基于DSP的船舶轴带发电机逆变器并联运行控制策略

随着船舶向低耗能、低运行成本方向发展,轴带发电机在现代船舶中得到广泛应用。轴带发电机是以船舶主机为动力,没有其他燃料消耗,因此轴带发电机可以降低船舶的能源消耗、极大地减少了船舶的维护费用。为了能够正常的给船舶提供电力,可以将多个轴带发电机安装在船舶上,并且进行并行运行,这样可以为船舶提供稳定的电力。本文基于DSP处理器,研究了船舶轴带发电机逆变器并联运行控制策略,这对于我国轴带发电机的进一步发展有着重要的指导作用。     

轴带发电机在船舶电力能源系统中的应用

船舶轴带发电机是大型船舶上广泛配置的供电装置,该装置通过船舶主轴驱动。船舶耗油量巨大,为实现能源的高利用率和经济利益,船舶柴油推进主机通常都会配置相应的轴带发电机系统。传统的轴带发电机系统存在着损耗大、噪音污染、不方便保养和无法与整个船舶电网耦合使用等缺点。针对以上缺点,本文提出一种新型船舶轴带发电机系统,该轴带发电系统基于SPWM逆变器控制,在满足整个船舶电力网对发电机的控制需求的同时,实现了船舶柴油发电机组单独稳定运行或者相互耦合运行。     

基于双PWM变换器的轴带发电系统控制策略研究

本文提出了一种由双PWM变换器构成的新型轴带发电系统控制策略,其整流侧将轴带发电机发出的电压、频率变化的交流电变换为直流电;逆变侧采用虚拟同步发电机控制策略,使逆变器具有与柴油发电机相似的输出下垂特性和电气、机械特性,保证该轴带发电系统能与常规的柴油发电机组长期稳定并联运行。在MATLAB/Simulink环境下搭建了该新型轴带发电系统的仿真模型,对其与柴油发电机组的并联运行进行了模拟,对模型中转动惯量对系统的影响进行了分析,验证了该控制策略的可行性。     

基于Z源逆变器的船用轴带发电机系统仿真研究

船舶轴带电机能够充分利用主柴油机的富裕功率,达到节能减排的作用。相较于传统的逆变器,Z源逆变器能同时实现升/降压功能,且电路结构简单,控制方便。在船舶轴带发电机系统结构的基础上,详细论述了Z源逆变器的结构和工作原理,并结合并网PQ控制策略,实现对船舶轴带电机系统的控制。通过Matlab/simulink仿真波形,可知基于Z源逆变器和并网控制策略船舶轴带发电机系统可以输出需要的电压和电流,进一步验证了所提控制策略的正确性和可行性。     

新型船舶轴带发电系统的建模与仿真

采用PWM整流-逆变技术的新型船舶轴带发电系统是当今船舶行业的重点研究内容之一。介绍了新型船舶轴带发电系统的结构及运行原理,设计了PWM整流器、PWM逆变器的控制策略,建立了轴带发电机、PWM整流器及其控制器、PWM逆变器及其控制器以及新型船舶轴带发电系统的Matlab仿真模型,并对轴带发电系统单独发电及并网发电进行了仿真。仿真结果表明建立的仿真模型是正确的,采用的控制策略是可行的,为实际系统的设计提供了参考依据。     

基于Z源逆变器的船用轴带发电机系统仿真研究

船舶轴带电机能够充分利用主柴油机的富裕功率,达到节能减排的作用.相较于传统的逆变器,Z源逆变器能同时实现升/降压功能,且电路结构简单,控制方便.在船舶轴带发电机系统结构的基础上,详细论述了Z源逆变器的结构和工作原理,并结合并网PQ控制策略,实现对船舶轴带电机系统的控制.通过Matlab/simulink仿真波形,可知基于Z源逆变器和并网控制策略船舶轴带发电机系统可以输出需要的电压和电流,进一步验证了所提控制策略的正确性和可行性.     

船舶轴带双馈发电机独立运行特性仿真研究

介绍了船舶轴带双馈发电机的数学模型和控制方法,研究了其与PPU配合应用时,船舶轴带双馈发电机独立运行的控制策略,在Matlab/Simulink环境下,搭建了船舶轴带双馈发电机独立运行的系统模型,对轴带双馈发电系统的控制特性进了仿真和分析.仿真结果表明：在独立运行时,船舶轴带双馈发电机具有很好的电压跟随性和频率稳定性,当转速变化和负载变化时系统具有良好的动态特性和静态特性.     

