一种无变频器式舰船交流电力推进系统稳态特性分析

为提高舰船电力推进系统功率密度,降低振动噪声,提出了一种基于永磁同步电机的无变频器式舰船交流电力推进系统。该系统将永磁同步电机作为推进电机,原动机与电励磁发电机直连,发电机与推进电机通过电缆直连。通过原动机调速实现推进电机转速调节,通过发电机励磁调节实现推进电机电压调节。建立了该电力推进系统静态数学模型,推导了系统主要电气量与发电机励磁电流及推进电机负载转矩间的函数关系,分析了系统的静态稳定性条件,分析了不同转速工况下和电机参数匹配条件下各电气量随发电机励磁电流的变化规律。数字仿真结果验证了所建立的静态数学模型及理论分析结果的准确性。     

船舶柴油发电机转速控制系统设计

电力推进船舶通常采用柴油发电机组作为电力来源,通过电力驱动系统的电机。为了提高电力推进船舶的能源利用率,实现电力推进船舶的经济效益,针对船舶柴油机组的负载特性等进行柴油发电机的转速控制。本文首先建立柴油发电机的数学模型,结合柴发调速系统和PID控制技术,设计针对船舶柴油发电机的转速控制系统,并结合Matlab-Simulink平台进行了转速控制系统的仿真验证。     

双馈发电机在舰船电力推进系统中的应用及仿真研究

分析双馈发电机在舰船电力推进系统中应用的可行性,提出一种以双馈电机为主发电机的船舶变速恒频恒压(VSCVCF)发电系统,在推导整个发电系统数学模型的基础上建立仿真模型,并进行仿真分析,结果表明双馈发电机符合船舶发电系统的要求。     

六相永磁同步电机三电平变频调速控制策略研究

六相永磁同步电机具有转矩脉动小、振动噪声低、可靠性高、容错性能好等优点,能够满足高性能的远洋船舶电力推进系统的要求。传统六相永磁同步电机变频调速系统大都采用两电平变频技术,在降低功率开关器件开关频率、抑制电机电流谐波、提高变频调速系统功率容量等方面具有局限性。文章分析建立了六相永磁同步电机的数学模型,设计了六相永磁同步电机矢量控制策略,并结合三电平调制技术进行研究。通过Matlab/SimulinK搭建六相永磁同步电机三电平变频系统的仿真模型,模拟六相永磁同步电机运行的不同工况。仿真结果表明,六相永磁同步电机三电平变频调速控制策略的可行性,且在不同工况下能稳定运行,适合具有低噪声低振动要求的现代远洋渔船电力推进系统。     

无刷双馈电机的电路分析及动态建模

无刷双馈电机是一种新型的电机,可作为调速电动机或变速发电机。无刷双馈电机系统包括两个定子绕组,即功率绕组和控制绕组,一个笼型转子绕组和—个双向电力电子变换器。无刷双馈电机的两个定子绕组之间没有直接的耦合关系,分析和控制比较简单。双向变换器较之传统的变换器,大大减小了体积和功率的要求。无刷双馈电机的这种结构,适用于变速系统中,如风力发电等。本文介绍了无刷双馈电机结构、等效电路和动态模型,可望为后续研究起到一定的借鉴作用。     

舰船电力推进系统建模与稳定性研究

电力推进系统主要由发电机、配电器、驱动电机和螺旋桨等部件组成,相对于传统的燃油驱动系统,电力推进系统灵活性更高,稳定性也更好。本文研究的目标是提高舰船电力推进系统的稳定性,建立电力推进系统的各部件数学模型,设计了电力推进系统的电机稳定性控制器,并对伺服电机在瞬时冲击下的稳定性进行了仿真。     

舰船电力推进变频调速实验系统

船舶电力推进系统具有许多传统推进系统不可比拟的优势,是国内外船舶制造行业研究的热门.开展船舶电力推进系统的建模和仿真研究,再现系统的稳态及动态工作过程,揭示系统的内在规律,对于指导船舶电力推进系统的设计和使用具有现实意义.以武汉理工大学船舶电力推进实验装置为研究对象,分析了系统的组成、特点及工作原理.主要介绍舰船电力推进变频调速实验系统设计中所涉及的关键问题和技术要点,包括系统技术方案的总体设计、变频器的选择与控制、变频调速系统工作原理、变频器的运行设置、过程数据PZD的连接等.     

小容量电网配置大功率变频电源的选择

海工设施的电力网络比较复杂,需要配置不同电制的变频电源。变频电源有不同的型式,适用于不同的场合。文章以某海工船项目为例,介绍了1500kVA容量电网下配置400kW大功率变频电源的方案,对静态变频电源和旋转变频电源的选择过程,给电力系统设计人员提供了一个在小容量电网下配置相对大功率变频电源的参考。     

矩阵变换器供电的双馈电机矢量控制及其仿真

在一般的感应电机双馈调速中,转子侧采用传统的交－交周期变换器对电机进行矢量控制。本文采用矩阵变换器代替传统的交－交周期变换器,建立了采用空间矢量调制的矩阵变换器供电的双馈调速系统矢量控制模型。利用MATLAB SIMULINK软件包进行了仿真,结果表明,矩阵变换器供电的双馈调速方案是可行的。     

一种无变频器式舰船交流电力推进系统控制策略研究

为提高交流电力推进系统功率密度、降低成本,提出一种基于永磁推进电机的无变频器式交流电力推进系统。该系统取消了大功率变频器和减速齿轮箱,原动机与电励磁发电机直连,发电机与推进电机直连。通过控制原动机转速和发电机励磁电流实现对推进电机转速和系统运行状态的调节。建立了该电力推进系统的静态数学模型,提出了系统静态稳定性约束条件,推导了系统主要电气量与发电机励磁电流及负载转矩间的函数关系。为提高系统稳定裕度、提高推进效率及电机容量利用率,分别提出采用δ1+δ2=π/4、Isd2=0和cosθ=1三种控制策略,针对各控制策略和不同的电机参数匹配条件,推导了系统主要电气量与负载转矩间的函数关系。针对系统静态稳定性及各控制策略下系统运行特性开展了数字仿真研究,仿真结果验证了理论分析结果的准确性。