交流电在“民主18”号轮上的应用和几个问题的商榷

“民圭18”号系我国新建客货轮中,第一艘采用交流电制者。此船建造对,国内尚无完整的船用交流电机电器系列,试用陆用产品代替。虽然尚无严重事故,但在使用过程中,也存在一些问题。属于结构、工艺方面的主要有:(1)陆用封闭式电机防水性能差,不能用作露天甲板付机的拖动电机。(2)陆用电机的绝缘等级差,浸漆次数少,不易保持较高的绝缘数值。(3)陆用产品缺少防震防摇和适应倾斜的措施。(4)陆用电机的环境温度低于船上机舱的实际温度。属于性能方面的问题有:(1)本船发电机系从陆用电机派生的,短路比较小(0.8),影响了发电机的过载能力、电压调整率、瞬时电压降数值、并联运转时的稳定性以及不能适应船上的震动情况。较高的励磁电压影响了峰值电压和励磁电压增长速度。(2)陆用异步电动机的启动电流大。20瓩以上的电动机即需采用降压启动方式,影响了交流电动机直接启动的优越性。(3)锚机,绞缆机收放空缆时需要较高的速度,线绕式异步电动机的调速范围不大,不能满足使用上的要求。从上述情况来看,虽然尚无严重性质的问题,但是本船一年多来只航行于上海一温州之间,航程不长,连续航行时间也不长,因而有些问题恐还未发现。交流电在“民圭18”号轮上的应用和几个问题的商榷。     

船舶同步发电机自动调压器及其常见故障(上)

发电机是船舶主要设备之一,多采用交流电制。电压变化超标和/或频率变化超标,可能导致其保护电器动作、电网解列甚至全船停电,危及船舶安全。目前无刷同步交流发电机应用广泛,其电压自动调节系统简单可靠,但也常因管理人员对其功能原理     

一台发电机既发交流电又发直流电

在海军工程大学马伟明院士主持下研制成功的新型发电机能够同时提供高品质的交流和直流电。供电系统小型化、大容量、高可靠性、高品质，是世界电机界长期追求的目标。特别是在船上，由于设备繁多、空间狭小、设备重量受到严格控制，要求交直流电制共存，同时提供高品质、大容量的交直流电力是一个重大难题。目前广泛采用的方法是，以三相交流发电机作为基本电源，通过交流机组或静止变换装置来得到不同电压、不同频率的供电电源。这种系统的构成复杂，体积、重量大，可靠性差。马伟明院士在国际上率先提出交直流电力集成的思想，先后解决了…     

美舰用交流发电机的电压调节器

电压调节器基本上是由控制元件和为维持发电机端电压恒定而产生发电机磁场电流变化的有关机械和电气的手段所组成的.当交流发电机采用电压调节器时,电压调节器及其辅助设备的功能是维持发电机端电压在规定的限度内,以及在并联运行的发电机之间进行无功电流的合适分配. 每台发电机备有一个电压调节器.在某些美舰用装置中,配电板上装有备用的电压传感(控制)元件和转换开关,以便在任何一个其他     

节能型内燃电动轮胎起重机电气系统设计

内燃屯动轮胎起重机一般以柴油机为原动力带动发电机，所发出的电能输送给驱动各工作机构的电动机。按其驱动方式可分为柴油机-单直流发电机-多直流电动机驱动系统、柴油机-单交流发电机-多直流电动机驱动系统、柴油机-单交流发电机-多交流变频电动机驱动系统。     

交流电在船舶上的应用

1.由于船舶需用之电量急剧增加,旧有之直流系统难以满足需要。发展的趋向为使用交流电。2.交流系统不但在发电及输配电方面经济合算,并且使使用鼠笼式电动机成为可能。鼠笼式电动机为所有旋转电机中最简单、价廉、坚固之电机。3.交流电动机之变速特性较直流电动机为差,特别在使用于起货机时。4.对于大容量装置,交流系统特别适宜。如果发电机容量大于1000千瓦,交流肯定的比直流有利。如果发电机容量小于1000千瓦,应视用途而定。对客船、运油船、内河船舶和港湾作业船等,变速的需要不大,交流显然有利。在以起货机作为主要负荷的货船上,交流电的优点不显著。5.考虑到大容量半导体整流器的发展,将来的情况将是直流和交流的分界不是截然不同的,而是可能在一个体系之下的。6.作者建议对交流电应用到船舶上的问题立即进行研究和试验,并建议在同一型式船舶上装置不同系统,以获得经验,得出结论。     

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。     

美舰艇供电系统和装置的发展

电最早在美国海军舰艇上的应用是在1883年“特伦顿”号巡洋舰上的13.2kW、110V的直流并激发电机.交流电在美海军中的第一次应用是在1913年“木星”号运煤船的交流推进试验装置上,该船的一台交流汽轮发电机供电给带动螺旋桨轴的线绕式感应电动机,通过改变电动机转子回路的电阻来调速.这个试验装置的成功导致交流电力推进装置广泛应用于美海军的早期舰艇上.     

