舰船电力系统自动准同期并网装置的设计

自动准同期装置是为实现同步发电机快速并入舰船电力系统而设计的专用仪器,它能控制发电机快速满足准同期条件,从而实现准确、安全并网.本文探讨了发电机安全并入电网所需的准同期条件,并详细介绍了自动准同期装置的原理以及软硬件设计.设计中采用MCS-51系列单片机构成最小系统,应用大规模可编程逻辑器件简化逻辑设计,从而设计出具有智能化的并网设备.该装置已经形成产品并投入使用,效果良好,具有很高的推广价值.     

应急发电机室百叶窗的设计改进

本文针对一些带Ice Class入级符号的船舶,在低温区域航行时,为了既保证应急发电机正常启动所需的环境温度,又保证应急发电机启动的及时性,而对应急发电机室的百叶窗的控制方式作了相应的设计改进。     

岸电电源预同步并网方法研究

将岸电电源模拟为虚拟同步发电机的特性,可提升船舶电网对岸电电源的接纳能力,然而岸电电源在并入船舶电网时,通常存在较大的瞬间冲击电流。本文提出了一种预同步并网方法。首先介绍了虚拟同步发电机的原理,并分析其并网过程存在的问题,在此基础上提出了预同步的并网方法并介绍锁相环的设计。最后进行仿真研究,结果验证了所提方法的有效性。     

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。     

轴带双馈发电机的空载并网控制和功率解耦控制仿真研究

对船舶轴带双馈发电机的数学模型和控制方式进行了详细探讨,研究了船舶轴带双馈发电机的空载并网控制和功率解耦控制两种控制策略,并在Matlab／Simulink环境下,搭建了两种控制模式下的双馈发电仿真系统,对轴带双馈发电系统的相关动态和静态特性进行了仿真利分析。结果表明：轴带双馈发电机在空载并网控制模式下具有良好的跟随参考电压特性,在功率解耦控制模式下具有良好的功率解耦特性,对有功功率和无功功率给定能够快速响应,稳态误差被控制在较小范围内。     

抱轴式轴带电机PTO/PTI设计

为确保轴带电机在PTO模式下能够给电网提供稳定、可靠的电能,提出了主机转速的约束条件、主机转速变化后的安保设计,以及和主发电机并网后突加突卸设计方案.同时为确保轴带发电机在PTI模式下能够给船舶推进提供持续稳定的辅肋推力,提出了主机转速要求、电站管理之间的安保设计及功率加载速率设计方案,总结了PTO和PTI 2种模式之间相互平稳切换的条件及转速和螺距在2种模式下的不同设定值.经实船验证,此抱轴式变频控制轴带电机的PTI/PTO设计在安全性和操作性上得到了保障.     

船用柴油机启动控制技术研究

柴油机是船舶的重要部件之一,传统的启动控制技术在控制其启动时,需要消耗较长时间,容易引发各种安全问题,带来隐患。为了解决此问题,引用人工智能技术研究了一种新的柴油机启动控制技术,设计了优化控制电路,对电路生成条件和优点进行阐述。分析工作流程,由准备阶段控制、驱动阶段控制、发火阶段控制和运转阶段控制4步组成。与传统控制技术进行实验对比,结果表明,该技术可以在短时间内控制柴油机的启动,安全性好,是一种很有发展前景的技术。     

基于转速表传感器的某装备无源供电装置研究

某装备设置有启动电动机启动和高压空气启动两种方式,发动机启动后带动硅整流发电机工作。硅整流发电机励磁由调压器控制,以保持输出电压的稳定。在没有蓄电池、外接电源或硅整流发电机无剩磁时,用高压空气或者其它方式启动发动机,硅整流发电机由于没有励磁而不发电。该装备发动机转速表传感器为三相永磁同步发电机,由发动机传动,只要发动机工作就能发电。实验证明,转速表传感器具备给硅整流发电机提供初始励磁的能力。设计一种装置,只要能启动发动机,均由转速表传感器给硅整流发电机提供初始励磁,使硅整流发电机在任何情况下都能正常供电。     

船舶轴带BDFG并网控制及其锁相环

针对传统的控制方法下电机输出电压幅频不稳定的问题,提出一种无刷双馈电机(Brushless Doubly-Fed Generator, BDFG)定子电压矢量控制的方法来改善发电机输出电压幅频的稳定性;为确保相位的一致,利用锁相环技术对电网电压相位进行监测来实现发电机电压相位跟踪控制,从而实现轴带无刷双馈电机与船舶电网并网运行。在MATLAB/Simulink中进行仿真试验,其结果表明:该控制方法对于改善无刷双馈电机输出电压的稳定性与相位跟踪具有一定的控制效果,并且能够实现轴带无刷双馈发电机与船舶电网并网运行。     

基于PID的船用汽轮机功频控制系统

根据船用汽轮机的热力学原理与汽轮机功率模型,设计一种基于常规PID的船用汽轮机功频控制系统,并运用Matlab/Simulink仿真模块对其进行仿真计算。结果表明,当二回路负荷发生变化时,该控制系统可通过调节汽轮机的进汽量,使汽轮机的功率能够快速跟踪发电机功率的变化,并维持汽轮机的转速(频率)不变。     

