船舶电力推进

摘要： 新型永磁式开关磁阻电机在保留传统开关磁阻电机优点的同时克服换流相对较慢、能量利用率较低等缺点,本文在此基础上针对永磁式开关磁阻电机的特点提出了一种基于PMSRM的船舶电力推进系统,该系统采用模糊PI的控制方法。通过Simulink仿真建模,验证了该系统具有跟踪速度快、控制精度高的性能。

摘要： 为提高船舶电力推进控制系统性能,采用幂次指数趋近律的滑模控制方法设计推进电机转速控制器。运用滑模控制方法对推进电机转速实施控制,将系统状态变量的幂函数引入指数趋近律,以抑制滑模抖振提高系统快速性和稳定性。仿真结果表明,提出的幂次指数控制方法在减弱滑模抖振的同时也能保证系统具有较高的静、动态性能指标。设计的控制器可有效提升船舶推进控制系统的快速性和稳定性。

摘要： 为提升船舶电力推进系统电机的单机带负载能力,用十五相电机替代三相电机,对十五相电机控制方法进行研究。结合十五相电机电力推进系统架构,通过变换矩阵将矢量控制方法应用到推进系统十五相电机控制中,建立十五相电机矢量控制方法仿真模型。通过试验对该模型在4种典型工况下的运行效果进行验证,结果表明,该模型的运行效果良好,提出的十五相电机矢量控制方法有效,能适配并发挥十五相电机电力推进系统的优势。

摘要： 由于电力推进船舶开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,SRM)运行工况和负载实时变化,传统三段式调速很难通过试凑法来确定切换时刻的转速和开通角、关断角,如果选择不当将造成切换时刻转速或者转矩的波动,引起系统的不稳定。针对此问题,本文对传统三段式调速策略进行了优化,提出一种交错控制策略。最后在实验验证了该控制策略的有效性,改善了控制性能,提高了系统的稳定性。

摘要： 当船舶电力推进系统推进电机进行制动时,由于船舶的螺旋桨转速不会突变至零且与推进电机轴系链接,会出现电机电磁转矩与转子转向相反的情况,从而导致转子磁场切割定子绕组,产生的感应电流经逆变器回馈至直流电压侧,这部分回馈到直流电压侧的能量被称为船舶的再生能量。大量的再生能量回馈到逆变器直流侧若不加以消耗和利用不仅会影响船舶能量的利用效率,甚至会影响船舶变频调速系统正常工作。对此本文采用基于LCL并网逆变自抗扰的控制策略将再生能量回馈到船舶电网上,相对于传统船舶再生能量的回收策略,该控制策略不仅使并网电流在并网后很快跟随电网电压相位,而且提高了并网电流的并网质量。另外,在此控制策略中引入有源阻尼前置反馈,大大提高了船舶并网系统的稳定性。

摘要： 以某电力推进科考船为母型,在分析电力推进结构和原理的基础上,提出基于Unity3D的虚拟仿真设计,并介绍系统设计过程中的关键技术.仿真结果表明:该设计能实现船舶电力推进系统虚拟场景的漫游控制、部件检查、人机交互等功能,其生成的可执行程序有助于电力推进系统的操作和培训.

摘要： 为顺应并推动绿色旅游船舶的发展,针对传统柴油机动力污染严重的问题,开展对岛际小型旅游客船"油改电"的研究.本文选取了刘公岛客运中心一艘小型旅游客船作为目标船舶,基于该船船体参数对其运行阻力、有效功率进行计算设计.基于计算数据利用MATLAB软件确定出推力系数和扭矩系数与进速比之间的函数关系、船舶阻力与航速的函数关系,建立船舶推进电机运动系统.通过机桨匹配计算数据选取合适的推进电机,并利用Simulink仿真搭建基于空间矢量控制(SVPWM)的推进电机模型.通过Simulink仿真结果,分析该船典型工况下的变化曲线,证明了目标船舶电力改造的方案合理可行,为在实际工程中应用提供理论依据.

摘要： Compact Azipod推进器,由和永磁同步电动机的转子同轴的定距螺旋桨构成.推进电动机的定子烧嵌在吊舱内,利用周围的海水对流进行冷却,因此不用考虑附加冷却方式.吊舱由舱体和支架构成,电机驱动、控制、通信均由位于吊舱上部的滑环实现,一体式设计的滑油和压缩空气管道使得吊舱整体结构非常紧凑.螺旋桨与吊舱内电机转子之间的轴封采用压缩空气提供压头.吊舱的回转模块由回转轴承和支持装置构成、转舵电机驱动变速器直接带动回转轴承的内圈齿圈完成吊舱的回转.

