船舶吊舱推进电机控制策略发展综述

随着船舶节能减排要求的提高,吊舱推进系统因其具有常规电力推进无法比拟的优点而成为目前国内外造船界的研究热点。本文对船舶吊舱推进电机的类型及特点进行分析,归纳和总结了国内外在船舶吊舱推进电机的结构、类型、负载特性以及电机控制等方面的研究及应用现状,并对推进电机的控制策略进行分析。在此基础上,对未来船舶吊舱推进电机控制策略的发展做了展望,并对基于无模型自适应控制的船舶吊舱推进电机控制系统进行研究。     

船用永磁推进电机系统矢量控制及调制策略研究

随着机械自动化控制技术的进步,船舶中的推进电机在性能输出和智能控制上已经取得长足的发展。各种先进的大功率推进电机已经在船舶动力系统中获得了应用。本文分析永磁推进电机的结构特点,构建在静态和动态坐标系中的电动力学模型,并就控制系统中的矢量控制策略和模型进行研究。设计脉宽调制系统,并成功应用在逆变器的控制中。在Matlab/Simulink仿真环境中设计各种系统模块,通过模拟推进控制平台,对输出电压的脉宽调制性能进行测试。     

船舶电力推进系统VC与DTC调速控制策略建模与仿真研究

为研究不同永磁同步电机调速控制策略对船舶大功率推进电机调速性能的影响和在电力推进系统中的适用性,在推进电机及其螺旋桨负载数学模型的基础上,建立永磁同步电机矢量控制(VC)系统和直接转矩控制(DTC)系统.根据实船系统建立船舶电力推进系统并进行仿真,分析在船舶加速工况下2种控制策略的调速性能以及船舶电站的稳定性.仿真结果表明;2种控制策略都有很好的控制效果,在保证良好的调速性能同时,保持整个系统的稳定性,二者在船舶电力推进系统中都具有一定的适用性.     

船舶电力推进系统VC与DTC调速控制策略建模与仿真研究

为研究不同永磁同步电机调速控制策略对船舶大功率推进电机调速性能的影响和在电力推进系统中的适用性,在推进电机及其螺旋桨负载数学模型的基础上,建立永磁同步电机矢量控制(VC)系统和直接转矩控制(DTC)系统。根据实船系统建立船舶电力推进系统并进行仿真,分析在船舶加速工况下2种控制策略的调速性能以及船舶电站的稳定性。仿真结果表明;2种控制策略都有很好的控制效果,在保证良好的调速性能同时,保持整个系统的稳定性,二者在船舶电力推进系统中都具有一定的适用性。     

船舶感应电机矢量控制的优化设计

船舶感应电机中的励磁电感普遍比较小,在高速运行过程中铁损比较大。采用一般矢量进行控制存在低效率轻负载的情况,如果直接忽略感应电机的铁损则会使得感应电机控制不精确。本文首先研究了基于铁损的船舶感应电机的数学模型,给出了矢量控制的补偿方案,并提出了一种基于损耗模型的船舶感应电机能量优化的控制策略。后通过实验测试,结果表明优化后的系统可以解决感应电机磁场定向和电机转矩控制不准确的问题。实验证明所提出的基于能量优化控制策略的节能效果比较好,改进后的系统具有明显优势。     

“科学号”科学考察船吊舱式电力推进系统关键技术

通过对"科学号"海洋科学综合考察船上的吊舱式电力推进系统进行全面的设计和建造方面的分析探讨,剖析交流永磁同步推进电机、直接转矩变频控制策略的结构和特点,分析多相整流谐波抑制技术方案。通过实船验证ABB Compact Azipod吊舱式电力推进系统关键技术在科考船上的成功应用。     

基于PLC技术的双吊舱式电力推进回转系统设计

船舶电力推进系统是船舶的关键组成部分,双吊舱式电力推进系统能够使船舶获得更好的转向性能以及更高的稳定性。PLC技术具有很高的可靠性和经济性,本文使用PLC技术对双吊舱式电力推进回转系统进行设计,对PLC技术和变频器技术原理进行分析,在此基础上设计了系统结构框图,通过变频器对交流电机进行控制,并通过光电编码器以及传感器分别获取吊舱位置和电机转速,形成系统的闭环控制,最后对PLC进行了详细设计。系统具有成本低,可靠性高等优点。     

船舶推进电机的优化控制方法研究

考虑船舶推进电机铁损的等值电路模型,首先运用数值计算的方法,计算出船舶推进电机在不同的负载以及不同的转速下所对应的最佳运行效率。然后对基于传统矢量变频的船舶控制方法进行相应改进,使推进电机能够在运行过程中始终保持最小的能量损耗,分析改进后控制方法的适用范围。最后将改进后的控制方法应用于船舶推进电机系统中并进行仿真研究,结果表明优化后的控制方法不仅具有提高船舶推进电机运行效率的优点,还具有改善船舶推进电机动态响应性能的优点。     

