渔业科考船电力推进系统概述与分析.pdf

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1、船电技术i综述、白I．35No．82015．8渔业科考船电力推进系统概述与分析张志强，马继坤，鹿志祥，王宁(中国水产科学研究院黄海水产研究所，山东青岛266071)摘要：介绍了船舶推进的两种方式：常规机械直接推进与电力推进。指出电力推进系统在渔业科考船应用的优势。分析了电力推进系统中两种类型变频器的工作原理：DFE整流前端变频器和AFE整流前端变频器，并进行了性能比较。认为AFE系统体积重量更有优势，DFE系统具有成本优势。关键词：电力推进有源前端整流无源前端整流中图分类号：TM771文献标识码

2、：A文章编号：1003．4862(2015)08．0070．06ReviewontheIntegratedElectricPropulsionSystemforFishingSurveyBoatsZhangZhiqiang，MaJikun，LuZhixiang，WangNing(YellowSeaFisheriesResearchInstitute，ChineseAcademyofFisherySciences，Qingdao266071，Shandong，China)Abstract：Th／s

3、paperintroducestwotypesofelectricpropulsion，includingconventionalmechanicalpropulsionandelectricpropulsion．ItpointsouttheadvantagesoftheelectricpropulsionsystemusedinfishingsurveybontS．Theprincipleoftwotypesoftransducerforelectricpropulsionsystemisan

4、alyzed：DFErectifierfront—endconverterandAFErectifierfront—endconverter,andthecomparestheperformance．ItconsidersthatAFEsystemhasvolumeandweightadvantage，andDFEsystemhascostadvantage．Keywords：electricpropulsion，-AFE,·DFE0引言近年来，伴随海洋资源的缩减，对船舶的噪音和振动性能、高可靠

5、性及环保节能船舶的要求也增加，渔船科考船作为渔船领域的先驱者发展电力推进从效益角度和长远利益来看，势在必行。目前，船舶推进主要有常规机械直接推进与电力推进两种方式。以柴油机和汽轮机为主的传统型船舶动力装置，曾对船舶及航运的发展做出了重要贡献，仍然广泛应用在游轮、渡轮、散货船等各种船舶，如图l所示。然而这类动力装置也因其一些固有的缺陷阻碍了进一步发展【11。例如：占据空间过大，以柴油机和汽轮机为主机的船舶，其机舱空间都被体积庞大的发动机、机械传动装置、减速器和轴系等占据，舱室空间利用收稿日期：20

6、15-04．28作者简介：张志强(1963．)，男，高工。研究方向：船舶管理。70率大大降低，有效载荷减小。工作环境差，以柴油机或汽轮机为主机的机舱内，不仅振动大、噪声高，而且油污多，废气排放影响空气质量，卫生条件差。主机大而高，系统复杂，增加维护难度，加重维护工作量。图1传统柴油机直接推进系统示意图推进系统示意图如图2所示。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)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。从第一艘电力推进船舶

7、诞生至今，V01．35No．82015．8船电技术I综述船舶电力推进技术经历了从直流到交流、从低压小功率向中压大功率发展的过程。20世纪90年代以后采用电力推进的船舶以35％的速度增长。随着技术进步，电力推进优越性日益凸显，二十一世纪将是船舶电力推进系统发展的黄金时代。图2电力推进系统示意图1电力推进系统在渔业科考船应用的优势渔业科考船采用电力推进方式与传统的机械直接推进方式相比，电力推进主要有以下突出的优点：1)布局更灵活、有效空间更多、全寿命费用降低如图3所示，传统船舶的轴系长度往往占到船长

8、的40％左右，采用电力推进的船舶省却了传动轴系、减速齿轮箱，代之以柔性电缆。与常规机械推进相比，电力推进系统设备更多，但单台设备体积更小，可以在船上分散灵活布置，因此可以合理有效的利用空间。对于渔业科考船来说，可以增加渔舱舱容，提高运行经济性，降低全寿命费用。常规推进系统图3船舱布置示意图2)运行可靠、生命力提高与常规机械推进相比，电力推进系统采用的推进电机结构更为简单，尤其是异步推进电动机，非常坚固耐用。其它部件如推进变压器、推进变频器等没有运动部件，更为可靠。同时，电力推进系统电源为恒速运转