70,000噸級LNG運輸船Abuja號采用具有全球領先交流驅動技術的Vacon 800kW變頻器,大大增強了其操控性能,尤其是在船只靠港的過程中。該驅動裝置由船舶動力專家Wartsila Automation安裝并調試,用于艏側推器的驅動。采用該新型驅動系統(tǒng)控制的艏側推器可在任何需要的時候啟動,甚至可在短時間內(nèi)啟動以進行維護操作,且無需啟動主渦輪機,這對船東而言,具有極高的現(xiàn)實價值。
艏側推器大大增強了大型船只的機動性,但是在過去,只有啟動船只的主發(fā)電機才能帶動艏側推器的800kW電機。同時,艏側推器對船只的電網(wǎng)而言,是一個巨大的電氣負載,且遠離船只的主配電盤,因而其啟動將造成船上電網(wǎng)電壓的顯著壓降。同時,要啟動推進器,必將對主發(fā)電機與渦輪機組形成巨大的機械負載壓力,進而增加軸承及機械部件的磨損。
實際上,船只備用發(fā)電機的輸出功率足以帶動艏側推器電機,但這些發(fā)電機還不足以供應電機起動時所需的高起動電流。傳統(tǒng)的電機起動裝置為機電式星三角啟動器,其勵磁起始涌流約為電機正常運行電流的300%,同時,在星三角轉換過程中還會產(chǎn)生較高的電流峰值。
變頻調速驅動技術可在電機起動過程中實現(xiàn)更高的可控性,并將勵磁起始涌流抑制在略大于電機正常運行電流的水平。針對Abuja號的應用需求,Vacon向Wartsila Automation提供了性價比極高的800kW變頻驅動解決方案,該方案具有精確的同步驅動功能,并可在艏側推器電機全速運轉時實現(xiàn)旁路功能。
Abuja號的艏側推器采用兩臺同軸安裝的電機,變頻裝置為其中之一提供加速控制,如此一來,最大電流需求亦不會超過電機正常運行電流的110%,即處于船只備用發(fā)電機的能力范圍內(nèi)。
電機全速運轉時,驅動器上的同步設備將關閉接觸器,將電機繞過變頻驅動裝置而直接連接至主電源。這種配置意味著驅動器只在短時間內(nèi)使用,無需施加特別冷卻措施。
艏側推器由一部電機驅動時,第二部電機亦可直接接至電源。由于此電機與第一部電機采用同軸安裝,并已接近全速運轉,故其切換操作只會產(chǎn)生很小的電流峰值。