海洋工程船推进电动机的启动方式探讨

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1、第42卷第6期船海工程V01．42No．62013年12月SHIP&0CEANENGINEERINGDec．2013DOI：10．3963／j．issn．1671-7953．2013．06．041海洋工程船推进电动机的启动方式探讨张翠。陈立(武昌船舶重工有限责任公司海工装备设计公司，武汉430060)摘要：结合武昌船舶重工有限责任公司制造的一系列海洋工程船的推进装置电动机的启动方案，总结船用交流大功率电动机的启动方式，比较自耦变压器、软启动和变频启动方式的优缺点及应用范围。关键词：海洋工程船；电动机；自耦变压器；软起动；变频

2、起动中图分类号：U664．3文献标志码：A文章编号：1671-7953(2013)06-0164-03作为电力拖动的动力——三相交流异步电动式中：P——电动机功率，kW；机在海洋工程船舶上应用广泛。由于该类船舶的——电动机转矩，N·m；工作特点，需配置多个交流大功率的推进电动机，——电动机转速，r／min。用于提供侧向推进动力、电力推进船的推进动力将电动机的机械特性n=()和负载的机等。而船舶电力系统与陆地大电力系统对比的特械特性n=(TL+)画在一起，见图1，交点Ⅳ为点之一是前者系统容量不大，电流的热(旋转)备电动机运行点

3、，Js为启动点，此时电动机已接通电用容量也不大，因而对电动机启动时的5—7倍负源但未启动。载额定电流的冲击特别敏感J。这些大功率电动机的启动，尤其是频繁启动时，将引起电网电压较大的波动，影响电网上其它设备的正常运行，甚至会使电网崩溃，因此，需要合理选择启动方式。本文从推进电动机的负载——螺旋桨特性人手，讨论如何合理选择船用推进电动机的启动方式。图1机械特性1螺旋桨特性是最大转矩点，是机械特性稳定运行区和非稳定运行区的分界点。当电动机带动负载从5电动机的负载通常可以分为恒转矩负载(含点开始运行，到达K点时，若电动机的转矩大于反

4、应性和位势性负载)、恒功率负载和风机、泵类负载等三种。推进电动机的负载为螺旋桨。负载的转矩，电动机启动成功。对于可调螺距螺旋桨，启动时为恒转矩负载中的反应性负载。其负载转矩在一定状态下总保2海洋工程船推进电动机启动方案持恒定，并阻碍电动机的运动。而固定螺距螺旋桨距桨，则为风机负载，其转武昌船舶重工有限公司近年来制造的海洋工程船的推进电动机启动方案见表1。矩数值与速度的平方成正比例，即rE=kn。根据电动机的功率和电网容量的比例决定采柴油机电力传动调／定距桨，或侧推转动运动时，用的启动方式，三相异步电动机的启动方式有自耦PM：

5、NM／9565(1)变压器(传统降压启动)、软启动和变频启动3种。表1中的前4种海洋工程船，是由柴油机通过传动轴系带动主推进器(可调桨)，并通过离合收稿日期：2013—05—13修回日期：2013—05—30器带动轴带发电机，在进出港工况下，在保证船舶第一作者简介：张翠(1982一)，女，学士，工程师重要设备和航行安全设备正常供电的情况下，一研究方向：船舶电气台轴带发电机应能同时带动艏侧推和艉侧推各E-mail：bluetear2010@163．tom一。此时侧推电动机启动一般使用自耦变压器，164海洋工程船推进电动机的启动

6、方式探讨——张翠，陈立对电网波动要求高的可使用软启动器和变频器。不能解决启动问题。通过分析软启动柜晶闸管的深潜水工作母船采用电力推进系统，由主推输出电压、电流等试验数据得出，如果采用放宽电电动机带动主推进器(定距桨)，两个3500kW流，电流需要放大到6000A左右才有可能正常主推电动机采用变频器启动。启动，但将对实船电力系统造成极大冲击。问题出在前期，设备厂家仅根据技术协议上3实例分析的1．5倍额定电流要求来配置软启动柜晶闸管，以下是大功率推进电动机实船启动方案的选未根据电动机固有的机械特性、推进器的机械特择实例。性，以及

7、未全面考虑整个电力拖动系统，导致系泊多功能打捞工程支持船采用电力推进方式，试验中出现问题。共有4台主柴油发电机组(AC690V，1600kW)，软启动是通过改变反并联晶闸管的导通角，1台辅助发电机(AC690V，600kW)，2台主推进即相控来减小其输出电压，限制电动机的启动电大功率电动机(AC690V，2000kW)。原设计中流。在启动过程中，通过控制晶闸管的触发角主推进电动机为晶闸管软启动方式。在现场调试由大变小，使得输出电压逐渐增加，见图2中阴影过程中，左舷主推电动机软启动柜的电流达到4部分。当Oe=0o时，晶闸管输出

8、全电压。400A，电动机转速只能达到583r／min，无法达到额定转速992r／min，不能正常启动，而且主配电板上主推进开关长延时动作脱扣。按照主推电动。机启动器技术协议的要求，启动电流应该小于1．5倍额定电流，即1．5×1860A=2790A，启动控制a不断变、＼4000A远大于279