船舶综合全电力推进系统整流模块接线方式的设计

本文介绍了一种船舶综合全电力推进系统12脉整流设备的接线方式——串联桥非同相逆并联连接。利用当前常用大功率并联桥整流装置的接线方式（并联桥同相逆并联连接技术）的原理,设计出适用于综合全电力推进系统的大功率12脉串联桥整流装置连接方式,并与一般大功率12脉串联桥整流装置的连接方式进行了比较分析,验证了设计方法的有效性。     

大功率船用整流装置的适配性研究

电力变换装置应用于区域配电系统必须满足区域配电系统的技术要求称为电力变换装置的适配性。本文针对大功率船用整流装置,对其适配性展开了研究,主要包括五方面的内容：安全性要求、任务与功能要求、供电性能要求、结构设计要求、环境要求。研究结果表明船用整流装置要求高可靠、可维护性和高效率,低的发热温升,良好的工作特性以及电磁兼容性。     

交流电力推进船舶谐波抑制方法研究

针对大型船舶电力推进系统,构建了系统的仿真模型。结合系统的仿真模型,分别采用了并联型有源电力滤波器和12脉整流装置的谐波抑制方案对系统谐波进行处理。论述了两中谐波抑制方案的工作原理,并对有源电力滤波器的检测环节进行了改进,提高了谐波检测的实时性和准确性。利用仿真软件,在综合交流电力推进系统中,对以上两种方案进行了仿真验证,并对仿真结果进行了分析比较。仿真结果表明,这两种方案都能够很好地抑制谐波。     

船用锂电池充放电装置设计

介绍了基于双向DC/DC变换器和AC/DC整流模块设计的锂电池充放电装置硬件回路，阐述了锂电池充放电装置的软件设计架构、主要功能，及软件控制策略。基于船用锂电池充放电装置的设计，选取锂电池组进行了充放电试验，试验结果验证了该充放电装置的有效性。     

船舶直流电网模块化电力变换器短路保护研究

针对大功率电力变换器模块化设计带来的内部模块发生短路故障可能性增加的问题,提出模块短路时模块与整机之间的选择性保护方案.由于受限于采用固态断路器带来的尺寸和重量的显著增加,研究提出了利用模块化电力变换器与内部变换模块之间输入回路电流级差,在变换器以及内部模块输入回路串联不同限流熔断器的方案,仿真结果验证了该方案的可行性,并做了扩展讨论分析,结果表明该方案具有实现简单,可靠的特点,提高了船舶直流电网电力变换器的运行可靠性.     

基于碳化硅器件的高频化高效率船用变频器

碳化硅器件的应用能够显著减小电力电子变换器的重量、体积、成本,大幅提升电力电子系统的性能。本文基于碳化硅器件的高频化高效率船用变频器设计,采用电压源型双PWM交-直-交变频器系统拓扑结构,前级整流部分和后级逆变均使用最新一代碳化硅器件,提出有源前端(AFE)变频器系统拓扑结构、整流与逆变系统控制策略,以及主电路参数计算方法。系统仿真和试验结果表明,该设计方式是实现船用变频器高性能、小型化的有效技术途径。     

基于大功率储能模块的分布式船舶岸基供电系统

为实现一套岸基供电系统满足不同船型和不同用电容量船舶的岸基供电需求,提高岸基供电的可靠性、降低项目投资成本,对岸基变频电源的拓扑结构、插座箱的串联供电方式、应急电源的运行模式等进行研究,研发基于大功率储能模块的分布式船舶岸基供电系统。该系统采用集中整流和多路逆变的方式,实现一套岸电系统具备2种供电容量输出的能力;采用大功率直流储能技术,实现在市政电网故障下对船舶应急供电的能力;采用串联供电方式,实现一个输出回路给多个插座箱供电。测试结果表明,该系统的性能指标优于相关标准要求,岸电设备的使用灵活性得到大幅提高。     

基于碳化硅器件的高频化高效率船用变频器

碳化硅器件的应用能够显著减小电力电子变换器的重量、体积、成本,大幅提升电力电子系统的性能。本文基于碳化硅器件的高频化高效率船用变频器设计,采用电压源型双PWM交-直-交变频器系统拓扑结构,前级整流部分和后级逆变均使用最新一代碳化硅器件,提出有源前端(AFE)变频器系统拓扑结构、整流与逆变系统控制策略,以及主电路参数计算方法。系统仿真和试验结果表明,该设计方式是实现船用变频器高性能、小型化的有效技术途径。     

国外大功率船用推进变频器的发展状况

舰船电力推进是一个重要发展方向,在电力推进系统中,调速变频器是决定电机控制性能的关键技术.本文介绍了国外船用变频器的主要类型、结构、所用器件及控制技术,指出了船用中压大功率推进变频器的发展趋势.     

