船舶电力推进系统特性仿真实验研究.pdf

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1、V01．31No．32011．3船电技术l应用研究船舶电力推进系统特性仿真实验研究焦勇(渤海船舶职业学院，辽宁葫芦岛125005)摘要：船舶电力推进有广阔应用前景，并显示出巨大的发展潜力，为研究船舶电力推进系统，本文在构建了一种新颖的船舶综合全电力推进实验模拟系统的基础上，在实验室对船舶电力推进系统中的二种典型工况进行了模拟实船工况仿真实验，并对实验结果进行了分析。实验结果表明该仿真系统能很好地模拟实船工况，有一定的科研及实用价值。关键词：电力推进混合仿真特性实验。中图分类号：U664．14文献标识码：A文章编号：1003．-4862

2、(2011)03-0015-03CharacteristicSimulationExperimentofShip’SElectricPropulsionSystemJiaoYong(BahaiShipbuildingProfessionalInstitute，Liaoning125005，China)Abstract：Theship'selectricpropulsionsystemhasawideapplicationprospect,andshowshugedevelopmentpotential．Basedonbuildinga

3、newsimulationsystemoftheship台allelectricpropulsion，3typicalspecificprocessesofshiprselectricpropulsionsystemaresimulatedinthelaboratory,andtherelatedanalysisisgiven．刀leexperimentalresultsindicatethatthesystemcansimulatewellrunningconditionsofrealship．Ithascertainresearc

4、handpract耙alvalue．Keywords：electricalpropulsion，hybridsimulation，characteristicexperiment1引言电力推进是一种有广阔应用前景的先进的船舶推进方式。建设小比例的船舶电力推进仿真系统，有利于开展电力推进关键技术研究：同时小比例的实物船舶电力推进仿真系统上的实验数据对研制船舶电力推进系统具有借鉴及参考意义。本文主要设计了三种船舶电力推进系统典型工况的仿真实验，并对实验结果进行了分析⋯。2实验装置设计实验室采用了符合实船应用的整套电力推进系统，包括船用发电

5、机组、配电板、能量管理系统、移相变压器、变频器、推进电机、负载电机和监控系统。整套系统联动，可以模拟实船应用中的各种收稿日期：2010-10-28作者简介：焦勇(1966一)，男，副教授，研究方向：主要从事电气工程技术研究。工况，并通过监控系统观察推进系统各设备的运行状态。系统的最大特点在于混合仿真，所谓混合仿真就是指系统模拟了船舶的两舷推进系统，系统的右舷采用实物仿真，选用SIEMENS公司的6SE70变频器(250kW)、6SE70制动电阻单元、4GJ三绕组变频变压器(300kVA)、推进电机1LA8317—8P电动机(180kW

6、)、负载电机ILA8317—8P电动机(180kW)等设备，组成实轴电力推进系统：而左舷采用计算机仿真的办法，模拟变频器、推进电机和螺旋桨，组成虚轴电力推进系统，如图l所示{21。该套系统主要分成四个组成部分：电站系统、推进系统、监控系统和虚轴仿真系统。电站系统布置了三套发电机组，每套容量75kW。根据备车、港航、巡航、机动航行等不同的工况，自动选择最少运行发电机台数：同时，根据负载变化，进行发电机工作台数的增减，自动完成并车、解列、调频及调载。虚轴仿真系统模拟船舶的左舷电力推进系统，15船电技术啦州研究蛆右舷电力推进系统设备fn运行

7、参数为参麒，且仃与右舷实轴电力推进系统相阿的外n，特性一艟‘玉物仿真推进系统和左脓iF筇#JL"Si真椎迸系统均接受来自机旁、集控台、驾拄台的操作输入，宴自：和虚轴推进系统菇享一个数据日．运仃鲋；粜也均山宜验台的仪表和指示灯显示。3特性实验与结果分析3I模拟螺旋桨突熬受阻试验航行-}t螺旋桨可能会遇到漂浮的杂物或大科的鱼类，造成组太的冲击．形成突加负载．导致Ib机电流急剧升高，电机发热等现象。本实验通过突加负载转矩模拟了螺旋桨突然受阻的情况，临测的各参数曲线如图2。陶2￡∞负从图2中可以看出系统在自由航行的稳定状态F突加负载．电机的实

8、际速度有个很小的下降后马上选到给定位，升一百稳定运行。这是因为电动机设定为速度环控制，能对速度的反馈冉很”的凋节作用，只耍负载在额定的范围内娈化其述度就会抱定在给定值，H是电流会相应地增加”。3．2模拟系统紧急停车特性船