AFE变频器在船舶电力推进电机控制中应用的研究

电子技术快速发展,非线性电子元器件在船舶电力推进电机中得到大量使用,对电网造成了严重的谐波污染。在船舶电网系统中,随着变频器容量不断扩大,变频器逐渐成为最大谐波源之一。为了解决船舶电力推进电机的谐波问题,将AFE变频器应用于电机控制。本文对推进系统中谐波产生的原因进行分析,并对AFE变频器结构和控制方式进行研究。     

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.     

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。     

电力推进系统参数和型式论证

本文对电力推进系统参数及主要组成部件的形式确定进行了论证,其论点对电力推进系统设计有指导意义。     

船用电力推进系统的变速驱动装置

随着船用变速电力推进系统的日益广泛，已有许多有关这方面工程项目及其所装备系统的文章相继发表。这里着重详尽地介绍电力变换器，以及系统中的变压／变频元件。这种电力系统的设计，如控制特性，自我保护和故障诊断，以及使之成为最现代系统的所有特征已经得到了验证，并把有关电流源和电压源系统中的同步变换器，循环式变换器和脉冲宽度调制型驱动器作为例子。     

海洋综合调查船电力推进系统的应用研究

本文以我国已投入使用的、装备最先进的海洋综合调查船“海洋六号”为研究对象。从设计建造的角度全面介绍了船舶电力推进系统的构成和功能特点。重点剖析了该船配置的主推变压器、变频推进器、推进电机等的性能指标,分析研究了控制软件TP300的功能参数,深入探讨了不同控制模式的利弊。该系统中采取的预充磁对策、防风车效应措施以及24脉波谐波控制手段都收到了良好的效果,得到验证。通过实船使用证明,该系统的设计和配置是成功的范例。     

电力推进船舶电网谐波控制

电力推进船舶电网中,电力电子设备得到了广泛的应用。同时,船舶电网的谐波问题也愈发突出。本文介绍了谐波控制国家标准和各国船级社对船舶电网THDu(电压总谐波畸变率)的要求,分析了船舶电网中的主要谐波来源,重点介绍两种常用谐波抑制技术并比较其优缺点,为电力推进船舶电网谐波控制提出了建议。     

AFE变频器抑制谐波与能量再生特性的应用研究

研究了AFE技术的变频器的工作原理其在电机应用场景中节能与抑制谐波的特性。AFE技术的应用,尤其对具有较大转动惯量的电动机系统,不仅提升电机运行性能,降低了电动机运行温度,延长了使用寿命,还能够实现能量回收,省却了制动电阻及其冷却设备,降低设备成本,提高系统可靠性。同时,谐波抑制也使得电网电能质量得到改善,减少对电网中其他用户的影响。     

船用推进变频器冷却系统设计仿真及应用研究

推进变频器的冷却系统设计好坏直接关系到船舶电力推进系统运行的稳定性和可靠性。本文设计了一种船用推进变频器冷却方案,并进行了热计算和仿真。计算和仿真结果显示运用此冷却方案变频器各部分温升均不超过使用限制,完全满足变频器船用要求。将此冷却方案应用到了产品上,各项指标正常,此变频器冷却系统工程设计及应用具有理论意义和参考价值。     

船用侧推变频器的设计

侧推变频器是船舶侧推系统的控制核心。结合某具体项目,首先介绍了变频器的硬件设计,包括主回路设计、功率模块选型等方面。其次介绍了变频器的软件功能设计,对典型功能的实现原理及报警故障处理进行了详细说明。最后进行了总结,表明设计达到了技术指标要求,具有一定的工程实践指导作用。     

用于舰船电力推进系统的级联型高压交交变频器研究

为了解决无环流循环变频器输出频率受限的问题,本文提出了基于变压器移相级联的高压交交变频拓扑。本文采用了一种新型的基于测量每一个桥臂的管压降的零电流检测方法。为了防止了误发“假有电流”信号,设计了相应的检测电路。仿真和实验表明,该拓扑能够提高输出电压和频率,减小谐波污染,适用于高压大容量的舰船电力推进系统。     

舰船电力推进系统数字化开发环境浅析

本文分析了船舶电力推进系统研究内容、系统仿真方法和实现途径,提出了船舶电力推进系统新的研发思路,针对性的提出了船舶电力推进系统数字化开发环境的建设方案,利用MATLAB和dSPACE构建数字化开发环境,实现船舶电力推进系统从全数字实时仿真到系统实现阶段的研发过程。     

某船电力推进系统技术研究试验平台方案设计

本文介绍了基于某型船电力推进系统的技术研究试验平台设计方案。采用与实船相似的电力推进系统搭建小比例半实物电力推进仿真系统,由电力推进系统设备如电站、配电屏、变频器、变压器和电机等实物,结合实现监控和仿真功能的仿真系统组成。该平台可通过构造不同的主回路组合方式、对负载参数进行设置,仿真推进工况和负载特性,为船舶动力系统的构成及控制策略提供研究和试验的平台。     

10kV中压直流电力推进变频器拓扑与控制策略

为了满足10 kV舰船中压直流综合电力推进系统对于高效率、高功率密度中压推进变频器的需求,本文分析了现有多电平拓扑的特性与适应性,提出了两种适用于开绕组多相电机的10kV推进变频器拓扑结构:五电平有源中点箝位(ANPC)/H桥拓扑以及对称混合九电平拓扑。两种拓扑结构使用的悬浮电容和开关器件数量完全相等。本文分析了这两种拓扑的工作原理和调制策略,分别建立了开关函数模型,并得出了母线中点电压和悬浮电容电压在理想情况下均可保持自平衡的结论。分别搭建了这两种拓扑的小功率样机并进行了实验验证。     

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.     

船舶中压交流综合电力推进系统接地故障分析

为避免因接地故障而引起的电力系统过电压、设备损坏,需要对接地系统进行合理设计,设定合适的接地电流保护阈值。本文对船舶中压交流综合电力推进系统接地故障模式进行了分析,以实船为例,完成了中性点高阻接地装置的选型分析计算和验证。     

电力推进控制系统概述

阐述了综合电力推进系统的控制,主要包括电站智能化控制(即功率管理系统)、推进系统控制和变频调速系统的控制。     

船舶电力推进动态负荷仿真系统的设计

船舶电力推进因其运营经济性、灵活性、可靠性和环保等优点，被预测为船舶推进的主流。通过系统仿真的方式研究船舶电力推进在可行性和效率方面是一个很好的选择，为此而构建出一个能真实反映船舶螺旋桨负荷特性的半实物在环的船舶电力推进动态负荷仿真系统。本文详细论述了船舶电力推进动态负荷仿真系统的构成、其关键部分的具体设计与实现以及其中所涉及的具体问题和解决方案。     

船舶电力推进系统特性仿真实验研究

船舶电力推进有广阔应用前景,并显示出巨大的发展潜力,为研究船舶电力推进系统,本文在构建了一种新颖的船舶综合全电力推进实验模拟系统的基础上,在实验室对船舶电力推进系统中的二种典型工况进行了模拟实船工况仿真实验,并对实验结果进行了分析.实验结果表明该仿真系统能很好地模拟实船工况,有一定的科研及实用价值.