船舶电力推进技术简述
电力推进技术
电力推进技术1、引言电力推进作为船舶推进方式之一，已有近百年的历史.在此期间，舰船电力推进技术经历了一个曲折的发展过程,即二战前的新兴期、二战后到70 年代末以前的萧条期和80年代以后的蓬勃发展期。
上世纪初，由德国、俄国引导的以蓄电池为动力源的电力推进技术在船舶上得到了应用，但由于成本、维护、保养等方面因素的制约,发展较为缓慢。
二战期间，电力推进曾出现过一段流行期,由于当时交流电机调速技术不成熟，多采用直流电力推进，其调速系统简单、调速性能好。
但由于直流电机结构复杂、体积及重量大,并存在功率及转速极限等问题，故只能用在一些工程船舶及潜艇上，使得电力推进在整个船舶推进领域中的发展受到限制。
20世纪80年代以来，随着电力电子技术迅速发展，大功率交流电机变频调速技术日益成熟，同时，为了迎合各国对船舶性能要求的进一步提高，船舶电力推进技术在国内外得以迅速发展。
电力推进技术的应用领域已扩展到旅游船、水面战舰、潜艇、各种工程船和油货轮等，显示出了广泛的市场前景。
随着推进电机、供电系统、蓄电池和微电子信息技术的迅速发展，电力推进在船舶上的应用得到了大力的发展。
电力推进系统的构成可以分为三类：蓄电池、推进电力组成的纯电池推进；机械原动机(柴油机、燃气轮机或核动力）、发电机、推进电机组成的原动机发电推进;机械原动机、发电机、蓄电池、推进电机组成的混合电力推进.2、电力推进的主要优势与传统的船舶机械推进方式相比，电力推进的主要优势：(1）船上大型机械设备布置更灵活、有效空间更多、费用降低；(2)电动机由电网供电,增加了系统的可靠性，提高了生命力；（3)减少了维护的工作量；（4）可以采用中高速不逆转原动机，以减少设备的体积和重量；（5）可以采用低速电动机直接与推进轴连接，省去机械的减速齿轮；(6）操纵灵活，机动性能好；（7）易于获得理想的拖动特性；(8）减小螺旋桨等机械振动和噪声、环境更加舒适、船舶航行也更加隐蔽；(9）提高经济效益，减少排放物；(10)采用综合电力推进可综合利用船舶动力装置，减少设备数量；（11)电力推进系统有较大的能量效率。
船舶电力推进系统
船舶电力推进系统船舶电力推进系统是现代船舶设计中的重要部分，它的作用是为船舶提供高效、可靠的动力，以满足船舶的各种需求。
本文将详细介绍船舶电力推进系统的构成、特点、应用场景及其发展趋势。
一、系统构成船舶电力推进系统主要由发电机、变压器、配电板、变频器、推进器等组成。
其中，发电机负责将机械能转化为电能，变压器则将发电机输出的电压和电流进行调节，配电板负责对电能进行分配和控制，变频器则将电源频率转换为推进器所需的频率，推进器则最终将电能转化为机械能，推动船舶前行。
二、系统特点船舶电力推进系统具有以下优点：1、能量利用率高：电力推进系统中的电动机能量转换效率高达90%以上，相比传统燃油发动机，能量利用率更高。
2、航行平稳：由于电力推进系统可以通过调节电动机的转速和转向来控制推进器，因此可以实现船舶的平稳航行，减少震动和噪音。
3、维护方便：电力推进系统的机械部件相对较少，因此维护相对简单，寿命也更长。
4、环保：由于电力推进系统使用的燃料是电力，因此不会产生废气和噪音，对环境更加友好。
三、应用场景电力推进系统在船舶中的应用非常广泛，尤其是在大型船舶、高速船和军舰中，电力推进系统的优势更加明显。
例如，在大型油轮中，电力推进系统可以更好地满足油轮的平稳航行和货物运输需求；在高速船中，电力推进系统可以实现更高的航速和更好的舒适性；在军舰中，电力推进系统可以提高舰船的隐蔽性和作战能力。
四、发展趋势随着科技的不断进步，船舶电力推进系统也在不断发展。
未来，电力推进系统将更加智能化、高效化和环保化。
具体来说，以下是一些发展趋势：1、智能控制：未来的电力推进系统将更加智能化，可以通过传感器和人工智能技术实现自动化控制和优化，提高系统的效率和可靠性。
2、高效能源：未来的电力推进系统将更加注重能源的高效利用，例如采用更高效的发电机和电动机，以及更先进的能量储存技术，以提高系统的能量利用率。
3、环保技术：未来的电力推进系统将更加注重环保，例如采用更环保的燃料电池或太阳能等可再生能源技术，以减少对环境的影响。
船舶电力推进技术pdf
船舶电力推进技术
