科学考察船电力驱动系统研究

摘要

针对早期科学考察船上的配电系统，多采用常规变频驱动模式，由于科学考察船属于特殊船型，船上实验设备对工作的环境要求比较高，常规变频驱动的电力推进系统在空间布置上占地较大且重量较重，不适合应用于新型科学考察船上，而有源前端变频驱动系统就将成为未来科学考察船上电力推进变频驱动的发展方向。本文依托“科学考察船设计课题”，对科学考察船的电力驱动系统做了深入研究，主要研究工作和取得的成果如下：
　　（1）首先介绍了几种目前世界上应用较多的电力推进型式，进一步分析了科学考察船电力系统的几个子系统的主要设备及特点，为科学考察船电力推进系统研发，尤其为科学考察船电力推进系统的实际应用，打下了坚实的基础。
　　（2）根据船东方提供的科学考察船设计任务要求，经过对配电系统结构框架的研究，依据轮机专业、舾装专业、空冷专业等反馈的设备负荷，采用三类负荷法计算方法，计算了船舶在不同工况下的电力负荷，选取了发电机功率和数量。
　　（3）由于大功率非线性负载会产生谐波，通过介绍谐波的危害，包括对科学考察船的影响，根据IEC标准以及中国船级社规范对谐波的要求，分别介绍了船舶上常采用的谐波抑制以及消除方法，并分析了各自的原理，优缺点。
　　（4）按照科学考察船上设备功能和使用原理原则，兼顾船体结构空间和设备布置要求，研究了有源前端变频驱动方案的基本情况及其与常规变频驱动模式的区别，通过理论分析和实际应用范例实施，确定出最终电力推进驱动型式。

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第一章 绪论

1.1 科学考察船发展背景

1.2 科学考察船电力推进系统研究开发状况

1.3 国内外船舶电力推进系统工程应用状况

第二章 科学考察船电力系统概述

2.1 发电装置

2.2 输配电设备

2.3动力和推进器电机驱动

2.4 电力推进

2.5 能量管理

2.6 本章小结

第三章 科学考察船电力系统结构框架研究

3.1 科学考察船发电机配置的确定

3.2 全船电力负荷分析计算及分析

3.3 本章小结

第四章 科学考察船电力系统谐波分析与抑制

4.1 谐波产生的基本概念及危害

4.2 谐波抑制方法

4.3 本章小结

第五章 科学考察船变频驱动系统

5.1电力推进驱动变频技术

5.2电力推进型式的选择

5.3本章小结

第六章 全文总结

参考文献

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致谢