交流感应电动机在船舶上的应用

本文概述船舶电气設备的基本要求、交流感应电动机的結构特点及其在船舶上的应用。为了适应船舶电力拖动的特殊要求,对感应电动机的起动和速度調节問題作了分析和比較,並介紹了感应电动机电抗調速在船舶上的具体应用。     

交流变频调速技术在船舶电力推进系统中的应用

本文介绍了电力推进系统的特点及其组成。探讨了船舶推进电机的发展趋势。目前用于电力推进的电机主要有直流电动机、同步电动机、鼠笼感应式电动机,根据各自的特点简要地介绍了它们的应用。船舶电力推进系统的核心是主推进电动机的调速控制系统,根据被控对象的不同,现代交流调速系统可分为异步电动机调速系统和同步电动机调速系统。综述了现代交流调速技术的几种典型控制方式在船舶电力推进中的应用。针对电机转矩的控制,比较了目前广泛应用的矢量控制与直接转矩控制的原理及应用。     

船舶鼠笼式三相异步电机启动研究

电机在船舶系统中得到大量运用。鼠笼式三相异步电动机以结构简单、故障率低、维修方便,在船舶各系统运用中占据绝对主导地位。鼠笼式三相异步电动机启动是运行中最复杂的过程,理解和把握鼠笼式三相异步电动机的启动过程,有利于船舶系统中的电力推进系统、电力拖动,以及其他与电机相关系统的理解和设计。     

恒流推进控制系统主回路过流故障分析

分析了恒流推进控制系统主回路电流和转速的控制原理,从控制系统的角度分析主回路过电流的发生机理,并提出了减少或避免此类故障发生应采取的措施。     

船舶电力推进变频器AFE仿真研究

有源前端(AFE)在船舶电力推进变频器中有较为广泛的应用,AEF具有功率因数校正功能,且具有好的电流谐波特性,允许功率双向流动,可以去除制动电阻,节约成本。文章在MATLAB/Simulink中搭建了带有源前端的变频器仿真模型,拖动异步推进电机,取得良好的控制效果。     

船用变速恆压直流发电机的设计

船用变速恒压直流发电机是一种特种发电机,它由发电机、阻尼繞阻和自动調压机三个主要部分所构成,由船舶推进軸或主机直接拖动而发电,在变速1至1.71范圍内,它的輸出电压近似为一常数。一般直流发电机的电压随轉速的变化而变化。为了使电压恒定,可以将一个由自动調压机产生的反向电勢e和他激发电机的磁場线圈相串联。该反向电勢e的值由发电机轉速n来确定。当n升高,e即增大,且曲线e=φ(n)应是一双曲线。調压机的励磁設計成他差复激。阻尼繞組和蓄电池串联并安装在发电机(或調压机)的主极上。与一般軸带发电机相比較,这种船用变速恒压直流发电机具有一系列优点:优良的电压-轉速特性、成本低、結构质量高等等。因此,可以在中小型船舶上推广使用。     

三相异步电机机械特性的串联电容校正策略

三相异步电动机因其机械特性为多值函数这一缺陷,限制了其在波动负载及大负载起动工作场合的应用。本文采用在转子回路串接电容的校正策略,能够对三相异步电动机机械特性的多值函数缺陷段进行完全校正,从而使得三相异步电动机的电力拖动指标得以颠覆式提升。     

某船G-M吊机回转故障一例分析及维修体会

G-M电力拖动系统,是由原动机拖动直流发电机、直流发电机再直接向直流电动机供电、直流电动机拖动机械负载的拖动系统。由于直流电机具有良好的调速性能,G-M电力拖动系统具有启动平稳、可实现连续平滑的调速等优点,若配合可控硅等现代电力电子控制技术则性能更优,常被船舶重型吊机采用。     

变速恒频双馈型船舶轴带系统试验平台的设计

针对变速恒频双馈型船舶轴带电机的特点设计了一套基于DSP的电压型交直交变速恒频双馈型船舶轴带电机试验平台。结合变速恒频双馈型船舶轴带电机的特点,在平台上实现了轴带系统不同运行模式下的试验,并对相关试验结果进行对比分析。试验结果表明,变速恒频双馈型船舶轴带系统具有良好的动态和稳态性能,其系统输入输出功率因数可调,可以有效地控制和调节轴带电机发电时的输出电功率或电动时的输出轴功率。     

船用异步电机滑差频率矢量控制技术研究

针对船用异步电动机滑差频率矢量控制延迟过高的问题,提出新型电动机滑差频率矢量控制方法。在Lab仿真系统内,对船用异步电动机进行结构仿真,提取电机气隙磁密度曲线,求取异步电动机电磁转矩,在异步电动机的三相定绕组回路中,设置A向电流固定电感,规避电机绕组电流,基于电动机电磁转矩幅值,控制船用异步电机的电流相位和电流幅值,实现异步电动机滑差频率矢量控制。实验研究表明,与传统控制方法相比,设计的矢量控制技术电流相位控制延迟减少27%,电流幅值控制延迟减少了23%,可以有效提高电动机滑差频率矢量控制延迟。     

一种船舶推进同步电机矢量控制方法

轴带电机用于船舶推进是轴带发电机/电动机助推系统的一大特色.这种电力推进提高了船舶的可靠性、安全性和机动性.根据轴带发电机/电动机助推系统的应用和系统特性,在PTI模式下采用同步电机矢量控制方法使系统控制性能达到最优.运用工程软件MATLAB对系统进行了建模与仿真.仿真结果表明:该控制方法具有良好的动态性能和稳定性.     

