电力电子技术船舶电力系统中的应用及发展.pdf

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1、船电技术2007年第4期Vol.27No.42007.7/8电力电子技术在舰船电力系统中的应用及发展曹承洁朱骏（中国舰船研究设计中心武汉430064）摘要:随着各种新型电力电子开关器件和变换器拓扑结构的不断涌现，今年来，电力电子技术得到了突飞猛进的发展，并越来越广泛地应用于舰船电力系统领域。电力电子技术在降低设备的体积、重量，提高供电灵活性、可控性等诸多方面，都具有不容忽视的优势。本文介绍了电力电子功率变换器在舰船电力系统中的几类典型应用及其优势。在此基础上，分析了电力电子技术在未来舰船电力系统中发

2、展所面临的主要问题，并就电力电子器件和功率变换器的几个可能发展方向进行了详细的分析。关键词：电力电子舰船电力系统中图分类号：TM464文献标识码：A文章编号：1003-4862（2007）04-0216-05ApplicationsandFutureDevelopmentofPowerElectronicsinMarineElectricalSystemsCaoChengjie;ZhuJun(ChinaShipDevelopmentandDesignCenter,Wuhan430064,China)

3、Abstract:Astheinventionoftheswitcheswithnewpowerelectronicsandtheconvertertopology,powerelectronicstechnologyhasbeendevelopeddeeplyandappliedwidelyinthemarineelectricalpowersystems.Thispaperreviewsthetypicalpowerelectronicconverterapplicationsthathaveb

4、eenusedinmarineelectricalsystems.Thehandicapofpowerelectronicstechnologyforservinginthefuturemarineelectricalsystemsisanalyzed.Thepaperconcludesbyconsideringthelikelyfuturedirectionofdevelopmentforpowerelectronicswitchandpowerconverters.Keywords:powere

5、lectronics；ship；electricalpowersystems随着电力电子开关器件和功率变换器拓扑结电源供电。采用功率变换器实现380V50Hz主用构的发展，电力电子技术越来越广泛地应用于舰电源到所需电制的转换，与传统机组供电方式相船电力系统之中。当今，随着综合电力系统、全比，大大减小了日常维护，降低全寿期费用，可电力舰船等概念的日趋热化，电力电子技术将在靠性高可维修性高，体积重量减小，声频噪声结未来的船舶电力系统中发挥更重大的作用。构噪声降低，已成功应用在我国水面舰船和英国45型驱逐

6、舰等国外水面舰船的舰载机舰面服务1功率变换器在舰船电力系统中的典型应用系统中。其变换器一种主电路原理图如图1所示。1.1舰载直升机舰面供电电源1.2船用UPS舰载直升机舰面供电电源是功率变换器在现UPS是一种含有储能装置，以逆变器为主要代舰船电力系统中的一个典型应用。舰载直升机组成部分的恒压恒频的不间断电源，是舰船电力的启动和维修保障需要AC200V、400Hz的中频系统的组成部分，分为直流UPS和交流UPS。在—————————收稿日期：2007-04-12作者简介：曹承洁（1980-）,女,助理

7、工程师。研究方向为舰船电力系统设计与研究。216Vol.27No.42007.7/8船电技术2007年第4期[1]舰电突然失电或整流单元发生故障时，装置改由通过旁路开关直接供电，保证供电连续性。图蓄电池向重要负载提供不间断的电力供应。蓄电2为某型船用交流UPS主用电路原理示意图。池放电过深或逆变器故障时，负载自动转由备电图1舰载直升机中频电源主电路图图2舰用交流UPS主用电路原理示意图1.3电机驱动变频器（2）电流源逆变器（CSI）在舰船上的电力负荷中，风机和泵类等电动图3（b）为采用交—直—交电流

8、源逆变器（同机负载占了相当大的比重。对这类电动机负载采步变流器）供电的交流调速系统，将电源通过晶用变频器进行调速控制，部分船舶还采用变频调闸管控制型整流器、平波感应器及逆变器进行转速系统控制的起货机。而且，在日益推广使用的换后向交流同步电机供电，网侧和负载侧都是采电力推进系统中，主推进电机驱动变频器的研究用晶匝管自然换向的方式，主要用于同交流同步和设计，在整个电力系统的设计过程中显得更为电机相匹配。这种方式进行电流转换后电流谐波重要。含量较高,因此在系统设计的时候通常