Ead Pro 01 Unidade 1

50
MARINHA DO BRASIL DIRETORIA DE PORTOS E COSTAS ENSINO PROFISSIONAL MARÍTIMO MÁQUINAS E SISTEMAS DE PROPULSÃO – PRO 01– UNIDADE DE ESTUDO AUTÔNOMO 2ª.edição Rio de Janeiro 2010

Transcript of Ead Pro 01 Unidade 1

  • MARINHA DO BRASIL DIRETORIA DE PORTOS E COSTAS ENSINO PROFISSIONAL MARTIMO

    MQUINAS E SISTEMAS DE PROPULSO PRO 01

    UNIDADE DE ESTUDO AUTNOMO

    2.edio Rio de Janeiro

    2010

  • 2008 direitos reservados Diretoria de Portos e Costas Autores: Professor Alexandre de Oliveira Gomes Professor Gabriel de Andrade Galindo Reviso Pedaggica: Maria Elisa Dutra Costa Reviso Ortogrfica: Professor Luiz Fernando da Silva Diagramao: Maria da Conceio de Sousa Lima Martins Capa: Edvaldo Ferreira de Sousa Filho Renato Luiz Alves da Conceio Coordenao Geral: CMG (MSc) Luciano Filgueiras da Silva ______ exemplares Diretoria de Portos e Costas Rua Tefilo Otoni, no 4 Centro Rio de Janeiro, RJ 20090-070 http://www.dpc.mar.mil.br [email protected]

    Depsito legal na Biblioteca Nacional conforme Decreto no 1825, de 20 de dezembro de 1907.

    IMPRESSO NO BRASIL / PRINTED IN BRAZIL

    2

  • 3 PRO 01

    SS UU MM RR II OO

    AAPPRREESSEENNTTAAOO ............................................................................................................... 7 MMEETTOODDOOLLOOGGIIAA Como usar o mdulo .......................................................................... 9 UUNNIIDDAADDEE 11 SS ii ss tteemmaass ddee PPrrooppuullssoo ppaarraa nnaavv iiooss ........................................ 13

    1.1 O histrico da evoluo da Propulso eltrica ..................................................... 16 1.2 Definies dos tipos de propulso eltrica ........................................................... 19 1.3 Os tipos de motores de propulso eltrica ........................................................... 27 1.4 Propulso por PODS ............................................................................................ 28 1.5 O sistema Schottel ............................................................................................... 35 1.6 A propulso eltrica com retificao e inverso no Brasil ................................... 38 1.7 O uso dos Thrusters ............................................................................................ 40 1.8 O distribuidor de carga ........................................................................................ 41 1.9 O hlice de passo controlvel .............................................................................. 43 1.10 Gerador de eixo ................................................................................................... 45 1.11 Balano eltrico ................................................................................................... 46 Teste de Auto-Avaliao da Unidade 1 .............................................................................. 48 Chave de Respostas das Tarefas e do Teste de Auto-Avaliao da Unidade 1 ................. 49 UUNNIIDDAADDEE 22 SS iiss tteemmaa ddee PPrrooppuu llssoo aa MMoottoorr DDiieessee ll .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 51

    2.1 Principais termos tcnicos aplicados aos motores diesel ................................... 52 2.2 Classificao dos motores diesel ........................................................................ 60 2.3 O funcionamento do motor diesel a 4 tempos .................................................. 63 2.4 O funcionamento do motor diesel a 2 tempos ................................................... 65 2.5 As caractersticas dos componentes fixos e mveis dos motores diesel ............ 68 2.6 O objetivo da distribuio no motor diesel.................................................................... 73 2.7 Os tipos de transmisso mais encontrados ......................................................... 77 2.8 A utilizao das marcaes existentes nos volantes dos motores diesel ........... 79 2.9 O ngulo de calagem e a ordem de queima ....................................................... 81 2.10 Clculo do ngulo de calagem e de bancada para motores diesel em V ......... 85 2.11 As melhores ordens de queima para motores em linha e em V ........................... 88 2.12 A anlise de diagramas e puras de motores diesel ........................................... 89 2.13 As finalidades principal e secundria do sistema de lubrificao ......................... 93

  • 4

    2.14 Os tipos de lubrificao existentes nos motores diesel martimos ....................... 95 2.15 A explicao do ciclo de operao dos sistemas de lubrificao dos motores

    auxiliares (MCA) e propulsor (MCP) .................................................................... 99 2.16 Os procedimentos de manuteno executados no sistema de lubrificao dos

    motores diesel martimos ..................................................................................... 102 2.17 O funcionamento do lubrificador mecnico .......................................................... 103 2.18 A lubrificao das cruzetas dos MCPs ............................................................... 105 2.19 As principais anormalidades do sistema de lubrificao e a maneira de

    solucion-las ....................................................................................................... 106 2.20 A necessidade de arrefecer os motores diesel ................................................... 109 2.21 Os principais agentes arrefecedores ................................................................... 110 2.22 Os componentes do sistema de resfriamento dos motores Diesel....................... 111 2.23 O funcionamento do sistema de gua de resfriamento dos motores auxiliares

    (MCAs) e do propulsor (MCP).............................................................................. 115 2.24 Os tipos de arrefecimento usuais da coroa do mbolo ........................................ 116 2.25 As principais anormalidades do sistema de arrefecimento e a maneira de

    solucion-las ........................................................................................................ 118 2.26 Os procedimentos de manuteno efetuados nos componentes do sistema de

    resfriamento dos MCAs e dos MCPs ................................................................... 120 2.27 O sistema de combustvel de um motor diesel .................................................... 121 2.28 O funcionamento do sistema de transferncia de leo combustvel ................... 124 2.29 O funcionamento do sistema de purificao e de clarificao de leo

    combustvel ......................................................................................................... 126 2.30 Os tipos mais usuais de injeo de combustvel ................................................. 129 2.31 O funcionamento do sistema de injeo de combustvel ..................................... 130 2.32 Os componentes da bomba de injeo ............................................................... 131 2.33 O princpio de funcionamento de uma bomba de injeo .................................... 134 2.34 Como isolar uma bomba de injeo .................................................................... 136 2.35 A finalidade da pulverizao do combustvel ....................................................... 138 2.36 Os componentes de uma vlvula de injeo ....................................................... 138 2.37 O funcionamento de uma vlvula de injeo ....................................................... 141 2.38 Os testes que so feitos numa vlvula de injeo ............................................... 142 2.39 Os mtodos utilizados na calagem de uma bomba de injeo no motor diesel ... 145 2.40 O resfriamento de uma vlvula de injeo ........................................................... 150 2.41 Os cuidados a serem tomados com o sistema de injeo ................................... 152 2.42 A queima do combustvel nos cilindros do motor ................................................. 152 2.43 O funcionamento do sistema VIT (Variable Injection Timing) ou ponto de

    injeo varivel ................................................................................................... 153 2.44 Funcionamento de um sistema de injeo eletrnica para motores diesel .......... 156 2.45 As vantagens da superalimentao .................................................................. 160 2.46 O sistema de ar de lavagem e a superalimentao ............................................. 163 2.47 Os mtodos utilizados na limpeza do turbocompressor ...................................... 165 2.48 O funcionamento dos sistemas de partida utilizados em motores diesel ............ 167

  • 5 PRO 01

    2.49 O sistema de segurana do MCP ..................................................................... 173 2.50 Preparando para colocar o MCP em funcionamento ......................................... 175 2.51 Os cuidados bsicos necessrios durante o funcionamento do motor diesel ...... 178 2.52 As diversas variveis que influenciam no funcionamento do motor diesel .......... 180 2.53 A finalidade da regulagem da velocidade do motor diesel .................................. 181 2.54 Os principais tipos de regulador de velocidade para motores diesel ................... 182 2.55 O motor diesel reversvel e o motor diesel irreversvel ........................................ 190 2.56 O processo de reverso de marcha ..................................................................... 191 2.57 Os tipos de manuteno usuais do motor diesel .................................................. 193 2.58 A manuteno planejada de um motor diesel ...................................................... 196 Chave de Respostas das Tarefas e dos Testes de Auto-Avaliao da Unidade 2................ 201 UUNNIIDDAADDEE 33 SS iiss tteemmaa ddee PPrrooppuu llssoo ddaa TTuurrbb iinnaa aa VVaappoorr ............................. 211

    3.1 Histrico da evoluo das turbinas........................................................................ 211 3.2 Definio do que turbina a vapor ..................................................................... 213 3.3 Vantagens da turbina a vapor em relao ao motor Diesel ................................. 213 3.4 Principais partes de uma turbina a vapor ............................................................ 214 3.5 Classificao das turbinas a vapor, de acordo com o princpio de

    funcionamento, a direo de fluxo e o arranjo dos estgios ................................ 218 3.6 Preparao e funcionamento de um sistema de propulso de turbina a vapor ... 224 3.7 Ciclos de operao ............................................................................................... 230 3.8 Anlises dos componentes de um sistema de vapor superaquecido ................... 233 3.9 Sistemas de Proteo .......................................................................................... 235 3.10 Funcionamento da engrenagem redutora na instalao ...................................... 239 3.11 Mancais de uma turbina a vapor .......................................................................... 240 3.12 Engaxetamento .................................................................................................. 243 3.13 Operaes de rotina para atender as condies de mquina dispensada .......... 246 Teste de Auto-Avaliao da Unidade 3 ............................................................................... 250 Chave de Respostas das Tarefas e do Teste de Auto-Avaliao da Unidade 3 ................ 251 UUNNIIDDAADDEE 44 SS iiss tteemmaa ddee PPrrooppuu llssoo ddaa TTuurrbb iinnaa aa ggss ................................ 255

    4.1 Conhecer o ciclo bsico da turbina a gs .......................................................... 256 4.2 Identificar as transformaes termodinmicas .................................................... 260 4.3 Conhecer os diferentes sistemas da turbina a gs ............................................. 263 4.4 Identificar a descrio dos componentes bsicos das turbinas a gs ................. 277 4.5 Conhecer o procedimento de partida da turbina a gs ........................................ 280 4.6 Conhecer o procedimento de parada da turbina a gs ........................................ 281 4.7 Observar o roteiro de segurana de operao....................................................... 283 Teste de Auto-Avaliao da Unidade 4 ............................................................................ 285 Chave de Respostas das Tarefas e do Teste de Auto-Avaliao da Unidade 4 ................ 286

    BIBLIOGRAFIA ................................................................................................................ 289

  • 6

  • 7 PRO 01

    AA PP RR EE SS EE NN TT AA OO

    Prezado Aluno,

    Este compndio se destina ao estudo da disciplina Mquinas e Sistemas de Propulso (PRO) do curso APAQ-I-M distncia e foi desenvolvido de maneira que voc possa facilmente absorver os ensinamentos no prazo estipulado. Queremos, desde j, parabeniz-lo pela opo que fez pelo estudo. Voc sabe, tanto quanto ns, que um bom profissional no pode parar de estudar, devido constante evoluo tecnolgica.