摘要： 为提高船舶电力推进系统的推广和应用范围,对船舶并联型柴-电混合动力系统在应用中推进电机工作点选取方法及系统各运行模式下推进电机的控制策略进行了详细的研究.提出了一套柴电混合动力系统推进电机控制的应用方法,并通过实船应用试验,验证了本系统的可行性.

摘要： 造船业的快速发展,使得电力推进船舶的数量越来越多,此类船舶的优点较多,不足之处也比较明显,即推进功率过大,这样会导致负载增加,给船舶能量管理带来一定的难度.为促进电力推进船舶的持续发展,有必要采取合理可行的方法,对推进电机的功率进行有效限制.在这一过程中,可以应用RT-LAB仿真机进行仿真模拟,以此来确保功率限制方案的可行性.实际分析中,需要构建与电力推进系统相关的模型,并通过有效的控制算法,对功率进行控制,从而达到限制的目的.

摘要： 船舶电力推进系统的建模与仿真是船舶综合电力系统设计的重点。本文基于SEDS仿真平台建立了船舶电力推进系统的仿真模型,实现了船舶电力推进系统的数字化建模与仿真,并分析了电力推进系统的稳态、动态特性。实船仿真算例验证了该仿真模型的正确性,为船舶电力推进系统的辅助设计奠定了基础。

摘要： 为了改善电力推进船舶中推进电机控制系统对参数变化的敏感性,提高系统的抗干扰能力,以使在不同扰动下,获得最佳的驱动洼能,提高系统的动、稳态性能,本文将模糊控制策略应用到电机控制系统中,设计了转速模糊自适应调节器,并将其应用在基于Matlab仿真环境下建立的采用永磁同步电动机作为推进电机的船舶电力推进系统的仿真模型中。仿真结果表明,相比于采用传统PI调节器的同步电机直接转矩控制系统,采用模糊调节器的同步电机控制系统速度响应快,无静差,磁链轨迹光滑,更接近圆形。该模糊调节器设计简单,易于在基于DSP的电机控制系统中实现。

摘要： 本文以船舶电力推进系统为研究对象,采用传感器信号采集系统、单片机C8051F020信号处理系统、PC机监控系统构造船舶电力推进监控系统.在Silicon Laboratories IDE环境下开发应用程序对船舶电力推进系统的重要参数和运行状态进行控制,实验证明这种控制方法具有一定的实时性和应用性.

摘要： 本文以船舶电力推进系统为研究对象,运用CC-Link总线技术及RS-232通讯技术,实现船舶电力推进系统的实时数据传输,并针对该系统在Visual Basic 6.0集成开发环境下开发了应用程序,对船舶电力推进系统的重要参数进行监测.试验结果表明,系统数据传输正常,应用程序有效,实现了对船舶电力推进系统的实时检测与控制.

摘要： 提出了一种模糊-PID控制器,结合了传统PID控制器和模糊控制器的特点,并将其应用于船舶电力推进仿真系统,有效地实现了对推进电机的转速和转矩的控制.仿真实验结果表明上述方法是有效可行的,且提高了系统的控制性能.

摘要： 通过详细推导,建立了船舶电力推进双三相永磁同步电机在双三相和单三相两种供电模式下的数学模型,并通过双三相和单三相两种正交坐标变换方法分别将原坐标系中的数学模型转化为dq轴上形式简化的模型.然后根据dq轴上数学模型分别完成了两种模式下,供电电压含有不同谐波成分时的数字仿真,得出了仿真的结果和相应的结论。

摘要： 本文介绍了船舶电力推进系统的特点及其电能质量的现状,并说明了针对电力推进系统的电能质量进行改善的必要性.然后分析了当前在电力推进系统中常用的电能质量改善的方案.最后提出了一种用于电力推进系统的新型电能质最改善方案—混合有源功率因数校正和滤波电路.

摘要： 对于船舶综合电流推进系统而言，单一种类的储能元件无法在有限的空问内同时满足系统大功率负载的暂态及稳态电能需求。混合式储能技术是解决这一问题的有效方法，提出了一种船用混合储能系统分布式控制技术,实现了对储能系统功率的动态分配.在各储能单元互不通信的条件下,该方法控制混合式储能系统单元中的超级电容释放或吸收脉冲负载的暂态电能,控制电池储能单元释放或吸收慢速平稳变化的稳态电能.文中给出了控制器的具体结构和及其参数设计方法,同时详细地分析了系统参数对动态功率分配有效性的影响.仿真实验验证了船用混合储能系统分布式控制技术的有效性以及系统参数影响分析的合理性.

