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Modelli per la simulazione di azionamenti elettrici di propulsione e sistemi di generazione navali
Aizza, Marco
2013-03-13
Abstract
La propulsione elettrica navale è una soluzione che riscuote notevole interesse per le navi di nuova generazione. La sua versatilità permette di ottimizzare gli spazi ed i pesi del sistema elettrico di propulsione. Questo sistema garantisce una riduzione dei consumi specifici del motore primo che, al variare della velocità di rotazione dell’elica connessa alla macchina elettrica, lavora costantemente alla velocità nominale, dove i consumi sono ottimizzati. Il presente elaborato si pone come obiettivo lo studio di un sistema di propulsione ibrida, composto da una turbina a gas e due azionamenti elettrici, installato su navi militari di nuova concezione. Il sistema è in grado di funzionare anche come generatore asse.
Lo studio si focalizzerà principalmente sugli azionamenti elettrici del sistema di propulsione e sulla loro interazione con il sistema elettrico integrato di bordo.
L’obiettivo principale è quello di realizzare un simulatore dettagliato dell’azionamento elettrico di propulsione, permettendo di studiare il funzionamento dello stesso in regime stazionario e in regime dinamico. Viene quindi eseguita una modellizzazione matematica dettagliata dell’azionamento di propulsione oggetto di studio, dalla macchina elettrica ai convertitori di propulsione.
Lo studio è condotto allo scopo di ottenere informazioni riguardanti il comportamento dell’azionamento, in determinate condizioni di funzionamento, e gli effetti da esso causati sulla rete elettrica di bordo.
Viene poi descritto il modello del sistema funzionante in modalità di “generatore asse”, dalla trattazione fatta sul sistema di propulsione, effettuando una validazione del relativo simulatore implementato, attraverso la comparazione tra i risultati ottenuti e le prove di collaudo fornite dai produttori del sistema oggetto di studio.
Viene infine trattato uno degli argomenti più promettenti nell’ambito della propulsione elettrica navale, il sistema di distribuzione in media tensione continua (MVDC). Il sistema MVDC è una soluzione che riscuote notevole interesse nell’ambito delle “all-electric ship” di nuova generazione, grazie ai vantaggi offerti in termini di riduzione di pesi e dimensioni del sistema di generazione e di consumo di energia.
Insegnamento
Publisher
Università degli studi di Trieste
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it
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