    O conhecimento, alm de abrir as portas para a sua ascenso profissional, d a voc a segurana de quem sabe o que faz, de quem realmente conhece o seu trabalho. Valorize, portanto, esta oportunidade de estudar no seu prprio ambiente de trabalho, onde profissionais competentes tero prazer em ajud-lo. Um fator extremamente favorvel ao seu aprendizado a bordo que voc poder fazer do navio um gigantesco e maravilhoso laboratrio, onde h inmeros recursos disponveis para praticar suas lies a qualquer instante.

    No desconsiderando a importncia das outras mquinas, este trabalho deu uma maior nfase ao motor diesel, haja vista sua macia presena a bordo dos navios mercantes, tanto nos sistemas de propulso quanto nos sistemas de gerao de energia eltrica. Esperamos que ao final deste Mdulo voc seja capaz de demonstrar habilidades pertinentes conduo segura e eficiente dos diversos sistemas de propulso dos navios mercantes.

    Ao final de cada subunidade de ensino, voc poder testar os seus conhecimentos resolvendo os exerccios propostos. No deixe de resolv-los! Eles so extremamente importantes para consolidar os seus conhecimentos. Para conferir suas respostas, voc encontrar, no final de cada unidade de ensino, o gabarito das tarefas ou questes propostas nas subunidades.

    BONS ESTUDOS !

  • 8

  • 9 PRO 01

    Vamos dar incio ao nosso estudo !

    COMO USAR O MDULO

    II QQuuaa ll oo oobb jjee tt ii vvoo ggeerraa ll ddeess ttee mmdduu lloo??

    Transmitir conhecimentos acerca dos diversos sistemas de propulso utilizados nos navios mercantes, em especial o sistema de propulso a motor diesel.

    II II QQuuaa ii ss ooss oobb jj ee tt ii vvooss eessppeecc ff ii ccooss dd eess ttee mmdduu lloo??

    Entender o funcionamento dos diversos sistemas de propulso utilizados nos navios mercantes;

    Saber conduzir uma embarcao mercante cuja propulso seja eltrica, a motor diesel, a turbina a vapor ou a turbina a gs; e

    Realizar correta e eficientemente as manutenes necessrias, que visam manter o sistema de propulso de uma embarcao mercante em pleno funcionamento.

    II II II CCoommoo eess tt oorrggaann ii zzaaddoo oo mmdduulloo??

    Este manual foi estruturado em quatro unidades de ensino, cujos contedos obedecem a uma seqncia lgica. Procurou-se utilizar uma linguagem interativa para facilitar a comunicao com o aluno e para que a aprendizagem seja significativa. Ao trmino de cada subunidade, preparou-se um teste de auto-avaliao ou uma tarefa, cuja chave de resposta se encontra no final de cada unidade de ensino.

    IIVV CCoommoo vvoocc ddeevvee eess ttuuddaarr ccaaddaa uunn iiddaaddee??

    1. Viso geral da unidade A viso geral do assunto apresenta os objetivos especficos da unidade, mostrando um

    panorama do assunto a ser desenvolvido.

    2. Contedos da unidade

    Leia com ateno o contedo, procurando entender e fixar os conceitos por meio dos exerccios propostos. Se voc no entender, refaa a leitura e os exerccios. muito importante que voc entenda e domine os conceitos.

    3. Questes para reflexo

    So questes que ressaltam a idia principal do texto, levando-o a refletir sobre os temas mais importantes deste material.

    4. Auto-avaliao

    So testes que o ajudaro a se avaliar, evidenciando o seu progresso. Realize-os, medida que aparecerem, e se houver qualquer dvida, volte ao contedo e reestude-o.

  • 10

    5. Tarefa

    Voc coloca em prtica o que j foi ensinado, testando seu desempenho de aprendizagem.

    6. Exerccios resolvidos

    So exerccios que o ajudaro a acompanhar o desenvolvimento passo a passo para a soluo da questo.

    7. Respostas dos testes de auto-avaliao

    Voc verifica o seu desempenho, comparando as suas respostas com o gabarito que se encontra no fim de cada unidade de ensino.

    VV OObbjjee tt ii vvooss ddaass uunn iiddaaddeess

    Unidade 1:Unidade 1: SISTEMAS DE PROPULSO PARA NAVIOS

    Esta unidade apresenta os diversos tipos de propulso utilizados nos navios mercantes, dando nfase ao sistema eltrico de propulso, que o mais requisitado para os navios da atualidade, no deixando de abranger o hlice de passo controlvel e o propulsor azimutal.

    Unidade 2:Unidade 2: SISTEMA DE PROPULSO A MOTOR DIESEL

    Esta unidade apresenta o conceito, os tipos, o ciclo de funcionamento, os diversos sistemas e as caractersticas de um motor diesel utilizado na propulso ou gerao de energia eltrica em uma embarcao mercante.

    Unidade 3Unidade 3: SISTEMA DE PROPULSO A TURBINA A VAPOR

    Esta unidade aborda o conceito, os tipos, o ciclo de funcionamento, os diversos sistemas e as caractersticas de uma turbina a vapor utilizada na propulso ou gerao de energia eltrica em uma embarcao mercante.

    Unidade 4Unidade 4: SISTEMA DE PROPULSO A TURBINA A GS

    Esta unidade apresenta o conceito, os tipos, o ciclo de funcionamento, os diversos sistemas e as caractersticas de uma turbina a gs utilizada na propulso ou gerao de energia eltrica em uma embarcao mercante.

  • 11 PRO 01

    VVII II SS mmbboo llooss uu tt ii ll ii zzaaddooss

    Existem alguns smbolos no manual para gui-lo em seus estudos. Observe o que cada um quer dizer ou significa.

    EEssttee llhhee ddiizz qquuee hh uummaa vviissoo ggeerraall ddaa uunniiddaaddee ee ddoo qquuee eellaa ttrraattaa..

    EEssttee llhhee ddiizz qquuee hh,, nnoo tteexxttoo,, uummaa ppeerrgguunnttaa ppaarraa vvoocc ppeennssaarr ee rreessppoonnddeerr aa rreessppeeiittoo ddoo aassssuunnttoo..

    EEssttee llhhee ddiizz ppaarraa aannoottaarr oouu lleemmbbrraarr--ssee ddee uumm ppoonnttoo iimmppoorrttaannttee..

    EEssttee llhhee ddiizz qquuee hh uummaa ttaarreeffaa aa sseerr ffeeiittaa ppoorr eessccrriittoo..

    EEssttee llhhee ddiizz qquuee hh uumm eexxeerrcccciioo rreessoollvviiddoo..

    EEssttee llhhee ddiizz qquuee hh uumm tteessttee ddee aauuttoo--aavvaalliiaaoo ppaarraa vvoocc ffaazzeerr..

    EEssttee llhhee ddiizz qquuee eessttaa aa cchhaavvee ddaass rreessppoossttaass ppaarraa aass ttaarreeffaass ee oo tteessttee ddee aauuttoo--aavvaalliiaaoo..

  • 12

  • 13 PRO 01

    UUNNIIDDAADDEE 11

    SS IISSTTEEMMAASS DDEE PPRROOPPUULLSSOO PPAARRAA NNAAVVIIOOSS

    NNeess ttaa uunn iiddaaddee ,, vvoocc vvaa ii ::

    Conhecer os principais sistemas de propulso para navios. Definir os tipos de motores de propulso eltrica. Identificar a propulso por PODS (azimutais). Conhecer o sistema SCHOTTEL. Identificar a propulso eltrica com retificao e inverso no Brasil. Conhecer o uso dos THRUSTERS. Identificar o distribuidor de carga. Observar o hlice de passo controlvel. Conhecer o Gerador de Eixo. Observar Balano Eltrico.

    Nos primrdios da humanidade, o homem j observara que um tronco de madeira no afundava e que seguia ao sabor das correntezas ou mars. Quando aquele homem, num certo dia, montou num desses troncos e conseguiu domin-lo com os movimentos de suas mos, braos e pernas, ele estava criando o primeiro sistema de propulso sobre as guas. Com o passar do tempo, o homem aprendeu que vrios troncos amarrados uns aos outros eram mais estveis e suportavam mais peso. E utilizando lascas de madeira, os ancestrais dos remos, o homem j fazia sua embarcao deslizar at mesmo contra a correnteza ou mar.

    Muitos anos se passaram. O homem aprendeu a usar a fora dos ventos que atuava num pano aberto, amarrado pelas extremidades embarcao. A sua energia agora podia ser utilizada para outros trabalhos enquanto seu barco se deslocava. A partir da, os limites de seu mundo foram se alargando. A nossa jangada, como a mostrada na figura ao lado, que to comum na paisagem da costa nordeste do Brasil, um exemplo ainda vivo da saga daqueles primeiros homens da nossa histria. O pescador nordestino em sua jangada.

