船舶电力推进系统综述报告.doc

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1、专业.专注船舶电力推进系统综述报告张文超201221024017一、船舶电力推进系统的发展船舶电力推进系统已有近百年历史，但是由于受各种因素制约，发展缓慢，且大多数只应用在特种船舶上。从20世纪80年代起，供电系统、推进电机和微电子及信息技术的迅猛发展，使船舶电力推进装置打破了长期徘徊局面，得到了大力的发展。电力推进系统基本由机械原动机(柴油机、燃气轮机或核动力)构成，用以驱动交流发电机，发电机再为推进电动机提供动力。电动机可能是直流、交流同步电动机或交流感应电动机。同传统的机械推进方式相比，采用电力推进系统的船舶在经济性、振动噪声、船舶操纵、布置和安全可靠性等方面具有明显优点。

2、船舶综合全电力推进系统包括：发电、输电、配电、变电、拖动、推进、储能、监控和电力管理，是现行船舶平台的电力和动力两大系统发展的综合；它不是电力推进加自动电站的简单组合，而是从概念到方案、组成、配置、技术等均发生重大变化，给未来的船舶带来一场革命。二、电力推进系统的组成船舶电力推进装置一般由原动机﹑发电机﹑电动机﹑螺旋桨以及控制单元组成。原动机带动发电机，发电机带动推进电机，电机驱动螺旋桨，推动船舶航行。因螺旋桨所需功率很大，一般需要设置两个单独的电站：推进电机电站和辅机电站，分别给推进电机和辅机供电。目前的原动机一般使用高速或中高速的柴油机，推进装置一般有直流电力推进和交流电力推

3、进两种。.学习参考.专业.专注目前世界上使用电力推进的船舶，主要可分为两类：一类是电力推进与其他发动机推进结合的混合推进；另一类是全电力推进，即使用一个电站供电给推进装置和其他辅助装置。三、船舶电力推进方式的优缺点1．电力推进方式的优点（1）操纵灵活，机动性能好，靠离码头时可不需拖轮协助，有更好的经济性；（2）电力推进装置的操纵由驾驶台直接控制，应付紧急状态能力强，有利于提高安全。（3）有很好的低速特性，恒功率特性，恒电流特性和陡转特性；（4）因省去了主机与螺旋桨之间的轴系以及舵，节省了大量的空间，可以增加船舶有效空间和有效载荷；（5）可采用中高速的非反转原动机，主机的选择有很大

4、的灵活性；（6）原动机和螺旋桨系柔性连接，使得螺旋桨的转速不受原动机转速的限制，彼此都可以工作在最佳状态；（7）噪声小，震动小，废气NOx排放减少；（8）若采用吊舱式电力推进系统，省去了长轴系，操舵装置和舵，可不设舵机房，也省去了bowthrouster，减轻了设备的重量，增加了有效载荷。另外，模块化设计原理使吊舱模块可以在船舶建造完成时安装，缩短了建造时间；不需要进坞就可以维修螺旋桨，吊舱装置可以在水下安装。2．电力推进方式存在的问题（1）由于经过两次能量转换，在电气能量转换中，若采用交-直-.学习参考.专业.专注交变频调速，还有两次电能的能量转换，使得电力推进比传统推进效率降

5、低。额定工况时，一般直接传动为：98%，直流电力推进为：85%～90%，交流电机推进为：94%～95%；（2）初期投资成本较高。例：中远广州公司18000t半潜船采用SSP吊舱式电力推进系统，比传统推进采购费多300万美元，有资料表明，采用全电力推进比机械推进所需初期费用贵25%左右；（3）需要高技术的电气工程师做维修保养工作。四、电力推进的国内外发展现状1.国外的发展状况世界上采用过电力推进的民船种类繁多，包括：运输船、海洋开发用船、工程船、渔业船舶、拖带船舶、港务船、农用船等等。近20年以来，船舶电力推进应用达到了空前的繁荣。世界上各大船用设备厂家如ABB、SIEMENS、A

6、LSTOM、STNATLAS等公司都已开发出成套的电力推进系列产品。其中尤以ABB开发的吊舱式电力推进器AZIPOD最为成功，并得到广泛应用。AZIPOD是将马达装入一个流线型壳体内，螺旋桨置于壳体前段，操作十分方便，可以在很低转速下运行，又可作为转向装置，推进效率高于常规螺旋桨。如大型旅游船Elation号上装配有14000kwAZIPOD，其航速比装有常规推进的姐妹船快0.5kn,推进效率高8%，回转半径减少30%，从全速前进到全速后退仅需20s。从1987年到2003年之间，ABB公司的交流电力推进的装机总功率达到2318MW，仅吊舱推进总功率就达到826MW。从1980年

7、起，ALS.学习参考.专业.专注TOM的电力推进系统装船多达110艘，总装机超过1500000kW，动力定位系统装船已达160多艘，其与瑞典Kamewa公司联合开发的Mermaid推进器，也称“美人鱼”推进器，在最近两年内完成订单近40套。“美人鱼”电力推进器功率范围为5-25MW，该系统的独特设计在于轴封甚至整个吊舱都可以在水下进行更换。2.国内的发展状况与国外相比，我国在船舶电力推进应用方面起步较晚。近年来，通过国内船舶行业各部门的不懈努力，我国民用船舶电力推进系统的发展已经