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。     

带整流负载同步发电机短路电流计算

该文对有阻尼绕组同步发电机整流系统和无阻尼绕组同步发电机整流系统直流侧短路时的最大短路电流进行了分析和计算,得出了随短路初始转子位置的不同,三相同步发电机整流系统直流侧短路电流峰值最大为交流侧最大短路电流,直流侧短路电流峰值最小可为交流侧量大短路电流值的0．933倍。     

船用中压交直流电缆温度场分布对比分析

与船舶交流综合电力系统相比,直流综合电力系统具有功率密度高、易于并网、振动与噪声低等优点,应用前景广泛。随着船舶直流电力系统容量的不断增大,伴随而来的是直流电缆载流量不断增大。为了充分发挥和提升直流电缆的载流能力,将其与交流电缆的温度场特性进行对比分析。分别建立交流电缆与直流电缆的传热模型及温度分布方程,并利用有限元仿真软件进行了仿真对比研究。仿真结果表明:在相同的环境温度下,直流电缆的缆芯温升低于交流电缆,且直流电缆的温度场分布较为简单;在相同电压等级和环境温度下,参考交流电缆运行经验设定的直流电缆的参考载流量较为保守,未能充分发挥直流电缆的载流能力。     

船舶可控硅轴带发电机系统中同步补偿器容量的确定方法

一、船舶可控硅轴带发电机控制系统轴带发电机的电压和频率在船舶航行期间随主机转速的变化而变动。另外,船舶电网负载的增加和减少也会引起电网电压、频率的变化。为了向船舶电网供给恒频、恒压的电能,可运用可控硅直流调速系统“再生技术”的原理,并通过可控硅变流器及其控制环节加以实现。目前,比较典型的可控硅轴带发电机控制系统方框图如图1所示。     

常规动力潜艇辅机交流化研究

交流电机与直流电机比有着许多明显的优点，但由于常规潜艇的供电电源特殊，因而在役潜艇上的辅机电机大都还是采用直流幅压电机。直流电机除了尺寸大，重量重和噪声高外，最大不足在于不易维修。随着电力电子技术的进步和国风工业水平的提高，在我国新世纪的潜艇上实现交流辅机电机变得可行而又十分必要。辅机系统可通过采用低噪声交流电机，大功率逆变装置，并车装置或变频启动装置等设备扩大船用交流电机的使用范围，实现在研新型潜艇大部分辅机的交流化。     

船用直流电能的回收装置

我国在舰船上采用的铅-Ⅰ型水冷蓄电池组,在周期治疗过程中放出的大量直流电能以热的形式被浪费掉了。在造船厂一次周期治疗就浪费4028度直流电能,在船舶基地一年要浪费394240度直流电能。 因此,采取有效措施,回收这些电能是一件很有意义的工作。 武昌造船厂制成了“可控硅有源逆变器”。该装置能使蓄电池组放出的直流电能变为交流电,并且将这种电能送到陆用交流电网,从而避免了浪费。 本装置已通过技术鉴定,并已投入使用。     

有源滤波装置在船舶及海洋模块钻机中的应用

文章对RESINE有源滤波装置在BZ28-2S模块钻机投运前后的主要参数进行了分析对比。实际运行效果显示,RESINE有源滤波装置可明显改善变压器负载侧电流波形,降低电压和电流畸变率,提高系统的功率因数,提升变压器或发电机的带负载能力。对使用交流变频系统、直流系统的船舶海上模块钻机的电能质量改善具有实际指导意义和参考价值。     

带整流负载同步发电机阻尼绕组研究

阻尼绕组对发动机短路电流值大小起着决定性的影响,本文就阻尼绕组对同步发电机整流系统直流侧短路时的最大短路电流及对基本波形的影响分析别进行了分析计算和试验验证,得出了无限尼绕组同步发电机整流系统直流侧短路电流值较有阻尼绕组同步发电机有明显下降;阻尼绕组具有改善同步发电机整流系统交直流测电压波形的作用,去掉阻尼绕组使得交流电压波形谐波含量增大,波形畸变加剧;ｑ绕组对改善电压波形效果明显,可以弥补减弱阻     

柴油发电机组带脉冲负载储能补偿试验研究

柴油发电机组带脉冲负载引起系统交流电压畸变、交流频率波动以及直流电压振荡,为改善系统电能质量、提高稳定裕度、增强系统带负载能力,本文提出了在直流侧加储能控制以提升系统稳定性.储能电池一方面可作为系统的冗余备用,一方面可以降低直流侧母线电压波动,进而改善交流侧电能质量,满足负荷对电源的需求.在直流侧配置储能单元改善柴油发...     

一种新型的发电机自动频率调整器

一、概述为保持船舶交流电站的频率稳定在一定范围内,必须设置自动频率调整器。自动调频,首先需要把交流频率信号变换成模拟电压。常用的频率—电压变换电路FVC(Freqency Voltage Change)有测速发电机和LC串联谐振电路两种形式。测速发电机比较简单,但价钱贵、安装和转速匹配较麻烦、需要维修保养、对应于额定频率50Hz的上下偏差不能给     

基于DSP舰用全数字化控制逆变启动电源设计

舰船电站配备有交流电动滑油泵用交流电动机,对交流电机有直接启动和快速变频软启动的不同要求,本文给出了一种基于DSP全数字化控制的交流电机专用逆变启动电源设计方法。该逆变启动电源具有升压和逆变两级功率变换,升压电路采用变参数PI控制以提高动态响应能力,逆变电路具有输出电压闭环控制环节,并采用SVPWM调制技术提高直流母线电压利用率和改善逆变输出电压波形。本文对电源的系统结构、工作原理及控制策略进行了介绍,目前该电源已交付使用。     

舰用12脉波整流器直流侧谐波分析

针对现代舰艇直流电网的谐波问题,在分析负载并联的12脉波整流站基本工作原理和理想条件下特征谐波的基础上,采用调制理论和傅里叶分析方法对交流侧电压不对称、触发脉冲间隔不对称和变压器漏感引起的换相问题等非理想条件下,整流系统直流侧输出电流(电压)的谐波情况进行理论分析和仿真验证。计算和仿真结果表明:交流侧电压的不对称和触发脉冲间隔的不对称会导致12脉波整流系统直流侧输出电流(电压)的2,4次等低次非特征谐波显著增多,而考虑变压器漏感引起的换相时,则直流侧输出将含有6 n次谐波分量且其他各次非特征谐波含量和总的谐波畸变率增加很多。