  • H cerca de 4.000 anos antes de Cristo, os micenianos e os egpcios j cruzavam o Mediterrneo e o Egeu com suas embarcaes. Os fencios e depois os gregos se salientaram como grandes navegadores. Os fencios, com o cedro abundante no monte Lbano, construram a primeira grande frota, com a qual comerciaram com os outros povos e fundaram colnias to distantes quanto Cartago, na costa da frica.

    Corinto, Atenas e Mileto foram cidades que floresceram sob o domnio dos mares pelos gregos. O domnio do imprio romano deveu-se em grande parte sua frota naval. Com a queda de Roma, a marinha entrou em declnio e, durante toda a Idade Mdia, os segredos de construo de navios ficaram restritos s cidades italianas de Pisa, Gnova, Florena e Veneza. Bizncio e o mundo muulmano tambm continuaram com suas construes.

    Os grandes navios a vela s vieram aparecer no sculo XV. Houve navio com rea de vela de at 3.000 m. J imaginou ? E foram esses navios que propiciaram aos portugueses as grandes descobertas de terras no sculo XVI, juntamente com os ensinamentos difundidos pela Escola de Sagres em Portugal.

    A grande revoluo da engenharia naval ocorreu com a introduo do vapor e do ferro. Mas isso s foi no sculo XIX. O americano Robert Fulton apresentou em 1803 o primeiro barco a vapor na Frana e na Inglaterra. No fez a cabea nem dos comerciantes nem dos governos. Em 1807 apresentou o barco a vapor Clermont nos Estados Unidos da Amrica. A maioria achava que a mquina a vapor e o seu combustvel (lenha ou carvo) tomavam muito espao no navio, diminuindo sua capacidade de carga. Em 1821, em Londres, foi lanado o Aaron Manby, o primeiro navio construdo em ferro e movido a vapor. Em 1862, em Liverpool, foi lanado o Banshee, o vapor que demonstrou a superioridade do casco em ao durante a Guerra Civil norte-americana. Duas embarcaes a vapor pioneiras so mostradas na figura a seguir.

    Embarcaes a vapor de rodas de ps utilizadas em navegao interior.

    As primeiras mquinas a vapor foram do tipo alternativa, como a mostrada na figura abaixo. O famoso navio transatlntico Titanic, por exemplo, era propulsionado por esse tipo de mquina.

    14

  • Mquina alternativa a vapor

    Entretanto, com o advento da turbina a vapor no incio do sculo XX, que apresentou melhor rendimento, a mquina alternativa perdeu seu espao. A figura ao lado mostra uma turbina a vapor aberta.

    Turbina a vapor de 8,5 MW e 18.000 rpm (aberta).

    Em 1893, o franco-germnico Rudolf Diesel apresentou o primeiro motor diesel ao mundo. Esse tipo de motor, depois dos diversos melhoramentos nele implantados, foi utilizado na propulso de embarcaes j nos primeiros anos do sculo XX. E a partir da, a mquina a vapor foi sendo deixada de lado, j que o motor diesel se constituiu numa mquina de rendimento muito superior, de custo inicial menor e ocupando um espao no navio tambm menor.

    A grande maioria das unidades mercantes de pequeno porte costuma apresentar o seu sistema de propulso constitudo por um motor diesel irreversvel, uma caixa de reduo e reverso de marcha, um eixo de transmisso e um hlice de passo fixo. A figura abaixo mostra um sistema dessa natureza.

    Motor diesel e sua linha de propulso.

    A partir de 1918, quando a General Electric comeou a fabricao em escala, a turbina a gs tambm comeou a compor alguns sistemas de propulso de navios. A turbina a gs, que

    15 PRO 01

  • extrai energia do fluxo de gs quente produzida pela queima de combustvel em seu interior, apesar de seu rendimento inferior ao motor diesel, ainda utilizada em alguns navios, especialmente navios de guerra e aqueles que transportam gs natural. Abaixo podemos ver uma turbina a gs seccionada.

    Turbina a gs tipo FT 4 da Pratt & Whitney.

    Outro tipo de propulso para navios a propulso eltrica, com todas as suas variantes, que, na atualidade, vem sendo muito difundida, principalmente nos navios de off-shore. A figura abaixo mostra um componente de sistema de propulso eltrica.

    Motor eltrico e hlice em um mesmo eixo (Azipod )

    Depois de termos tomado conhecimento dos diversos tipos de propulso para navios, vamos comear a nos aprofundar em cada um deles.

    E

    16

    Enn tt oo ,, vvaammooss ccoommeeaa rr ppee ll oo ss ii ss tt eemmaa ddee pp rrooppuu ll ssoo ee ll tt rr ii ccaa ??

    Ao longo de centenas de anos de construo naval, o ser humano tenta introduzir o binmio velocidade e custo de operao nos seus projetos de embarcaes para o comrcio martimo mundial. Com isto, tenta alocar espaos maiores para carga, tornando mais lucrativa esta atividade comercial.

    Nos dias de hoje, a Propulso Eltrica vem se apresentando como uma das melhores opes para preencher os requisitos deste binmio. Sua utilizao em situaes especficas como a indstria de prospeco de petrleo quase imbatvel.

    Voc ver que o Sistema de Propulso com Total Integrao (em ingls Integrated Full Electric Propulsion IFEP), inicialmente usado, tem sido substitudo pelo Sistema com PODs ou Rabetas. Voc vai estudar cada passo desta evoluo at os dias de hoje.

    VVaammooss ll !!

    11 .. 11 OO HHIISSTTRRIICCOO DDAA EEVVOOLLUUOO DDAA PPRROOPPUULLSSOO EELLTTRRIICCAA

    A propulso eltrica de embarcaes j existe h quase um sculo, pois iniciou seu desenvolvimento no incio do sculo XX, a partir da necessidade militar de desenvolver-se uma

  • arma que incorporasse caractersticas furtivas sob o ponto de vista ttico. O nascimento do submarino ocorreu desta necessidade.

    At hoje, a complexidade em armazenar a energia gerada o fator restritivo para a sua utilizao como meio comercial. Se no meio comercial fosse utilizado o mesmo princpio dos submarinos, estaria fadado ao fracasso. O peso das baterias, o espao utilizado e os gases que exalam tornam sua utilizao no campo do comrcio martimo proibitivo. Pelo menos por enquanto.

    O fator que vem determinando a necessidade de novos investimentos no desenvolvimento da propulso eltrica tem sido a indstria de prospeco de petrleo.

    A necessidade deste segmento da indstria de obter embarcaes geis para fazer manobras de perfurao e abastecimento das plataformas com segurana e menores custos est impulsionando este desenvolvimento. Hoje, opera-se em maiores lminas dgua com grandes ondas e maior fora de ventos dificultando estas operaes.

    essencial e prioritrio, nos dias de hoje, a utilizao de mecanismos que propiciem s embarcaes condies para efetuarem movimento lateral para compensar a fora das ondas, correntes, ventos e outras adversidades.

    Todos os estudos apontam para a propulso eltrica como soluo vivel para essas situaes (Observe na figura 1.1 a propulso eltrica em uma plataforma).

    Figura 1.1 Sistema de propulso eltrica de uma plataforma.

    importante que se entenda que a propulso eltrica incorpora tambm a aplicao de sistemas de emergncia eltricos, que sero utilizados em situaes crticas.

    17 PRO 01

  • Como necessidade desta aplicao, temos a SOLAS (CONVENO INTERNACIONAL PARA A SALVAGUARDA DA VIDA HUMANA NO MAR), a qual determina que os navios mercantes com madres do leme maiores que 230 mm devero ter um gerador de emergncia e no um conjunto de baterias para fornecer a energia de emergncia de acionamento dessa mquina do leme.

    O uso de baterias em navios mercantes limitado apenas aos sistemas transitrios, como sistemas de alarme, sistemas supervisrios, que operaro apenas o tempo necessrio para o reacendimento do navio e o pronto restabelecimento da energia.

    V

    18

    Voocc ssaabbee qquuaa iiss ssoo aass pprr iinncc iippaa ii ss vvaannttaaggeennss ddaa PPrrooppuu llssoo EE ll tt rr ii ccaa??

    Confira as principais vantagensConfira as principais vantagens ::

    praas de mquinas mais limpas e silenciosas, atendendo aos mais severos cdigos da SOLAS de nvel de rudo e vibrao;

    menor nvel de poluio atmosfrica; manuteno extremamente simples; e alto nvel de segurana nas operaes, o que permite operaes com

    sistemas supervisrios distncia, permitindo praa de mquinas operar de forma desguarnecida (UNMANNED MACHINERY SPACE UMS). com vigilncia remota.

    Inicialmente, como j vimos, a propulso eltrica dos submarinos necessitava de um

    conjunto de baterias. Estas permitiam o armazenamento da energia produzida pelos geradores, movidos pelos motores Diesel, para posterior utilizao quando submerso.

    No campo comercial, inicialmente foram desenvolvidos por volta de 1930, sistemas de propulso com total integrao de seus utilitrios (em ingls: Integrated Full Electric Propulsion IFEP).

    Em torno de 1970, sistemas com hlices na proa, BOW THRUSTER, e na popa, STERN THRUSTER, foram incorporados, primariamente acionados por motores Diesel, passando depois para acionamento hidrulico. Hoje, por razes de velocidade de resposta e por ocupar menores espaos, so acionados eletricamente. Com isto as operaes tornaram-se um pouco mais seguras e rpidas.

    Hoje, a integrao dos vrios sistemas a bordo (MCP, MCAS, mquinas do leme, em apenas uma pequena planta de energia), libera espaos que podero ser usados com carga para as plataformas.

