某散货船抱轴式轴带发电机对轴系设计影响

国际海事组织(IMO)为了进一步控制船舶CO_(2)的排放,针对现有营运船和新建船制定了一系列的新规则规范,尤其是关于EEDI和EEXI的相关要求,该要求对于散货船来说,是极其苛刻和严格的,散货船在没有新增额外节能措施和使用绿色清洁能源的情况下,是非常难满足相关要求的。

船舶轴带发电机故障和处理

针对中油海281船出现的一些故障,包括左轴带发电机带载后电压波动、励磁机电枢绕组过热和旋转整流二极管击穿的故障等,文章分析了这些故障的原因,详述了故障处理方法,总结了经验教训和注意事项,供同行业人员借鉴.

基于新型电压电流双闭环控制的轴带发电机PWM整流器研究

为改善船舶轴带发电机的工况性能,通常采用电压型PWM整流器来对发电机进行可控整流。针对轴带发电机整流系统,由于功率不易测量而不宜采用直接功率控制,而采用直接电流控制动态性能又不是很理想。为此,本文在传统的直接电压电流双闭环控制模型的基础上,提出了采用电压电流平方双闭环控制策略来提高输出直流侧电压和输入交流侧电流的动态响应速度以及抗负载扰动能力;该控制方案还具有所需传感器数量较少、数字化实现相对简单等优点。最后,通过仿真和搭建实验平台验证了该控制模型的正确性和该控制方案的可行性。

船舶轴带发电机系统的仿真设计与建模

介绍了WMS2000型轮机仿真器中轴带发电机系统的工作机理、仿真系统设计及数学建模方法,并给出了部分具体数学模型。仿真轴带发电机采用西门子轴带发电机系统作为仿真母型。经简化设计,仿真轴带发电机系统包括集控室的操作屏、机舱的整流/逆变屏和电站监控计算机中的模拟检测系统。建立了能量系统模型、电力回路系统模型和控制系统模型。能量系统模型遵循能量守衡定律,电力回路模型估算了电流、电压及频率等参数,控制系统模型依据特性曲线得到。所建立的数学模型可仿真轴带发电机系统的正常及非正常工况,达到了较高的稳态和动态仿真精度。

船舶轴带发电机整流器的前馈解耦控制

为进一步提高船舶轴带发电机效率,建立基于前馈解耦控制的空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)整流器的轴带发电机整流系统.采用一种基于电压电流双环控制的三相SVPWM整流器.电压外环与电流内环组成的解耦模块能实现对有功功率和无功功率的解耦控制,使幅值和频率均变化的交流电通过整流变换为稳定的直流电压.给出电流内环和电压外环的比例积分(Proportion Integration,PI)调节器的设计参数.在MATLAB/Simulink上建立仿真模型,验证控制模型的可行性.仿真结果表明,该整流器具有快速的动态响应和良好的稳定性.

基于全控型PWM变流器的船舶轴带发电机系统研究

传统的以半控型晶闸管逆变的轴带发电机控制系统较简单,但存在对船舶电能质量影响大,负载适应能力差,且需要依靠同步发电机补偿无功等缺点。本文介绍了一种新型的轴带发电机控制模式,利用全控型PWM整流器的四象限运行功能,对功率进行解耦控制,实现有功控制,无功补偿。对整个系统的主电路与控制方案进行了仿真研究,结果表明,这种新的轴带发电机控制能够克服原有系统的不足,具有充分的可行性与较大的优越性。

基于LCL滤波器的船舶轴带发电机PWM整流器

为改善船舶轴带发电机的性能,基于LCL滤波器的PWM整流器被应用到船舶轴带发电机系统中.为抑制LCL滤波器的谐振峰值,在不额外增加传感器的情况下,设计一种新颖的电流控制器.通过Luenberger观测器来预测电容电流,然后通过虚拟电阻反馈此电流引入有源阻尼,进而抑制LCL滤波器谐振峰值;在此基础上设计整流电压和变流器侧电流双闭环控制策略,提高整流侧直流电压和变流器侧交流电流的动态响应速度和抗干扰能力;最后通过仿真和实验验证了理论分析的正确性和控制策略的可行性.

基于Z源逆变器的船用轴带发电机系统仿真研究

船舶轴带电机能够充分利用主柴油机的富裕功率,达到节能减排的作用。相较于传统的逆变器,Z源逆变器能同时实现升/降压功能,且电路结构简单,控制方便。在船舶轴带发电机系统结构的基础上,详细论述了Z源逆变器的结构和工作原理,并结合并网PQ控制策略,实现对船舶轴带电机系统的控制。通过Matlab/simulink仿真波形,可知基于Z源逆变器和并网控制策略船舶轴带发电机系统可以输出需要的电压和电流,进一步验证了所提控制策略的正确性和可行性。

含轴带发电机的船舶电站协调控制

船舶电站运行工况复杂,对供电系统运行的安全经济性要求较高,采用主机驱动的轴带发电机具有较好的节能效果。轴带发电机与辅助发电机并网运行时,馈电主开关之间必须进行综合协调控制,才能确保有序地连续供电。文章重点对含轴带发电机的船舶电站协调控制进行研究,结合某船复杂的运行工况和机组特性,制定出整船电站系统协调控制策略。经过验证,该船各种工况下功率分配满足要求,主开关控制策略设置合理,电站系统能够安全可靠运行。

