舰船电力推进系统的现状与发展

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1、舰船电力推进系统的现状与发展目前世界上人多数军用及民用船舶的主要推进系统是采用机械方式的推进系统,机械式推进系统的原理是高速旋转的原动机（柴油机、燃气轮机和蒸汽轮机等）通过齿轮减速机构将原动机输出的高速动力降速后驱动螺旋桨以低速旋转推进舰船运动。使川机械式推进系统的舰船至少需要配置两套原动机，一套用于推进，另一套用于发电。在采用机械式推进系统的舰船上，推进用原动机的功率占全船总功率的四分之三以上，而11只能提供给舰船推进使用，不能为其它需要提供能量，故此在大型军用舰艇和i些特种民用船舶上，往往设宜数个发电机组来满足舰船电力负荷的需要。在电力推进的舰船上，发电机将高速原动机的旋转机械能量转换为电

2、能，通过电力传输线将电能传递到舰船后部的推进电机，驱动推进电机丄作，推进电机与螺旋桨直接连接，从而将电能转换为螺旋桨旋转的机械能来推进舰船运动。舰船综合电力系统是从舰船电力推进系统的基础上发展而來，采用电力推进系统的舰船，可以用一套原动机和发电机组來产生电能，既用于舰船的推进，也用于其它设备对电力的需求，这种系统就称为综合电力系统。用独立的发电机纽分别为推进系统和FI用系统捉供电能的系统称为电力推进系统和FI川电力系统，这种提供电能的方式并非综合电力系统，只有电力推进系统和日用电力系统合为一体的才称Z为综合电力系统。综合电力系统有着诸多的优点。采用电力推进系统的舰船在总体布局上具有很人的灵活性

3、，发电机组的布置比机械式推进系统更为方便，可以摒弃串联式布置方式而布置在舰船上其他合适的位置，节省了空间，简化了动力系统的结构，提高燃料和弹笏的携带量。由于只需将推进电机布置在舰船醍部，还对以大大缩短舰船的轴系。由于安装综合电力系统的舰船可不再需要庞大的推进动力舱，一些武器如导弹垂直发射装置的布置可以更为方便和优化。综合电力系统釆用模块化设计，可以形成标准化和系列化，针对不同种类的舰船，进行不同的模块搭配组合，这对于减少动力装置的型号具有很大的意义，并且在勤务保障方面也有着诸多的便利性。因为电力推进系统具有良好的调速特性，无需配置传统的减速齿伦箱，原动机部分与轴系没有刚性连接，发电机组安置在弹

4、性基座上，通过电缆与推进电机联接，这样可以大人降低舰船的口身噪声，提高隐蔽性，这对于作战观艇而言是至关重耍的，可以提高观艇反声导鱼雷的效率、降低潜艇的白噪声、增大反潜舰声呐的探测威力和探测距离；采川综合电力系统的观船口J根据舰船的航速变化、排水量变化、舰船上电力负荷的变化而任意调整发电机组的运行数量，保持高效率的运行，减少燃料的消耗，故此具有鮫好的经济性。现代舰船综合电力系统具有电力实时调节的功能，这对于装备如大功率探测装备、电磁弹射装置、电磁阻拦装置、激光武器等高能耗武器的舰船极其重要。综合电力系统可以在电力推进系统和高能设备之间进行快速切换，比如电磁弹射器在需要大最电能时，可以对电力推进系

5、统的电能和其他系统的电能进行短暂限制，将电力推进系统的电能快速全部或部分转换给电磁弹射系统，当电磁弹射系统工作循坏完毕后又快速将电能转换给电力推进系统。在舰船综合电力系统的发展过程屮，先后出现过混合电力推进系统、综合电力推进系统、综合全电力推进系统、综合电力系统、全电力舰、电力战舰等多种形式和先进概念。“综合电力系统''是一个不断发展的技术领域并H•成为各国海军在舰艇动力上的主流发展方向。舰船采用电力推进系统已有一百多年的历史，由于人功率机械减速装置当时在制造上存在一定的难度，故此，在相当长的一段时间内军用舰船和民用舰船都使用电力推进系统，这种状况一肓延续至二十世纪四十年代。当时的电力推进系统

6、由于技术水平不高，普遍存在效率低、成本高和体积庞大的缺点，故此随着大功率机械齿轮减速装置的口渐成熟，机械式推进系统逐步替代电力推进系统而成为各国在舰船动力上的主要选择。随着科技水平的发展和现代舰船对人功率电能需求的日益增加，综合电力系统舰船又被逐渐各国重视，现代交流电机及其调速技术的发展为观船采用综合电力系统提供了支持。交流电机与直流电机相比，具冇可靠性高、容虽大、体积小和结构简单的特点。随着大功率、高频化、模块化、全控型电力电子器件的研制成功，高性能变频器得到了较快的发展。矢量控制、直接转矩控制等现代交流电机调速技术得到实际应用，交流电机获得了与直流电机同样优异的调速性能。舰船推进电机采用交

7、流电机后，电力推进系统的优势得到充分的发挥。感应电机的研制成功将电力推进技术推上一•个更高的台阶，感应电机是一种高功率密度异步电机，具冇比同步电机更高的功率密度，比永磁电机更加成熟，更加适合军用观船的需求,如英国45型驱逐舰就选用此种电机作为推进电机。舰船的推进电机通常分为五类，即直流电机、电励磁同步电机、感应电机、永磁电机和超导电机。其中感应电机、永磁电机、超导电机属于肓功率密度推进电机。感应电