  • TTaarree ffaa 11 .. 11

    Vamos realizar agora uma tarefa sobre o histrico da evoluo da propulso Eltrica. Responda.

    1.1.1) Em que segmento da indstria, a propulso eltrica praticamente imbatvel?

    1.1.2) Por que?

    Confira suas respostas e v para a subunidade 1.2.

    19 PRO 01

    11 .. 22 DDEEFF IINNIIEESS DDOOSS TT IIPPOOSS DDEE PPRROOPPUULLSSOO EELLTTRRIICCAA

    Voc comear agora a estudar os diferentes modelos de propulso eltrica. muito importante que observe as principais diferenas entre elas, pois foram determinadas pela necessidade operacional de cada embarcao.

    OO qquuee ssoo rree tt ii ff ii ccaaddoorraass??

    11 .. 22 .. 11 PPrrooppuu llssoo eemm CCoorr rreennttee CCoonntt nnuuaa ((CC..CC.. ))

    Atualmente, o uso de corrente contnua para propulso eltrica restrito. As dragas so exemplos de embarcaes que trabalham com propulso com instalaes em corrente contnua, muito utilizada devido s necessidades de manobrar em guas restritas como, por exemplo, manobras porturias.

    A planta eltrica de propulso em corrente contnua, ainda usada em algumas dragas, constituda por:

    quatro geradores eltricos da propulso (GEP), em 220 volts CC, quatro motores eltricos da propulso (MEP), ARM, dois por eixo, localizados no

    eixo propulsor entre o mancal de escora e o hlice.

    Os controles consistem em:

    chaves manuais; e reostatos, todos com dissipao de calor muito grande, o que acaba por tornar-se

    um entrave em operaes em clima tropical.

  • 20

    A acelerao do eixo propulsor obtida pela reduo da resistncia no seu reostato de campo.

    A tenso nos GEP era mantida pelos reostatos de campo ou pelos reguladores de velocidade dos motores de combusto.

    Observe, na figura 1.2.1.1 a seguir, que o MEP de propulso eltrica em corrente contnua um motor do tipo srie universal com comutador de teclas e muitas escovas.

    Figura 1.2.1.1 Esquema de um gerador.

    O que so REOSTATOS ?

    RReeoossttaattooss ssoo rreessiissttnncciiaass vvaarriivveeiiss.. PPooddeemm sseerr ddee ddooiiss ttiippooss:: ddee rreessiissttnncciiaa vvaarriivveell ccoonnttiinnuuaammeennttee ee ddee rreessiissttnncciiaa vvaarriivveell ddeessccoonnttiinnuuaammeennttee.. OO rreeoossttaattoo ddee rreessiissttnncciiaa vvaarriivveell ccoonnttiinnuuaammeennttee bbaasseeiiaa--ssee nnoo ffaattoo ddee aa rreessiissttnncciiaa ddee uumm ccoonndduuttoorr sseerr ddiirreettaammeennttee pprrooppoorrcciioonnaall aaoo sseeuu ccoommpprriimmeennttoo.. OO rreeoossttaattoo uumm ssiimmpplleess ffiioo mmeettlliiccoo AABB ttaall qquuee ssee ppooddee ccoollooccaarr nnoo cciirrccuuiittoo oo ffiioo ttooddoo,, oouu uummaa ppaarrttee ddeellee..

  • Desvantagens do Motor de Corrente Contnua (C.C.)

    O uso continuado desse sistema, com o atrito entre a escova e o coletor, provoca o desgaste da escova, gerando um centelhamento (SPARK). Como conseqncia, ocorre um aumento do calor emanado, que pode avariar o coletor do motor.

    Calor a dissipao do calor gerado pela comutao das escovas do coletor acaba por aumentar o calor ambiente, o que minimizado com o uso de ventoinhas. Acontece que a circulao do ar dentro de uma praa de mquinas contaminada por umidade e poeira. Com isto, uma grande quantidade de impurezas penetra nessas mquinas e as torna mais vulnerveis a baixas de isolamento em seus campos. Isso pode levar at mesmo quebra do equipamento.

    A manuteno freqente de mquinas eltricas torna-se cara e complexa devido ao problema da comutao eltrica (escovas coletor). Exigia vistorias peridicas.

    Vantagens do Motor de Corrente Continua (C.C.).

    Maior elasticidade durante as manobras, pois a variao de velocidade (rpm) feita uma a uma, tornando as operaes de reboque mais seguras.

    Manutenes efetuadas no sistema de C.C.

    Limpeza do coletorLimpeza do coletor feita com materiais no abrasivos e no condutores. A limpeza do isolante no espao entre as teclas deve ser feita, evitando-se destruir o material que isola uma tecla da outra.

    Checagem da tenso da mola que mantm a escova faceando o coletoreando o coletoChecagem da tenso da mola que mantm a escova fac r essa tenso da mola poder ser verificada na prtica com o uso de uma folha de papel branco entre o coletor e as escovas, girando o motor de forma manual e lentamente. O carvo deixar marcado no papel branco o esboo da superfcie de contato com o coletor, indicando aqueles que estiverem desgastados.

    Calagem ou ajuste angular do porta-escovaCalagem ou ajuste angular do porta-escova efetuada de forma detalhada e minuciosa. O ajuste deve ser feito com a mquina circulando corrente e resultar em apenas duas respostas possveis: nenhum centelhamento ou quase nenhum centelhamento nos contatos das teclas do coletor com as escovas.

    Que tal uma parada para mais uma tarefa?

    TTaarree ffaa 11 .. 22 .. 11

    Responda.

    1.2.1.1) Como a planta de um sistema de gerao de corrente contnua? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

    21 PRO 01

  • 1.2.1.2) Quais so as principais manutenes efetuadas em um sistema de gerao de corrente continua? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

    Na figura 1.2.1.2 abaixo, observe o processo de deposio de liga de nquel nas teclas de um coletor. Utiliza-se este mesmo processo para a limpeza destas teclas.

    Figura 1.2.1.2 Deposio da liga de nquel.

    De acordo com a figura 1.2.1.3 abaixo, vemos as ferramentas usadas para a limpeza e deposio dos coletores.

    Figura 1.2.1.3 Ferramentas para manuteno.

    Apesar de todos esses problemas, a propulso eltrica em corrente contnua ainda adotada em algumas situaes, em razo da sua grande capacidade de manobrabilidade, que fundamental no caso de reboques.

    Caracterstica principal: ooss rreebbooccaaddoorreess ccoomm pprrooppuullssoo eellttrriiccaa eemm ccoorrrreennttee c

    22

    coonnttnnuuaa ddeeiixxaamm ooss mmoottoorreess DDiieesseell sseemmpprree ooppeerraannddoo,, aacciioonnaannddoo ooss GGEEPP,, mmeessmmoo ccoomm oo nnaavviioo aattrraaccaaddoo oouu ffuunnddeeaaddoo..

  • A acelerao feita, ajustando-se o movimento do rebocador para acelerao lenta, evitando-se choques no dispositivo de reboque, j que pode romper-se.

    A principal desvantagem desse sistema a necessidade de uma manuteno constante e complexa, o que aumenta seus custos.

    23 PRO 01

    11 .. 22 .. 22 PPrrooppuu llssoo EE ll tt rr ii ccaa eemm CCoorr rreennttee AA ll tt ee rrnnaaddaa ((CC ..AA.. ))

    A evoluo do conceito de propulso eltrica em corrente alternada deve-se expanso da tecnologia da eletrnica de potncia com grande utilizao de dispositivos de microeletrnica.

    Os dispositivos da microeletrnica so, na realidade, semicondutores que permitem ou impedem a passagem de corrente eltrica, mas tambm so capazes de chavear altas correntes e altas potncias de modo a controlar e processar a potncia eltrica.

    Em comparao com as chaves eletromecnicas usadas em corrente contnua, os chaveamentos eletrnicos so mais rpidos, menores, mais precisos, mais baratos e eficientes.

    A propulso eltrica em corrente alternada desenvolveu-se incorporando essa tecnologia.

    Nas embarcaes dessa espcie, os MEPs (Motores Eltricos de Propulso) so motores de induo em corrente alternada. A variao de velocidade feita atravs de vrios chaveamentos eletrnicos que de modo isolado ou combinado vo atender s necessidades do navio. Conforme o navio e a poca da construo, esses artifcios variam desde mudanas na amarrao de campos mltiplos, como nos motores Dahlander, at o emprego de circuitos eletrnicos e uma combinao desses mtodos.

    Alm disso, comum encontrar hlices de passo controlado (HPC) nas instalaes ora descritas, o que elimina a necessidade de variao na carga do MEP.

    A variao de passo ainda permite a reverso sem precisar parar o MEP e inverter o sentido da sua rotao, como preciso fazer nos motores eltricos menores, por exemplo, nos guinchos de atracao e molinetes dos ferros.

    OO qquuee ssoo MMoottoorreess ddee iinndduuoo??

    O motor de induo ou assncrono de corrente alternada tem sido o motor preferido da indstria desde o principio do uso da energia eltrica em corrente alternada.

    Ele alcanou e manteve sua posio em virtude de sua robustez, simplicidade e baixo custo.

    A linha padro de motores de induo inclui o popular motor de gaiola de esquilo e o verstil motor de anis, alm de variaes destes motores bsicos como os para aplicao em dupla velocidade e de velocidade varivel.

