Гибридная морская силовая установка & Вал Генератора (ВОМ/ПТИ) Тестирование на декарбонизацию IMO

Почему испытания валогенераторов и гибридных силовых установок становятся актуальными

График декарбонизации судоходства только что получил жесткий срок. Глобальные меры ИМО — новый топливный стандарт плюс глобальный механизм ценообразования на выбросы углерода для крупных океанских судов — были одобрены для крупных океанских судов выше 5,000 валовая вместимость, корабли, ответственные за примерно 85% выбросов CO2 от международных перевозок, со вступлением в силу с 2027 и налог на выбросы углерода вступит в силу с 2028. Этот график вынуждает судовладельцев оценивать все доступные рычаги эффективности., и интеграция валогенератора — в сочетании с альтернативными видами топлива — является одним из наиболее доступных для немедленного развертывания: исследования показывают, что интеграция валогенератора может снизить общий расход топлива примерно на 0,1.–0.5 тонн в сутки в зависимости от нагрузки и типа топлива, что приводит к значительной годовой экономии на судне, при этом наибольший выигрыш наблюдается при сочетании с альтернативными видами топлива, такими как метанол.. Для операторов испытательных стендов, это смещает часть спроса на испытания морских силовых установок с проверки чисто механической трансмиссии на проверку электрических машин и силовой электроники, интегрированных в одну и ту же силовую установку..

Что делает вал генератора / Испытания гибридной силовой установки разные

• Отбор мощности и отбор мощности (ВОМ/ПТИ) двойственность: та же электрическая машина должна быть проверена как генератор (с приводом от главного двигателя, питание судовых электрических нагрузок) и как мотор (с электрическим приводом для обеспечения движения), часто переключаются между режимами в течение одного рейса.
• Механическое соединение с главным гребным валом: в отличие от автономного морского генератора, валогенераторы механически соединены с главной энергетической установкой, поэтому необходимо охарактеризовать крутильно-вибрационное взаимодействие между генератором и системой валов., не только электрическая машина в изоляции.
• Взаимодействие многотопливного главного двигателя: поскольку суда переходят на альтернативное топливо (метанол, аммиак, СПГ) наряду с валогенераторными системами, поведение электрической машины при зависимых от топлива характеристиках скорости и крутящего момента главного двигателя требует отдельной проверки для каждого типа топлива.
• Электроэнергия сетевого качества для корабельных систем: мощность, подаваемая в режиме генератора, должна соответствовать тем же требованиям по стабильности частоты и напряжения, что и специальный корабельный генератор., хотя он едет на гребном валу с изменением скорости.

Основные тестовые задания

1. Качество электроэнергии в режиме генератора отбора мощности

Подтверждает стабильность напряжения и частоты мощности, подаваемой в судовые электрические системы, когда машина приводится в движение главным двигателем в нормальном диапазоне скоростей..

Ключевые показатели: точность регулирования напряжения/частоты, полное гармоническое искажение, качество мощности при изменении частоты вращения главного двигателя.

2. Производительность режима PTI Motor-Assist

Проверяет передачу крутящего момента и реакцию, когда машина работает в режиме двигателя., обеспечение помощи при движении или возможность маневрирования на низкой скорости только с помощью электропривода.

Ключевые показатели: помогает повысить точность крутящего момента, время реакции на команды питания, эффективность в моторном режиме.

3. Поведение при смене режима

Проверяется переход между режимами работы ВОМ и ВОМ на плавность и отсутствие возмущений крутящего момента на гребном валу..

Ключевые показатели: время перехода, величина возмущения крутящего момента во время переключения, реакция системы управления.

4. Крутильная вибрация и взаимодействие валов

Характеризует крутильную вибрацию, передаваемую между валогенератором и главным гребным валом во всем диапазоне рабочих скоростей..

Ключевые показатели: амплитуда крутильных колебаний по порядку, идентификация критической скорости, поведение демпфирования.

5. Взаимодействие скорости и крутящего момента в зависимости от топлива

Для судов, работающих на альтернативных видах топлива, проверяет поведение валогенератора в зависимости от скорости и крутящего момента главного двигателя, характерных для каждого типа топлива.

Ключевые показатели: Стабильность выходной мощности генератора в зависимости от профиля частоты вращения двигателя, разница в эффективности между конфигурациями топлива.

6. Проверка эффективности и экономии топлива

Выполняет репрезентативные профили нагрузки во время рейса для количественной оценки фактической экономии топлива, обеспечиваемой системой валогенератора, по сравнению с базовым уровнем без нее..

Ключевые показатели: дельта расхода топлива (тонн/день), повышение эффективности в зависимости от профиля нагрузки, учет энергии, значимый для окупаемости.

Что это означает для выбора испытательного стенда

Испытания валогенератора и гибридной морской силовой установки требуют испытательного стенда, который мог бы приводить в движение электрическую машину в двух направлениях. — как нагрузка (имитация режима генератора ВОМ относительно привода главного двигателя) и источник (имитация режима помощи двигателю PTI) — в сочетании с приборами контроля качества электроэнергии, способными проверять электрическую мощность судового уровня и возможность измерения крутильных моментов, чтобы уловить взаимодействие вала и поезда, которое никогда не увидит автономный испытательный стенд генератора.. Учитывая сроки соблюдения требований IMO, наступающие в 2027 году.–2028, судостроители и поставщики оборудования, оценивающие модернизацию гибридных силовых установок или программы нового строительства, имеют суженное окно для проверки проектов.. Если вы указываете испытательную мощность для валогенератора или гибридных морских силовых установок, поговорите с нашей командой инженеров о конфигурациях двунаправленных динамометров, подходящих для проверки PTO/PTI.