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淺談船舶電力推進應用新模式和教學培訓半仿真模型方案
論文關鍵詞：電力推進 船舶 模型
論文摘要：概述了最新的船舶電力推進系統的基本情況，針對教學和實驗訓練的需要提出了半物理仿真模型方案與自動化機艙實驗室電力推進方案．
以電力電子技術進步為依托的船舶電力推進技術在近幾年有了突破性的發展．船舶電力推進比傳統的柴油主機推進方式有更多的優越性，技術上和市場上都將成為未來船舶推進裝置的發展方向．
1船舶電力推進技術應用現狀概述
20世紀80年代末期，美國推出了“海上革命”計劃，把綜合電力推進作為新一代艦船的推進方式并提出設備系統模塊化的概念¨．但是由于技術的原因，電力推進的應用一直受到限制．近幾年來，永磁同步電機、電力電子器件、交流調速技術和現代控制技術的快速發展，極大地促進了船舶電力推進應用的商業化，電力推進方式以長時效和高效率運行模式給船東提供了更多的選擇．電力推進作為大載重噸(DWT)民用運輸船舶推進器正處于積極的發展階段．經過近10年的努力，ABB，SIEMENS，ALSTOM等跨國公司現已開發了從幾百KW到幾十MW的電力推進器產品系列，其中尤以ABB，SIEMENS各自開發的吊艙式電力推進器AZIPOD系統和SSP系統最為引人注目．近3年新建的游輪、渡輪、油輪、集裝箱船有30％采用吊艙電力推進系統．截至2001年ABB收到訂單101套。總功率1067MW．國內海運公司、造船企業及設計單位也緊跟潮流，通過引進合作在開發建造電力推進船方面取得重大進展．船舶電力推進作為現代電力電子技術進步的必然結果和高新技術支撐的產物，比柴油主機推進方式凸顯更多的優越性，無論是技術上還是市場上都將成為船舶推進裝置的發展方向，并覆蓋多種船型而成為未來船舶推進器的主流，同時也給船電技術領域注入新的生命力．
2船舶電力推進系統的組成與發展
2．1系統的組成
當今的船舶電力推進系統是高技術、模塊化的系統，船舶電力推進裝置是該系統的核心，整套系統通常包含主電站、變流電站、停泊電站、高壓變頻器、吊艙式電力推進器和艏側推力器以及以局域網構成的系統控制監測網絡等大模塊．電力推進船電力系統模塊簡化示意框圖如圖1所示．該系統除了推進
電機和螺旋槳外，其余各部分模塊都是通過電纜作柔性連接構成完整的電力推進系統．目前，最先進的大型電力推進船的主電站裝機容量是柴油機推進方式船舶電站容量的20倍以上，達(15～30)MVA，未來將達到50MVA以上，額定電壓為(3．3～6．6)KV或更高的中壓電壓等級；旋轉變流電動一發電機組起著降壓變壓器的作用并和低壓系統隔離，在航時為全船的低壓負載供電；吊艙式電力推進器的推進電機為永磁同步電機，有高效率和高功率密度特點，單機功率可達400KW～20MW，標準單元模塊系列為(400～5000)KW，可作360。回轉，既是漿又是舵；主高壓變頻器為AC—AC變頻方式，用直接轉矩控制(DTC)同步電動機推動螺旋槳工作．全船各電氣系統控制基本由計算機、單片機和PLC分別獨立和聯網控制，參數設定更改用計算機操作．電力推進與傳統柴油主機推進主要電量指標比較見圖2所示．
2. 2系統的發展模式
伴隨著以電力電子器件、交流調速技術、DSP(數字信號處理器)和ASIC(專用集成電路)技術為基礎的電力電子全數字微處理器的發展而發展，船舶電力推進系統已形成內置組件模塊化、分系統集成化、集裝箱式緊湊型系統總成.船舶電力推進基本上經歷了5種發展模式，如圖3所示.
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