или свяжитесь с нами по телефону +7 (495) 792-57-57
* - обязательные поля
Судостроение – наиболее сложная и наукоемкая отрасль промышленности, в которую вовлечено большое количество предприятий, производящих корпусные части, силовые установки, инженерные и навигационные системы и множество других компонентов. Безотказная работа каждого узла, каждой системы управления особенно важна в морских условиях. Современные технические разработки обеспечивают не только надежность, но и эффективную эксплуатацию судна. Именно этим критериям отвечает технология частотно-регулируемого управления двигателями. Данное решение применимо как при строительстве новых судов, так и модернизации действующих.
Обычно используемые на судне двигатели не имеют системы управления и напрямую подключаются к сети. Прямой пуск приводит к просадкам напряжения, требует дополнительных генераторов для запуска и значительно сокращает ресурс работы самих двигателей. Чаще всего оборудование проектируется на максимальную нагрузку, что приводит к избыточному потреблению энергии.
Большую часть данных проблем можно решить за счет применения частотно-регулируемого привода. Использование преобразователей частоты для управления двигателями на борту судна дает ряд преимуществ. Частотный регулятор снижает пусковые токи, что уменьшает просадки напряжения в системе, исключается необходимость иметь дополнительные генераторы запуска.
Преобразователи частоты за счет изменения скорости вращения двигателя уменьшают энергопотребление. Тем самым экономится большое количество электроэнергии и как следствие топлива. Можно выделить основные серии преобразователей частоты для морских применений - это Micro Drive VF-51 и Basic Drive VF-101.
Для используемого на судах оборудования важными требованиями являются высокая надежность, безотказность и эффективность. Применяемые устройства должны стабильно работать в изолированных сетях питания, создаваемых генераторами корабля и быть устойчивыми к помехам. Судно постоянно испытывает воздействие волн и соленого тумана, поэтому оборудование должно быть виброустойчивым и противостоять воздействию соленой воды. Для работы в таких условиях преобразователь частоты должен иметь степень защиты корпуса до IP66 и специальное защитное покрытие плат. Преобразователи частоты VLT могут иметь «морское» исполнение – применяется специальный компаунд для надежного крепления основных компонентов в печатной плате, позволяющий приводу противостоять сильным вибрациям.
Нередко в машинном отделении температура достигает +50°С. Конструкция преобразователя частоты VEDA VFD и его система охлаждения спроектирована таким образом, что обеспечивает работоспособность привода в таких температурных средах. Для питания инженерных систем используются автономные генераторы, которые чаще всего выдают напряжение 690В. Широкая линейка мощностей для напряжения 380-690В – от 0,75 до 1140 кВт - обеспечивает преобразователям частоты VEDA VFD практически любое применение
Для судовладельцев также важно применение энергоэффективных решений, поскольку это напрямую влияет на стоимость эксплуатации. Частотно-регулируемое управление обеспечивает значительную экономию топлива и минимизирует затраты на эксплуатацию корабельного оборудования, позволяя тем самым быстрее окупать вложенные инвестиции.
Краны и лебедки
Использование преобразователей частоты для управления кранами и лебедками увеличивает их производительность и позволяет избежать перегрева в системах гидравлики. По сравнению с гидравлическими системами уменьшается шум при работе, сокращается риск утечек масла.
Для таких применений рекомендуется преобразователь частоты VEDA VF-302C.
Вентиляция
Преобразователи частоты эффективны в системах вентиляции машинного отделения, камбуза, системах охлаждения двигателей, грузовых трюмов, в холодильных системах судна. За счет управления производительностью в зависимости от нагрузки сокращается энергопотребление. Также снижается уровень шума. На случай пожара есть специальный режим, обеспечивающий продолжение работы вентиляторов. Для применения в системах вентиляции рекомендуется специализированная серия VEDA VF-101 Fire Mode.
Насосы
На морском судне всегда присутствует большое количество насосов различного назначения: насосы воды балласта, насосы трюмной воды, циркуляционные насосы, насосы в системах пожаротушения, питательные и смазочные насосы, насосы морской воды.
Частотно-регулируемое управление насосами в соответствии с фактической потребностью приводит к существенной экономии электроэнергии. Снижение скорости всего на 20% уменьшает энергопотребление в два раза!
