Faglig innhold

Hovedformålet med emnet er å gi studentane ein introduksjon til og forståelse for maritime elektriske kraft- og propulsjonssystem på skip og plattformer, som er av betydning for ledelse og beslutninger, prosjektering, design, og analyse.

Emnet starter med en innføring i elektrotekniske tema med vekt på basis elektro-tekniske begreper, elektrisk kraftflyt, 3-fase systemer, viserdiagram, elektromagnetisk energikonvertering, og fysisk virkemåte av transformatorer og elektrisk maskineri.
Emnet fortsetter med gjennomgang av elektrisk maskineri, motorer, og elektriske framdriftssystemer (drives), elektrisk kraftgenerering og distribusjon, reguleringssystemer for de enkelte komponenter og det overordna kraftsystemet, samt sikker og optimal operasjon. Det vil bli gitt en innsikt i industriell praksis og industrielle systemløysinger, klasseregler og metoder for uavhengig testing og verifikasjon.

Læringsutbytte

Etter fullført kurs skal studenten vere i stand til å:

- definere elektrisk effekt i 1- og 3-fase AC kretser og relatere dette til typiske maritime elektriske anlegg, å kalkulere generert eller forbrukt effekt av elektriske maskiner, og å demonstrere innsikt i effektflyt i maritime elektriske fordelinger.
- forklare konseptuell virkemåte for energikonvertering for transfomatorer og roterande maskiner, og å modellere desse ved hjelp av ekvivalente kretser for elektrisk kretsanalyse av maritime elektriske anlegg.
- skildre typiske elektriske propulsjonssystemer og forklare deira eigenskaper og ulike bruksområder.
- foreslå ein elektrisk kraftfordeling og eit elektrisk propulsjonssystem for eit typisk fartøy basert på spesifikasjon, operasjonell filosofi, og klasseregler.
- forklare hovudprinsippene for diesel-elektrisk kraftproduksjon basert på motorhastighet, elektrisk frekvens, felt-eksiteringssystem, og systemspenning, å modellere rotasjonsdynamikken for ein dieselmaskin og relatere dette til generert elektrisk frekvens, og å modellere generatorens eksiteringssystem og relatere dette til generert systemspenning.
- forklare korleis ein kobler ein generator til ein spenningssatt kraftskinne, forklare prinsipper for lastdeling mellom fleire parallellkobla maskiner, og å forklare den dynamiske responsen til påkobla generatorer ved lastendringer og ved feilsituasjoner.
- definere eit energiforvaltningssystem (PMS/EMS), å skildre typiske PMS arkitekturer, å forklare dets hovudfunksjoner, og å designe, implementere, og teste nokre PMS funksjoner i eit dataprogram.
- forstå og forklare relevante klasseregler og forskrifter, inkludert viktige konsept, for maritime elektriske anlegg, å referere alternative klassenotasjoner, og å skildre relevante metoder for verifikasjon og testing av ulike deler i ein elektrisk installasjon.
- skrive prosjektrapporter med ein klar og konsis framstilling av resultat, vurderinger, og konklusjoner, på ein klar og effektiv måte.
- utføre akademiske studier og skriftleg arbeid på ein ærleg og etisk måte, utan noko form for plagiat og uærleg kopiering i arbeidsoppgaver, prosjektrapporter, og presentasjoner.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger, regne- og dataøvinger. Emnet inngår også i et MSc-program for utenlandske studenter. All undervisning vil foregå på engelsk og være felles for MSc-studentene.

Obligatoriske aktiviteter

• Prosjektarbeider
• Øvinger

Anbefalte forkunnskaper

TFY4102 Fysikk, TTK4105 Reguleringsteknikk, og TMR4335 Marin teknikk - Propulsjonssystemer, sikkerhet og miljø, eller tilsvarende.

Kursmateriell

Lærebøker:
- Patel, M.R., Shipboard Propulsion, Power Electronics, and Ocean Energy, CRC Press, 1st ed, 2012.
- Patel, M.R., Shipboard electrical power systems, CRC Press, 1st ed, 2011.
- Bird, J., Electrical Circuit Theory and Technology, Elsevier, 4th ed, 2010.
Diverse:
- Forelesningsnotater
- kompendium
- relevante artikler og presentasjoner.

Studiepoengreduksjon