Dieselelektrisch bedrijf
Van Wikipedia
Een dieselelektrisch bedrijf staat voor een overbrenging waarbij een dieselmotor een generator aandrijft, waarbij de opgewekte elektriciteit wordt gebruikt om een of meerdere elektromotor aan te drijven. Deze elektromotoren drijven vervolgens wielen of een schroeven aan. Dit kan diverse voordelen hebben en wordt toegepast bij schepen, treinen en auto's.
Inhoud |
[bewerk] Schepen
Het eerste schip dat was uitgerust met dieselelektrische voortstuwing, was de Russische tanker Vandal uit 1903.[1] Deze was uitgerust met drie schroeven en voer op de Volga en de Kaspische Zee. Hiermee werd het probleem opgelost dat in die tijd motoren die direct de schroefas aandreven, hun draairichting niet konden omkeren. Aangezien de gebruikte gelijkstroommotoren 100% koppel hadden vanaf nul omwentelingen, werd dit concept al gauw gebruikt voor locomotieven.
Toen er omkeerbare dieselmotoren werden ontwikkeld, werd dieselelektrische voortstuwing minder populair. Maar onder meer doordat het maximale koppel over het hele toerenbereik beschikbaar was, werd het al gauw toegepast door sleepboten. Er werden hiervoor gelijkstroommotoren gebruikt. Ook voor ijsbrekers was dit ideaal. Voor andere scheepstypes bood het ook voordelen, zodat er na verloop van tijd ook passagiersschepen, onderzeeërs, onderzoeksvaartuigen, kabelleggers en schepen in de offshore mee werden uitgerust.
De benodigde vermogens werden steeds groter en het gebruik van gelijkstroom zorgde ervoor dat de machines te groot werden. Door de ontwikkelingen in de vermogenselektronica werd het mogelijk om gebruik te maken van draaistroommotoren. Sindsdien is het aantal schepen dat is uitgerust met dieselelektrisch voortstuwing enorm toegenomen. De trendsetter voor cruiseschepen was de Queen Elizabeth 2, waarvan in 1986 de stoomturbines werden verwijderd, om plaats te maken voor negen MAN dieselmotoren.
Vrijwel alle cruiseschepen zijn tegenwoordig dieselelektrisch - vaak in combinatie met azimuth thrusters - evenals shuttletankers, half-afzinkbare schepen, amfibische transportschepen en boorschepen. Vrijwel alle schepen die zijn uitgerust met dynamic positioning zijn ten minste deels dieselelektrisch.
Om de frequentie van de wisselstroom die van de generator afkomt direct of indirect om te vormen naar een frequentie die geschikt is om de schroef mee aan te drijven, worden meerdere systemen gebruikt:
- De cycloconverter
- De synchroconverter
[bewerk] Voordelen
- Flexibiliteit in plaatsing dieselmotor (niet gebonden aan schroefas)
- Constant groot koppel
- Mogelijkheid tot zeer langzaam draaien
- Bij deelbelasting kan een generator afgeschakeld worden, waardoor de resterende generatoren in het vermogensgebied komen met het hoogste rendement
[bewerk] Nadelen
- Hoge kosten bij nieuwbouw
- Hoger brandstofverbruik bij volbelasting dan een langzaamlopende tweeslag dieselmotor
[bewerk] Treinen
De dieselelektrische motor werkt met een viertakt- dieselmotor. Versnellingen zijn hier niet nodig, omdat het geen invloed heeft op de stroom die de generator dan levert. Het zal zelfs afnemen. Door het toerental van de dieselmotor op te voeren, gaat de stroomgenerator sneller ronddraaien, waardoor er meer stroom wordt opgewekt. De stroom wordt vervoerd naar wisselstroom serie elektromotoren. Deze motoren zijn zó onnoemelijk sterk dat ze op hol slaan als ze geen weerstand voelen. Deze motoren zijn sterk genoeg om een hele goederentrein in beweging te zetten.
Een voorbeeld van een dieselelektrische lokomotief is de DE 6400 die in Nederland veel gebruikt wordt.
[bewerk] Auto's, vrachtwagens
Hybride auto's kunnen gebruikmaken van een elektriciteit opwekkende dieselmotor, waarmee het dus dieselelektrische auto's worden. Hierbij gaat het vooral om het brandstofverbruik omlaag te brengen.
Dieselelektrische aandrijving is ook toegepast bij militaire voertuigen, zoals tanks. Een voorbeeld hiervan is de onsuccesvolle Maus tank. Tegenwoordig maakt geen enkele tank hier meer gebruik van, maar er wordt wel vaak gebruikgemaakt van diesel- of turbineaangedreven elektromotoren om de koepel of kanon aan te drijven.
Meer succes had de dieselelektrische aandrijving op de civiele markt: grote dumptrucks als de Liebherr T282b of de LeTourneau L-2350 shovel worden op deze manier aangedreven. Ook NASA's gigantische Crawler-Transporters zijn dieselelektrisch.
