基于SPWM逆变器的轴带发电机系统研究

摘要

船舶轴带发电机是由主轴驱动发电机的船舶供电装置。在船舶营运过程中，为了节约能源，轴带发电方式在远洋船舶上得到了越来越广泛的应用。但由于传统的轴带发电机系统存在着运行损耗和噪声较大，维护复杂，不能与船舶电网长时间单独并联运行等缺点。针对传统轴带发电机存在着上述缺点，本文提出了基于SPWM逆变器的新型轴带发电机系统并与施耐德公司合作开发了新的船舶电力管理系统(PMS)。基于SPWM逆变器的轴带发电机系统能满足船舶电力管理系统对发电机的控制要求，可作为船舶电力管理系统中全船用电负荷的主供电源之一，能够在正常海况下长时间与其他柴油发电机组并联运行或单独运行。 本文前两章对船舶轴带发电机系统的发展现状，传统轴带发电机系统的结构、功能、原理等作了概要性的描述，并提出了基于SPWM逆变器的轴带发电机系统，对其结构原理作了简要的概述。 第三章和第四章详细的阐述了这种新型轴带发电机系统有源逆变部分的解耦设计。简要论述了非线性解耦理论，建立了这种新型轴带发电机系统中三相电压源逆变器模型，并对其进行解耦设计，使其输出有功功率和无功功率达到解耦的目的。在本文第五章中，运用了Matlab／Simulink工具对所建立的模型进行了仿真验证。 文章最后对所开发的这种新型轴带发电机与柴油机联合运行管理的船舶电力管理系统作了简要介绍。分别从船舶电力管理系统的功能、系统结构、主站PLC设计、系统中人机界面—触摸屏设计、系统的远程监控系统的设计等几个方面作了较为详细的阐述。作为新事物，基于SPWM逆变器的轴带发电机系统在实际船舶上还没有得到应用，它的实现还需要更进一步的研究和付出更多的努力。

目录

文摘

英文文摘

论文独创性声明及论文使用授权声明

第一章绪论

第二章船舶轴带发电机系统概述

第三章非线性系统反馈线性化解耦控制理论

第四章轴发系统中三相电压源逆变器模型及其控制

第五章基于MATLAB轴带发电机系统中逆变器的仿真

第六章船舶电力管理系统的开发

总结与展望

致谢

参考文献

附录船舶电力管理系统样机

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