船舶供电系统中船用轴带无刷双馈发电技术分析

船舶供电系统中船用轴带无刷双馈发电技术分析
摘要：近年来，我国国际贸易发展迅速，在国民经济发展中的地位和作用也日趋凸显。

据有关资料统计，我国国际贸易中有大约80%～90%的货物都是通过海上交通运输工具——船舶实现的。

伴随着国际贸易的发展，船舶越来越向大参数、高性能以及高度自动化的方向发展，这些发展趋势对船舶内部的供电系统也提出了更高的要求，特别是在当今社会节能环保理念日益深入人心的大背景下，船舶供电系统也必须在节能环保的道路上不断前进。

无刷双馈发电技术就是推进船舶供电系统走向节能与环保的一个关键技术，必须对其进行研究。

文章拟从船舶供电系统的基本参数、提高船舶供电系统稳定性的方法、无刷双馈发电技术简介、船用轴带无刷双馈发电技术的优越性以及船用轴带无刷双馈发电技术的劣势三个方面进行阐释，以加深对这一问题的认识与理解程度。

关键词：船舶；供电系统；轴带；无刷双馈；发电技术
对于船舶供电系统来说，它是比较独立的，集发电、输电、配电、用电等于一体，具体来讲，船舶发电电源、线路开关等配电设施以及其它用电设备等构成了船舶供电系统的逻辑组成，但有一个基本的前提就是这些逻辑组成元素必须是在统一的监控条件之下运行。

传统的船舶供电系统是由一系列的参数组成的，在对船用轴带无刷双馈发电技术进行分析之前，我们先对其基本参数进行分析。

1 船舶供电系统的基本参数
船舶供电系统的基本参数主要有电制、电压、频率、线制等几个方面。

①电制。

在现代民用船舶中，使用最多的就是交流电制供电系统，这主要是因为由交流系统进行控制与保护的电制比直流系统控制的电制要简单，而且综合造价也相对较低。

②电压。

对于这个问题，我国有关部门有着非常明确的规定，比如一般船舶的交流供配电网应该采取50 Hz，也即380 V进行供电。

不过在实际的应用中，由于不可避免地会受到各种因素的影响，电能在传输的过程中肯定会发生电压降，这个时候为了保证船舶用电的要求，可以适当地将其电压高出系统电压的5%左右。

③频率。

对于船舶供电系统来说，其所能够采取的频率只有两种，即50 Hz 和60 Hz。

50 Hz频率的供电系统能够有效降低电磁的损耗，而60 Hz频率的供电系统则具有较高的转速，所以在运用的过程中，可以根据实际情况进行适当准确的选择。

④线制。

船舶供电系统与陆地供电系统不同，它的供电电源与船舶“地”之间不能存在相互关系，两者必须是绝缘的，从这个角度来讲，船舶供电系统所采取的是3相3线制绝缘供电方式。

2 提高船舶供电系统稳定性的方法
船舶供电系统在运行、工作的过程中，常常会出现不稳定的情况，因此，必须采取有效措施，为船舶供电系统的稳定运行提供保证和基础。

从总体上来看，提高船舶供电系统稳定性的方法主要表现在提高船舶供电系统静态的稳定性、提高船舶供电系统暂态的稳定性两个方面。

首先，提高船舶供电系统静态的稳定性。

要想提高船舶供电系统的静态稳定性，可以在进行设计时就对船舶发电机与供配电系统之间的电气联系进行优化设计，以减少两者之间的电气距离，有效提高供电的安全与可靠。

其次，提高船舶供电系统暂态的稳定性。

要想提高船舶供电系统的暂态稳定性，可以在前期设计时就对故障快速切除、船舶发电机组的强行励磁以及供电重要负载的分级起动进行优化设计，以更好的提高船舶供电系统静态的稳定性。

