船舶电力推进永磁同步电动机的起动及制动.pdf

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1、第32卷第2期2013年3月浙江海洋学院学报(自然科学版)JoumalofZhejiangOceanUniversity(NaturalScience)V01．32No．2Mar一2013文章编号：1008—830X(2013)02—0119一04船舶电力推进永磁同步电动机的起动及制动计青山-，单海校z(1．浙江海洋学院东海科学技术学院，浙江舟山316004；2．浙江海洋学院船舶与海洋工程学院，浙江舟山316004)摘要：船舶电力推进PMSM(永磁同步电动机)的起动和制动是推进系统首先要解决的问题。在简要介绍船舶电力推进系统的基础上，对PMSM的起动特性和制动特性进行了理论分析，提出

2、开环变频起动方式和直流制动方式。并对起动过程中可能出现的过电流问题和制动过程中出现的泵升电压提出解决办法。经分析可知，选用的起动和制动方式在船舶运行的工况下，简单可靠，起动和制动性能较好。关键词：PMSM；起动；制动；变频中图分类号：U665．13文献标识码：AMarineElectricPropulsionPermanentMagnetSynchronousMotorStartingandBrakingJIQing—shanl，SHANHai—xia02(1．DonghaiScienceTechnologySchoolofZhejiangOceanUniVersity，Zhoush

3、an316()()4；2．NavalArchitectureandOceanEngineeringSchoolofZhejiangOceanUniVersity，Zhoushan3l6004，China)Abstract：ThemarineelectricpropulsionPMSM’s(Pe珊anentMagnetSynchmnousMotor)thestartingandbrakingaretheproblemsthatthepropulsionsystemshould6rstlysolVe．Onthebasisofbriefintroductiontothem撕neelectr

4、icpropulsionsystem，thetheoreticalanalysisofPMSMstaningcharacteristicsandbrakingcharacteristicsweredone，andopen—loopvariablefkquencystartingmodeandDCbrakingmodewereproposed．Fortheovercurrentpmblemsoccu耐nginstartingpmcessandthepumpingVoltageoccurringinthebraking．proeess，thesolutionswereproposed．A

5、fteranalysis，intheship11Jnningconditions，theselectedstaningandbrakingmodesweresimpleandreliable．Thestartingandbrakingpedbmancewere900d．Keywords：PMSM；starting；bmking；variablefrequency随着高性能永磁材料及电力电子技术发展，大功率交流电机调速技术的日益成熟，在船舶电力推进中趋于采用永磁同步电动机。早期电力推进中采用的直流电动机虽然调速系统简单，调速性能好，但由于其结构复杂，体积和重量大，维护困难等原因逐步被弃

6、用。采用永磁同步电动机作为主推进电机的推进系统一般由以下几部分组成：原动机、发电机、变频器、永磁同步电动机、螺旋桨及相关控制设备组成。其组成结收稿日期：2012一12—29基金项目：浙江省教育厅项目(Y201225278)作者简介：计青山(1975一)，男，山西朔州人，讲师，研究方向：船舶电气测试、船舶电机．E—mail：jqs_789@163．co“120浙江海洋学院学报(自然科学版)第32卷构如图1所示。相对于机械推进系统而言，电力推进系统具有舱室布置灵活、系统可靠性高、操纵灵活、机动性能好、有较大的能量功率等特点【1】。船舶电力推进可以避免柴油机的大范围调速，有效提高效率。但另

7、一方面，在机一电一机的转化过程中，也增加了能量损耗【2】。与交流异步电动机或直流电动机相比，永磁同步电动机具有转矩密度和功率密度高、效率高、功率因数高等特点，且能很好地满足船舶运行工况。船舶电力推进中永磁同步电动机(PMsM)正常运行的首要条件就是图l船舶电力推进系统组成示意图Fig．1Themarineelectricpropulsionsystemdiagram先起动。根据永磁同步电机运行原理可知：同步电动机不能自行起动。利用现代变频技术对船用PMSM