Для насосного применения рекомендуется серия Basic Drive VF-101. Широкий набор функций защищает насос и сопряженное оборудование от выхода из строя и продлевает срок службы. Среди функций такие как: защита от сухого хода и обнаружение утечек, защита обратного клапана и компенсация расхода и др.
Рулевые механизмы
Регулированием скорости можно добиться высокой точности позиционирования руля за счет построения точной аналоговой системы управления. Привод VLT меняет скорость и направление движения насоса в системе с поворотным шибером и реверсивными гидравлическими насосами. Этот функционал преобразователя частоты использует компания Rolls-Royce при производстве редукторов поворота руля.
Подруливающие устройства
Частотно-регулируемое управление подруливающими двигателями поддерживает высокий крутящий момент, быструю и точную работу и маневренность в любых условиях на море. Пропеллеры с фиксированным шагом, управляемые преобразователями частоты VEDA VFD, имеют эффективность работы на 20-30% больше по сравнению с пропеллерами с фиксированной скоростью и переменным шагом. Функция предварительного подогрева обмоток постоянным током преобразователей частоты дает возможность избежать применения дополнительных нагревателей для борьбы с конденсатом.
Холодильные установки
Для оптимизации работы таких агрегатов как сепараторы и компрессоры холодильных установок на судах различного предназначения все чаще используют частотно-регулирующее управление.
В компании Maersk приводы VLT применяют для управления основным оборудованием на судах снабжения, добывающих платформах и нефтяных танкерах. Преобразователи частоты также управляют компрессорами холодильных установок с переменной скоростью, которыми оборудованы тысячи контейнеровозов компании, перевозящие скоропортящиеся продукты.
Реальная экономия
Насосы для инженерных систем судов обычно проектируют на температуру +32°С и стопроцентную нагрузку. На практике оборудование не так часто работает в таких условиях, особенно суда, которые большую часть времени проводят в умеренных широтах.
Рассмотрим на примере насоса морской воды проектной мощностью 75 кВт, что меняется при внедрении частотно-регулируемого управления. После оптимизации система, управляемая при помощи преобразователя частоты Danfoss, имеет мощность 14 кВт. Энергопотребление в среднем уменьшается на 80%. При стоимости электроэнергии 0,1 евро годовая экономия составляет около 36 000 евро. Проект по внедрению преобразователя частоты окупается менее чем за год.
Борьба с гармоническими искажениями
Следует учитывать, что преобразователи частоты помимо упомянутых преимуществ имеют и некоторые недостатки. Они генерируют паразитные гармонические искажения в бортовую сеть судна. Если не контролировать этот процесс, гармоники могут негативно повлиять на рабочие и функциональные характеристики генераторов и другого оборудования.
Чтобы избежать данных проблем и улучшить работу слабых сетей, повысить их пропускную способность существует ряд решений. Это расширенные активные фильтры VEDAF , расширенные фильтры гармоник VEDAHF 005/010.
Для защиты изоляции двигателя и кабеля, снижения акустического шума и уменьшения нагрузки на подшипники могут понадобиться выходные фильтры. Применение синусных фильтров снижает нагрузку на изоляцию, уменьшает тепловые потери и подшипниковые токи, их можно использовать для больших длин кабеля - более 100 метров. Фильтры помех типа du/dt контролируют пиковые значения междуфазного напряжения на клеммах двигателя. Данный тип фильтров рекомендуется использовать при длинах менее 100 метров.
Перспективы внедрения частотно-регулируемого привода
Практика однозначно говорит о целесообразности применения преобразователей частоты в различных инженерных системах судов. Экономится электроэнергия, а значит и топливо, необходимое для ее производства. Приводы повышают надежность и производительность оборудования, уменьшают его износ, увеличивают срок службы.
Внедрение преобразователей частоты возможно не только при строительстве новых судов, но и в рамках модернизации плавсредств. Их применение позволяет судовладельцам экономить на эксплуатации судна и снижать сроки окупаемости. Для судостроителей использование частотно-регулирующих приводов делает их продукцию более конкурентоспособной и востребованной на мировом рынке.