海洋平台大型透平发电机安装工艺方案设计

目前,海洋平台上大都采用大型透平发电机来供电。以SOLAR Taurus 60透平发电机为例,详细介绍了透平发电机的安装工艺及步骤,并且归纳了安装中需要注意的问题。     

半潜浮式风机的动力响应分析

OC4半潜浮式风机综合性能较好，但其浮式基础结构质量和结构复杂性使其建造成本高昂，而WindFloat半潜浮式风机浮式基础具有结构简单、建造成本低和减摇效果好等优点，但是适应水深较小且只适合特定海域。结合OC4和WindFloat半潜浮式风机浮式基础的结构特点，针对200 m水深环境设计OC4-WindFloat半潜浮式风机基础。基于叶素理论、莫里森公式和势流理论，通过有限元软件对OC4-WindFloat半潜浮式风机的固有周期及风浪联合作用下的动态响应进行耦合分析，并与OC4半潜浮式风机结果进行对比研究。结果显示，OC4-WindFloat半潜浮式风机固有周期及动态响应均满足相关规定，且具有比OC4更低的建造成本，相比WindFloat可适用更深的海域。研究结果对于浮式基础型式研究有一定的指导意义。     

汽轮机电气控制试验平台方案

低温余热发电机是钢厂、水泥厂、石油化工厂提高生产效益、节约能源、实现可持续发展的重要途径。低温余热发电系统是一个相互关联的复杂控制系统,由于其热源的品种(烟气,粉尘)以及其成分不同,热源的熵值存在很大区别,所以其具体的热源控制部分也存在很大的差别,根据热源的不同以及同种热源的随机变化需要多次的调整热源进入换热器的流量以达到控制汽轮机的进汽流量,从而实验的模拟显得尤为重要。本试验平台模拟汽轮机的进汽流量的PID调节,汽轮机的起停控制,汽轮机的转速调节以及故障报警保护控制。     

主冷却剂泵变频启动的建模与仿真

主冷却剂泵在全压启动时,电机会产生很大的启动电流,而变频启动方式可以有效降低主冷却剂泵电机启动电流.本文建立了主冷却剂泵电机电磁转矩、电流数学模型,对主冷却剂泵的启动特性进行了研究.仿真结果表明,变频启动有效降低了主冷却泵电机的启动电流峰值,启动电流的峰值随着变频时间的增加而减小.     

风电机组的雷电防护

分析了风电机组易遭受的雷电危害形式、防护途径和原则,提出了风电机组内外部防护方法并重点对内部防护措施及过电压保护器件进行选型。     

不同轴承型式对汽轮发电机组轴系振动的影响

影响汽轮发电机组轴系振动的因素有很多,对已经设计加工好的转子而言,由轴承组成的支承系统为主要影响因素。以某型20MW级汽发的研制项目为依托,探索不同型式的轴承对汽发机组轴系振动的影响。通过应用软件Dy Ro Bes对轴系进行建模分析,并建立试验台架,对不同型式轴承的振动表现进行试验研究,为汽发机组轴承的选型设计提供参考。     

不同轴承型式对汽轮发电机组轴系振动 的影响研究

影响汽轮发电机组轴系振动的因素很多，对于已设计加工好的转子，由轴承组成的支承系统为主要影响因素。文章以某型20MW级汽发的研制项目为依托，探索不同型式的轴承对汽发机组轴系振动的影响。通过应用软件DyRoBes对轴系进行建模分析，并建立试验台架对不同型式轴承的振动表现进行试验研究，为汽发机组轴承的选型设计提供了重要的参考意义。     

船用蒸汽发生器给水控制系统仿真试验平台的设计与实现

针对船用汽轮给水泵转速控制系统中自能源进汽调节阀改为电动进汽调节阀的改进方案,设计并实现了一种船用蒸汽发生器给水控制系统仿真试验平台,建立了船用蒸汽发生器给水控制系统数学模型,包括蒸汽发生器数学模型、汽轮给水泵数学模型、给水管道及给水调节阀数学模型,设计了蒸汽发生器水位控制器以及汽轮给水泵转速控制器,通过与模拟机仿真结果比较验证了仿真试验平台的有效性.     

基于DDS技术的发电机并网模拟系统设计

针对目前发电机并网培训的需要,采用意法半导体（ST）公司生产的32位低功耗单片机STM32F103和DDS芯片AD9832设计正弦信号发生电路,与上位机和同期表一起构成发电机并网模拟系统.首先根据同期表的使用方法,提出系统总体设计方案.然后详细描述AD9832的工作原理和以AD9832为核心的正弦波发生电路,给出了系统的主程序流程图.使用结果表明,该系统具有性能稳定、操作简单等特点.     

对发展大功率船用燃气轮机的新思考

提出利用成熟的简单循环船用燃气轮机将其派生为一型间冷循环大功率船用燃气轮机的新构想,并且原发动机燃气发生器的通流部分和结构大部分保持不变,以继承原机的可靠性。用1台实际发动机作为案例进行的分析研究表明,采用间冷循环,并精心匹配,在燃气轮机的功率显著增加(约28%)的同时,其效率也可略有提升(约3%),具有工程实施价值。