608彩票开奖网

航天
航空
核工业
船舶
兵器
军事电子
综合
可靠性
仪器仪表
主动化
电子元器件
电容器、LC滤波器 电阻器、电位器 PCB电路板 真空电子器件 连接器 二极管、晶体管半导体 集成电路和微电子组件 LED系列产品 光电器件 光学材料与光电元器件 继电器 电感元件 集成电路和微电子组件 频率把持和频率选择元件 电子设备用机电元件 电子材料 广播电视制作、播出、发射和传输设备 其它
传感器
光纤传感器 光电传感器 压力传感器 热学量传感器 物位测量系列 声学量传感器 流量传感器 湿度传感器 气体传感器 电学量传感器 速度传感器 力传感器 地位传感器 位移传感器 光学量传感器 加速度传感器 标准传感器 磁学量传感器 其它传感器
电工器材
电线、电缆 开关电线 插头、插座 电动机 绝缘材料 低压电器 高压电器 防雷及电涌掩护器 室内外照明设备 便携式照明设备 灯泡、灯座、整流器 其他
电源
EPS消防应急电源 UPS不间断电源 稳压电源 变频电源 净化电源 特种电源 发电机组 开关电源(AC/DC) 逆变电源(DC/AC) 模块电源(DC/DC) 电池 其它电源产品
通用机械
轴承 密封件 紧固件、连接件 弹簧 泵及真空设备 阀门 齿轮、蜗杆、链传动件 减速箱 气动元件 液压元件 过滤件 工业皮带 清洗、清算设备 制冷设备 电热设备 涂装设备 仓储设备 干燥设备 混杂设备 其它未分类
行业设备
机床 机床配附件 塑料机械 包装设备 电焊、切割设备 印刷设备 环保设备 焊接材料与附件 电子产品制作设备 化工设备 铸造及热处理设备 冶炼设备 橡胶机械 玻璃加工设备 实验机 储运设备 过滤设备 空气净化装置 检测设备 安全、防护、消防设备 其它
当前地位:技巧 » 船舶技巧 » 正文

民用船舶电力推动系统的发展

点击图片查看原图
  • 发布日期:2013-03-11 14:05
  • 有效期至:长期有效
  • 技巧区域:广东湛江市
  • 浏览次数890
  • 留言咨询
 
详细阐明
  介绍现代民用船舶电力推动系统的发展情况,分析电力推动相对于传统柴油机推动的优点,对我国船舶电力推动技巧的发展进行了展望。

    电力推动是船舶推动方法之一,它由原动机带动发电机发电,再由电动机驱动螺旋桨。船舶电力推动已有近百年历史。上世纪30年代曾涌现电力推动的一个发展高峰。由于当时交换电机调速技巧不成熟,多采用直流电力推动,其调速系统简略、调速性能好,但直流电机结构复杂、体积及重量大,并存在功率及转速极限等问题,故只能用在一些工程船舶及潜艇上。20世纪80年代以来,随着电力电子技巧迅速发展,大功率交换电机变频调速技巧日臻成熟,基于晶闸管整流/逆变方案和IGBT器件方案实现的船舶电力推动技巧在国外得以迅速发展,并在可靠性和运行效率等方面都有了突破,从而使电力推动技巧的利用领域不断扩大,除利用于破冰船、挖泥船、渡轮以外,还广泛用于大中型惯例船舶,显示出广泛的市场远景。据统计,近3年来新建的油轮、渡轮、游轮、集装箱船有30%采用电力推动系统。可以预言,电力推动将是一种被广泛采用的先进船舶推动系统。


船舶电力推动系统的工作原理


    电力推动的重要组成部件有原动机、发电机、配电板、变压器、交/直流转换器、变频把持箱及推动马达。
608彩票开奖网     如某大型邮轮的主动力装置为4台大型柴油发电机组,发出的交换电能分配至全船各用电场合,其中送至主推动电机的分支需变压器升压。目前常见的电压等级有:6.6kV、12kV、20kV、36kV等几档,电压值升高有利于减少推动电机尺寸和线路损耗。升压后的电能送到交/直流变流器转换成直流电,然后经直/交换转换器转换成交换并调剂频率,最后把满足请求的电流送到推动电机驱动螺旋桨。这种系统也称全电力推动系统。


