浅谈船舶电力推进应用新模式和教学培训半仿真模型方案
论文关键词：电力推进 船舶 模型
论文摘要：概述了最新的船舶电力推进系统的基本情况，针对教学和实验训练的需要提出了半物理仿真模型方案与自动化机舱实验室电力推进方案．
以电力电子技术进步为依托的船舶电力推进技术在近几年有了突破性的发展．船舶电力推进比传统的柴油主机推进方式有更多的优越性，技术上和市场上都将成为未来船舶推进装置的发展方向．
1船舶电力推进技术应用现状概述
20世纪80年代末期，美国推出了“海上革命”计划，把综合电力推进作为新一代舰船的推进方式并提出设备系统模块化的'概念¨．但是由于技术的原因，电力推进的应用一直受到限制．近几年来，永磁同步电机、电力电子器件、交流调速技术和现代控制技术的快速发展，极大地促进了船舶电力推进应用的商业化，电力推进方式以长时效和高效率运行模式给船东提供了更多的选择．电力推进作为大载重吨(DWT)民用运输船舶推进器正处于积极的发展阶段．经过近10年的努力，ABB，SIEMENS，ALSTOM等跨国公司现已开发了从几百KW到几十MW的电力推进器产品系列，其中尤以ABB，SIEMENS各自开发的吊舱式电力推进器AZIPOD系统和SSP系统最为引人注目．近3年新建的游轮、渡轮、油轮、集装箱船有30％采用吊舱电力推进系统．截至2001年ABB收到订单101套。总功率1067MW．国内海运公司、造船企业及设计单位也紧跟潮流，通过引进合作在开发建造电力推进船方面取得重大进展．船舶电力推进作为现代电力电子技术进步的必然结果和高新技术支撑的产物，比柴油主机推进方式凸显更多的优越性，无论是技术上还是市场上都将成为船舶推进装置的发展方向，并覆盖多种船型而成为未来船舶推进器的主流，同时也给船电技术领域注入新的生命力．
2船舶电力推进系统的组成与发展
2．1系统的组成
当今的船舶电力推进系统是高技术、模块化的系统，船舶电力推进装置是该系统的核心，整套系统通常包含主电站、变流电站、停泊电站、高压变频器、吊舱式电力推进器和艏侧推力器以及以局域网构成的系统控制监测网络等大模块．电力推进船电力系统模块简化示意框图如图1所示．该系统除了推进
电机和螺旋桨外，其余各部分模块都是通过电缆作柔性连接构成完整的电力推进系统．目前，最先进的大型电力推进船的主电站装机容量是柴油机推进方式船舶电站容量的20倍以上，达(15～30)MVA，未来将达到50MVA以上，额定电压为(3．3～6．6)KV或更高的中压电压等级；旋转变流电动一发电机组起着降压变压器的作用并和低压系统隔离，在航时为全船的低压负载供电；吊舱式电力推进器的推进电机为永磁同步电机，有高效率和高功率密度特点，单机功率可达400KW～20MW，标准单元模块系列为(400～5000)KW，可作360。回转，既是浆又是舵；主高压变频器为AC—AC变频方式，用直接转矩控制(DTC)同步电动机推动螺旋桨工作．全船各电气系统控制基本由计算机、单片机和PLC分别独立和联网控制，参数设定更改用计算机操作．电力推进与传统柴油主机推进主要电量指标比较见图2所示．
2. 2系统的发展模式
伴随着以电力电子器件、交流调速技术、DSP(数字信号处理器)和ASIC(专用集成电路)技术为基础的电力电子全数字微处理器的发展而发展，船舶电力推进系统已形成内置组件模块化、分系统集成化、集装箱式紧凑型系统总成.船舶电力推进基本上经历了5种发展模式，如图3所示.
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