  • 24

    MMoottoorr ggaaiioollaa ddee eessqquuiilloo::

    EEssttee oo mmoottoorr mmaaiiss uuttiilliizzaaddoo nnaa iinnddssttrriiaa aattuuaallmmeennttee.. TTeemm aa vvaannttaaggeemm ddee sseerr mmaaiiss eeccoonnmmiiccoo eemm rreellaaoo aaooss mmoottoorreess mmoonnooffssiiccooss,, ttaannttoo nnaa ssuuaa ccoonnssttrruuoo ccoommoo nnaa ssuuaa uuttiilliizzaaoo.. AAllmm ddiissssoo,, eessccoollhheennddoo oo mmttooddoo ddee aarrrraannqquuee iiddeeaall,, tteemm uumm lleeqquuee mmuuiittoo mmaaiioorr ddee aapplliiccaaeess.. OO rroottoorr eemm ggaaiioollaa ddee eessqquuiilloo ccoonnssttiittuuddoo ppoorr uumm nncclleeoo ddee cchhaappaass ffeerrrroommaaggnnttiiccaass,, iissoollaaddaass eennttrree ssii,, ssoobbrree oo qquuaall ssoo ccoollooccaaddaass bbaarrrraass ddee aalluummnniioo ((ccoonndduuttoorreess)),, ddiissppoossttooss ppaarraalleellaammeennttee eennttrree ssii ee uunniiddaass nnaass ssuuaass eexxttrreemmiiddaaddeess ppoorr ddooiiss aanniiss ccoonndduuttoorreess,, ttaammbbmm eemm aalluummnniioo,, qquuee ccuurrttoo--cciirrccuuiittaamm ooss ccoonndduuttoorreess.. OO eessttaattoorr ddoo mmoottoorr ttaammbbmm ccoonnssttiittuuddoo ppoorr uumm nncclleeoo ffeerrrroommaaggnnttiiccoo llaammiinnaaddoo,, nnaass ccaavvaass ddoo qquuaall ssoo ccoollooccaaddooss ooss eennrroollaammeennttooss aalliimmeennttaaddooss ppeellaa rreeddee ddee ccoorrrreennttee aalltteerrnnaaddaa ttrriiffssiiccaa.. AA vvaannttaaggeemm ddeessttee rroottoorr rreellaattiivvaammeennttee aaoo ddee rroottoorr bboobbiinnaaddoo qquuee rreessuullttaa nnuummaa ccoonnssttrruuoo ddoo iinndduuzziiddoo mmaaiiss rrppiiddaa,, mmaaiiss pprrttiiccoo ee mmaaiiss bbaarraattoo.. AA pprriinncciippaall ddeessvvaannttaaggeemm rreeffeerree--ssee aaoo ffaattoo ddee oo bbiinnrriioo ddee aarrrraannqquuee sseerr rreedduuzziiddoo eemm rreellaaoo ccoorrrreennttee aabbssoorrvviiddaa ppeelloo eessttaattoorr.. Trata-se essencialmente de um motor de velocidade constante.

    QQuuaa ii ss ssoo aass tt rrss ffoorrmmaass ddee uussoo ddaa ccoorr rreennttee aa ll tt ee rrnnaaddaa ccoommoo pprrooppuullssoo??

    conversores Sncronos; cicloconversor; e modulao por largura de pulso PWM.

    VVaammooss eess ttuudd-- llooss !! 11 .. 22 .. 22 ..11 Conversores SncronosConversores Sncronos

    Este sistema inclui:

    1 Retificador. 1 Link. 1 Inversor. Motores Sncronos.

    Todos os componentes acima mencionados formam um sistema chamado de conversor sncrono.

    Nesse sistema, tiristores so usados nos processos de retificao e inverso e so arranjados de modo a prover redundncia, ou seja, sistema de repetio, BACKUP tornando a operao extremamente segura. Assim, no h necessidade de usar todos os braos de energia.

  • Figura 1.2.2.1 Conversor sncrono.

    VVoocc ssaabbee oo qquuee ssoo TT ii rr ii ss ttoorreess??

    So os componentes bsicos da Eletrnica Industrial, chaveando grandes cargas, como motores, eletroims, aquecedores, convertendo CA em CC, CC em CA e gerando pulsos de controle para outros tiristores.

    Acima, temos a figura 1.2.2.1 com uma planta bsica, que nos mostra claramente o uso desta forma de gerao de corrente alternada.

    Esse sistema foi inicialmente usado no navio de passageiros Queen Elizabeth 2, em 1987, mas, devido a seu grande sucesso, usado at hoje.

    25 PRO 01

    11 .. 22 .. 22 ..22 CicloconversorCicloconversor

    Esse sistema mais utilizado quando h a necessidade de uma resposta dinmica em baixas velocidades, tais como em quebra-gelos e Ferries boats.

    O cicloconversor um conversor direto, sem um link de corrente contnua. A tenso de CA gerada a partir do controle de uma ponte de tiristores e pode ter uma configurao de 6 a 12 pulsos.

    A tenso do motor controlvel at o limite mximo de 1/3 da freqncia de alimentao do conversor. Por isso, ele mais apropriado para baixas velocidades at 300 rpm sem a necessidade de uso de engrenagens redutoras.

    A figura 1.2.2.2 abaixo nos mostra um cicloconversor com uma configurao de 12 pulsos, o qual fornece energia para um motor sncrono. Observe que o uso desse modelo de gerao implica o uso de um maior nmero de dispositivos de eletrnica de potncia, quando comparado com o motor sncrono.

  • Figura 1.2.2.2 Cicloconversor.

    26

    11 .. 22 .. 22 ..33 Modulao por Largura de Pulso (PWM)Modulao por Largura de Pulso (PWM)

    Esse Sistema caracteriza-se por um link de corrente contnua, que alimentado pelo sistema de corrente alternada usando um grupo de DIODOS.

    O nvel de freqncias harmnicas geradas por esse sistema inferior quele gerado pelo cicloconversor e proporcional velocidade do motor eltrico. A tenso de CA fornecida ao motor gerada pelo inversor atravs de partes da tenso de CC.

    Operam em configurao de 12 ou 24 pulsos. Abaixo, temos a figura do sistema empregado no navio Deutschland, que usa esta planta de gerao.

    Na figura 1.2.2.3.1, o transformador de trs enrolamentos alimenta os dois retificadores de seis pulsos, fornecendo tenso CC para o conversor PWM, em um total de cinco conversores que alimentam os motores de induo.

    No caso desse navio, o controle em apenas um quadrante necessrio; mas, para que haja o controle total nos quatro quadrantes, substituem-se os diodos do retificador por IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors).

    Figura 1.2.2.3.1 - Conversor PWM.

  • OO qquuee ssoo ff rreeqqnncc ii aass HHaarrmmnn iiccaass??

    So freqncias geradas conjuntamente com a freqncia de 60Hz normalmente usadas nos equipamentos eltricos. Com a finalidade de evitar danos aos equipamentos por operarem com freqncia incorreta, so instalados no circuito os conhecidos FILTROS DE HARMNICOS, que operam s permitindo a passagem da freqncia correta.

    VVoocc ssaabbee oo qquuee ssoo DDiiooddooss??

    O diodo o mais simples dispositivo eletrnico semicondutor existente e de ampla aplicao na rea de eletrnica. A palavra diodo est relacionada aos "dois eletrodos" presentes no dispositivo. Sua construo consiste basicamente na formao de uma juno metalrgica P-N. Existem no mercado vrios tipos de diodos como: Zener, LED, fotodiodo, varistor, Schottky, diodos de corrente constante, diodos de recuperao em degrau (step-recovery diodes), diodos de retaguarda (back diodes), diodo de tunelamento, etc. As curvas caractersticas de cada tipo de diodo iro determinar sua aplicabilidade.

    TTaarree ffaa 11 .. 22 .. 22

    Com base no que voc estudou sobre Propulso Eltrica em corrente alternada, responda.

    1.2.2.1) Quais so as formas de propulso em corrente alternada? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

    1.2.2.2) O cicloconversor mais apropriado para uso em que tipo de velocidade de embarcao? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

    27 PRO 01

    11 .. 33 OS TIPOS DE MOTORES DE PROPULSO ELTRICA

    Para que um sistema de propulso Eltrica seja adotado em embarcaes de 6500 toneladas de deslocamento ou menos, certos aspectos devero ser observados, quais sejam:

    densidade de energia; mquina de alta potncia para ser usada em propulso; e compatibilidade para uso em baixa velocidade caracterstica de um navio mercante.

  • O uso de certos materiais como o im permanente demonstra que esse tipo o que melhor se ajusta a esta necessidade.

    28

    11 .. 33 .. 11 MMoottoorreess ddee IImm PPeerrmmaanneennttee

    Os desenhos para instalao de motores de propulso so projetados para serem usados de forma transversal, axial e radial.

    11 .. 33 .. 22 MMoottoorreess ddee IInndduuoo AAvvaannaaddaa

    Em ingls, esse tipo de motor recebe a denominao ADVANCED INDUCTION MOTORS (AIM). baseado no conversor em modulao por largura de pulso (PWM), abordado anteriormente s que com mais robustez. O sistema foi projetado para atender s mais rigorosas especificaes da Marinha americana e devem preencher exigncias quanto ao choque, barulho e vibraes. Sua primeira mquina entrou em operao em 1992.

    Agora treine o que voc acaba de estudar.

    TTaarree ffaa 11 .. 33

    Responda.

    1.3.1) Quais so os tipos de motores de propulso eltrica usados em embarcaes de 6500 toneladas (t) ou menos? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

    ImportanteImportante ::

    AAtt oo mmoommeennttoo vvoocc eessttuuddoouu aa pprrooppuullssoo sseeppaarraaddaa ddoo ssiisstteemmaa ddee ggoovveerrnnoo.. AA ppaarrttiirr ddee aaggoorraa,, vvoocc vvaaii eessttuuddaarr ssiisstteemmaass eemm qquuee aa pprrooppuullssoo eellttrriiccaa vvaaii iinnccoorrppoorraarr oo ssiisstteemmaa ddee ggoovveerrnnoo ee aaccaabbaarr ccoomm aa mmqquuiinnaa ddoo lleemmee..