摘要： 对于船舶综合电流推进系统而言，单一种类的储能元件无法在有限的空问内同时满足系统大功率负载的暂态及稳态电能需求。混合式储能技术是解决这一问题的有效方法，提出了一种船用混合储能系统分布式控制技术,实现了对储能系统功率的动态分配.在各储能单元互不通信的条件下,该方法控制混合式储能系统单元中的超级电容释放或吸收脉冲负载的暂态电能,控制电池储能单元释放或吸收慢速平稳变化的稳态电能.文中给出了控制器的具体结构和及其参数设计方法,同时详细地分析了系统参数对动态功率分配有效性的影响.仿真实验验证了船用混合储能系统分布式控制技术的有效性以及系统参数影响分析的合理性.

摘要： 对于船舶综合电流推进系统而言，单一种类的储能元件无法在有限的空问内同时满足系统大功率负载的暂态及稳态电能需求。混合式储能技术是解决这一问题的有效方法，提出了一种船用混合储能系统分布式控制技术,实现了对储能系统功率的动态分配.在各储能单元互不通信的条件下,该方法控制混合式储能系统单元中的超级电容释放或吸收脉冲负载的暂态电能,控制电池储能单元释放或吸收慢速平稳变化的稳态电能.文中给出了控制器的具体结构和及其参数设计方法,同时详细地分析了系统参数对动态功率分配有效性的影响.仿真实验验证了船用混合储能系统分布式控制技术的有效性以及系统参数影响分析的合理性.

摘要： 本发明公开了一种电力推进船舶轴系推进系统机械故障诊断的证据融合方法。该方法首先获取不同故障模式下基座和支架等位置的频域特征信号；通过K均值算法确定输入特征的参考值，计算样本的相似度分布；构造反映输入与故障模式之间关系的投点统计表，并转换得到输入的证据矩阵表；基于粗糙集理论和信息熵计算输入信息源的分类能力和总体不确定度；确定输入信息源的可靠性和证据权重；利用证据推理规则融合输入样本向量激活的证据并根据融合结果确定故障模式。该方法能通过安装在船舶上的传感器获得的振动信号有效估计轴系推进系统机械故障模式，成本低，精度高，实现了电力推进船舶轴系推进系统机械故障的实时检测和精确诊断。

摘要： 本发明公开了一种燃油推进船舶改造成纯电力推进船舶的方法，属于船舶工程技术领域。包括以下步骤：S1.准备设备；S2.燃油舱改造成电池舱；S3.安全消防系统改造；S4.电量监控系统改造；S5.推进系统改造。本发明燃油推进船舶改造成纯电力推进船舶的方法，可以大幅度提高油改电的工作效率，减低改造强度，增加节能环保效益，并且改造后提高船舶的安全性，通过各类监控装置，减少了人力输出。

摘要： 本发明提出了一种船舶光伏电力推进系统，包括：太阳能电池板组件，用于将太阳光能转变成电能；锂电池组件，用于储存所述太阳能电池板组件产生的富余电能；电输出组件，用于将光伏电池板和锂电池组的电能转换成机械能控制；能量管理控制组件，用于对上述组件进行能量管理控制使系统正常工作；传输组件，用于满足电能在上述各组件之间的传递。其推进方法包括以下步骤：太阳能电池板组件吸收太阳光能，输出不稳定的直流电能；单向DC‑DC变换器将不稳定的直流电能升高并稳定在推进系统所需的电源电压；推进系统通电后根据工作需求驱动船舶作出不同的航行动作；能量管理控制组件根据系统的具体情况控制系统内电能的走向。

摘要： 本发明公开了一种电力推进船舶轴系推进系统机械故障诊断的证据融合方法。该方法首先获取不同故障模式下基座和支架等位置的频域特征信号；通过K均值算法确定输入特征的参考值，计算样本的相似度分布；构造反映输入与故障模式之间关系的投点统计表，并转换得到输入的证据矩阵表；基于粗糙集理论和信息熵计算输入信息源的分类能力和总体不确定度；确定输入信息源的可靠性和证据权重；利用证据推理规则融合输入样本向量激活的证据并根据融合结果确定故障模式。该方法能通过安装在船舶上的传感器获得的振动信号有效估计轴系推进系统机械故障模式，成本低，精度高，实现了电力推进船舶轴系推进系统机械故障的实时检测和精确诊断。

