F. Oberhokamp
Die wesentlichen Gründe für den Einsatz von elektrischen Schiffsantriebssystemen sind: – Umweltbedingte Überlegungen. – Die Reduktion der Energiekosten gewinnt an Bedeu- tung. – Die technologische Entwicklung ermöglicht neue nergiesysteme mit einer beliebigen Kombinationen von Dieselmotoren, Gasturbinen und Brennstoff-zellen. Die Entwicklung neuer komplexer Maschinenanlagen solle sorgfältig mit den entsprechenden theoretischen Methoden zur Analyse von Effizienz, Sicherheit und Zuverlässigkeit geschehen. Es interessiert nicht nur das stationäre Verhalten bei extremen Situationen, sondern auch die Berechnung des dynamischen Verhaltens des Gesamtsystems einschließlich Regelung und Energiemanagement. Zum Entwurf von neuen Systemen ist es ein Vorteil, dass man Systeme mit ansteigender Komplexität berechnen kann, die Fähigkeit besitzt, Modelle und Methoden einfach zu kombinieren, damit grundlegender Zusammenhänge, Eigenschaften und Beschränkungen des Gesamtsystemverhaltens dargestellt werden. Zur Entwicklung von neuen Maschinensystemen ist der Einsatz von Komponentenmodellen mit unterschiedlichen Modellierungs-tiefen wichtig. Die im Vortrag dargestellten Beispiele werden mit der model-basierten Simulationsumgebung Matlab / Simulink berechnet und konzentrieren sich auf ein teilelektrisches Schiffsantriebssystem.
The driving forces behind the change toward electric ship propulsion systems are mainly: – Environmental considerations. – Energy cost reduction becomes more important. – Technology development allows new power plants with any combination of diesel engines, gas turbines and fuels cells. Developing new complex machinery systems should be carefully analyzed using relevant theoretical methods for performance, safety and reliability. The types of interesting and in the future required methods for analysis are not only to optimize steady state performance, but also to include analysis of dynamic behaviour in extreme operational cases for the total system including control and energy management systems. To be able to analyze increasingly more complex systems of interest, the ability to easily combine models and methods to develop more fundamental insight into the total systems behaviour, its characteristics and limita-tions will be an advantage in design of new systems. Developing component models at different levels of complexity is important to develop the next generation of marine machinery systems. The examples shown in this lecture will be calculated by means of the model based design tool Matlab / Simulink and focus on a part-electric ship propulsion system.