    11 .. 44 PPRROOPPUULLSSOO PPOORR PPOODDSS

    A indstria de propulso martima, continuando seu desenvolvimento, criou esse tipo de propulso. Este sistema incorpora alta capacidade de realizar movimentaes de at 360, denominado de AZIPOD. Em virtude dessa grande vantagem, esse sistema vem sendo utilizado em larga escala para navios de cruzeiro, embarcaes de apoio s plataformas e at mesmo plataformas. Trata-se de um sistema que incorpora o motor eltrico diretamente conectado ao hlice ou propulsor. Cada POD possui seu prprio conjunto.

    Atualmente, os motores que esto sendo construdos so de potncia superior a 25 MW, fornecendo energia para toda a propulso. Com isto os PODs derrubam a supremacia do

  • sistema IFEP (propulso eltrica de total integrao), estudados anteriormente, em que os motores eltricos no esto ligados diretamente aos hlices. Voc ver que essa independncia de cada POD ajuda em muito na economia de combustvel.

    Na figura 1.4 abaixo, voc pode ver uma planta com sistema de Pods.

    Figura 1.4 Sistema de Pods.

    Veja agora com mais detalhes o Sistema Azipod. um sistema com PODs, que ser estudado e enriquecer seu conhecimento nesta rea.

    29 PRO 01

    11 .. 44 .. 11 SS ii ss tteemmaa AAZZ IIPPOODD

    No incio da dcada de 90, surgiu o sistema de propulso eltrica, no qual o MEP fica instalado dentro do POD, portanto, dentro da gua, e o POD tem movimento azimutal. Esse sistema recebeu a denominao de AZIPOD. O nome AZIPOD corresponde a uma marca registrada ou TRADEMARK.

    Um POD pr-fabricado inclui a estrutura e o motor e instalado e conectado ao sistema eltrico do navio e ao sistema de governo.

    A primeira instalao AZIPOD operou em 1990. Azipod uma marca registrada da empresa ABB Oy Marine, com sede no endereo Strmbergintie, P.O. Box 185, 00381, Helsinki, Finland.

    Vantagens da propulso AZIPOD:

    Excelentes manobrabilidade e desempenho hidrodinmico, mesmo em severos ambientes do mar.

  • 30

    Elimina a necessidade de longas linhas de eixo, bem como lemes, hlices laterais, hlices de passo varivel e engrenagens redutoras.

    Combinado com uma planta de energia eltrica, a propulso AZIPOD proporciona melhor distribuio e aproveitamento dos espaos de mquinas e carga, e, ainda, nveis reduzidos de rudo e vibrao, menos tempo de indisponibilidade, maior segurana.

    A flexibilidade de operao do sistema de propulso AZIPOD conduz ao menor consumo de combustvel, custos de manuteno menores, emisses de gases reduzidas.

    A unidade AZIPOD tem um projeto flexvel. Ela pode ser construda para empurrar ou puxar, em guas livres ou em guas com gelos.

    11 .. 44 .. 11 ..11 Sistema Eltr ico do Navio e a PropulsoSistema Eltr ico do Navio e a Propulso

    Na propulso AZIPOD, o sistema eltrico do navio emprega vrios grupos geradores conectados ao quadro que distribui energia aos utilizadores do navio, inclusive propulso AZIPOD. Como emprega vrios geradores, possvel efetuar as manutenes mesmo em viagem e ainda assim manter a embarcao em plena operao.

    Ateno:

    EEssttuuddooss ccoonnffiirrmmaamm qquuee aass mmqquuiinnaass ddee ccoommbbuussttoo IInntteerrnnaa eemmiitteemm mmeennooss xxiiddooss ddee nniittrrooggnniioo qquuaannddoo ooppeerraaddaass ccoomm rrppmm ccoonnssttaanntteess.. AA pprrooppuullssoo AAZZIIPPOODD eemmpprreeggaa mmoottoorreess qquuee ooppeerraamm ccoomm rrppmm ccoonnssttaannttee ee nnaa ffaaiixxaa ddee mmeellhhoorr ddeesseemmppeennhhoo.. CCoomm iissttoo,, aass ddeessccaarrggaass ddee ggaasseess ppaarraa aa aattmmoossffeerraa ssoo rreedduuzziiddaass,, ppooddeennddoo sseerr uussaaddaass aatt mmeessmmoo eemm rriiooss oouu nnaass pprrooxxiimmiiddaaddeess ddee ppllaattaaffoorrmmaass..

    11 .. 44 .. 11 ..22 Como funciona a propulso AZIPODComo funciona a propulso AZIPOD

    Propulso AZIPOD (Azimuthing Podded Drive) um sistema de propulso eltrica que emprega uma unidade POD com capacidade de rotao em azimute at 360 e potncias at 30 MW.

    O sistema AZIPOD um sistema completo e consiste em:

    unidades de propulso AZIPOD, ACS Series Marine Drive; transformadores da propulso; sistema de controle; e sistema de energia com geradores e quadros eltricos.

    Os motores de propulso podem ser assncronos ou sncronos, dependendo da sua utilizao. Na figura abaixo, temos uma planta de um Sistema AZIPOD, onde:

    as linhas azuis so os circuitos de controle; as linhas vermelhas so de energia; em verde os 4 GEPs geradores eltricos de propulso;;

  • em azul os 4 QEPs quadro eltricos principais; dois transformadores de propulso; quadros de propulso; e dois Pods com seus motores eltricos MEPs. O motor eltrico instalado no POD aciona diretamente um hlice propulsor de passo fixo

    e capaz de proporcionar o torque total em todas as direes e, do mesmo modo, nas baixas rotaes.

    Na figura 1.4.1.2, voc consegue verificar com clareza a excelente distribuio deste sistema. Observe que todo o processo extremamente simples.

    Figura 1.4.1.2 Esquema eltrico de um navio.

    31 PRO 01

    11 .. 44 .. 11 ..33 Apl icaoAplicao

    A propulso AZIPOD atende s necessidades de qualquer espcie de embarcao. At o incio do sculo XXI, as unidades AZIPOD tm sido instaladas em trs modalidades de arranjos:

    simples; duplos; e triplos.

    11 .. 44 .. 11 ..44 Propulso AZIPOD simples e duplaPropulso AZIPOD simples e dupla

    A propulso AZIPOD simples, ou singela, mais empregada em navios cargueiros e tanques.

    A propulso AZIPOD dupla mais usada em navios de cruzeiro e ferry-boats, e um excelente sistema de propulso nos casos em que preciso uma boa capacidade de manobra e alta redundncia.

    Redundncia a capacidade de poder acionar outro equipamento de forma automtica a partir do momento exato em que o equipamento principal der problema sem o prejuzo da interrupo da operao.

    Na figura 1.4.1.4 a seguir, temos uma propulso AZIPOD dupla.

  • Figura 1.4.1.4 Propulso AZIPOD dupla.

    32

    11 .. 44 .. 11 ..55 Propulso CRP AZIPODPropulso CRP AZIPOD

    Lanada como nova modalidade de propulso, o modelo CRP AZIPOD (CRP = Contra Rotating Propellers). Foi projetado para altas velocidades e surge como soluo competitiva para navios de contineres.

    Neste sistema, a linha de eixo convencional e o AZIPOD atuam como um leme e um hlice de contra-rotao.

    Com isto, elimina-se a linha rgida do eixo, concedendo-lhe maior capacidade de manobra.

    Conforme demonstram os testes com modelos, o CRP AZIPOD tem uma eficincia muito maior se comparado ao navio com a convencional linha de eixo.

    Na figura 1.4.1.5, temos a imagem de como se opera este tipo de propulso. Observe o detalhe do hlice.

    Figura 1.4.1.5 Propulso CRP.

    11 .. 44 .. 11 ..66 Propulso AZIPOD CompactaPropulso AZIPOD Compacta

    A propulso AZIPOD compacta excelente para uma variedade de embarcaes com potncias entre 0,5 e 5MW, como iates e pequenas embarcaes de carga. Ela de confeco simples e na manuteno da embarcao.

    fcil de instalar e economiza espao a bordo.

  • 33 PRO 01

    11 .. 44 .. 11 ..77 Componentes de uma unidade AZIPODComponentes de uma unidade AZIPOD @@

    Unidades principais:

    As partes principais da propulso AZIPOD esto detalhadas nas figuras abaixo. Para melhor visualizao vamos relacion-las.

    So em nmero de sete os sistemas auxiliares.

    As unidades so as seguintes:

    SIGLAS NOMES

    AZU AZIPOD Unit Unidade Principal

    STU Steering Unit Unidade do Leme

    TRU Transfer Unit Unidade de Transferncia

    CAU Cooling Air Unit Unidade de Resfriamento do Ar

    HPU Hydraulic Power Unit Unidade de Energia Hidrulica

    OTU Oil Treatment Unit Unidade de Tratamento de leo

    AIU AZIPOD Information Unit Unidade Central de Informao

    Observe, na figura 1.4.1.7.1, que o leo hidrulico sofre um processo de tratamento para retirada de impurezas que poderiam anular ou diminuir sua propriedade de acionar todo o sistema.

    Figura 1.4.1.7.1 Unidades HPU e OTU de um sistema Azipod.

    Na figura 1.4.1.7.2, observe a unidade de resfriamento de ar (CAU), extremamente importante em operaes em guas tropicais.

  • Figura 1.4.1.7.2 Unidades TRU, CAU, STU e AZU de um sistema Azipod

    Na figura 1.4.1.7.3, temos a fotografia do transatlntico Queen Mary 2, que emprega quatro AZIPOD acoplados a seus hlices / propulsores.

    Figura 1.4.1.7.3 Transatlntico Queen Mary 2.

    Observe a figura 1.4.1.7.4 pata ter uma viso clara de uma sala de controle de uma instalao de propulso eltrica. A limpeza sua grande caracterstica.