吊舱推进器研究开发与应用新进展

通过综述国内外电力推进船舶用吊舱推进器研究开发与应用的现状,分析、总结了相应的研究进展及取得的成果．结合吊舱最新发展趋势提出了一种仿鱼形吊舱,以改善吊舱的推进性能,扩大其应用场合．     

船舶柴电混合动力系统轴带电机不同起动方式的仿真研究

柴电混合动力推进系统的电力推进(PTH)模式是将轴带电机作为电动机运行并单独驱动螺旋桨推进,作为紧急推进的一种有效方式,能加强船舶运行的可靠性。在切换至PTH模式时,轴带电机不能自启动,必须借助其他方式。应用AMESim软件,对船舶柴电混合动力系统进行建模并稳态校核,仿真计算PTH模式下轴带电机不同起动方式对系统性能的影响,研究轴带电机稳定起动的控制策略。仿真结果可为船舶柴电混合动力系统的设计提供参考和指导。     

吊舱式推进系统在实船上的集成应用和接口分析

对吊舱式推进系统在智能型无人系统母船上的集成应用和接口进行分析,对智能航行与远程控制系统的集成和智能航行与吊舱式推进系统的接口进行分析。阐述智能型无人系统母船的人工驾驶、智能航行和远程控制等操作模式及其控制逻辑,为类似智能船舶的设计与建造提供借鉴与参考。     

吊舱式电力推进装置的首次成功应用

全回转舵桨合一、吊舱式电力推进装置是新颖的船舶动力装置.结合我国首艘成功采用吊舱式电力推进装置船舶的实施效果,较详尽地介绍了电力推进技术的先进性能.     

船舶电力推进的自控式同步电动机驱动控制

本文从同步电机矢量控制原理出发,在MATLAB/Simulink环境下建立了自控式同步电机驱动控制系统,用于船舶电力推进的系统建模与仿真,通过对船舶螺旋桨转速控制的数字仿真,表明设计的控制系统具有转速响应快、稳定性好和指令跟踪能力强等特点,能满足电力推进船舶主动力的要求。     

混合对转推进系统设计与实船应用研究

为全面深入了解混合对转推进系统实船安装对船舶性能影响,为数值仿真和性能预报提供实船参考数据,以集装箱运输船为应用对象,提出了一种把吊舱推进器集成在挂舵臂上的混合对转推进系统(CRP-POD),详细阐述了CRP-POD的系统构成、工作模式和电气控制系统实船设计方案。通过实船试验和运行数据分析,安装混合对转推进系统的船舶与同系列安装常规推进系统的船舶相比,特定航行工况下航速有2~3%的提升、回转能力有所降低、航向稳定性上优于常规船。     

舰船推进电机及螺旋桨负载模拟系统研究

当前舰船电力推进替代传统的柴油机推进已成为发展趋势,本文介绍了一种能同时模拟推进电机及螺旋桨负载特性的舰船电力推进模拟系统。首先设计了电力推进模拟系统,提出了它的控制策略;其次提出了模拟直流推进电机的设计依据,并进行了模拟直流推进电机的设计;然后介绍了2种模拟螺旋桨负载计算模型;进一步介绍了系统硬件和控制软件;最后用PSIM仿真软件和模拟装置对推进电机和螺旋桨负载在各种工况下的特性进行对比实验。实验结果表明,上述电机设计方法和系统控制策略是正确的,该电力推进模拟系统能可靠运行。     

海洋工程船舶推进电动机要求分析

采用综合电力推进系统已成为船舶推进发展的趋势,推进电动机为综合电力推进系统重要设备之一,其性能的好坏直接影响整个船舶的性能。本文通过对海洋工程船舶推进电动机的基本要求和规范要求进行分析,为推进电动机的设计、制造提供参考。     

吊舱式船舶电力推进实验系统的设计

介绍了吊舱式电力推进实验系统的硬件装置设计、推进系统控制策略、回转系统控制策略以及船桨模型仿真。此系统应用变频传动、电机控制、可编程控制器、总线通信等技术,主要构成部件有驾控台、机旁台、吊舱推进子系统、回转控制子系统等,整合了物理硬件设备和软件仿真,实现了就地控制和远程控制,为研究吊舱式电力推进系统提供了实验平台。     

基于MRAS的船舶推进电机转子磁场定向实时校正技术

磁场准确定向是利用电动机间接磁场定向控制技术实现转矩和励磁解耦独立控制的关键,影响着整个船舶交流电推进系统的稳态和动态性能.通过对船舶电推进电动机矢量控制过程中的磁场定向方式进行演绎,以观测转子q轴磁链为模型,分析转子磁链大小、位置,并利用MRAS理论通过自适应调节实现转子磁场定向实时校正.在实际应用中证明了理论的正确性和磁场准确定向校正策略的有效性.     

永磁推进电机振动分析

采用永磁推进电机是舰艇综合电力推进系统发展趋势,推进电机的振动直接影响舰艇的振动噪声指标,从而影响舰艇的隐身性。本文通过对50kW永磁推进电机的仿真和样机试验,提出降低推进电机振动的思路,对永磁推进电机的设计具有借鉴意义。