Integrerad elektrisk framdrift - Integrated electric propulsion
| Kombinerad marin framdrivning |
|---|
|
CODOG |
Integrerad elektrisk framdrivning ( IEP ) eller full elektrisk framdrivning (FEP) eller integrerad full elektrisk framdrivning (IFEP) är ett arrangemang av marina framdrivningssystem så att gasturbiner eller dieseldrivna generatorer eller båda genererar trefas elektricitet som sedan används för att driva elektriska motorer svarvning antingen propellrar eller vattenjet impellors . Det är en modifiering av det kombinerade dieselelektriska och gasframdrivningssystemet för fartyg som eliminerar behovet av kopplingar och minskar eller eliminerar behovet av växellådor genom att använda elektrisk transmission i stället för mekanisk transmission av energi, så det är en serie hybrid elektrisk framdrivning, istället för parallellt .
Integrerat system
Att eliminera den mekaniska förbindelsen mellan motorerna och framdrivningen har flera fördelar, inklusive ökad frihet att placera motorerna, akustisk frikoppling av motorerna från skrovet vilket gör fartyget mindre bullrigt och en minskning av vikt och volym. Att minska den akustiska signaturen är särskilt viktigt för marinfartyg som vill undvika upptäckt och för kryssningsfartyg som vill ge passagerarna en trevlig resa, men är mindre fördelaktigt för lastfartyg . Eftersom fartyg kräver elektricitet även när de inte är på gång, minskar antalet motorer som behövs jämfört med mer traditionella arrangemang där en motormotor ger el och en annan motormotor ger framdrivning, vilket minskar kapitalkostnader och underhållskostnader.
Ett typiskt integrerat framdrivningsarrangemang på större (t.ex. kryssningsfartyg) och marinfartyg inkluderar både dieselgeneratorer och gasturbiner. På mindre fartyg (som utgör majoriteten av IEP-fartyg) är motorerna vanligtvis bara diesel. Fördelarna med gasturbiner inkluderar mycket lägre vikt. och mindre storlek än dieslar med liknande kraft och mycket mindre buller och vibrationer , men de är effektiva endast vid eller nära maximal effekt. Dieselgeneratorer har fördelen med hög effektivitet över ett stort antal effektnivåer. Att använda dem i kombination möjliggör fördelarna med ett komplett utbud av driftseffektivitet, ett tyst driftsätt med låg vibration och en viss minskning av vikt och volym i förhållande till enbart diesel-arrangemang. I marinfartyg används en pool av dieselgeneratorer vanligtvis för att ge en baslast och tillräckligt med kraft för att uppnå kryssningshastighet. Gasturbinerna används för att ge toppeffekt för högre hastigheter och kan krävas för att driva vapensystem med höga effektbehov. På passagerarfartyg används en eller flera gasturbiner för snabbkryssning. Dieslarna ger pålitlig redundans och en effektiv elkälla när de befinner sig i hamn, ankar eller driver.
Ett dieselelektriskt system är ett integrerat framdrivningssystem där inga gasturbiner används och alla motorer är diesel.
Ett turbinelektriskt system är också möjligt med gasturbingeneratorer. Vissa båtar använder endast gasturbiner för integrerad elektrisk framdrift utan dieselmotorer. Om elektrisk framdrivning används via elmotor på axeln, eller integreras i huvudreduktionsväxeln som driver axeln, realiseras större tillgänglig effekt snabbare än med dieslar. Dessutom kan ett drivmotordrivsystem med permanentmagnet på axeln som också använder gasturbin Prime Movers på huvudreduktionsväxeln också tillhandahålla elektricitet när det drivs av Prime Movers. Elmotorerna med permanentmagnet på axeln ger framdrivning vid lägre hastigheter via inbyggd elektrisk turbin eller diesel, med betydande bränslebesparingar. Om en flottanvändning analyseras analyseras betydande logistiska fördelar över tiden. Jämfört med diesel ökar det flexibilitet, mångsidighet och effektivitet, med förmågan att omvandla för att ge framdrivning eller elektrisk kraft snabbare, vilket någonsin situationen kräver.
Minska föroreningar
I Norge används gaselektrisk hybridframdrivning på en flotta med helelektriska och plug-in hybridfärjor som korsar fjordar. Dessa fartyg kan klara 17-18 knop och reducerar den totala NO x med 8 000 ton per år och CO 2 -utsläppen med 300 000 ton per år. Genom att spara en miljon liter diesel per år per färja laddar färjorna sina batterier över natten och fyller på dem från strandkraft vid varje anlöpshamn.
Lista över IEP-fartyg
- Typ 45 förstörare ( Royal Navy )
- Zumwalt- klassförstörare ( US Navy )
- RMS Queen Mary 2 ( Cunard Line )
- Lewis och Clark -klass torr lastfartyg (US Navy)
- Queen Elizabeth- klass hangarfartyg (Royal Navy)
- Juan Carlos I LHD (spanska marinen)
- Canberra- klass LHD (Royal Australian Navy)
- Shirase ( Japan Maritime Self-Defense Force )
- Nichinan-klass oceanografisk undersökningsfartyg ( Japan Maritime Self Defense Force )
- Shounan-klass oceanografisk undersökningsfartyg ( Japan Maritime Self Defense Force )
- Leeuwin-klass hydrografiskt fartyg ( Royal Australian Navy )