船舶电力推进系统

船舶电力推动系统船舶电力推动系统船舶电力推动系统船舶电力推动系统Editedby阳光的cxf第一章电力推动系统的优弊端P10长处：1）灵巧性能好2）机舱小，部署灵巧可增添船舶的载货载客能力3）推动效率高4）节能，有益于环保5）合适于特种船舶的应用P47长处：1）经过减少燃料耗费和保护花费减少生命周期成本，特别是在负载变化大的地方2）加强了系统对单一故障的抵抗性，使优化原动机负载分配成为可能3）中高速柴油机重量轻4）占用空间少，甲板空间利用更加灵巧5）推动器地址部署更加灵巧6）更好的灵巧性7）更小的推动噪声和震动弊端：1）初始投资增添2）原动机和推动器之间有额外的器件，增添了满负荷运转时的消耗3）新式设备需要不一样的操作，保护策略不一样推动方式船舶操控性能比较项目机械推动老例电力推动POD推动辗转直径120%100%75%零航速辗转180度所需时间118%100%41%全速辗转180度所需时间145%100%42%全速到停止所需时间280%100%42%零航速至全速所需时间210%100%90%第二章电力推动系统种类（1）可控硅整流器+直流电动机。应用：船舶推动所应用的直流推动电机的容量，在2～3MW之间。长处：1）启动电流和启动转矩凑近零2）动向响应快弊端：1）转矩控制不精准2）换向器易发生故障3）谐波污染较大4）直流电动机结构复杂，成本高，体积大，保护困难，效率低2）交流异步电动机+可调螺距螺旋桨模式。应用：这类推动方式只合适于中、小功率船舶，或1000kW以下的侧推装置，由于微软起动器目前还只有中、小功率的低压产品。长处1）几乎没有谐波污染2）转矩稳固没有脉动3）设计点运转效率高弊端：1）启动电流大2）启动瞬时机械轴承受转矩大3）功率因数低4）功率及转矩动向响应慢5）反转慢，制动距离长6）变矩桨结构复杂，价格贵，靠谱性差7）变距桨液压控制系统复杂（3）电流型变频器

CSI(CurrentSourceInverter)+

交流同步电动机。应用：

10MW

以上容量的电力推动装置长处：1）启动电流小2）价格廉价3）控制方便，操作灵巧4）能般配特大功率电机弊端：1）时间常数大，动向响应慢2）电感重量和体积大3）低速运转时，电流变频器将电流控制在零周边脉动，，输出转矩也脉动，给轴系带来震动4）电压型变频器VSI(VoltageSourceInverter)+交流异步电动机。在中小功率范围，包含部分大功率的电压型变频器中长处：1）功率和转矩动向响应快2）系统电源输出频率范围宽3）启动安稳4）功率因数高5）低速功率消耗小6）推动效率高弊端：1）价格贵（5）交交变频器

