PDF《应用案例 | VACON® NXP液冷式变频器》

应用案例 | VACON? NXP液冷式变频器 燃料消耗降低 38% 借助丹佛斯变频器节省燃料是 油电混合动力渡轮的核心 drives.

danfoss.cn CMAL是CalMac Ferries Limited所运 营渡轮的资产所有者,致力于为苏 格兰几乎所有的近海岛屿提供渡 轮服务.在2011年得到来自苏格兰 政府和欧洲区域发展基金的资金 后,CMAL启动了一个研发油电混合 动力渡轮的项目,以期为燃油经济 性和低环境影响设立新标杆. 详细评估项目的几种可选方法(包 括高效柴油-机械,柴油-电力系统) 后,CMAL团队认为可提供最大效益 的解决方案是油电混合动力推进系 统.基本上,这包括柴油发动机驱 动的发电机组以及驱动船舶推进装 置的电动机,通过发电机组来为电 动机供电,就像传统的柴油-电力推 进系统一样. 然而,混合动力系统与传统的柴油- 电力系统区别开来的一个关键特征 是推进电动机不仅可由发电机组供 电,而且还能由高容量蓄电池组供 电.在CMAL船舶中,这些电池可 在船舶停泊码头时连接岸电夜间充 电,这意味着能有效利用低成本的 非高峰电力. 为将这一概念变为现实,开发出配 备高效柴油-电动混合动力推进系统 的创新型渡轮,CMAL与格拉斯哥 港的Ferguson Shipbuilders,船舶设 计专家Seatec及电气专家Tec-Source 一起合作.最初的合同包括两艘 渡轮的设计、建造和舾装 - 用于 Sconser-Raasay航线的MV Hallaig, 和用于Tarbert-Portavadie航线的MV Lochinvar. 设计用于渡轮的推进系统配备三台 由柴油驱动的368 kVA三相发电机 组,工作电压为400 V,50 Hz.它 们为船舶的主配电板供电,当船 舶在港口停泊时,该配电板还用于 连接岸电.主配电板为两台丹佛斯 VACON? NXP系列水冷式变频器驱 动. 每个变频器控制渡轮两个推进电机 中的一个,其额定功率为375 kW, 工作速度范围为0到615 rpm.这 些电机驱动福伊特-施耐德(Voith Schneider)推进器,该推进器将推 进和转向集成在一个单元中. 作为承诺支持苏格兰到2020年大幅减少环境有害物排放目标的 一部分,Caledonian Maritime Assets Limited (CMAL) 为其最新的滚 装(RORO) 船开发了一种突破性的柴油-电力混合动力推进系统. 该系统配备丹佛斯 (Danfoss) 的变频器,可实现高达38%的燃料节 省,并能相应减少排放.

2 为了让电池推进电机无污染运行, 每个VACON? NXP变频器都有一个连 接直流母线的350 kWh的锂离子电池 组.这种布置特别方便且具有成本 效益,因为使用NXP系列变频器, 电池组无需额外的电子设备或控制 电路. "我们为这个旗舰项目选择丹佛斯 变频器的原因有很多,"CMAL的 船队经理和项目主管John Salton指出."它们结构紧凑,这一点对于 船设计很重要,并且性能卓越、高于99%的效率和0.99的功率因数.而且,根据我们船舶总监Jim Anderson 之前的经验,我们知道丹佛斯 (Danfoss) 的VACON?变频器可在最恶 劣的舰船环境中长期可靠的运行. 另外,这些变频器的价格也非常合 理." 由于该应用的新颖性,在讲新驱动 系统安装到第一艘船上之前,我们 已经进行了一系列岸上工厂测试和 试验.这不仅能验证设计概念, 而且还能在早期识别和解决潜在问 题.事实上,除了电池管理系统集 成中遇到的一些小问题之外,系统 实施基本上未遇到问题. MV Hallaig是第一艘采用新型环保混 合动力驱动系统的渡轮,可容纳150 名乘客和23辆汽车或两辆HGV,航行 速度为9节.该船于2013年11月投入 定期航行,且表现非凡.