潜艇电力电子技术应用研究

简要介绍了电力电子技术的发展方向.随着电力电子技术的发展,电力电子技术在潜艇上的应用与普及成为必然.分布式供电、综合电力推进以及辅机交流化是潜艇的发展趋势.通过对潜艇电力配电系统、电力推进系统及电气传动技术等几个方面的现状分析,阐述了电力电子技术在潜艇电力配电系统、电力推进系统和电气传动等几个方面的应用与发展前景,指出了潜艇使用电力电子变换装置所存在的电磁干扰(EMI)问题及解决途径.     

直流配电网及其在舰船区域配电的应用

随着电力电子技术的发展,直流配电网与交流配电网相比在很多领域取得了技术和经济优势,具有巨大的发展前景.简要介绍了直流配电网在国内外的发展情况,分析了直流配电网的发展趋势,重点结合直流配电网在舰船区域配电上的应用,对直流区域配电系统的拓扑结构、控制方式和常见的接地保护进行了阐述,最后对直流配电系统在舰船上的应用情况进行了展望.     

高压全桥直流变换器的自启动自激励电路设计

讨论了DC／DC直流变换器的自启动，自激励电路的设计原理，对实际电路进行制作和调试。实验结果表明，各项性能指标均达到了预定的设计要求。这对于研究新型电力电子器件在变流，变频技术中的应用是一个有益的尝试。     

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。     

电力推进对船舶直流区域配电稳定性影响

对于未来的全电力船舶,直流区域配电成为重要选择.为探索船舶能量管理系统中占全船电力负荷最大的推进负载对直流区域配电系统的暂态影响,在理论分析的基础上,利用matlab/simulink软件,构建了船舶直流区域配电系统仿真模型,系统包括DC\DC、DC\AC等电力转换器件以及必要的附件.通过仿真,验证了理论推导,发现电力推进系统在加速过程中对直流区域配电电压稳定存在影响,该影响对于不同的系统剩余功率、分级方式、加速速率,影响也不同.为研究如何能够在稳定性容许范围内最快速的加载推进负载提供了理论基础.     

中压大功率三电平变流应用与研究

随着舰船动力系统向全电力推进的方向发展,中压大功率变流器在船舶电力推进和舰船电力系统中的应用越来越广泛。本文对比分析了工业领域大功率变流器主流拓扑方案的应用情况,指出在DC4 kV～6 kV范围的直流中压水平下,NPC型三电平变换拓扑是舰船大功率变流器的优选方案,介绍了当前NPC型三电平变流拓扑和调制控制技术的研究现状,分析了该技术在工程应用中面临的主要问题,并给出了工程指导建议。     

电力电子技术在舰船电力系统中的应用及发展

随着各种新型电力电子开关器件和变换器拓扑结构的不断涌现,今年来,电力电子技术得到了突飞猛进的发展,并越来越广泛地应用于舰船电力系统领域.电力电子技术在降低设备的体积、重量,提高供电灵活性、可控性等诸多方面,都具有不容忽视的优势.本文介绍了电力电子功率变换器在舰船电力系统中的几类典型应用及其优势.在此基础上,分析了电力电子技术在未来舰船电力系统中发展所面临的主要问题,并就电力电子器件和功率变换器的几个可能发展方向进行了详细的分析.     

直流分区配电系统－美国海军综合电力系统的综合持续作战电源的基础

尽管年年来对电力推进给予了相当的关注,然而发电配电系统大多都回复到带多个独立电源的传统交流辐射式或分区配电系统,对于舰船应用,发电配电系统很大程度上依赖于舰船的要求,例如：战舰对生命力的要求就成为其基本特性之一,在电力引入舰船之后,美国海军舰船的基本结构鲜明有变化,主导配电系统采用位置相互分离的电源给核心负载提供辐射式450VAC电力,并由母线转接器实现正常和替补电源之间的转换,美国海军近来已在DDG－51级舰上采用交流分区配电系统,目前正在考察直流分区配电系统,作为下一代水面战舰用的综合电力系统（IPS）的核心组合,本文介绍舰船电源系统结构的下一阶段计划－DC ZEDS（直流分区配电系统）。DC ZEDS应用现代电力电子器件,具有综合持续作战电源（IETP）的概念。     