摘要： 本实用新型涉及船舶制造领域，公开了一种全电力推进船舶的电力推进系统，包括：主发电机组、主配电柜、变频器、滤波柜、变压器和动力传动系统，其中动力传动系统包括推进电机、联轴器、齿轮箱、浆轴、和螺旋桨，动力传动系统还包括离合器-制动器组合和旋转飞轮；推进电机的转子轴一端依次连接联轴器、齿轮箱、浆轴和螺旋桨，另一端依次连接离合器-制动器组合和旋转飞轮。通过对离合器-制动器组合进行操控，可以改变旋转飞轮与动力传动系统的连接状态，调节整个动力传动系统的转动惯量，提升全电力推进船舶的电力推进系统对负载随机变化的适应能力，改善船舶在各种工况下的航行、作业性能。

摘要： 本实用新型公开了一种由燃油推进船舶改造而成的纯电力推进船舶，属于船舶工程技术领域。包括：集装箱式电池柜、模块式电池组、电池管理系统、直流主配电板、推进电机、火灾探测器、通风机、智能无线监测控制柜、充放电接口和灭火系统。该纯电力推进船舶具有安全系数高，改造强度低，节能环保的有益效果。

摘要： 本发明提供一种船舶电力推进系统和船舶。船舶电力推进系统包括内燃机、发电机、整流桥、逆变器、电容组、变换桥、参数采集器与控制器；内燃机的转速可变；内燃机和发电机连接；整流桥的交流端和发电机连接；逆变器的直流端的正负极和整流桥的直流端的正负极对应连接，逆变器的交流端和船舶的电力推进器连接；变换桥的高压侧和整流桥的直流侧连接，变换桥的低压侧和电容组连接；参数采集器用于检测逆变器直流端的电压和电流，以及电容组的参数；控制器控制变换桥的状态和内燃机的转速，以使得整流桥的直流端的输出功率与电容组的输入/输出功率之和与电力推进器的负载相适应。由此，和发电机并联的电容组承担绝大部分的突变的负载。

摘要： 本申请提供一种船舶电力推进系统及电力推进方法。所述船舶电力推进系统，包括至少两个电力推进装置；每个电力推进装置包括底座、定子和转子。定子安装在底座上，定子包括圆周均匀分布的绕制线圈。转子包括中间轴和围绕中间轴圆周均匀布置的多个永磁体，中间轴与永磁体固连且同步转动，转子安装在定子内。多个电力推进装置的中间轴转动轴线重合且首尾依次刚性连接。位于边侧的电力推进装置的中间轴与螺旋桨轴系相连。本申请有效提高船舶电力推进系统的冗余性和可靠性，为船舶安全航行提供了保障，同时提高船舶的机动灵活性。进一步可通过电力推进装置实现船舶减速时回收其动力，节能环保。

摘要： 本发明提供一种船舶电力推进系统和船舶。船舶电力推进系统包括内燃机、发电机、整流桥、逆变器、电容组、变换桥、参数采集器与控制器；内燃机的转速可变；内燃机和发电机连接；整流桥的交流端和发电机连接；逆变器的直流端的正负极和整流桥的直流端的正负极对应连接，逆变器的交流端和船舶的电力推进器连接；变换桥的高压侧和整流桥的直流侧连接，变换桥的低压侧和电容组连接；参数采集器用于检测逆变器直流端的电压和电流，以及电容组的参数；控制器控制变换桥的状态和内燃机的转速，以使得整流桥的直流端的输出功率与电容组的输入/输出功率之和与电力推进器的负载相适应。由此，和发电机并联的电容组承担绝大部分的突变的负载。

摘要： 本实用新型公开了具有全回转舵桨的船舶电力推进装置和船舶。该具有全回转舵桨的船舶电力推进装置，包括：电站系统、推进电机系统和舵桨系统；电站系统包括发电机组和配电板，发电机组的电能输出端与配电板的输入端相连；推进电机系统包括滤波器、变频器和推进电机，滤波器的输入端与配电板的输出端相连；变频器的输出端与滤波器的输出端相连，推进电机的电能输入端与变频器的输出端相连；舵桨系统包括至少一台全回转舵桨，每台全回转舵桨由一台推进电机独立驱动。通过设置电站系统、推进电机系统和舵桨系统，以内燃机发电供电机驱动全回转舵桨的能量转化方式，提高内燃机的做功效率，同时利用电驱动和全回转舵桨的结合增强船舶操作的灵活性。