含轴带发电机的船舶电站协调控制

船舶电站运行工况复杂,对供电系统运行的安全经济性要求较高,采用主机驱动的轴带发电机具有较好的节能效果。轴带发电机与辅助发电机并网运行时,馈电主开关之间必须进行综合协调控制,才能确保有序的连续供电。本文重点对含轴带发电机的船舶电站协调控制进行研究,结合某船复杂的运行工况和机组特性,制定出整船电站系统协调控制策略,经过验证,该船各种工况下功率分配满足要求,主开关控制策略设置合理,电站系统能够安全可靠运行。     

带有晶闸管逆变器的轴带发电机

由定距桨船舶主机驱动的带有晶闸管逆变器的轴带发电机作为节能和减少维修的发电机是引人注目的。最近,在日本首次研制了一套带有晶闸管逆变器的大容量轴带发电机并已安装在我们所建造的四艘载重为130000的散装船上。本极告阐述了轴带发电机的概貌以及与设计和制造有关的问题。     

西门子WGA23现代轴带发电装置

在现代船舶上,轴带发电机是一种比较经济而受欢迎的发电装置.图1表示装有两台辅柴油发电机和一台简称为SGS的轴带发电机系统的船舶供电系统. 西门子WGA23轴带发电机系统由下列零部件组成:——轴带发电机(1),它由变速的主机带     

船用逆变器电流随动控制策略研究

针对船舶电力系统大负载、强耦合特点,结合陆上大电网并网逆变技术,提出逆变器电流随动控制策略,研究船舶多能源供电系统中逆变器与同步发电机并联供电技术。通过理论推导以及数学模型的建立并进行仿真,获得所提出控制策略的实现及参数的确定方法。研究结果表明,采用所提出控制策略的逆变器与同步发电机并联构成的供电系统,具有稳定性高、动态特性好、供电质量优、发电机利用率高等优良性能。这种新型逆变器控制策略为新能源在船舶混合供电系统中的应用提供了新的研究思路,在船舶新能源逆变场合具有良好的应用前景。     

船舶轴带发电机的发展与新方法的研究

现在广泛使用的船舶轴带发电机系统控制相对简单，但对船舶电网中的电能质量影响大，并且需要依靠同步发电机来补偿无功等缺点。本文在分析了轴带发电机发展历程与工作过程的基础上，介绍一种新型的轴带发电机模式，利用全控型PWM整流器的四象限运行功能，实现有功、无功的快速调节。给出了整个系统的主电路与控制方案，从理论上解释了这种新的轴带发电机系统的正确性和可行性。     

基于PWM逆变的新型船用轴带发电系统研究

为了提高常规轴带发电系统总体性能,本文研究了一种采用PWM逆变技术的新型船用轴带发电系统。通过采用虚拟发电机控制技术,使逆变器输出具有与柴油发电机组相似的电压-无功功率和频率-有功功率下垂特性。利用MATLAB/Simulink搭建了新型轴带发电机组的仿真模型,对控制策略进行了验证,为该系统应用于船舶的正确性和有效性提供了技术支撑。     

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.     

轴带发电机和主机的功率配合

利用轴带发电机向船舶电网供电已成为船舶节能、降低营运费用的重要措施之一。在确定轴带发电机装置时首先要考虑的问题是:不同工况时对轴带发电机的要求;主机运行工况对轴带发电机功率的制约;在确定主     

可作电动机使用的船舶轴带发电机及其运行状态切换方法

一种可作电动机使用的船舶轴带发电机及其运行状态切换方法,解决了现有的作为轴带发电机实现发电与电动两种功能切换的技术难题。通过研究实现了当船舶主机出现紧急停机故障时,将轴带发电机用作电动机,并用它驱动螺旋桨转动,使船舶安全返回港口。     

十二相不控整流发电机并联运行的建模与仿真

多相整流发电机因其直流供电品质高、可靠性高,在船舶电力推进中得到了越来越多的应用,整流发电机的并联运行对于提高船舶电力系统的容量和安全性具有重要意义。推导了十二相同步发电机的数学模型,在MATLAB/Simulink中建立了两台带不控整流的十二相同步发电机并联运行的仿真模型。探讨了两台并联运行发电机间功率分配的控制策略,设计了电压—电流下垂特性曲线和曲线截距的自动补偿,并将其应用到励磁控制系统中。通过仿真实验,验证了该控制系统的有效性。     

船用轴带发电机的温度场分析研究

轴带发电机的性能和可靠性直接影响船舶电力系统的稳定运行。从对流换热和传热数学模型入手,对一台轴带发电机的发热问题展开深入研究。构建电机三维流热耦合场数值计算模型,计算了电机本体流热耦合场,通过样机试验验证了模型和计算方法的正确性。研究电机内部结构对温度分布的影响,为轴带发电机的散热结构优化设计提供了技术支持。     

船舶轴带发电机转为推进电动机的功能实现

双主机驱动双CPP螺旋桨是目前三用工作船的主要推进方式,这些船舶主机一般都经齿轮箱同时驱动轴带发电机,作为船舶大负载的供应电源,轴带发电机作为推进电动机使用的实例很少。本文主要介绍和分析某艘船舶轴带发电机转变为推进电动机使用,实现单主机驱动双桨过程中,电机如何实现异步启动、同步运行及失步保护功能。通过这种设计在提高船舶设备利用率同时,大大提高了船舶低速航行的经济性和稳定性。     

基于全控型PWM变流器的船舶轴带发电机系统研究

传统的以半控型晶闸管逆变的轴带发电机控制系统较简单,但存在对船舶电能质量影响大,负载适应能力差,且需要依靠同步发电机补偿无功等缺点.本文介绍了一种新型的轴带发电机控制模式,利用全控型PWM整流器的四象限运行功能,对功率进行解耦控制,实现有功控制,无功补偿.对整个系统的主电路与控制方案进行了仿真研究,结果表明,这种新的轴带发电机控制能够克服原有系统的不足,具有充分的可行性与较大的优越性.