电力推进船的螺旋桨负载特性仿真与模拟试验

针对电力推进船舶在风浪中航行的各种工况,考虑船舶运动和风浪作用,建立带有风浪扰动的电推船桨模型。采用永磁同步电动机对螺旋桨负载特性进行仿真模拟,通过矢量控制使永磁同步电机的电磁转矩特性与螺旋桨各种工况的负载转矩特性一致。在MATLAB/Simulink软件平台上进行全数字建模与仿真,并进行半实物的模拟试验,验证系统的可行性。     

船用多电机转子磁链电流模型仿真分析

针对大多数船用感应电机采用一台变频器控制一台电机,成本较高的问题,本文提出了用一台变频器控制两台电动机的方案,从而降低成本.首先以转子磁链的电流模型和单电机控制方法为基础,并利用Matlab中的Simulink软件构建了一台变频器控制两台并联异步电动机的模型.然后使用ODE45算法,对两台并联的异步电动机进行仿真分析.结果表明,两台电机的最终稳态磁链幅值与给定的磁链幅值相差不大.     

基于高频注入法的船舶电推PMSM低速域转子位置估计

为进一步提高电力推进船舶用永磁同步推进电机在转子位置传感器发生故障情况下的可靠性,采用无位置传感器控制技术估计的转子位置来实现推进电机的闭环控制。在分析电力推进船舶系统结构的基础上,根据三相永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)的矢量控制原理,在低速域范围内采用基于高频注入法的转子位置估计算法,在两相静止坐标系中以高频响应电流作为调制信号对高频响应电流进行处理,经过低通滤波后,采用外差法构建转子位置误差信号,再提取转子d轴位置,利用磁路饱和效应判断转子NS极性。在仿真软件MATLAB/Simulink中对该算法在电力推进船舶永磁同步电动机控制系统中进行验证。验证结果表明:基于高频注入法的无位置传感器控制技术在电力推进船舶PMSM低速范围可准确地估计转子位置。     

船舶智能化节能与保护装置的研制

为了提高蓄电池的可靠性、经济性以及整个船舶电力系统的安全性和可靠性，提出了一种由单片机控制智能晶闸管模块（ITPM）和电力电子（自关断）器件GTO对蓄电池进行充电的控制系统；针对交流三速电动起货机空钩、轻载效率低这一问题，采用单片机优化处理控制GTO调节起货机功率因数实现节能，同时使起货机在起动、变速和停车时具有平滑的性能；对于船舶空压机电动机过流保护存在的问题，提出了电流不对称保护与相敏保护相结合的数字式过流保护原理，采用双单片机控制GTO进行保护，增加了保护的可靠性。     

交流变频调速用于船舶主推进器

随着交流变频技术的发展,船舶主推进器和动力定位推力器采用交流变频电力推进越来越多。 据悉ABB公司已为5艘破冰船,8艘远洋轮船的主推进器提供矢量控制无环流交一交变频器供电的同步电机系统。美国迈阿密轮船公司的Fantasy号、Sensation号和Fascination号每艘船的2个主推进器由2台同步电动机驱动,额定功率2×14,000kW,最大转速140r/min.每台同步电动机均采用双交一交变     

港口起重机变频控制与节能

1调速系统的发展 交流电机结构简单、价格低廉、运行可靠、维护方便,所以被广泛应用于生产机械电力拖动系统作为动力源。但是交流电机的起动特性一直改进甚微,因为在恒压下直接起动的电流约为额定电流的4-7倍,     

基于直接转矩控制的船舶主推进电机控制仿真研究

介绍了船舶全电力推进系统的基本结构及特点;分析了直接转矩控制系统的控制原理、特性,以及将其应用于全电力推进船舶主推进电机控制的必要性.重点是直接转矩控制系统的组成与实现,以及在Matlab/simulink环境下完成的系统建模和仿真.仿真结果表明,直接转矩控制系统的应用明显提高了推进系统的性能.     

船舶柴电混合动力系统轴带电机不同起动方式的仿真研究

柴电混合动力推进系统的电力推进(PTH)模式是将轴带电机作为电动机运行并单独驱动螺旋桨推进,作为紧急推进的一种有效方式,能加强船舶运行的可靠性。在切换至PTH模式时,轴带电机不能自启动,必须借助其他方式。应用AMESim软件,对船舶柴电混合动力系统进行建模并稳态校核,仿真计算PTH模式下轴带电机不同起动方式对系统性能的影响,研究轴带电机稳定起动的控制策略。仿真结果可为船舶柴电混合动力系统的设计提供参考和指导。     

三相异步电动机的几种降压启动方式探讨

电动机直接启动时,启动冲击电流可达电机额定电流的4~7倍,这将对电网造成很大的冲击,直接影响电网中其它用电设备的正常工作,也会影响电动机本身及其拖动设备的使用寿命。因此,如何控制电动机启动电流,具有重要的经济价值。文章探讨了三相异步电动机的几种降压启动方式。特别是目前国内最先进的电子软启动器,是降压启动智能控制系统发展的必然趋势。