船舶电力推进技术是指使用电力驱动船舶推进系统的技术。
相比于传统的机械推进技术，电力推进技术具有更高的效率、更低的噪音和更少的污染排放，因此在现代船舶设计中得到了越来越广泛的应用。
船舶电力推进系统通常由以下几个部分组成：
1. 发电机：将机械能转换成电能，产生所需的电力。
2. 电动机：将电能转换成机械能，驱动船舶的螺旋桨旋转，产生推进力。
3. 电池组：作为备用电源，提供紧急电力供应或在需要时提供额外的电力。
4. 控制系统：负责监测和调节电力系统的运行，确保系统的稳定和安全。
船舶电力推进技术的优点包括：
1. 高效节能：电力推进系统可以实现高效节能，降低船舶的燃料消耗和排放。
2. 噪音低：电力推进系统的运转噪音较低，减少了对周围环境的噪音污染。
3. 灵活性高：电力推进系统可以根据需要调节输出功率，提高船舶的操纵灵活性。
4. 维护方便：电力推进系统的维护相对简单，可以减少
船舶的维护成本和停机时间。
船舶电力推进技术的缺点包括：
1. 初始成本高：电力推进系统的建设成本相对较高，需要投入大量资金。
2. 技术要求高：电力推进系统的设计和维护需要具备较高的技术水平。
3. 受电网限制：电力推进系统的运行需要依赖电网供电，受到电网供电的限制。
船舶直流组网电力推进技术发展优势报告
船舶直流组网电力推进技术发展优势报告随着船舶行业的发展，船舶电力推进技术也不断得到了改进和优化。
其中，船舶直流组网电力推进技术是当前较为先进的一种技术。
本文主要介绍船舶直流组网电力推进技术的发展优势。
一、提高船舶效率采用船舶直流组网电力推进技术可以有效提高船舶的效率。
相比于传统的交流电系统，直流电系统具有更高的电能转化效率和更低的能量损耗。
在船舶的电力供应和储存方面，直流电池和充电器具有更高的充电效率和更长的电池寿命，从而使得船舶运行更加高效。
二、提升船舶的可靠性在传统的交流电系统中，一旦发生短路或电路故障，整个电力系统就可能会瘫痪。
而直流电系统则可以更加灵活地应对这些故障，因为故障发生后只会影响到一个或几个电池单元，而不会影响到整个电力系统。
这种特性可以提高船舶的可靠性和安全性，从而降低船舶的维修成本和运营风险。
三、降低船舶的碳排放船舶是主要的碳排放来源之一。
采用船舶直流组网电力推进技术可以减少碳排放，因为直流电池和充电器所需的电源可以来自可再生能源，例如太阳能和风能。
此外，使用直流电推进系统可以减少能源的浪费，从而降低船舶的碳排放。
四、支持智能化船舶随着智能化技术的快速发展，越来越多的船舶需要智能化技术的支持。
船舶直流组网电力推进技术可以为智能化船舶提供更好的平台，因为它可以与各种智能化方案集成，如远程监控、自主导航、自动调节和自适应控制等。
这些功能帮助船舶更好地适应未来的智能化趋势，提高生产效率并减少人为干扰。
综上所述，船舶直流组网电力推进技术具有很多优势，在提高船舶效率、提升可靠性、降低碳排放、支持智能化船舶等方面都有显着表现。
这种技术的进步将使船舶更加清洁、高效和安全。
船舶直流组网电力推进技术的发展不仅在理论计算和实验室观测方面有所突破，在实际应用中也取得了不俗表现。
以下将选取相关数据进行分析。
一、直流电系统的效率比交流电系统高5-10%直流电系统具有更高的电能转化效率和更低的能量损耗，这也是船舶直流组网电力推进技术优势之一。
船舶电气工程中的新兴技术与发展趋势
船舶电气工程中的新兴技术与发展趋势船舶电气工程作为船舶工业中的关键领域，一直以来都在不断地发展和创新。
随着科技的迅速进步，一系列新兴技术正逐渐融入船舶电气工程，为船舶的运行、控制和安全性带来了显著的提升。
同时，这些技术的应用也预示着船舶电气工程未来的发展趋势，为行业的发展指明了方向。
一、新兴技术在船舶电气工程中的应用（一）电力推进技术电力推进技术是船舶电气工程中的一项重要新兴技术。
传统的船舶动力系统通常依赖于机械传动，而电力推进则是将发动机产生的能量转化为电能，通过电动机驱动螺旋桨。
这种技术具有诸多优势，例如能够实现精确的调速控制，提高船舶的操纵性和机动性；减少机械传动部件，降低了维护成本和故障率；同时，还能优化船舶的空间布局，为船舶设计提供更大的灵活性。
（二）智能电网技术智能电网技术在船舶电气工程中的应用也日益广泛。
