的燃料,还减少了 CO2 的排放。现在,主柴油引擎用得越来越少,因此,与同型的姊妹船相比,维护成本低 60%,运行时间更长。
  • Ro-Pax 船舶实现更高能效
    Ro-Pax 船舶实现更高能效
    阿提卡集团选用 VACON® 电机和并网变流器作为其 Ro-Pax 船舶上用于能源生产的先进节能解决方案的一部分。

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