saber在船舶电力推进仿真中的应用

《saber在船舶电力推进仿真中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、船粕英才网ship.jdjob88.comSaber在船舶电力推进仿真中的应用摘要：介绍而向棍合信号的仿真软件Saber的系统构成及其特点，船舶电力推进系统结构、模块功能以Saber在船舶电力推进仿真中的应用。关键词：Saber；仿真；电力推进1引言020世纪80年代以來，随着电力半导体技术、交流调速理论和微机控制技术的迅速发展，交流电机的变频调速技术口渐成熟，使得船舶电力推进系统在机动性、可靠性、运行效率和推进功率等方面都有了突破性的进展，应川范围也在不断扩人，在游船、班轮、穿梭油船、滚装船等方而显示出广泛的应用

2、询景。现代船舶采用电力推进后设计难度加大。为了使设计更完善、系统可靠性更高，可以采用系统建模与仿真的方法，对所设计的系统进行模拟,同时与实验相结合，对实际设计起到很好的参考和指导作用。2仿真软件Saber简介Saber是主要用于电子、电力电子、机电一体化、机械、液压、热学、控制等领域的系统设计和仿真的一种混合信号仿真软件。2.1软件的组成Saber是一个图形化输人集成分析环境的仿真软件，用它可以直观、方便地设计系统，产生系统网表文件。其组成部分为:Saber仿真器，或称Saber模拟和混合信号仿真引擎，它是Sabe

3、r集成环境的核心;SaberSketch电路图和符号编辑器，可以调用Saber模型库里的电子、电力、机械、液压、热学、控制元件来搭建自己的系统模型;也可以川它设计自己开发的部件模型的图形符号;Saber-Scope波形显示、分析器，川于显示、分析仿真结果的波形。另外软件还提供在线帮助文档软件包Saberbook,口J以随时杏找帮助。2.2软件的特点1）能够对由电子、电力电子、机电一体化、机械、光电、光学、控制等不同类型系统构成的混合系统进行仿真，这也是Saber的最大特点。2）适合于建立混合仿真模型的硬件描述语言M

4、AST,MAST语言是Analogy公司开发的对物理部件建立仿真模型的硬件描述语言。用MAST语言可以对电子（数字或模拟）、机械、控制等不同类型的部件建立仿真模型，实现混合仿真。3）Saber的模型库是开放式的。用户可以借助于MAST语言婕立自己的模型，并川Saber-Stekch为其设计图形符号，以便能用图形输人方式设计系统。用户也可以用已有的模型组合出一个符合自己要求的子系统，并为此子系统建立一个图形符号，作为模型来用。4）模块化、分级式系统设计，Saber允许系统按功能模块分级设计，即顶层系统可以包含若T个按

5、功能划分的子系统，各子系统乂可以包含下一层的子系统，以此类推。这种结构为人系统设计分工合作带来了方便。5）模拟行为模型，对电路在实际应川屮的可能遇到的情况，如温度变化及各部件参数漂移等，进行仿真模拟。2.3Saber的分析功能Sabe:的分析功能比较强，主要有:直流分析，用于计算设计的工作点;瞬态分析，分析确定系统的时域响应;频响分析，分析系统随频率变化的响应特性;傅甲•叶和快速傅里叶变换分析，将吋域波形变换成频谱;逆快速傅里叶变换分析，将频域波形变换成吋域波形;以及蒙特卡洛、噪声等随机分析和应力分析等。3船舶电力

6、推进系统模块船舶采用电力推进的型式后，其系统组成与采用常规推进型式的船舶有较大的差别，特TR船AB央才网ship.jdjob88.com别是在电力系统部分，复杂程度加大。因此对整个系统应采取模块化的方法，将整体分为几个独立的部分分别建立模块，以降低系统的复杂性。仿真软件Saber木身具有很好的模块化和分级式的系统仿真能力。通过仿真软件的支撐,能很快地将各个系统模块组合成一个整体，这样既可以对每个单独的模块进行仿真分析，也可以将它们组合起来对整个系统进行仿真分析，增加了仿真的准确性。对于采川电力推进的船舶，其主推进系

7、统人致可以分为4个模块。3.1电站模块此模块是船舶电力推进的能量提供单元。目前一般的民用船舶电站大多采用柴油机驱动三相同步发电机的型式。因此本模块主要是柴油机模型和同步发电机模型的搭建。而同步发电机作为一个常用的整体模型在Saber模型库有提供，无需另外建构，可以直接调用。主要搭建的就是柴油机模型，可以根据归纳出的数学模型调用Sabei•模型库里的机械、控制等元件搭建柴油机模型。3.2配电模块电站发出的电能通过电缆输人船舶主配电板，再由主配电板分配至各个用电单元。本模块主要考虑当船舶电网受到冲击、短路彩响时应具备有

8、口动跳闸、断路等口我保护功能。因此本模块的仿真电路不仅涉及到模拟电路而口还涉及到数字电路。3.3调压、变频、整流模块是船舶电力推进的能量转换单元。现代船舶电网大多采用中、高压的输电型式，因此从主配电板输送来的电需经过变压器调压到合适的电压后才能送人川电设备。同时根据推进电机采川不同的型式，电能还需经过以卞变换:推进电机为交流同步电机时，变压器输出后再经交一交