基于晶闸管的自动调压变压器故障诊断技术

[目的]船用设备的供电电压经常发生波动,现有的稳压方案经济效益和可靠性低,亟待研发适用于恶劣工作环境的自动配电设备。[方法]设计基于双向晶闸管与调压变压器的三相串联调压装置,通过控制双向晶闸管组件的投切方式,即可调节电压的幅值及方向。针对该调压装置的3种故障模态,分析其故障诊断方法和处理方案,并开展仿真验证实验。[结果]结果表明:该设计可以仅参考输入电压进行双向晶闸管组件投切,从而实现输出电压的调节、稳定功能。当晶闸管组件的H桥发生断路故障时,仅对装置的调压效果产生影响;当变压器高压侧的短路晶闸管发生断路故障时,将可能在变压器高压侧感应出大电压或在低压侧产生冲击大电流,进而对装置造成损害;当晶闸管组件发生短路故障时,若等效为变压器不补偿工作,对装置没有影响;而若等效为变压器短路运行,将可能在整个回路中产生冲击大电流,进而危害装置和用电设备。[结论]该设计方案将调压变压器直接串入供电回路之中,故其调压反馈效果较为显著;采用性价比更高的双向晶闸管作为交流开关,并采用所提出的故障诊断技术,可有效提升调压变压器的可靠性和使用寿命。     

某中压交流电力推进系统变频器的设计论证

电力推进动力系统是船舶主推进系统的一个重要方向和发展趋势,变频器作为控制电机性能的关键设备,决定了其动态、稳态特性,并影响船体操纵性能。文章介绍了某5000吨级公务船的使命任务、船型构造和电力系统的组成,接着对12脉冲变频器和AFE变频器的原理进行了阐述,最后从设备配置、成本价格、谐波控制和可靠性的角度分析了两者的差异,结合本船实际情况选择了AFE变频器。对于电力推进船舶主推进系统的设计具有一定的参考价值。     

提高舰船电力推进系统电力品质的谐波抑制新方案

由于电力推进方式具有良好的经济性、操纵性、灵活性等诸多优点，一直是舰船推进方式研究的热点，并日益广泛地应用于各类水面舰船。介绍了舰船电力推进系统的特点，分析了舰船电力推进系统中电力品质受到影响的主要因素，以及目前在舰船电力推进系统中已被采用的谐波抑制方案，并对其优劣进行初步的分析，在此基础上，提出了一种应用于舰船电力推进系统的新型的谐波抑制方案，该方案在提高电能品质方面具有更优良的性能。     

基于感应滤波的电力推进船舶电网谐波抑制

为研究谐波抑制方法在电力推进船舶电网中的应用,提出了一种基于感应滤波方式,同时具有自耦补偿和谐波抑制作用的新型推进变压器结构。该变压器二次侧采用延边三角形接线,它将传统滤波和无功补偿装置移至绕组内部且公共绕组的等效短路漏电感为零设计,使船舶大功率变流设备在电能变换过程中产生的谐波源无法进入交流网侧,有效地抑制了谐波对船舶电网的污染。对比船舶电网传统滤波方法,对新型推进变压器的结构设计,滤波原理进行了介绍,并分别对基于新型和传统推进变压器的6相交直交推进方式船舶电力系统进行了SIMU-LINK仿真,仿真结果的电流波形和电流频谱验证了方案的正确性和可行性。     

基于VC＋＋的船舶电力推进系统故障仿真软件设计

本文根据船舶电力推进系统的运行原理,在VisualC＋＋6．0中建立了船舶电力推进系统典型设备变压器、变频器、电动机的模型,设计了船舶电力推进系统故障仿真软件。该软件可对船舶电力推进系统进行运行仿真和故障仿真,不仅可以作为船舶电力推进系统设计和研究的参考,也可以为船舶电力推进系统故障诊断技术的研究提供输入。     

电力推进船舶电网多脉冲变压整流器仿真研究

船舶电网系统对电流质量有较高的要求,而多脉冲变压整流技术可有效降低输入电流中的谐波含量.在详细分析12,18,24三种多脉冲变压整流器工作原理的基础上,在Matlab/Simulink中分别搭建多脉冲变压整流电路的仿真模型,并对3种多脉冲变压整流电路的仿真波形进行对比分析.仿真波形说明,多脉冲变压整流技术可以有效地降低输入侧的电流谐波含量,很好地抑制特定次数的谐波,进而提高船舶电网的稳定性.     

船舶大功率AC-DC变换器阻容缓冲器优化方法

船舶电力推进系统大功率AC-DC变换器设计时,必须在晶闸管的两端并联阻容缓冲器,以吸收器件关断过程反向恢复电流的能量,抑制高的过电压冲击及高的电压应力du/dt.但是,阻容参数的设计大多依靠经验公式,参数选取有时产生很大偏差,一旦选取不合理,便会产生很高的尖峰过电压,造成电力电子器件的损坏,影响系统安全运行.针对大功率AC-DC变换器晶闸管阻容缓冲器进行研究,提出了阻容缓冲器优化设计方法,推导出较精确的阻容参数值和电阻的功率,提高大功率AC-DC变换器的可靠性,仿真及实验验证了本方法的可行性.     

舰船全电力推进系统模拟研究

介绍了舰船全电力推进系统的优点、典型国外电力推进系统和我校建 船舰电力推进模拟研究系统的组成及其工作原理。重点研究了螺旋奖负载模拟装置的硬件组成、相关的计算及控制方法。在此基础上，对采用电力推进舰船的运动进行了半物理仿真，取得了较好的效果。     

组态式船舶电力推进系统仿真软件设计与实现

针对船舶电力推进系统方案论证效率低、成本高等问题,开发了一款组态式船舶电力推进系统仿真软件。对船舶电力推进系统进行结构划分,并建立了系统的数学模型和仿真模型,并封装形成模型库。使用Matlab/GUI开发界面层,用M语言对Simulink模型进行调用与控制。使用SQL Server 2008创建数据库,实现数据的存取和管理功能。基于该软件对某船舶电力推进系统设计方案进行组态式的图形化建模,并设计了典型工况的仿真实验。结果表明,仿真模型较好预报了实船运行工况。由此可见,该软件可有效验证船舶电力推进系统设计方案。     

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.