通过智能化的监测、控制和管理系统，实现对船舶电力系统的实时监控和优化调度。
智能电网能够自动检测电力系统中的故障和异常情况，并迅速采取相应的保护措施，提高电力系统的可靠性和稳定性。
此外，它还可以根据船舶的不同运行状态和负载需求，智能地分配电力资源，实现能源的高效利用。
（三）自动化与智能化控制技术自动化与智能化控制技术在船舶电气系统中的作用愈发突出。
例如，船舶的自动驾驶系统通过传感器获取船舶的位置、速度、航向等信息，结合先进的算法和控制策略，实现船舶的自主航行。
此外，船舶的自动化装卸系统、机舱自动化监控系统等也大大提高了船舶的运营效率和安全性。
（四）新能源技术随着对环境保护的要求日益提高，新能源技术在船舶电气工程中逐渐崭露头角。
太阳能、风能、氢能等清洁能源在船舶上的应用研究不断深入。
例如，太阳能板可以安装在船舶的甲板上，为船舶的部分设备提供电力；风力发电装置也可以在适当的条件下为船舶补充能源。
这些新能源技术的应用不仅有助于减少船舶的碳排放，还能降低船舶的运营成本。
二、新兴技术为船舶电气工程带来的变革（一）提升船舶的性能和效率新兴技术的应用使得船舶的动力性能得到显著提升，加速、减速更加平稳，航行速度和续航能力也有所增强。
船舶电力推进概述
2012年第28期(总第43期)科技视界Science &Technology VisionSCIENCE &TECHNOLOGY VISION科技视界0引言伴随船舶工业的发展和电力技术的进步,船舶电力推进的发展已经有100多年的历史。
近20年来船舶电力推进技术发展迅速,已经在船舶推进领域形成了较为明显的特点,正日益成为船舶工业研究的热门话题。
1船舶电力推进系统的组成和应用船舶电力推进动力组成目前主要有两种形式,一种是柴油机-电力推进相结合的混合动力推进,另一种是全电力推进。
船舶电机推进装置包括以下几个主要部分:发电部分,推进部分以及控制系统。
几大部件主要有原动机,发电机,电动机,螺旋桨以及控制单元。
船舶电力推进简图如图1。
图1船舶电力推进技术的应用领域广泛,目前主要应用于以下船舶:邮轮、渡轮、破冰船、水面战舰、潜艇、各种工程船、侧推器辅助控位浮式采油设施和油货轮等。
2船舶电力推进系统的特点2.1船舶电力推进系统主要具有以下优点1)由于可以优化发动机或者发电机组负荷,所以能够有效降低船舶的燃油消耗和排放。
发电机组可以在高负载时以较高的效率运行。
特别是应用在运行工况负荷变化较大的船舶上,例如,对许多动力定位船来说,其行驶操作的时间和进行控位/机动操纵的时间通常各占一半。
2)由于多引擎的冗余,推进系统的可靠性高。
即使一台发电机组故障,仍然有足够的动力保持船舶的安全操作。
3)降低了生命周期成本,从而降低运营和维护的成本。
如果船舶的运行模式相对来说比较平稳,则使用电力推进系统经济效益不明显,但对于多重运行模式的船舶,使用电力推进系统的经济性较好。
4)通过部署特殊的推进器,如全方位角推进器或吊舱式推进装置,改善的船舶的机动操纵能力和位置保持能力。
5)动力装置占用的船体空间较少,增加了船舶的有效载荷。
6)由于推进器通过电缆提供电力供给,因此可以不与原动机布置在一起,这样就可以更加灵活的选择推进器的位置。
浅谈舰船综合电力推进系统及其相关技术
图 １ 典 型 的 电 力 推 进 示 意 图
（ ａ ：原动 机 ；ｂ ：发 电机 ；Ｃ ：变压 器 ；ｄ ：变 频器 ； ｅ ： 电动 机 ；ｆ ．推 进器 ）
１ 综 合 电力推进 系统
１ ． １发 展 历 程
舰 船 电力 推 进 的发 展 经 历 了 从机 械 传 动 到 电
力推 进 再 到综 合 电力 推 进 的过 程 。 １ ８ ３ ８年 ， 俄 国科 学 家 雅 柯 宾 首 次 用 直流 电机
船 电技 术 ｌ 综述
Ｖ ｏ １ ． ３ ４ Ｎ ｏ ． １ ２ ２ ０ １ ４ ． １ ２
浅谈舰船综合 电力推进系统及其相关技术
朱
●
炜