两种重要的推动电机变频调速技巧


    当今,船舶电力推动系统一般采用可变速电动机拖动固定螺距螺旋桨的驱动模式。推动电机重要有同步电动机和鼠笼式感应电动机两种。同步电动机适于低速传动,可以和螺旋桨直接相连;而鼠笼式感应电动机则用于中高速传动,它和螺旋桨之间通常需经减速装置连接。针对这两种电动机已经开发出两种相应的变速把持系统。用于同步电动机的变速把持系统的核心是CYCLO变频器,采用AC-AC环流型变频器调速,具有谐波影响小、功率领域大、性价比高级特点,称为CYCLO系统。在大型船舶上(如穿梭油船、大型客船等)目前实用的有中压和低压CYCLO系统两种。用于鼠笼式感应电动机的变速把持系统的核心是SamiPWM变频器,采用AC-DC-AC电压型变频器调速,具有功率因数高、转矩把持平滑等优点,相应的推动系统称为SamiPWM系统(或SamiMegaStar系统)。由于CYCLO系统可以直接带螺旋桨,且调速领域在0?觸155rpm,合适于大型船舶,目前已成为电力推动系统的首选发展方向。


推动器的种类


    在船舶电力推动系统中,有轴桨推动、管道式推动、方位角推动、吊舱式推动等多种情势。目前吊舱式推动器利用最为广泛。吊舱式推动是将电机放在一个吊舱内,螺旋桨直接连接在电机轴上,可360度旋转,在任何需要的方向上产生推力,不需要舵和侧推器,吊舱浸泡在海水中直接向外散热,推动电机也不需额外冷却。这种设计为制作、掩护及检修供给了方便。目前,吊舱式推动器的功率领域从几百kW到几十MW不等,ABB生产的AZIPOD吊舱式推动器单机功率最大可达40MW。


电力推动相对于柴油机推动的优点


    1.经济性好。多台中速柴油机用于发电,可根据用电负荷选择发电机运行台数,使机组始终运行于高效工作区,实现最大的经济性。根据SIEMENS公司统计,同功率的船电力推动要比内燃机推动耗油减少10%左右,航速可进步0.5节。
    2.把持性好。推动电机转速易于调节,在正反转各种转速下都能供给恒定转矩,因此能得到最佳的工作特征,使船舶取得精良的把持性。
    3.安全性好。柴油机推动的船舶,一旦主机重要部件或舵机、轴系涌现故障往往导致瘫船。而电力推动应用多台原动机,个别机组故障不致丧失动力。电力推动系统多采用两套以上互为备用。在CYCLO推动系统中,同步电动机定子有两组相互独立的绕组,一组出了故障仍可减载运行。
    4.节俭空间。传统船舶轴系长度往往占到船长的40%左右,电力推动的船舶省却了传动轴系、减速齿轮箱,改良了机舱安排,使动力装置安排更加合理,节俭了大批空间。
    5.噪音低。采用电力推动后,重要振动源——发动机安装在弹性底座上,以恒定转速运行,与轴系和船体也无直接联结,大大减少了振动和噪声,进步了船员和乘客舒适程度。这对客轮十分重要。
    6.有利于船舶把持环境污染。对同一功率船舶而言,电力推动中的中速柴油机可以始终在最佳工作区工作,燃油燃烧质量好,燃烧产物中的NOx含量少;燃气轮机联合装置的NOx排放程度则更低。


采用电力推动须考虑的问题


    应用大功率的电子器件,容易对船舶的电力系统产生谐波污染。对于运行电机,谐波将引起附加损耗,使电动机转矩减小,对测量仪表将产生虚伪的谐波功率,涌现随机误差;对于继电掩护装置,谐波将影响其设定整定值,引起误动作;对于通信608彩票开奖网网络,谐波将影响其电磁效应和正常的载波。电力推动系统方案设计时应当考虑变频器的类型、是否加谐波吸收器或与船舶的低压系统进行电气隔离等方案。一般请求低压配电系统的THD(总谐波变形值)小于5%,推动系统的THD应小于8%。


