船舶电力推进系统的变频功率限制研究

由于船舶电力推进系统变频器功率过大,导致推进效率低,为此提出船舶电力推进系统的变频功率限制研究。采用三相二极管两并两串的方式干扰变频器的功率输出,增加负载电阻,将变频器的功率确定在合理范围内,利用功率限制算法,对输出功率进行限制,实现船舶电力推进系统变频器的功率限制。仿真实验结果表明,变频功率限制方法比传统功率限制方法的功率限制效率高出23%,具备极高的有效性。     

常规潜艇功率检测显示研究

斯特林发动机AIP系统用于常规潜艇，此系统的工作不依赖空气，其输出功率是有级调节的，需要人工手动完成。利用传感器分别检测配电板，推进电机的电流，电压，将电流，电压值送入到功率检测显示器中，由乘法器可计算单个功率，再由加法器计算出潜艇航行时的总功率并显示，作为控制斯特林发动机AIP系统输出功率的依据。     

核动力破冰船混合储能电力推进系统应用研究

在核动力破冰船设计中,通常为了适应推进系统频繁大幅度负荷变化,核蒸汽发生装置必须工作在很宽的功率范围上,且具有灵活快速的负荷跟踪特性,导致核动力装置的低效率与核蒸汽发生装置的高功率密度。本文提出一种电力推进系统设计方案:利用储能单元具有的"削峰填谷"能力,承担电力推进负载的瞬时或短时功率变化,使系统负荷维持在一个平稳的波动范围内,以改善电力推进系统负荷扰动对汽轮发电机组的不良影响,使汽轮发电机组维持在一个较为恒定的功率输出水平,来降低核蒸汽发生装置阶跃功率调节的频率,使其能尽可能地进行线性功率调节。     

舰船电力推进用发电机/电机驱动器集成优化

基于多级脉宽调制技术的电机驱动器有着高质量的功率输出,加之永磁电动机和先进感应电动机技术使舰船全电力推进得以实现。系统的输入电源通常会选择常规的工频三相交流同步发电机组,然而事实上突破该限制会给推进系统带来更多的好处。发电机和电机驱动器之间的最优化设计会使电力推进系统受益匪浅。本文对使用高频率、高转速、多相和集成整流器的发电机性能和布置优势进行了描述,各种发电机的优化设计使得电力推进系统在尺寸、重量和效率上都得到了重大的改进。     

溢油回收船电力推进系统功率限制功能设计

变频器功率限制功能是保证电力推进系统安全运行不可或缺的一环,本文针对万吨级溢油回收船电力推进系统,设计了一种新的功率限制算法及相应硬件接口,最后通过实船验证,表明该功能设计满足万吨级溢油回收船电力推进系统安全性要求。     

基于燃料电池船舶混合电力推进系统的功率追踪控制策略

为提升混合电力推进船舶的续航能力，针对小型船舶巡航负荷的特点，组建以锂电池为动力源、燃料电池为增程单元的混合电力推进系统。选取典型船舶确定试验平台运行工况，设计与其相匹配的增程式燃料电池混合动力系统，并搭建质子交换膜燃料电池与锂电池混合电力推进系统的试验台架。以适配巡航工况为目的，基于锂电池荷电状态（SOC）调节功率追踪，获取燃料电池与锂电池间的能量分配策略。研究结果表明，该功率追踪控制策略能实现母线功率输出与模拟船舶工况间的适配。当将锂电池作为主要动力源时，系统发电单元的转换效率可维持在85%左右；当将燃料电池作为主要动力源时，系统发电单元的转换效率仅维持在75%左右。由此说明，以锂电池为动力源、燃料电池为增程单元的混合电力推进系统的设计是合理的。     

交流整流型永磁发电机系统研究

永磁发电机存在输出电压调节差的问题，针对交流整流型发电机系统，本文提出了新的拓扑结构，即永磁发电机加部分容量的电力电子调压装置。相对于全功率的电力电子调压装置，该系统大大提升了整个系统的容量，有利于促进永磁发电机系统在大功率场合的应用，并通过仿真验证了新方案的可行性。     

定距桨电力推进在动力定位工况中的运行性能

分析了动力定位工况中螺旋桨的工作特性以及定距桨电力推进的调节特性。认为以满足螺旋桨额定推力为目的,推进电动机只需要低速输出额定转矩来实现,即输出功率较低。而动力定位性能预报中是以额定功率来推算的,但在实船测试纪录中却只需部分功率,这对功率节省具有重要意义。     

RT-LAB仿真机在船舶电力推进功率限制中的应用

造船业的快速发展,使得电力推进船舶的数量越来越多,此类船舶的优点较多,不足之处也比较明显,即推进功率过大,这样会导致负载增加,给船舶能量管理带来一定的难度。为促进电力推进船舶的持续发展,有必要采取合理可行的方法,对推进电机的功率进行有效限制。在这一过程中,可以应用RT-LAB仿真机进行仿真模拟,以此来确保功率限制方案的可行性。实际分析中,需要构建与电力推进系统相关的模型,并通过有效的控制算法,对功率进行控制,从而达到限制的目的。     

新型船用发电机功率平衡电路研究与应用

本文针对并联发电机系统的功率平衡控制要求,提出了一种基于电压源等效模型的功率平衡新方案,并设计了功率平衡电路,建立了并联运行机组的MATLAB仿真模型.仿真计算与实际运行结果表明,该功率平衡新方案能有效调节各发电机的功率输出,有利于船舶电站的安全和可靠运行.     