    34

  • Figura 1.4.1.7.4 Sala de controle de uma instalao de propulso eltrica.

    TTaarree ffaa 11 ..44

    Com base no que voc estudou at agora, responda.

    1.4.1) Qual a grande vantagem do sistema com Pods em relao ao sistema eltrico tradicional? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

    35 PRO 01

    11..55 OO SSIISSTTEEMMAA SSCCHHOOTTTTEELL

    Este modelo teve o seu desenvolvimento iniciado na dcada de 70.

    O sistema basicamente consiste em um conjunto de hlices que podem ser movimentadas tambm em Azimute.

    Este Sistema no operava integralmente eltrico, mas o fato de o motor principal acionar o hlice e o sistema de governo, em Azimute, j agregava na poca o grande avano de dispensar o conjunto mquina do leme.

    Observe, na figura 1.5, uma pequena descrio de um MCP e sistema de governo no sistema Schottel.

    os itens um at quatro so os controles colocados no passadio; o item 5 o MCP e acessrios; o item 6 a unidade de fora do sistema de governo; o item 7 o POD; e os itens 8 e 9 controlam a transmisso de ordens.

  • Figura 1.5 Sala de controle de uma instalao de propulso eltrica.

    Vantagem: grande capacidade de manobra.

    Desvantagem : a grande distncia entre o motor principal e o propulsor r.

    Em funo dessa desvantagem, outra planta foi desenvolvida.

    O eixo longo entre o hlice e o motor principal foi eliminado, entrando em seu lugar a propulso eltrica.

    36

    11 .. 55 .. 11 SS ii ss tteemmaa SScchhoott tt ee ll ccoomm pprrooppuullssoo ee ll tt rr ii ccaa

    Neste modelo, os motores principais acionados a diesel, acionam igual nmero de geradores.

    Os quadros eltricos dos propulsores ficam posicionados perto do propulsor, o que reduz em muito a extenso do eixo entre o motor principal e o hlice.

    Todo o controle da demanda de consumo da embarcao controlado por um sistema supervisrio que, de acordo com a necessidade de energia, acionar ou no outros motores que automaticamente entraro ou no em barramento.

    Ou seja, o sistema supervisrio aciona o motor diesel do MCP programado para ser acionado, verifica a gerao do GEP, inclusive a excitao, fecha o disjuntor e distribui a carga, para, em seguida, liberar o aumento da velocidade da embarcao. Todo esse processo leva menos de 20 segundos para ser executado.

    Na figura 1.5.1.1, voc entender com facilidade e clareza uma planta deste modelo de propulso.

  • 37 PRO 01

    Figura 1.5.1.1 Diagrama da planta eltrica de uma embarcao com propulso eltrica.

    iimmppoorrttaannttee ssaabbeerrmmooss qquuee nneessttee mmooddeelloo ddee pprrooppuullssoo eellttrriiccaa aa mmaaiioorr vvaarriiaaoo ddee ccaarrggaa ooccoorrrree,, pprriinncciippaallmmeennttee,, nnaass vvaarriiaaeess ddee vveelloocciiddaaddee ee sseennttiiddoo ddee rroottaaoo ddoo hhlliiccee.. EEsssseess ppaarrmmeettrrooss ooccoorrrreemm sseemmpprree dduurraannttee aass mmaannoobbrraass ddaa eemmbbaarrccaaoo.. AA iinnssttaallaaoo ddee cchhaavveess sseecccciioonnaaddoorraass nneecceessssrriiaa ppaarraa ddeessaarrmmaarr aappeennaass cciirrccuuiittooss nnoo eesssseenncciiaaiiss,, tteennddoo eemm vviissttaa qquuee,, dduurraannttee aa ffaassee eemm qquuee aa eemmbbaarrccaaoo eennccoonnttrraa--ssee eemm mmaannoobbrraa,, ppooddee ooccoorrrreerr aauummeennttoo rreeppeennttiinnoo ddaa ddeemmaannddaa ddee eenneerrggiiaa,, oo qquuee ppooddee ooccaassiioonnaarr bbllaacckkoouuttss..

  • Na figura 1.5.1.2, observe outro esquema de uma planta de diviso de carga com quatro geradores.

    Figura 1.5.1.2 Diagrama de QEP com filtros de harmnicos em uma plataforma.

    TTaarree ffaa 11 .. 55

    Agora, voc poder avaliar o que estudou, respondendo s questes abaixo:

    1.5.1) Qual a grande vantagem do sistema Schottel? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

    1.5.2) Em que consiste este sistema? ____________________________________________________________________________

    38

    11..66 A PROPULSO ELTRICA COM RETIFICAO E INVERSO NO BRASIL

    Esse sistema encontra-se operando no Brasil nas embarcaes tipo Ferry, em Salvador, e consiste em vrios motores com geradores. Os motores fornecem energia eltrica para todo o navio, inclusive para os quatro MEPs, dois em cada ponta da embarcao, conforme as figuras 1.6.1 e 1.6.2.

  • Figura 1.6.1 Perfil do Ferry Baa de Todos os Santos.

    Nas figuras 1.6.1 e 1.6.2, mostrado o perfil do Ferry Baa de Todos os Santos, com

    especial ateno s rampas de carga que existem nas duas extremidades da embarcao.

    Figura 1.6.2 Perfil lateral do Ferry Baa de Todos os Santos.

    Como aplicao e utilizao podemos entender que:

    A propulso eltrica dever ser usada, sempre em embarcaes que tenham a caracterstica principal de precisar de estadias muito rpidas e numerosas, com muitas manobras de atracar e desatracar.

    No caso dos Ferrys de Salvador, o modelo de propulso eltrica fundamental, pois elimina o fato de o motor principal ter que operar em baixa carga toda a vez que entrar na faixa de manobra, carbonizando seus cilindros e, conseqentemente, aumentando seu custo de manuteno.

    Portanto, no recomendvel, por razes econmicas, o uso da propulso eltrica em embarcaes de travessia ocenica, j que na maior parte do tempo o motor principal no estar operando na faixa de manobra.

    Veja com ateno a figura 1.6.3 dos motores de propulso MEP destes Ferrys de Salvador.

    Figura 1.6.3 Motores de propulso (MEP).

    39 PRO 01

  • Na figura 1.6.4 abaixo, temos a viso de um dos PODs do ferry. Nesta foto, voc ver com clareza o mecanismo de transmisso do eixo.

    Figura 1.6.4 Baa de Todos os Santos: um dos quatro PODs do ferry dentro do navio.

    TTaarree ffaa 11 .. 66

    Demonstre o que voc aprendeu, realizando a tarefa abaixo:

    1.6.1) Em que consiste o sistema de retificao e inverso usado nas embarcaes tipo ferry em Salvador?

    ____________________________________________________________________________

    40

    11..77 OO UUSSOO DDOOSS TTHHRRUUSSTTEERRSS

    Este equipamento nada mais que um conjunto de motor e hlice colocado na proa ou popa das embarcaes. Sua finalidade ajudar na movimentao nos momentos de atracao/desatracao nos portos e em manobras laterais em plataformas de petrleo.

    Estes motores acionadores de Thrusters, no incio, eram motores Diesel. Hoje, por razes j expostas, so motores eltricos.

    A desvantagem desses Thrusters que seu uso espordico. Assim, ele fica parado por muitos dias ou semanas, sem uso, em local muito exposto umidade. Isso pode acarretar necessidade de maior manuteno.

    Observe, na figura a seguir (1.7.1), um exemplo de QEP (Quadro Eltrico Principal), que, em razo de toda a propulso ser controlada por este quadro, passa a ser o local de maior importncia em uma praa de mquinas.

  • Figura 1.7.1 Quadro Eltrico Principal.

    TTaarree ffaa 11 .. 77

    Voc acabou de estudar como o uso dos Thrusters. Portanto, responda questo abaixo.

    1.7.1) Qual a grande desvantagem do uso do Thruster? ____________________________________________________________________________

    41 PRO 01

    11..88 OO DDIISSTTRRIIBBUUIIDDOORR DDEE CCAARRGGAA

    A funo do distribuidor manter a carga eltrica do navio dividida equilibradamente. O distribuidor de carga elemento essencial propulso nos navios com propulso eltrica e vrios geradores, uma vez que divide de forma automtica entre os geradores em operao toda a carga da embarcao.

    Imagine que voc tenha que dividir a carga manualmente entre vrios geradores durante uma manobra em que a rotao do hlice varie a todo momento.

    Como exemplo da importncia da distribuio de carga automtica, na embarcao ferry Baa de Todos os Santos, o seu sistema de governo emprega a rotao dos PODs em azimute de modo similar ao sistema Schottel descrito no inicio deste captulo, exigindo variao de carga a cada manobra. Por dia, so efetuadas cerca de 20 manobras.

    O emprego de quatro PODs, dois em cada extremidade, permite embarcao dispensar os lemes e os grandes cilindros hidrulicos da mquina do leme. Na figura 1.8.1, temos o quadro eltrico deste distribuidor de carga.

  • Figura 1.8.1 Distribuidor de carga.

    TTaarree ffaa 11 .. 88

    Agora, verifique seus conhecimentos. Responda tarefa abaixo.

    1.8.1) Qual a funo do distribuidor de carga? ____________________________________________________________________________

    Na figura 1.8.2 abaixo, voc ver no passadio os equipamentos de controle de governo do Baa de Todos os Santos. Observe os dois sistemas de acionamento independentes.

    Figura 1.8.2 Passadio do ferry Baa de Todos os Santos.

    Na figura 1.8.3 a seguir, vemos a retirada de um MEP do Baa de Todos os Santos.

    Observe que o motor eltrico praticamente selado, diminuindo em muito a penetrao de umidade no seu interior.