国外民用船舶电力推动系统利用情况


    世界上各大船用设备厂家都推出了电力推动系统。ABB、SIEMENS、ALSTOM、STNATLAS等公司都已开发出成套的电力推动系列产品。其中尤以ABB开发的吊舱式电力推动器AZIPOD最为成功,并得到广泛利用。
    AZIPOD将马达装入一个流线型壳体内,螺旋桨置于壳体前端,其推动效率高于惯例螺旋桨。AZIPOD操作十分方便,可以在很低转速下运行,又可作为转向装置。从装有两套14 000kW AZIPOD的大型旅游船Elation号的运营效果可知,航速比装有惯例推动的姐妹船快0.5节,推动效率高8%,回转半径减少30%,从全速前进到全速后退仅需20秒。截止2001年,ABB收到AZIPOD订单101套,总功率1 067MW,累计运行时数超过30万小时。
    目前AZIPOD的最大竞争对手是由瑞典Kamewa公司和法国Alstom公司联合开发的Mermaid推动器,也称“美人鱼”推动器,功率领域为5?觸25MW,该系统的奇特设计在于轴封甚至全部吊舱都可以在水下进行调换。现在有30多艘设备了Mermaid推动器的船舶正在运营。目前世界上最大的豪华邮轮“Voyager of Seas”号采用的7个推动器中6个是“美人鱼”,采用疏散驱动模式,船尾3个主推动器均为14MW,其他部位安装了4个赞助推动器,功率均为3MW。实践证明,减少船体阻力5%?觸10%,进步运输效率15%。


国内利用情况


    2000年,上海爱德华造船有限公司为瑞典公司建造了一艘19 500t化学品船,名为“帕劳斯佩拉”,这是我国制作的首艘吊舱式电力推动船舶。2002年广船国际为COSCO建造的18 000吨级半潜船“泰安口”,是中国建造的第二艘电力推动船舶,采用两套SSP吊舱电力推动系统,由德国SIMENS公司和Schottel公司联合研制,采用双螺旋桨情势,分辨装在一加长轴的两端,转向雷同,吊舱尺寸不超过螺旋桨直径的30%?觸40%。设有船艏侧推器两套,每套功率800kW。“泰安口”采用三台中压3 900kW发电机组为两台4 700kW吊舱推动器和两台800kW侧推器供电。为防止谐波对低压系统的影响,电力系统中增长了两台交换机组向低压配电板供电,实现了中、低压系统的电、磁隔离。
    “泰安口”号的姐妹船“康盛口”号、烟台—大连火车轮渡、3 000吨级海事船、某化学品船、自航式全回转起重船及一些中小型船舶也采用了电力推动方法。


结束语


    船舶电力推动技巧的兴起是现代电力电子技巧进步的必定成果。尽管目前电力推动需较高的初投资,掩护管理难度大,但能通过船舶营运后节能和增长舱容、盈利来补充。随着电力电子器件的改良、电机把持技巧和谐波克制技巧的发展、推动器和推动电机技巧的成熟,必将进一步降低电力推动的初投资。可以预感,科技的进步必将为电力推动技巧供给更加广阔的市场,将成为船舶推动装置的重要发展方向。
    我国在船舶电力推动系统研究及利用方面起步较晚,但在原动机、发电机、配电、变频调速等要害技巧方面有必定的工业基础。但目前我国在船用大功率永磁电机、高压大容量电力电子器件、吊舱推动器等设计与制作方面与发达国家还有很大差距。中国应进一步加强相干技巧的研究和开发利用,积极参与这一领域的国际竞争,在市场上占领一席之地。

 
0条 [查看全部]  相干评论

公司信息







该企业最新技巧
在线客服

0759-2216160

© 2008-2017 运营商: 湛江市东龙网络科技有限公司 国防科技网 xiafinance.com 广东通信管理局备案:
全国公安机关 备案信息 可信网站不良举报 文明转播
极速快乐8开户-注册开户立即送第一桶金! 超级快3网站 五分11选5代理 超级快3网上开户 北京快乐8投注网站 极速飞艇注册网址 北京赛车PK10玩法 608彩票开奖网 SG飞艇历史记录查询[官网] 北京赛车PK10开奖结果 极速快乐8投注-极速快乐8网上投注-极速快乐8投注平台 秒速赛车平台-值得信任的平台! 幸运飞艇网上购买网 超级快3全天计划 极速快乐8官方网站-全网最高赔率彩票网