浅谈舰船综合电力推进系统及其相关技术.pdf

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1、船电技术I综述V01．34No．122014．12浅谈舰船综合电力推进系统及其相关技术朱炜(海军驻上海沪东中华造船(集团)有限公司军事代表室，上海200129)●摘要：本文详细阐述了舰船综合电力推进系统及其相关技术的内涵和特点，主要分析了以美、英两国海军为代表的国外海军综合电力推进技术发展现状以及其涉及到的推进电动机、变流器等关键技术，并提出了我国在发展综合电力推进技术过程中存在且需解决的一些问题。关键词：综合电力推进电力推进系统推进电动机变流器中图分类号：TM715文献标识码：A文章编号：1003．

2、4862(2014)12一0014—05IntroductiontotheShipIntegratedElectricPropulsionSystemsandRelatedTechnologiesZhuWei(NavyRepresentativesOfficeinHudong—ZhonghuaShipbuildingCo．Ltd，Shanghai200129，China)Abstract：／nthispaper,themeaningsandcharacteristicsofintegratedelec

3、tricpowersystemandtechnologyaredescribedfirstly．Thenthedevelopmentofintegratedelectricpropulsionsystemanditskeytechnologies，suchaselectricmotorandpropulsionmotordrive，areanalyzed,especiallyfo，RoyalNavyandUSNavy．Finally,someissuesareproposedfo，．developin

4、gtheintegratedelectricpropulsionsysteminourcountry．Keywords：integratedpowerpropulsion,"electricpropulsionsystem；propulsionmotor；powerconverter0引言舰船电力推进已有了一百多年的历史，传统的电力推进是一种由原动机带动发电机发电，经变频器供电给推进电动机，从而驱动螺旋桨的推进方式(如下图1所示)。20世纪80年代以来，随着电力电子器件以及变频调速等技术的迅速发展，综

5、合电力推进系统的概念应运而生了。舰船综合电力推进系统(又称综合电力系统)是指将电力系统和推进系统有机结合起来，由共同的发电机组供电，实现能源综合利用和统一管理，满足所有负荷如推进系统、日用负载、通信导航负载以及舰载武器需要的一种全电力系统。舰船综合电力推进系统由于其固有的优势己成为舰船动力系统发展的趋势，同时也是海军高新技术装备发展的重要方向。收稿日期：2014—10-20作者简介：朱炜(1979一)，男，工程师。研究方向：船舶电气。14gabcd图1典型的电力推进不意图(a：原动机；b：发电机；C：

6、变压器；d：变频器；e：电动机；f：推进器)1综合电力推进系统1．1发展历程舰船电力推进的发展经历了从机械传动到电力推进再到综合电力推进的过程。1838年，俄国科学家雅柯宾首次用直流电机和蓄电池，应用于1馊小船的动力试验，形成“电力推进”的概念。1860年，世界上第一艘以蓄电池为动力，电动机直接驱动的电力推进潜水艇投入使用。1908年，美国建造的第一艘以直流电力V01．34No．122014．12船电技术I综述推进作为主动力的消防船，开创了舰船电力推进技术应用的先河。进入20世纪，大部分潜水艇都采用电

7、力推进方式，常规潜水艇在水面航行时由柴油发电机组给蓄电池充电，并向电动机供电驱动航行；在水下由蓄电池供电，电动机驱动航行；核潜艇则采用原子能发电，电动机驱动的推进方式。兰利号(CV-1)是美国海军第一艘由运煤船改装的往复蒸汽机交流电力推进航母，据统计，二战期间仅美国就建造了300多艘柴油机一发电机．电动机驱动模式的战舰和军辅船；战后，电力推进因受装置本身大而笨重、效率低、成本高及其他技术条件的限制，未能得到广泛应用。上世纪80年代以来，舰船综合电力推进系统的应用情况发生了根本性变化。一方面是各国对军舰

8、的作战能力、舒适性和操纵性等的要求进一步提高，另一方面，随着电力电子器件、交流电机、变频设备及其控制技术的快速发展，兆瓦级以上的各种交流电机调速变换器已获得成功应用。成本也大大减低，满足各种需求的综合电力推进系统成为越来越经济的一种选择，也成为一种必然的发展趋势。进入90年代后，美国提出并开始了新型舰船综合电力系统(IPS)的研发，英法两国提出并开始了综合全电力推进(IFEP)的计划，同期荷兰也提出了全电力船(AES)的概念。1．2相关概念舰船综合电力推