Испытание морских силовых двигателей: Кривые пропеллера, Непрерывная работа & Стандарты классификации

Почему морским тяговым двигателям нужен собственный протокол испытаний

Морские силовые установки — одна из отраслей. Платформы EconoTest созданы для работы наряду с автомобильной промышленностью., аэрокосмический, и железнодорожный транспорт — за последние несколько лет решительно перешел к электрическим и гибридно-электрическим трансмиссиям., от портовых буксиров и паромов до морских вспомогательных судов. Но морской двигатель работает в условиях нагрузки и окружающей среды, которые не воспроизводятся при испытаниях автомобильных или промышленных двигателей.: непрерывная работа с высоким крутящим моментом на низкой скорости в зависимости от кривой нагрузки гребного винта, термические и коррозионные условия, прилегающие к соленой воде, требования к сертификации классификационного общества (ДНВ, АБС, Регистр Ллойда, среди прочего) что типовые испытания в автомобильном стиле не охватывают.

Что отличает испытания морских силовых установок

• Кривая нагрузки гребного винта, не ездовой цикл: Требуемый крутящий момент гребного винта масштабируется примерно пропорционально квадрату скорости — что сильно отличается от схемы крутящего момента при остановке и запуске автомобильного цикла — и испытательный стенд должен точно имитировать эту квадратичную кривую нагрузки во всем диапазоне скоростей., не просто применять постоянный крутящий момент или дорожный цикл
• Непрерывный режим работы при высокой плотности крутящего момента: В отличие от автомобильных двигателей, которые испытывают переменную нагрузку, Морские тяговые двигатели часто непрерывно работают с крутящим моментом, близким к номинальному, в течение нескольких часов или дней. (транзит, дежурство на месте), делая устойчивую тепловую производительность доминирующей проблемой проверки, а не пиковой/переходной характеристикой
• Соответствие классификационному обществу: Сертификация DNV, АБС, Регистр Ллойда, или аналогичные правила требуют определенных последовательностей типовых испытаний. (шаги загрузки, перегрузка, изоляция, вибрация) которые отличаются от стандартов МЭК/автомобильных двигателей и должны быть задокументированы в формате, ожидаемом классификационным обществом.
• Вал генератора / Конфигурации ВОМ: Гибридные морские системы часто используют одну и ту же машину в качестве маршевого двигателя и генератора. (отбор мощности), требование, чтобы испытательный стенд подтвердил двунаправленную работу как в качестве приводной нагрузки, так и в качестве источника возбуждения

Основные объекты испытаний для морских тяговых двигателей

1. Испытание нагрузки на кривую гребного винта

Динамометр применяет профиль крутящего момента, пропорциональный квадрату скорости. (или кривая гребного винта для конкретного судна, если таковая имеется.), проверка того, что двигатель обеспечивает номинальный крутящий момент и эффективность во всем рабочем диапазоне при этой реальной нагрузке., это не обычный цикл с постоянным крутящим моментом или автомобильный цикл.

Ключевые показатели: Точность крутящего момента против. уставка кривой пропеллера, эффективность в точках круизной/транзитной/маневренной нагрузки.

2. Непрерывная тепловая проверка

Продолжительные пробежки (много часов) при номинальном продолжительном крутящем моменте установите реальные температуры теплового равновесия для обмоток и подшипников — испытание, которое наиболее важно для машины, которая может непрерывно работать в течение нескольких дней в море., в отличие от краткого снимка пиковой нагрузки.

Ключевые показатели: Установившаяся температура обмотки при номинальном продолжительном крутящем моменте, время достижения теплового равновесия, предел до предела класса изоляции.

3. Реакция на перегрузку и аварийную остановку

Судовые двигатели должны выдерживать определенные условия перегрузки. (тяжелое море, маневрирование) и, для многих классов судов, последовательность аварийной остановки/реверса — быстрая команда полного обратного крутящего момента — без повреждений. Стенд применяет их в виде дискретных последовательностей испытаний, при этом крутящий момент и ток контролируются в соответствии с ограничениями классификационного общества..

Ключевые показатели: Крутящий момент перегрузки выдерживается в течение заданного времени, время разворота аварийной остановки и пиковый ток.

4. Вал Генератора / Двунаправленное тестирование ВОМ

Для гибридных систем, использующих машину как двигатель и генератор., стенд проверяет плавный переход между режимами двигателя и генерации., с качеством электроэнергии (Напряжение, стабильность частоты) проверен в режиме генератора на соответствие требованиям электрической системы судна.

Ключевые показатели: Время перехода между режимами, качество вырабатываемой электроэнергии (КНИ, регулирование напряжения) шаги под нагрузкой.

5. Вибрация и структурный шум

Испытание на вибрацию в соответствии с ограничениями классификационного общества (и, для пассажирских или военных судов, более строгие требования к корпусному шуму) проверяет, что двигатель не вызывает чрезмерной вибрации или акустической сигнатуры, передаваемой корпусом — требование сертификации, не имеющее автомобильного эквивалента.

Ключевые показатели: Скорость вибрации/ускорение по сравнению с. предельные кривые классификационного общества, доминирующие частотные компоненты.

Что это означает для выбора испытательного стенда

Программа испытаний морских тяговых двигателей требует четырехквадрантного динамометра, способного воспроизводить нагрузку по кривой гребного винта. (не только постоянный крутящий момент или автомобильные циклы), устойчивая непрерывная производительность при многочасовых термических работах, и возможность запуска определенных последовательностей перегрузки/аварийной остановки — та же базовая четырехквадрантная регенеративная архитектура, которая используется при тестировании электромобилей EconoTest и промышленных двигателей., сконфигурирован для непрерывной работы морских судов и требований классификационного общества.

Если ваша команда проверяет морские гребные двигатели на соответствие требованиям классификационного общества, поговорите с нашей командой инженеров о настройке испытательного стенда под ваш конкретный класс судна и режим работы.