3 无刷双馈发电技术简介
无刷双馈发电技术是保障船舶供电系统顺利进行的一项重要技术。

目前，无刷双馈发电技术在实际中特别是船舶供电系统中得到了非常广泛的应用，很大程度上得益于其所具有的优势。

归结起来，无刷双馈发电技术主要具有经济性较好、环境保护性能较好等优势。

首先，经济性较好。

这种发电技术可以对水能进行充分利用，这有利于节约发电成本，经济性较为明显。

其次，环境保护性能较好。

该发电技术对环境污染较少，符合当今社会大力提倡的环境保护理念，因此，应用前景比较广阔。

4 船用轴带无刷双馈发电技术的优越性
随着煤炭、石油等能源资源的局势日趋紧张，节能减排理念日益受到人们的关注与重视。

对于船舶来说，其进行节能减排的关键技术之一，就是对船舶供电系统的改进，也就是对船用轴带无刷双馈发电技术的积极采纳。

这种新技术不仅可以减少环境污染、降低发电成本而且还能有效节约石油消耗，具有非常重要的推广意义和价值。

具体来讲，其优越性可以划分为降低主机燃油消耗、降低船舶发电成本、减少维护保养费用、改善员工工作条件、促进节能减排等几个方面。

①降低主机燃油消耗。

船用轴带无刷双馈发电技术，一个比较突出的优势就是它能使主机在较高的负载下长时间处于运行状态，这样一来，主机的工作效率将会在耗油量大幅下降的基础上得到较大幅度的提高。

这是因为船舶的主机所使用的燃油基本上价格都比较低廉，所以船舶供电系统的综合经济性就会得到提高。

②降低船舶发电成本。

传统的船舶发电技术通常采用燃耗比较高的轻质柴油，而船用轴带无刷双馈发电技术燃用的主要是重油而且油耗率也是非常低的。

这种技术不仅使得能源紧张的局势得到极大的缓解，而且还能节约发电的成本。

③减少维护保养费用。

船舶进行正常航行时，通过采用轴带无刷双馈发电技
术可以降低润滑油的损耗，减少运行维护的费用以及磨损等，从而有效降低投资成本。

④改善员工工作条件。

与传统的发电技术相比，船用轴带无刷双馈发电技术在进行发电时可以将运行的噪声降到最低，而且没有电刷和滑环，这就在很大程度上改善了员工的工作环境，同时又简化了其操作过程，显得更加人性化。

5 船用轴带无刷双馈发电技术的劣势与不足
船用轴带无刷双馈发电技术虽然具有非常多的优势，而且也已经得到了相当广泛的应用，但这一技术也并不是十全十美的，有着不可避免的劣势与不足。

比如，船用轴带无刷双馈发电技术受主机转速的影响比较大，通常情况下，如果主机的转速特别低时，船舶发电系统的发电功率也就非常低，这对船舶的正常航行将会带来非常严重的影响。

所以，为了避免这一问题的出现，在采用船用轴带无刷双馈发电技术进行发电时，最好使用辅机而不是主机。

6 结语
船用轴带无刷双馈发电技术是船舶供电系统中非常重要的一项关键技术，而且对节能减排理念的推广与发展也具有非常重要的意义。

不过虽然船用轴带无刷双馈发电技术具有非常多的优越性，但也不能忽视其中的一些不足和劣势。

本文主要从船舶供电系统的基本参数、提高船舶供电系统稳定性的方法、无刷双馈发电技术简介、船用轴带无刷双馈发电技术的优越性以及船用轴带无刷双馈发电技术的劣势三个方面进行了阐释，希望可以为以后的相关研究与实践提供有价值的参考与借鉴。

参考文献：
[1] 智刚，钱程，郭佳.船用轴带无刷双馈发电系统应用的优劣性分析[J].交通节能与环保，2012，（3）.
[2] 王卉隽.船舶供电系统的设计与研究[J].中国新技术新产品，2011，（11）.
[3] 刘广忱，王生铁，刘瑞明，等.无刷双馈发电机风力发电系统的建模与控制[J].微特电机，2009，（9）.。