船舶轴带发电——电动系统的原理及控制.pdf

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1、船电技术l电机船舶轴带发电一电动系统的原理及控制孟永奇李保来兰建军(1．海军驻太原地区军代表室，太原030027：2．山西汾西重工有限责任公司北京研发中心，北京100097)摘要：本文介绍了一种船舶发电——电动系统的解决方案，并详细介绍了系统的组成及工作原理，分析了船舶轴带发电——电动系统的必要性和设备的技术要求，对系统的各种运行工况进行了分析，详细论述了系统的起动及运行过程中的控制问题。关键词：轴带系统PTI工况PTO工况并联推进系统控制中图分类号：U661．313：TM711文献标志码：A文章编号：1003—4862(2011)08—0035—05Princip

2、leandControlofShip’SShaft—drivenGenerator-motorSystemMengYongqi，LiBaolai，LanJianjun(1．TheNavalRepresentativesOficeinTaiyuanRegion，Taiyuan030027，China；2．Be0ingResearchandDevelopmentCenterofShanxiFenxiHeavyIndustryCo．，Ltd．，Be0ing100097，China)Abstract：／nthispape~asolutioninshipshgenerator

3、-motorsystemisintroduce~thestructureandoperatingprincipleofthesystemareexplainedindetail．Meanwhile，thenecessityandtechnicalrequirementsofshipshgenerator-motorsystemareanalyzedBesides，variousoperatingmodesisanalyzedandcontrolsolutioninstartingandoperatingprocessofthesystemisdiscussed．Ke

4、ywords：shaftsystem；PTIoperatingmode；PTooperatingmode,"parallelpropulsion,"systemcontrol行容易形成积碳，对柴油机的运行也会带来不利1引言影响。通常船舶的动力系统和电力系统是两个独其二，由于动力和电力系统是两个独立的系立的系统。动力系统是由船用主机、主轴、变速统，一旦某一系统发生故障，不能相互支持作为箱及推进螺旋桨等主要部件组成；电力系统通常备用能源，对全船的可靠性提高带来不利影响。是由数台柴油发电机组组成船舶电站，为全船的一般船舶电站通常由数台柴油发电机组组成，具电气负载供电。这种

5、船舶动力、电力系统的独立有冗余设计，一旦某台电站组发生故障，可以启配置存在着以下问题：动备用机组运行，不会对全船供电造成重大影响，其一，船用主机的额定功率是根据船舶的最但动力系统的主机往往只有一台或两台，一旦发大载重量和最大船速配置的，通常功率很大，车生故障，轻者会使船舶动力配置失衡，重者会使载重量较小、经济巡航、低速航行等工况下，往船舶失去动力，对船舶的安全性造成严重影响。往船用主机的实际功率较小，长期处于轻载运行，其三，由于动力和电力系统相互独立，不能这一方面造成大部分时间主机设备容量不能充分相互进行“动力借用”，使得整个船舶动力总容量发挥利用，另一方面主机在轻

6、载下运行的效率很配置较大，且在各种运行工况下，动力调配模式低，造成能源浪费，另外柴油机长期在轻载下运很少，不能实现灵活的动力调配，达到最节能优化的经济航行。收稿日期：2011．03．12为了解决以上问题，船舶设计专家们提出了作者简介：孟永奇(197卜)，男，工程师，研究方向：轴带发电机的设想，并对工程中得到了成功应用，电机与电器。即在主轴变速箱上设置一个副轴作为动力输出，35船电技术l电机Vo1．31No．82011．8带动了一台发电机，在主机轻载运行时投入该轴而主轴的转速是恒定的。上述两种推进系统所配带发电机为船舶提供部分电力，这样就可以少投的轴带发电机技术要求有

7、很大的不同，对定矩桨入一些柴油发电机组甚至切除所有电站等柴油机系统，由于轴带发电机的输入转速是变化的，必组，由轴带发电机向全船供电。从而大大节省了须通过一定的技术手段来保证发电机在变速驱动燃料消耗突现了节能运行，同时也解决了主机长的情况下，输出恒频恒压，即实现变速恒频恒压期轻载运行的积碳等问题。因此这一解决方案可运行，才能保证轴带发电机系统与船舶电站的并以很好地解决了上述第一个问题。但对第二个和联运行或独立稳定供电，这是这种推进系统下轴第三个问题却仍不能得到很好地解决，为解决第带发电机系统最大的技术特点和技术难点，通常二个问题，国外造船界提出了“带我回家”(ta