    J na figura 1.8.4 temos todo o POD removido e colocado em um cavalete para inspeo. Observe que ele foi retirado de forma inteiria.

    42

  • Figura 1.8.3 Motor eltrico de propulso. Figura 1.8.4 POD removido.

    43 PRO 01

    11..99 OO HHLLIICCEE DDEE PPAASSSSOO CCOONNTTRROOLLVVEELL

    Este sistema incorpora uma tecnologia de resposta rpida com nvel de rudos e vibraes perto do limite de zero. O propulsor SCHOTTEL de passo controlvel (SCP) um produto da SCHOTTEL Schiffsmaschinen GmbH. Trata-se de um propulsor que pode ser utilizado em qualquer tipo de embarcao.

    Opera na faixa de potncia entre 600 kW 30.000 kW, com hlices de 1,5 a 8,0 m de dimetro. A simplicidade da estrutura dos propulsores SCP tem a seu favor o fato de serem extremamente robustos e preparados para operarem em condies adversas de mar com um baixo custo de manuteno, o que lhe confere um alto ndice de vida til.

    A figura 1.9.1 nos mostra como este propulsor.

    Figura 1.9.1 Propulsor de passo controlvel.

    11 .. 99 .. 11 PPrrooppuu llssoorr ccoomm dduupp lloo hh ll ii ccee

    O sistema SCHOTTEL Twin-Propeller (STP) nada mais do que a evoluo deste sistema de passo controlvel. Estudos j confirmaram aumento de eficincia propulsiva de at 20%.

    O STP o propulsor ideal para todos os navios de mdia velocidade..

    Seu princpio de funcionamento simples. Dois hlices montados num mesmo eixo, girando na mesma direo e aletas direcionais integradas ao propulsor. (Veja a figura 1.9.1.1).

  • Vantagens:

    a) construo simples e com poucas peas mveis; b) dimetro do hlice menor, o que produz um menor nvel de rudos e vibraes; c) baixo consumo de combustvel; e d) baixo custo de manuteno.

    Figura 1.9.1.1 Propulsor com duplo hlice.

    44

    11 .. 99 .. 22 PPrrooppuu llssoorr ccoomm jj aa ttoo ddee gguuaa

    O SCHOTTEL Pump-Jet (SPJ) funciona no mesmo princpio de operao de uma bomba centrfuga.

    Um rotor aspira a gua da parte de baixo da embarcao e a impulsiona para uma voluta.

    Por possurem as aberturas de sada de gua na parte inferior bem na tangncia da linha do casco, ele se torna ideal para operaes em guas rasas.

    compacto como uma bomba, por isso tem baixa perda de sustentao e baixo efeito de suco.

    Esse sistema tambm se distingue por conferir alta manobrabilidade s embarcaes de navegao interior e costeira que o utilizam como propulso principal, ou de emergncia, como nos mostra a figura 1.9.2.

    Figura 1.9.2 Propulsor com jato de gua.

    11 .. 99 .. 33 PPrrooppuu llssoorr tt rraannssvveerrssaa ll

    O propulsor transversal SCHOTTEL (STT) (figura 1.9.3)) construdo, utilizando-se um sistema de caixas redutoras. Pode operar com:

    propulsores transversais, STT; e hlices de passo fixo ou hlices de passo controlvel, para potncias de at 1400kW.

  • Figura 1.9.3 Propulsor transversal.

    45 PRO 01

    11 .. 99 .. 44 TTuubboo KKoorr tt

    So tubules fixos ou mveis que envolvem o hlice e organizam o fluxo da corrente de descarga e, assim, possibilitam um ganho de trao de at 30%.

    Podem ser do tipo:

    fixo que pode utilizar mais de um leme; mvel podendo utilizar um leme que gira com ele ou pode dispensar o uso de leme.

    TTaarree ffaa 11 .. 99

    Para finalizarmos o estudo desta unidade, responda s perguntas abaixo.

    1.9.1) Em que faixa de potncia opera o hlice de passo controlvel SCP? ____________________________________________________________________________

    1.9.2) O que so os tubos Kort? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

    11..1100 GGEERR AADDOORR DDEE EE IIXXOO

    Este equipamento nada mais do que um Alternador acoplado ao eixo propulsor e conectado por engrenagens. Opera em apenas um sentido de rotao e funciona em apenas uma nica faixa de velocidade. Fora destas condies o mesmo fica desacoplado do eixo propulsor.

    Sua operao demanda um aumento do consumo de combustvel de aproximadamente 8% com conseqente reduo da potncia do motor. Abaixo temos as figuras 1.10.1 e 1.10.2 que nos mostram 2 tipos distintos de Planta com Gerador de eixo.

  • Figura 1.10.1 Geradores de eixo acoplados aos MCPs e hlice de passo varivel.

    Figura 1.10.2 Geradores de eixo acoplados caixa de engrenagens e hlice de passo varivel.

    46

    11..1111 BB AALLAANNOO EELLTTRRIICCOO

    O arranjo da gerao de energia deve ser uma das primeiras preocupaes do profissional que ir operar a instalao.

    neste plano que especifica a quantidade de Geradores disponveis e a carga consumida por cada equipamento. O conhecimento do consumo de cada equipamento determina de forma decisiva uma operao segura sobretudo por ocasio das manobras de entrada e sada de porto. A seguir temos um exemplo de uma planilha de Balano Eltrico.

  • Quadro 1.11 Planilha de Balano Eltrico.

    47 PRO 01

  • 48

    CCoonnss iiddeerraaeess FF iinnaa ii ss

    No estudo desta unidade, voc verificou que a propulso eltrica como um todo j utilizada h algum tempo, ao contrrio do que se pensava. medida que o comrcio martimo mundial caminhar para meios propulsivos mais ecologicamente limpos e silenciosos, mais a Indstria martima investir na propulso eltrica, tendo em vista as vantagens que este sistema proporciona.

    Muito bem! Voc terminou com sucesso esta unidade. Agora, verifique o que aprendeu realizando o teste de auto-avaliao.

    TTeess ttee ddee AAuuttoo --AAvvaa ll ii aaoo ddaa UUnn iiddaaddee 11

    1) Marque V ou F:

    1.1.a) ( ) O uso de baterias em navios mercantes limitado apenas aos sistemas transitrios como sistemas de alarme e supervisrios.

    1.1.b) ( ) A acelerao do eixo propulsor em corrente contnua obtida pelo aumento da resistncia no seu reostato de campo.

    1.1.c) ( ) A grande vantagem do motor de C.C. a sua maior elasticidade durante as manobras, pois a variao de velocidade, RPM, feita uma a uma, o que torna as operaes de reboque mais seguras.

    1.1.d) ( ) Os dispositivos da microeletrnica usados em propulso com corrente alternada so na realidade semicondutores que permitem ou impedem a passagem de corrente eltrica, mas tambm so capazes de chavear altas correntes e altas potncias de modo a controlar e processar a potncia eltrica.

    1.1.e) ( ) Nos conversores assncronos, tiristores so usados nos processos de retificao e inverso e so arranjados de modo a prover redundncia.

    2) Responda ao que se pede.

    2.1.a) Como se caracteriza o sistema por modulao de largura de pulso? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

    2.2.b) O que Azimute? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

  • C

    49 PRO 01

    Chhaavvee ddee RReessppoossttaass ddaass TTaarree ffaass ee ddoo TTeessttee ddee AAuuttoo--AAvvaa ll ii aaoo ddaa UUnniiddaaddee 11

    Respostas das tarefas.

    Tarefa 1.1

    1.1.1) Indstrias de prospeco do petrleo. 1.1.2) A necessidade de desenvolver um mecanismo provendo as embarcaes de movimentos laterais e operaes mais rpidas e seguras.

    Tarefa 1.2.1

    1.2.1.1) Quatro geradores eltricos de propulso GEP e quatro motores eltricos de propulso MEP. 1.2.1.2) Limpeza do coletor, checagem da tenso da mola , calagem ou ajuste angular do porta escova.

    Tarefa 1.2.2

    1.2.2.1) Conversores sncronos, cicloconversor, modulao por largura de pulso PWM. 1.2.2.2) Baixas velocidades.

    Tarefa 1.3

    1.3.1) Motores de m permanente e motores de induo avanada.

    Tarefa 1.4

    1.4.1) No sistema com PODs, os motores eltricos esto acoplados diretamente ao hlice ou propulsor.

    Tarefa 1.5

    1.5.1) Grande capacidade de manobra. 1.5.2) Consiste basicamente em um conjunto de hlices montadas em um eixo propulsor que podem ser movimentadas em azimute.

    Tarefa 1.6

    1.6.1) Vrios motores com geradores.

    Tarefa 1.7

    1.7.1) Usado em raros momentos, ficando parado por muito tempo e exposto umidade.

    Tarefa 1.8

    1.8.1) Manter a carga distribuda equilibradamente pelos geradores.

    Tarefa 1.9

    1.9.1) Entre 600Kw e 30000Kw. 1.9.2) So tubules fixos ou mveis que envolvem o hlice organizando o fluxo da corrente de

  • descarga, possibilitando um ganho de trao de at 30%.

    Respostas do teste de auto-avaliao da Unidade 1.

    1.1.a) V 1.1.b) F 1.1.c) V 1.1.d) V 1.1.e) F

    2.1.a) com base no conversor em modulao por largura de pulso (PWM), s que com mais robustez. O sistema foi projetado para atender s mais rigorosas especificaes da Marinha americana e deve preencher exigncias quanto ao choque, barulho e vibraes.

    2.2.b) a alta capacidade de realizar movimentaes de at 360 Parabns! Por ter conseguido acabar mais uma unidade com xito. Continue sua viagem, mquinas a vante.

    50

    APRESENTAOCOMO USAR O MDULO

    1.2.2 Propulso Eltrica em Corrente Alternada (C.A.)