舰船电力推进

本文扼要地介绍了船舶电力推进的发展，分析了其优点，读者通过对本文的阅读，可对船舶电力推进有所了解或起到借鉴作用。     

关于重新评价全电力舰船电力推进的思考

过去一段时期，在大功率电子设备的电机领域里，有了引人注目的发展，产生了越来越小型化和功率越来越大的设备和机组，使得销售市场领域日益扩展，并正在投入不同的使用目的，其中也包括用于舰船动力装置，而且其稳定性也在使用中得到了验证。这一发展正在继续拓展，今后可以期望功率密度的提高。渍在需要了解这一发展，并研究在这种背景下常规的舰船设计原则是否能继续使用，或者是否需要给以全新的评价。     

国外舰船电力推进的新进展

1 前言 80年代中期以来,随着电力电子器件及交流电机调速技术的进步,舰船电力推进迎来了一个蓬勃发展的新时期。其主要特点是:①客船、油船、破冰船与工程船等民用船舶越来越多地采用电力推进,已成流行之势;②发达国家正在大力研制采用电力推进的下一代新型战舰并取得重大进展;③出现了新型发、配电及电力推进方案以及推进电动机的多样化和大功率化。下面分述其概况。     

电力推进舰船的发展与进步（一）

至今仍残留在人们心目中对电力推进船舶的历史评价是“容易操纵但笨重而低效”。然而，近年来开发研究的新技术构筑起了电力推进所拥有的令人惊诧的长时效和高效率运行模式，将在新时期唱响新世纪船用推进系统的主旋律。     

海军水面舰船的电力推进

随着科学技术的发展，许多国家的海军展开了水面舰船综合电力推进的研究和应用。阐述了电力舰船的概念，对其优缺点进行比较，对关键设备和技术进行说明介绍。舰船采用综合电力推进具有很多优点，但需进一步减少成本，提高运行效率，提高技术综合程度。     

舰船综合电力推进技术的现状和发展趋势

阐述了舰船综合电力推进技术的内涵和特点,分析了英、美两国海军为典型代表的世界海军综合电力推进技术发展现状,以及支撑现阶段及未来电力推进舰船发展的关键技术,并对综合电力推进技术的发展趋势进行了描述.     

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。     

综合全电力推进舰船的负荷需求分析

介绍综合全电力推进的优势,分析未来舰船的负荷需求,对比分析表明,综合全电力推进能满足未来舰船的电力需求,总安装功率小于常规舰船,燃料消耗和维护费用低,优势明显。     

PLC在舰船电力推进控制系统中的应用

本文通过PLC在某辅助船电力推进系统中的应用成功，介绍了PLC近年来发展情况，分析了PLC在舰船动力系统领域中可应用范围。     

可回转双桨电力推进船舶运动模型的研究

根据船舶分离型运动建模方法,分析了可回转双桨船舶的运动规律及其在船舶纵荡、横荡和艏摇三个自由度上的作用力,建立可回转双桨作用下的电力推进船舶的推进与回转运动模型,导出船舶运动线性响应方程。通过数值仿真,验证了可回转双桨电力推进船舶的推进与回转运动模型的准确性。     

最佳的电力船推进方案

随着高温超导旋转电机的成熟,以及即将到来的由美国海军资助的5MW样机电动机的开发和试验,预示着基于高温超导的推进系统成为了这些长期挑战的一个近期的解决方案.与常规电机相比,使用高温超导线材的电动机和发电机,其尺寸非常紧凑,重量非常轻,能更有效地在各种负载工况下运行.这些特性使之易于在船上安置,易于实现船舶中更多的模块化结构,减少了船舶设计人员许多不希望的权衡和比较.     

全电力推进船舶推进控制技术研究

全电力推进船舶是当今国际造船业发展的一个热点,而迄今为止国内尚无此类船舶的推进控制产品,为此设计了一种全电力推进船舶推进控制系统。根据全电力推进船舶的特性,对推进控制、转舵控制进行了深入研究,特别是鉴于电力推进船舶其推进系统的动力是由船舶电网直接供给的,因此重点分析了如何保证在推进负荷突变时船舶电网供电的安全与稳定,并给出了有效的解决方法。此外,系统还进行了模块化设计以提高其可靠性、集成性和可扩展性。     

船舶电网谐波分析

本文介绍了电力推进船舶谐波,阐明了谐波产生的原因和谐波的危害,分析总结了抑制船舶谐波的方法和措施。     

船舶电力推进的新发展

本文简要寺叙述了近年来船舶电力推进的发展情况,介绍了ABB公司Azipod吊舱式电力推进系统以西门子（SIEMENS）公司最新推出的电力增强型推进系统,并对由此引起的舰船电气系统的新变化作初步探讨。     

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。     

电力推进船舶制动电阻设计研究

针对船舶制动过程中制动电阻的设计问题,本文建立了船桨仿真模型,对船舶制动过程中的能量回馈进行了仿真,提出了制动电阻设计方法,并通过仿真验证了所提方法的有效性。     

电力推进船舶功率管理系统设计和研究

本文先简要介绍当前船舶功率管理系统的应用现状,然后分析了电力推进船舶的实际应用需求。本文设计了某船的功率管理系统,这里着重介绍了功率管理策略设计和基本功能实现。最后通过实船试验验证,开放的功率管理系统为监控系统提供了透明的监控,有利于操作人员对功率管理系统作出正确的分析和决策,有利于本船的经济、稳定、安全运行。     

舰船电力推进在21世纪的发展

回顾了舰船电力推进技术的发展过程，展望了未来民用船舶特别是军用舰艇电力推进的应用前景和发展方向。     

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。