燃料电池氢喷射器控制技术研究

为满足燃料电池功率需求,实现氢气侧压力平滑控制,提出了一种氢喷射器控制方案。通过周期性控制喷嘴数和peak-hold时间占空比,并采用了调节量屏蔽方法,以提高压力输出调节能力。建立实验系统,写入软件进行控制实验,表明了该方法的可行性。     

柴油机推进特性试验系统

采用模糊控制技术，变频调节水力测功器给水量。任意设定推进特性曲线，自动进行柴油机推进特性工况试验。试验结果表明实测功率能较好地跟随设定功率（设定功率随转速而变化）。     

船舶能量优化管理策略研究

能量管理系统对提高船舶电力系统运行安全性、可靠性、经济性起着至关重要的作用。从船舶电力系统、能量管理系统架构出发，系统研究了机组调度控制、大功率负载启动电流限制、程序加载、故障保护、重载问询启动以及功率调节分配及转移六个能量优化管理策略。     

燃气轮机推进装置控制策略仿真研究

舰用燃气轮机采用动力涡轮进行功率输出,其输出的功率基本独立于输出转速,这使得燃气轮机推进装置控制策略的制定存在特殊性。利用建立的燃气轮机推进装置的仿真模型,仿真得出稳态工况下燃气轮机油门和调距桨螺距的程序控制策略,以及加速工况和倒车工况下油门和调距桨螺距的协调控制策略,对燃气轮机推进装置控制系统的实现有一定的参考价值。     

杭齿诞生新型船用齿轮箱填补了国内空白

日前,一种具有世界先进水平、配可调桨的大型船用齿轮箱在杭齿集团诞生。这种产品属船舶动力推进系统的传动装置,不仅具备减速、离合、承受螺旋桨推力的功能,最重要的是具备辅助功率输出和辅助功率输入的功     

论低速柴油机的减额输出与功率储备对节能及经济性的影响

在低速机——固定桨系统中,按设计桨功率储备大小及不同转速要求,可以在主机减额输出区选择不同的主机减额输出点,来满足某一航速的要求。国外柴油机厂商,建议主机减额输出点选在低速区及低功率区以达节能目的。但作者认为该建议仅在某种条件下适用,因此文章指出用与机型、船型有关的节能衡准数(ES)来判定减额输出点是否选在等航速线上的低转速区有利;提出以推进系统的初投资差额回收年限(PBP)来决定减额输出点是否选在低功率区有益。本文还论述了主机功率储备(PM)大小对节能及经济性的影响。     

急流航段全回转舵桨电推船电站设计研究

文中对全回转舵桨电力推进船舶的电站系统设计方法进行了分析,以等效满足现有规范对急流航段船舶的要求。特别提出了推进系统应配备PMS系统进行功率限制,避免在网机组突发解列故障时导致主电网全部借组因过负荷解列,并给出了具体设计方法。     

穿浪艇喷水推进系统单、双变量智能控制的仿真比较研究

以MATLAB为工作平台,应用其仿真软件Simulink对穿浪艇的喷水推进系统进行了运动数学建模,再利用其模糊推理工具箱Fuzzy建立了模糊控制子系统的模型,然后根据航速差的大小判断准则实时分级施控.仿真结果表明,较之常规普通的只调节主机功率Ps的推进控制,通过分级调节主机功率Ps和喷口直径Da,能实现对喷水推进型穿浪艇更有效的控制,尤其是在当所需调节的速度变化量较小时,双变量的控制超调量更小、稳定更快、经济性更高.     

船用轴带发电机的并网控制

本文对轴带发电机和柴油发电机的并网控制进行了分析。首先,介绍了轴带发电机和柴油发电机的原理和功率调节方式,然后对轴带发电机采用变频器作为稳压稳频单元的使用和变频器输出有功功率和无功功率的解耦控制。     

功率管理技术在舰船电力推进中的应用

近年来,功率管理技术得到了突飞猛进的发展,受到越来越多的关注。本文主要介绍了功率管理技术在舰船电力推进中的作用,详细描述了舰船功率管理技术的主要功能,以及最新的功率限制和保护算法。展望了未来舰船功率管理技术的发展方向。