潜艇AIP系统中应用的充电发电机

潜艇ＡＩＰ系统中,由斯特林发动机－充电发电机组成的供电系统,已在前具有世界先进水平的常规潜艇中获得应用。本文主要介绍这种新型潜艇水下电力推进系统中所应用的充电发电机及其系统的特点,并与常规潜艇充电发电机进行分析比较。     

潜艇电力推进系统负载特性的计算方法

该文在分析潜艇电力推进系统推进电机数学模型和各类工况下螺旋桨负载特性计算方法的基础上,提出了一种对电力推进系统负载特性分段线性化的处理方法,将线性化处理后的各段负载特性与推进电机的数学模型联立,即能获得潜艇电力推进系统各类过渡过程动态特性的计算方法。经某型潜艇设计中的应用结果表明,该方法具有较高的计算精度,且实用可行。     

电力电子主回路设计技术及控制策略技术研究

以高性能中频电源系统作为研究载体,深入研究了电力电子主回路设计技术及控制策略技术,重点研究了电力电子领域中逆变技术,对逆变器的主回路拓扑结构、逆变器控制技术等进行了详细的分析.     

基于DSP的低压断路器校验电源的研制

利用电力电子技术的拓扑结构,采用基于DSP芯片的控制电路,研制了用于舰船热继电器及塑壳断路器校验所需要的交流电源装置.与传统电源相比较,不但电源装置的体积明显减少,而且输出的电流精度高,动态响应速度快,此外所研制的电源装置采用友好的人机界面,使试验过程变得简单容易,可以降低试验人员的劳动强度.     

分布式电源并网方式及控制策略研究

结合分布式电源的发展状况,介绍了交流微网关键器件并网控制策略,直流微网典型分布式电源并网控制策略;提出了一种可行的交直流混合微网供电结构;在现有微网技术的基础上,对比分析了不同微网供电结构的优缺点;最后对分布式电源的并网实现方式提出建议方案。     

一种用于直流幅压供电的多相感应电动机控制策略研究

针对潜艇直流供电系统中换向器幅压直流电动机运行和维护中存在的问题,提出了一体化多相逆变器—感应电动机替代方案。该方案在利用多相结构抑制谐波的同时,能够减少装备体积,并提高可靠性。为了解决蓄电池供电时直流电压幅值变化的问题,引入了特定谐波消除PWM技术对逆变器的输出进行恒压控制。以双Y移30°感应电动机和逆变器为对象,对控制系统进行了初步设计和仿真分析。结果表明,该方案在起动、恒压、抑制脉动转矩方面拥有较好的效果,适用于对运行可靠性和稳定性有较高要求,但对动态性能要求不高的各类潜艇辅机的驱动。     

潜艇总体安全性需要解决的问题及对策

文章叙述了潜艇总体安全性研究的有关内容：潜艇动力抗沉、潜艇结构、平台保障、核动力装置、武器系统等安全性技术研究和安全性综合信息技术研究,介绍了国外潜艇动力抗沉安全性技术的现状,并对潜艇在使用中可能遇到的情况,提出了潜艇总体安全性研究应解决的问题及对策。     

低架滑触线“油改电”技术的革新

介绍低架滑触线的直流供电、移动集电及电源自动切换等新技术在ERTG“油改电”技术改造中的应用,分析各种改造方式的特点及需改进的问题.     

潜艇的先进制造技术与隐身性能

隐身性是提高潜艇战斗力和生命力的重要保障,低噪声和大潜深是潜艇隐身性的重要指标.本文从生产工艺的角度论述了降噪技术和增大潜深技术与先进制造技术的密切关系,提出了"总段模块化制造技术"和潜艇"精度制造技术"的设计思想,这对潜艇的设计以及制造工艺的提高具有重要的参考价值.     

AIP潜艇燃料电池供氢新技术--硼氢化钠水解制氢

氢源是目前移动式燃料电池技术研究和应用的瓶颈之一。本文介绍了AIP潜艇动力对燃料电池供氢技术的特殊要求和世界各国艇用氢源的研究进展,阐述了硼氢化钠水解制氢技术的工作原理和在潜艇环境下应用该供氢技术的优点,并在深入调研该技术的研究进展基础上,提出了将该制氢技术应用于我国AIP潜艇的设想。