多功能的船舶直流組網(wǎng)電力推進系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種多功能的船舶直流組網(wǎng)電力推進系統(tǒng)，解決了船舶甲板機械設(shè)備的供電電源占用空間大和電源調(diào)制困難的問題。第一柴油機發(fā)電機組、第二柴油機發(fā)電機組（3）通過整流器與公共直流母線（5）連接，在公共直流母線（5）上分別連接有主推進電機逆變器（6）和側(cè)推進電機逆變器（9），在主推進電機逆變器（6）上連接有主推動電機（7），在主推動電機（7）上連接有主推進器（8），在側(cè)推進電機逆變器（9）上連接有側(cè)推動電機（10），在側(cè)推動電機（10）上連接有側(cè)推進器（11）；在公共直流母線（5）上連接有直流逆變器（15），直流逆變器（15）與甲板機械（16）連接。能為甲板機械提供方便調(diào)節(jié)的電源，以滿足其供電要求。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
多功能的船舶直流組網(wǎng)電力推進系統(tǒng)
本專利技術(shù)涉及一種應(yīng)用于船舶的電氣系統(tǒng)，特別涉及一種基于船舶直流組網(wǎng)技術(shù)并應(yīng)用于具備大量甲板機械負載的船舶電氣系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
在工程船舶及一些特種船舶中，推進系統(tǒng)一般是采用柴油機作為原動機，柴油機直接驅(qū)動船舶推進器推動船舶運行的，其推進系統(tǒng)是由柴油機、減速器和推進器組成。柴油機的主軸與推進器軸是直接連接在一起的，存在軸系占用空間大，振動噪音強的問題。特別是當船舶負載發(fā)生較大變化時，柴油機不能迅速跟隨變化，造成柴油機運行工況差，耗油量高的缺陷。這種方案的最大優(yōu)勢是設(shè)備成本比較低廉。為了節(jié)省船舶軸系布置空間，提高船舶電氣驅(qū)動響應(yīng)速度和可操控性，開發(fā)出了船舶交流組網(wǎng)電力推進系統(tǒng)，即柴油機帶動同步發(fā)電機發(fā)電，產(chǎn)生的恒頻恒壓交流電通過交流配電盤進行交流組網(wǎng)，交流組網(wǎng)后的交流電壓在經(jīng)過交-直-交變頻器后，驅(qū)動船舶推進電動機工作，推進電動機在驅(qū)動船舶推進器推動船舶運行。當船舶負載發(fā)生變化時，由于同步發(fā)電機具有輸出同頻同壓恒定交流電壓的特點，只能通過切斷或增加同步發(fā)電機的方式，來適應(yīng)負載功率的變化，由于這種切換方式是非線性的，會造成運行的柴油機不能運行在最佳的功率效率點上，存在燃油使用率極其低下的問題。此外，交流組網(wǎng)推進系統(tǒng)的交流配電盤兩側(cè)的控制系統(tǒng)是單獨設(shè)計控制的，存在柴油發(fā)電機組的控制與推動系統(tǒng)協(xié)的控制割裂，整個系統(tǒng)的集成性較差，設(shè)備占地空間大，設(shè)備價格高。隨著對船舶海上施工作業(yè)水平要求的提高，挖泥疏浚船、捕魚船，救撈船等海上施工作業(yè)的工程船舶開始大量使用，各種甲板機械也逐步從普通的恒速運行要求，開始過渡到具有調(diào)速的要求。船舶甲板機械與船舶電站緊密聯(lián)系，甲板機械的起動、制動和調(diào)速都需要單獨的電源進行供電和調(diào)制，存在控制設(shè)備復雜，占用空間大和電源調(diào)制困難的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供了一種多功能的船舶直流組網(wǎng)電力推進系統(tǒng)，解決了船舶甲板機械設(shè)備的供電電源占用空間大和電源調(diào)制困難的問題。本專利技術(shù)是通過以下技術(shù)方案解決以上技術(shù)問題的：本專利技術(shù)的總體構(gòu)思是：采用公共直流母線系統(tǒng)進行組網(wǎng)，柴油機帶動異步發(fā)電機發(fā)電，產(chǎn)生的交流電通過交-直整流電路后與公共直流母線連接，船舶主推動電機通過逆變器與公共直流母線連接，船舶側(cè)推動電機通過另一個逆變器與公共直流母線連接，實現(xiàn)了船舶負載發(fā)生變化時，可線性調(diào)整異步發(fā)電機的發(fā)電功率，使柴油機能工作在最佳的燃油功耗的狀態(tài)下，并使船舶電網(wǎng)能工作在正常的工作電壓下，提高了柴油機的燃燒效率，提高了發(fā)電和推動兩個環(huán)節(jié)的集成性和協(xié)調(diào)性。將船舶直流母線提供的恒頻恒壓的直流電源直接進行逆變轉(zhuǎn)換成頻率和電壓可調(diào)的交流輸出，為甲板機械提供可調(diào)節(jié)的電源，使其正常工作。