船舶轴带发电机的发展与新方法的研究

现在广泛使用的船舶轴带发电机系统控制相对简单,但对船舶电网中的电能质量影响大,并且需要依靠同步发电机来补偿无功等缺点。本文在分析了轴带发电机发展历程与工作过程的基础上,介绍一种新型的轴带发电机模式,利用全控型PWM整流器的四象限运行功能,实现有功、无功的快速调节。给出了整个系统的主电路与控制方案,从理论上解释了这种新的轴带发电机系统的正确性和可行性。

船舶轴带发电机发展综述及前景探究

目前,国内外对轴带发电机的研究主要集中在轴带发电机的恒速传动装置以及恒频逆变装置方面,并没有重点研究轴带发电机的结构。现代的轴带电机系统发展方向是:投资成本不断降低,运行周期内节能效益不断提高,稳定性不断改善,功能上要求具有长期并联运行能力,同时具有PTI(Power Take In)和PTO(Power Take Out)双模式运行能力。从电机结构上来说,基于轴径向复合磁场的发电机结构新颖、节省材料、高性价比、体积小,还可以通过减小电机长径比来提高电机转矩密度,将会是未来船用轴带电机的研究和发展方向。

船舶轴带发电机系统建模与计算机仿真研究

以2700TEU的某集装箱船为母型,根据远洋船舶轴带发电机系统的工作原理和结构组成,建立系统各主要组成环节的数学模型,并利用MINIS通用仿真支撑平台实现了整个船舶轴带发电机系统的仿真。所建立的数学模型可以仿真轴带发电机系统的正常工作过程和过渡过程,达到了较高的仿真精度。

轴带发电机在船舶电力能源系统中的应用

船舶轴带发电机是大型船舶上广泛配置的供电装置,该装置通过船舶主轴驱动。船舶耗油量巨大,为实现能源的高利用率和经济利益,船舶柴油推进主机通常都会配置相应的轴带发电机系统。传统的轴带发电机系统存在着损耗大、噪音污染、不方便保养和无法与整个船舶电网耦合使用等缺点。针对以上缺点,本文提出一种新型船舶轴带发电机系统,该轴带发电系统基于SPWM逆变器控制,在满足整个船舶电力网对发电机的控制需求的同时,实现了船舶柴油发电机组单独稳定运行或者相互耦合运行。

改进式Z源轴带发电机并网逆变器

为了保证船舶电网的稳定,必须改善船舶轴带发电机的并网系统的性能,针对传统的并网逆变器的缺点,研究了一种改进式Z源逆变器,并将其应用到船舶轴带发电机并网系统中,得到传统逆变器所不具有的独特特性,能有效解决传统拓扑电路结构上的缺陷;同时在电网侧采用LCL滤波器,在不增加新的电流互感器的情况下,采用超前-滞后网络反馈滤波电容电压获得有源阻尼来抑制LCL滤波器的谐振,实现并网电流的快速跟踪,使船舶电网系统的可靠性大大增加。研究了改进式Z源逆变器的工作原理和轴带发电机并网系统的控制方法,最后通过仿真和实验论证了理论分析的正确性。

海上作业多用途工作船自动控制系统(三)——轴带发电机控制模式的分析

海上作业多用途工作船由于功能的要求,采用较复杂的后推进装置,其中轴带发电机有 PTI/PTO/BOOSTE3 种控制模式。本文对这3 种控制模式的特点、进入条件和如何实现进行了分析研究。

远洋船舶轴带发电机系统的仿真

本文介绍了WMS2002型远洋船舶轮机仿真器中轴带发电机系统的工作机理、仿真系统设计及数学建模方法,其数学模型可仿真轴带发电机系统的正常及非正常工况。

船舶双馈轴带发电机的线性自抗扰并车控制

在分析了船舶双馈轴带发电系统的结构特点之后,建立了同步旋转坐标系下双馈轴带发电机的数学模型。在此基础上,提出了一种线性自抗扰并车控制方法。采用扩张状态观测器对转子电流状态方程中的不确定项进行观测并加以补偿,提高了系统的跟踪性能。为了实现无冲击并车,根据自抗扰控制的计算原理,设计了无扰切换的具体实施方法。仿真和实验结果表明,与PI控制相比,该控制方法超调量小,响应速度快,抗扰能力强,更适合应用在对可靠性要求较高的船舶领域。

基于SVPWM的船舶轴带发电机Z源逆变器仿真分析

SVPWM控制策略的直流电压利用率高、动态响应快,可应用于船舶轴带发电机的逆变电路系统控制中。结合Z源逆变器的电路结构、工作状态及工作原理,在matlab/simulink中搭建Z源逆变器作用下的船舶轴带发电机SVPWM仿真控制系统。通过仿真可知,系统不仅可输出满足条件的并网电流和电压,且可通过调整直通零矢量占空比获取不同的线电压。

定距桨直联稳频型轴带发电机系统

定距桨直联稳频型轴带发电机系统是在定距桨船舶上,通过双速比或多速比齿轮箱与自励无刷同步发电机相联接而成。其通过在主机遥控系统、主机控制与安保系统、电站管理系统、齿轮箱控制系统之间建立起复杂的逻辑关系,使相关控制、报警信号在不同系统中有序合理传递和反馈,从而达到建立一套低成本、硬件结构简单、电源品质高、能满足CCS、DNVGL等各大船级社无人机舱要求的新型定距桨直联稳频型轴带发电机系统FPP-DL-FSSG。文章介绍了该系统的作用、软硬件的构成和特点,分析了其优缺点并提出使用时的注意事项。对航运企业实行低成本运营以及节能减排具有重要意义。

一种微机控制的轴带发电机系统

对一种新型的轴带发电机系统的结构特点和工作特性进行了简要的分析。