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丹佛斯變頻柜——引領(lǐng)散裝船電力推進(jìn)新時(shí)代

過去散裝船使用柴油-機(jī)械推進(jìn)，隨著電力推進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)了諸多優(yōu)點(diǎn)，如高冗余度、 設(shè)備布局靈活性、節(jié)能和減少廢氣排放。經(jīng)過長期研究，日本船東Mukaishima Dock公司決定建造一艘電力推進(jìn)的散裝船，主要用于日本內(nèi)海的鋼鐵運(yùn)輸。這艘船開啟了散裝船電動(dòng)推進(jìn)的新時(shí)代。






Mukaishima Dock公司散裝船上的電力推進(jìn)系統(tǒng)由中國武漢的712研究所負(fù)責(zé)集成。憑借其高水平的技術(shù)能力和專業(yè)知識(shí)，712研究所在許多擁有全球聲譽(yù)的公司以及日本當(dāng)?shù)毓镜募ち腋偁幹忻摲f而出，并被選為Mukaishima Dock散裝船的電力推進(jìn)系統(tǒng)供應(yīng)商。考慮到偉肯 (Vacon) 的良好商譽(yù)和先進(jìn)船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)應(yīng)用解決方案，712研究所和日本船東選擇偉肯 (Vacon) 作為主推進(jìn)裝置和推進(jìn)器驅(qū)動(dòng)器的供應(yīng)商。


環(huán)境效益

這艘散裝船（總噸位為499噸）的主推進(jìn)裝置和推進(jìn)器采用變速電動(dòng)推進(jìn)，節(jié)能環(huán)保。高自動(dòng)化水平和靈活的操縱性減少了燃料消耗，提高了船員的生活舒適度，并使得管理所需的船員數(shù)量遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)散裝船。



用于惡劣環(huán)境的緊湊型

丹佛斯VACON® NXC變頻柜

這艘船配備兩個(gè)主推進(jìn)器和一個(gè)船首推進(jìn)器。主推進(jìn)電動(dòng)機(jī)功率為375 kW，額定轉(zhuǎn)速為1,800 rpm。船首推進(jìn)器電動(dòng)機(jī)功率為200 kW，額定轉(zhuǎn)速為1,800 rpm。

主推進(jìn)驅(qū)動(dòng)器采用12脈沖的風(fēng)冷式丹佛斯VACON® NXC變頻柜，船首推進(jìn)驅(qū)動(dòng)器則采用6脈沖的風(fēng)冷式丹佛斯VACON®NXC變頻柜。兩組12脈沖主推進(jìn)驅(qū)動(dòng)器形成準(zhǔn)24脈沖結(jié)構(gòu)，以減少諧波并滿足船級(jí)社關(guān)于THDu <5％的要求。由于VACON® NXC變頻柜采用與VACON® NXP系列相同的技術(shù)平臺(tái)，因此可實(shí)現(xiàn)模塊化的緊湊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。


散熱是設(shè)計(jì)丹佛斯VACON® NXC變頻柜時(shí)的核心問題；變頻柜已經(jīng)過全面、嚴(yán)格的測試，以確保在惡劣環(huán)境中具有長期使用壽命。主推進(jìn)器和船首推進(jìn)器的變頻柜位于下船體中，這對(duì)變頻柜的占地面積和散熱提出了很高的要求。VACON® NXC變頻柜可在這些條件下可靠運(yùn)行。通過內(nèi)置的船舶應(yīng)用軟件，VACON®NXC變頻柜具有快速扭矩和功率限制功能以及功率控制模式，使其非常適合電力推進(jìn)的工作條件。


此外， 由于主推進(jìn)裝置和船首推進(jìn)器變頻柜都配備了制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻器，當(dāng)船舶突然減速或者緊急停車時(shí)，電機(jī)再生的能量可通過制動(dòng)單元消散在制動(dòng)電阻器中。



Mukaishima Dock的電力推進(jìn)散裝船，總噸位499噸，載重噸位1,800噸，在位于中國山東省即墨島的青島造船廠建造。該船于2010年3月開始建造，9月下水，2010年11月進(jìn)行海上試航。這艘環(huán)保散裝船還得到日本政府的特殊補(bǔ)貼。



其他電力推進(jìn)項(xiàng)目


在運(yùn)營的第一年，Mukaishima Dock 的散裝船就引起了日本媒體和船東的廣泛關(guān)注和興趣。降低燃料消耗、減少廢氣排放、節(jié)能和環(huán)保的最初設(shè)計(jì)目標(biāo)已經(jīng)在運(yùn)行中實(shí)現(xiàn)并驗(yàn)證。在燃料消耗方面，該船在日本100艘同類船的比較中穩(wěn)居第五。



這艘船的電力推進(jìn)系統(tǒng)工作非常可靠。日本船東Mukaishima Dock對(duì)此很滿意，并計(jì)劃訂購該類型的其他散裝船，配備712研究所集成的電力推進(jìn)系統(tǒng)。首選的推進(jìn)驅(qū)動(dòng)器是丹佛斯VACON® NXC變頻柜。總而言之，這艘船的成功建造凸顯了散裝船電動(dòng)推進(jìn)良好的市場前景。



詳細(xì)說明

電動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)可允許同個(gè)發(fā)電機(jī)組同時(shí)支持推進(jìn)和其他要求，可實(shí)現(xiàn)更靈活的新布置和船舶能耗系統(tǒng)更有效的集成。因此，船舶可重新設(shè)計(jì)，以便擴(kuò)大甲板下方的載客和運(yùn)貨空間。幾乎所有新建的大型商用遠(yuǎn)洋船都是電力推進(jìn)的，包括許多大型游輪，如瑪麗皇后2號(hào) (Queen Mary 2)。

散裝船、散裝貨船或散貨船是專門設(shè)計(jì)用于在貨艙中運(yùn)輸未包裝散裝貨物（如谷物、煤炭、礦石和水泥）的商船。自1852年第一艘專用散裝船建造以來，其經(jīng)濟(jì)效益推動(dòng)了這些船舶的發(fā)展，使其大小和復(fù)雜程度不斷提高。今天的散裝船專為最大限度提高載重量、安全、效率而設(shè)計(jì)，并能承受嚴(yán)苛的工況。如今，散裝船占到全球商船隊(duì)的40％，尺寸從單人小型散裝船到能夠承載40萬載重噸 (DWT) 的巨型礦船。



普林索爾載重線 (Plimsoll line) = 船體上表示最大安全吃水的一條標(biāo)志線，因此是船舶在各種工作條件下的最小干舷，由英國政治家和社會(huì)改革者Samuel Plimsoll（1824-1898） 發(fā)明和命名。



本案例最初是在Vacon（偉肯）和Danfoss Power Electronics（丹佛斯電力電子部）于2015年5月15日完成合并之前發(fā)布的。現(xiàn)在，Vacon（偉肯）作為公司品牌已不復(fù)存在，本案例中提到的聯(lián)系人也可能發(fā)生變化。關(guān)于VACON®產(chǎn)品的更多應(yīng)用案例將由丹佛斯集團(tuán) (Danfoss Group) 下屬的事業(yè)部丹佛斯傳動(dòng)(Danfoss Drives)負(fù)責(zé)發(fā)布。

散裝船的成功，彰顯了丹佛斯傳動(dòng)在船舶行業(yè)的實(shí)力。未來，我們會(huì)一直致力于船舶行業(yè)的發(fā)展，為更多關(guān)注船舶行業(yè)的朋友們出謀劃策！

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