一種多功能的船舶直流組網(wǎng)電力推進系統(tǒng)，包括第一柴油機發(fā)電機組和第二柴油機發(fā)電機組，第一柴油機發(fā)電機組通過第一整流器與公共直流母線連接，第二柴油機發(fā)電機組通過第二整流器與公共直流母線連接在一起，在公共直流母線上分別連接有主推進電機逆變器和側(cè)推進電機逆變器，主推進電機逆變器上連接有主推動電機，在主推動電機上連接有主推進器，側(cè)推進電機逆變器連接有側(cè)推動電機，在側(cè)推動電機上連接有側(cè)推進器；在公共直流母線上連接有直流逆變器，直流逆變器與甲板機械連接。在公共直流母線上還連接有船舶日用電源逆變器，船舶日用電源逆變器通過變壓器與船舶日用負載連接。本專利技術(shù)具有較高的集成度，較低的成本，設(shè)備數(shù)量少，占地面積及重量低，當負載發(fā)生變化時，可以靈活的組合柴油發(fā)電機組，使各柴油發(fā)電機組均工作在最佳的功率效率點，降低柴油發(fā)電機組的耗油量，能為甲板機械提供方便調(diào)節(jié)的電源，以滿足其供電要求。附圖說明圖1是本專利技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖對本專利技術(shù)做進一步說明。一種多功能的船舶直流組網(wǎng)電力推進系統(tǒng)，包括第一柴油機發(fā)電機組1和第二柴油機發(fā)電機組3，第一柴油機發(fā)電機組1通過第一整流器2與公共直流母線5連接，第二柴油機發(fā)電機組3通過第二整流器4與公共直流母線5連接在一起，在公共直流母線5上分別連接有主推進電機逆變器6和側(cè)推進電機逆變器9，主推進電機逆變器6上連接有主推動電機7，在主推動電機7上連接有主推進器8，側(cè)推進電機逆變器9連接有側(cè)推動電機10，在側(cè)推動電機10上連接有側(cè)推進器11；在公共直流母線5上連接有直流逆變器15，直流逆變器15與甲板機械16連接。在公共直流母線5上還連接有船舶日用電源逆變器12，船舶日用電源逆變器12通過變壓器13與船舶日用負載14連接。船舶的第一柴油機發(fā)電機組1和第二柴油機發(fā)電機組3是由柴油機和發(fā)電機構(gòu)成的，產(chǎn)生的是恒頻恒壓的交流電，需要經(jīng)過第一整流器2和第二整流器4將交流電轉(zhuǎn)換成直流電匯集到船舶的直流母線5上，直流母線5的電流要給船舶主推進器8、船舶側(cè)推進器11以及船舶日用負載14進行供電，而船舶的負載均需要穩(wěn)定、恒頻的交流輸出，因此直流母線5的直流電壓要先經(jīng)過主推進電機逆變器6、側(cè)推進電機逆變器9以及船舶日用電源逆變器12進行直流-交流的轉(zhuǎn)換，再給主推動電機7、側(cè)推動電機10和日用負載變壓器13進行供電。船舶直流母線5輸出的恒頻恒壓的直流電經(jīng)過直流逆變器15為甲板機械16穩(wěn)定可調(diào)節(jié)的交流電。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種多功能的船舶直流組網(wǎng)電力推進系統(tǒng)，包括第一柴油機發(fā)電機組（1）和第二柴油機發(fā)電機組（3），其特征在于，第一柴油機發(fā)電機組（1）是通過第一整流器（2）與公共直流母線（5）連接在一起的，第二柴油機發(fā)電機組（3）是通過第二整流器（4）與公共直流母線（5）連接在一起的，在公共直流母線（5）上分別連接有主推進電機逆變器（6）和側(cè)推進電機逆變器（9），在主推進電機逆變器（6）上連接有主推動電機（7），在主推動電機（7）上連接有主推進器（8），在側(cè)推進電機逆變器（9）上連接有側(cè)推動電機（10），在側(cè)推動電機（10）上連接有側(cè)推進器（11）；在公共直流母線（5）上連接有直流逆變器（15），直流逆變器（15）是與甲板機械（16）連接在一起的。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種多功能的船舶直流組網(wǎng)電力推進系統(tǒng)，包括第一柴油機發(fā)電機組（1）和第二柴油機發(fā)電機組（3），其特征在于，第一柴油機發(fā)電機組（1）是通過第一整流器（2）與公共直流母線（5）連接在一起的，第二柴油機發(fā)電機組（3）是通過第二整流器（4）與公共直流母線（5）連接在一起的，在公共直流母線（5）上分別連接有主推進電機逆變器（6）和側(cè)推進電機逆變器（9），在主推進電機逆變器（6）上連接有主推動電機（7），在主推動電機（7）上連接有...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：烏云翔，邵詩逸，王德應(yīng)，常國梅，王曉梅，武治國，徐國林，
申請(專利權(quán))人：山西汾西重工有限責任公司，北京賽思億電氣科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：山西,14