Forschungsbericht 2007



Anlauf großer Asynchronmotoren in Schiffsbordnetzen

Institut: Elektrische Energiesysteme und Automation
Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. Günter Ackermann
Stellvertretende Projektleitung: Dipl.-Ing. Nick Raabe
Projektnummer: E.6-09.122
Laufzeit: 25.04.2005 - 25.07.2009
Finanzierung: Industrie


 

Direkt an das Schiffsbordnetz angeschlossene Drehstromasynchronmotoren mit Käfigläufer sind auch bei Leistungen von mehreren MW, z. B. für Kompressoren oder Propeller, robuste und relativ kostengünstige Antriebe. Im Betrieb sind diese Motoren im Bordnetz unproblematisch. Alleine das Starten des Motors bedeutet eine erhebliche Beanspruchung für den Motor selbst, aber auch für das Bordnetz, die Generatoren und die Antriebsmaschinen der Generatoren. Die Ursache liegt darin, dass der Asynchronmotor beim Start den aufgenommenen Strom und die aufgenommene Leistung nur schlecht in Drehmoment umsetzen kann. Bei allen technisch verfügbaren Anlassverfahren wird immer ein Kompromiss gesucht, zwischen der Forderung nach einem hohen Anlaufdrehmoment, einem niedrigen Anlaufstrom und niedriger aufgenommener elektrischer Leistung. Während die Leistung hauptsächlich die Antriebsmaschine belastet, bewirkt der Strom einen Spannungseinbruch im Bordnetz und eine Erwärmung des Motors und der Generatoren. Bei elektronischen Anlassgeräten (Sanftstarter) ergibt sich außerdem im Schiffsbordnetz während der Startphase ein erheblicher Oberschwingungsgehalt. Die vielfältigen Verbindungen erfordern zur Auslegung der Anlage die Simulation des gesamten Systems. Wegen der sehr unterschiedlichen Größe der vorkommenden Zeitkonstanten muss für eine numerische Simulation das zugrunde liegende Gesamtmodell der Anlage an die jeweilige Fragestellung angepasst werden.In dem aktuellen Projekt werden verschiedene Varianten zum Anlassen eines Propellerantriebs eines Schiffes untersucht.

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