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电推船舶功率模式和巡航模式的区别

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  • 发布时间: 2025-11-26

1. 在20世纪70年代之前,直流电动机因其广泛的转速调节范围、平滑的调节能力、强大的过载起动和制动转矩以及良好的逆转运行特性而为主要电力推进系统。尽管交流电动机具有输出功率大、极限转速高、结构简单、成本低、体积小、运行可靠等优势,但由于技术限制,其调速问题未能解决,因此在船舶电力推进领域的应用较少。
2. 随着现代控制理论、数字控制、直接转矩控制、矢量控制等电力电子技术的发展,交流电动机的调速性能已经可以与直流电动机相媲美。交流电力推进系统因此成为船舶电力推进发展的主流,并在水面船只中占据主导地位。潜艇领域仍然是直流推进系统的天下。
3. 世界知名的电气集团如SIEMENS、ABB和ALSTOM等,都研发出了船舶交流电力推进系统的成套装置,功率范围从几百千瓦到几十兆瓦。其中,吊舱式推进器最具代表性,例如ABB公司的AZIPOD推进系统,其功率已达40MW,传动效率高,节省空间,并已在多种船型上成功应用。
4. 目前,船舶电力推进系统形式多样,但主要可分为五类:可控硅整流器加直流电动机、变距桨加交流异步电动机、电流型变频器加交流同步电动机、交一交变频器加交流同步电动机、电压型变频器加交流异步电动机。在选择电力推进装置时,主要考虑价格、功率范围、推进效率、起动电流、起动转矩、动态响应、转矩波动、功率因数、功率损耗和谐波等指标。
5. 可控硅整流器加直流电动机系统在1970年代之前是船舶电力推进的主流。该系统采用全桥式晶体管整流器为直流电机供电,通过控制晶闸管导通角来改变电机的电枢电压和电流,实现速度调节。这种推进系统的优点包括控制角α的可调节范围广、起动电流和转矩接近于零、扭矩波动平滑、动态响应快。缺点是转矩控制不够精确,需要提高电枢感应系数,但可能导致系统动态性能减弱和功率因数偏低。此外,系统对电网的谐波污染较大,且直流电机存在结构复杂、成本高、体积大、维护困难、效率低等问题。

 

 

-中国舰船研究院武汉船用电力推进装置研究所是几所

中国舰船研究院下属的武汉船用电力推进装置研究所是712所。

712所作为我国船舶电力推进领域的核心科研机构,长期专注于舰船动力系统与电气设备的研发工作。其研究范围涵盖电力推进系统设计、电机与驱动控制技术、能源管理以及综合电力系统集成等关键领域,为海军装备现代化提供了重要技术支撑。该所的科研成果广泛应用于各类舰船,包括潜艇、水面舰艇及特种船舶,显著提升了我国舰船动力系统的能效与可靠性。

在技术层面,712所突破了多项关键技术瓶颈。例如,其研发的高功率密度永磁电机技术,通过优化电磁设计与冷却系统,实现了电机体积与重量的显著降低,同时提升了功率输出能力;在综合电力系统方面,该所提出的分布式能源管理方案,有效解决了多能源协同供电的稳定性问题,为全电化舰船的发展奠定了基础。此外,712所还承担了国家重点研发计划中的多项课题,推动了船舶电力推进技术从跟跑到并跑的跨越。

作为行业标杆,712所不仅具备强大的科研实力,还注重产学研用深度融合。其与国内高校、造船企业建立了长期合作关系,通过技术转让与联合攻关,加速了科研成果的工程化应用。同时,该所积极参与国际技术交流,与欧美等国的科研机构开展合作,提升了我国在船舶电力推进领域的国际影响力。

总体而言,712所凭借其深厚的技术积累与持续的创新能力,已成为我国舰船动力系统研发的中坚力量,为国防科技工业的发展作出了重要贡献。

 

 

-什么叫全电推进技术

全电推进技术,是指船舶依靠电力而非传统的机械方式来驱动的技术。

全电推进技术的核心在于,船舶的动力系统完全依赖于电力。在传统的船舶推进系统中,通常是通过内燃机或蒸汽轮机直接驱动螺旋桨来推动船舶前进。而全电推进系统则不同,它首先通过原动机产生电力,然后这些电力被输送到电动机,由电动机驱动螺旋桨推进船舶。这种方式具有更高的能源效率和更好的操控性。

具体来说,全电推进系统包括几个关键部分:原动机、发电机、配电板、推进电机和螺旋桨。原动机产生机械能,发电机将机械能转化为电能,随后通过配电板分配到船上的各个电力负载,其中包括推进电机。推进电机再将电能转化为机械能,驱动螺旋桨旋转,从而推动船舶。这种系统允许更精细的控制,因为电动机的转速可以很容易地通过调节电流来调整,从而实现更平稳、更经济的航行。

全电推进技术的优势在于其灵活性和效率。例如,在需要减速或停靠港口时,电动机可以迅速而精确地调整转速,这在内燃机或蒸汽轮机驱动的系统中是难以实现的。此外,由于电力可以在船上进行分配,因此全电推进系统可以更容易地实现多动力源配置,提高船舶的可靠性和生存能力。近年来,随着环保法规的日益严格和节能减排的需求增加,全电推进技术因其高效、低排放的特点而越来越受到船舶制造商和运营商的青睐。

总的来说,全电推进技术代表了现代船舶推进系统的一种重要发展方向,它不仅提高了能源利用效率,还增强了船舶的操控性和可靠性,是未来航运业可持续发展的重要技术之一。

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