+交流同步电动机。单个电力驱动系统的功率范围在

2～30MW

之间。长处：1）启动安稳，启动电流逐渐增大2）功率和转矩动向响应快3）满负荷时效率高4）不需要减速齿轮，直接驱动螺旋桨5）性价比高直流推动和交流推动比较（1）直流电动机长处：直流电机调速范围宽广光滑，过载启动和制动转矩大，逆转运转特征好，调速简单。弊端：结构复杂，保护困难，存在功率极限和转速极限2）交流电动机长处：输出功率大，极限转速高，结构简单，成本低，体积小，运转靠谱。第三章电力推动系统的构成1）发电系统2）配电系统3）变频系统4）推动器单元电力推动系统的组件1）电站组件2）配电板组件3）变压器组件4）谐波克制器5）变频器组件6）检测控制组件7）电动机组件8）螺旋桨第四章变频器性能比较间接变频器（交-直-交）直接变频器（交-交）换能形式两次换能，效率略低一次换能，效率较高换流形式逼迫换流或负载换流电源电压换流元件数目较少，利用效率较高许多，利用效率较低调频范围宽广、0-几倍电源频率较小、0-1/3或1/2电源频率功率因数较高、>0.94较低、<0.7电压型/电流型变频器共同点，不一样点共同点是都由整流和逆变两部分构成不一样点是电压型用电容缓冲无功功率，电流型用电感第五章表格解析1）所用推动器种类八门五花2）大多数采纳FPP，少部分采纳CPP3）最大单机功率小于等于5500kW4）驱动形式多样，以虚假24P最多中压电力系统当电站超出10MW，采纳中压发电机一般可按所有发电机电流之和乘上8倍估得在不一样电压等级下的短路容量中压电力系统绝大多数采纳中性点高电阻接地方式电压等级越高，系统功率越大中压变压器1）推动移相变压器：常用△/△+Y接线2）作业机械移相变压器/降压变压器：3）日用负载降压变压器：一般采纳△/△接线；4）有些变压器的容量可能很大，甚至凑近或超出单台发电机的容量；5）大容量变压器接通时的冲击电流会造成发电机过流脱扣或过大的电压跌落，一般用预充磁的方式来降低其冲击电流；第六章电力系统图解析第七章中压配电板1）以切割封闭的结构构成断路器室、母线室、电缆室和低压室而构成标准的每屏结构；2）每屏只装一台断路器馈电一个用户动力定位/动力定位船舶/动力定位系统动力定位(DynamicPositioning，简称DP)是船舶或海上平台不借助于锚泊系统的作用，利用计算机进行复杂的及时计算，对船舶各主副推力器的推力进行分配，控制船舶推动螺旋桨和推力器产生合适的推力与力矩，以抵消海洋扰动力和力矩，减少船舶的横荡、纵荡和艏向角，保持船舶在海面某一地址的控制技术。动力定位船舶是指该船舶或装置可以自动保持自己的地址，也就是经过推动器施加的力。保持固定的地址或沿着早先设定的挪动轨线挪动。动力定位系统是指对动力定位一条船舶所一定的所有装置．包含动力源系统、推动器系统、DP控制系统。14.缩写汇总UPS:UninterruptiblePowerSupply不中止电源DP:DynamicPositioning动力定位IMO:InternationalMaritimeOrganization国际海事组织DNV:DETNORSKEVERITAS挪威船级社NMD:NorwegianMaritimeDirectorate挪威海事局ROV:RemoteOperatedVessels遥控运动体OSV:offshoresupportvessel多任务近海增援船PSV:platformsupplyvessel平台供应船FPP:fixedpitchpropeller定距桨CPP:controllablepitchpropeller变距桨SCR:siliconcontrolledrectifier可控硅整流器MEPS:marineelectricpropulsionsystem船舶电力推动系统DOL:directonline交流异步电动机+可调螺距螺旋桨模式CSI:currentsourceInverter电流型变频器VSI:voltagesourceInverter电压型变频器Poddedpropeller吊舱式推动器动力定位系统原理框图环境要素：风、浪、流地址与艏向指令控制器推力器船舶特征地址丈量系统四个部分：1）丈量系统2）控制系统3）推力系统4）动力系统结构框图16.控制应用领域（1）定点控制水面船舶的定点控位包含纵向、横向、摇舷三个自由度的定位控制，经过控制器的解算，发出控制指令使船舶在各自由度上保持在设定点周边。（2）航迹控制船舶复杂作业或航行过程中，常常需要沿着一条预约轨迹行进。典型的应用是海洋观察的地域目标找寻。航迹控制需要人或上层控制机给定轨迹指令及速度指令，由动力定位系统来控制船舶沿预约的轨迹行进，直到终点，在此过程中船的舶向同意控制系统依据航行过程中的海洋环境的变化自行调整。（3）循线控制循线控制的功能与航迹控制的功能很相像，其主要差异在于