（ 海 军驻 上海 沪东 中华造 船 （ 集 团）有 限公司 军事代 表室 ，上 海 ２ ０ ０ １ ２ ９ ） 摘 要 ：本 文详细 阐 述 了舰 船综 合 电力推 进 系统及 其相 关技 术 的 内涵 和特 点 ，主要 分析 了ｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｓ Ｏｆ ｉｃ ｆ ｅ ｉ ｎ Ｈｕ ｄ ｏ ｎ ｇ — Ｚ ｈｏ ｎ ｇ ｈ ｕ ａ Ｓ ｈ ｉ ｐ ｂ ｕ ｉ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ Ｃｏ ． Ｌ ｔ ｄ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ０ ０ １ ２ ９ ， Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
推进 电动 机
变流 器
科技成果——船舶综合电力推进系统
科技成果——船舶综合电力推进系统技术开发单位中国船舶重工集团公司第七一二研究所技术简介船舶综合电力推进系统是近年来在船舶行业兴起的一种新的推进技术，具有节能降耗、低噪音振动、提升舱室有效空间、操作灵活方便等诸多优点，在工程、游船、海洋工程船、现代渔船等多种船型上非常适用，目前正在被越来越多的国内外船东接受并实际应用。
其系统包括了柴油发电机组、变压器、变频器、推进电动机等核心设备，之前只有国外少数几家企业具备其技术开发和产品供货能力。
技术开发单位是目前国内唯一具备船舶电力推进系统集成和自主核心设备供货的单位，形成了具有完全自主知识产权的电力推进系统及变频器、推进电机、功率管理系统等核心设备系列化产品研制生产能力，并建立了产业化生产基地，是国内唯一通过CCS系列化产品型式认可的产品；同时还具备20MW以下核心设备的定制供货能力。
主要技术指标低压690V/中压3300V，20MW及以下各类船舶电力推进系统集成能力，包括DFE、AFE、直流、混合等多种模式；低压690V、功率3MW以下，中压3300V、功率10MW以下船用变频器系列化产品；低压690V、功率3MW以下，中压3300V、功率10MW以下高、低速船用推进电动机系列化产品。
技术特点具有为船舶提供电力推进系统提供完整解决方案的能力；船用水冷变频器具有效率高、模块化、调速能力强等优点；推进电机具有功率因数高、效率高等优点；功率管理系统具有良好的人机互动、系统兼容型强等优点。
技术水平国际先进适用范围挖泥船、游船、豪华邮轮、海洋工程船、科考船、渔船等多种电力推进船舶；海洋工程平台、生活平台等各类海工平台变频驱动领域。
专利状态授权专利10余项。
技术状态批量生产、成熟应用阶段合作方式市场合作：与有行业资源或资金实力的相关单位开展市场合作，拓展自主知识产权电力推进系统的市场，为用户提供性价比高的电力推进系统及核心设备。
预期效益在船舶电力推进领域，目前国内越来越多船东接受和使用电力推进系统，电力推进系统属于典型的高技术含量装备，一般一船套系统价值都在千万元人民币左右，年产值可达数亿元，毛利润率在30%以上。
船舶电力推进技术简述
船舶电力推进技术简述摘要：电力推进作为船舶的新型推进动力，世界各国都在进行深入的研究。
本文简要介绍了船舶电力推进装置的基本组成、船舶电力推进技术的优缺点以及发展趋势。
关键词船舶电力推进展望1概述自1833年第一艘电动实验船诞生到现在，电力推进系统的发展已经有170多年的历史。
二战期间，电力推进曾出现过一段流行期，由于当时交流电机调速技术不成熟，多采用直流电力推进，其调速系统简单、调速性能好。
但由于直流电机结构复杂、体积及重量大，并存在功率及转速极限等问题，故只能用在一些工程船舶及潜艇上，使得电力雏进在整个船舶推进领域中的发展受到限制。
20世纪80年代以来，随着电力电子技术迅速发展，大功率交流电机变频调速技术日益成熟，同时，为了迎合各国对船舶性能要求的进一步提高，船舶电力推进技术在国内外得以迅速发展。
近年来，综合全电力推进系统使得电力推进船舶在军事舰艇上得到了深入的研究。
实现了电力和动力两大系统的全面融合。
目前，电力推进越来越广泛的使用在潜艇、起重船、破冰船、挖泥船、消防船、滚装船、领航船、航标工作、船渡船、豪华游船以及军事舰艇上。
2船舶电力推进装置基本组成目前世界上使用电力推进的船舶，主要可分为两类:一类是电力推进与其他发动机推进结合的混合推进，例如英国23型护卫舰；另一类是全电力推进，即使用一个电站供电给推进装置和其他辅助装置，例如美国DD21水面舰艇。
船舶电力推进装置一般由原动机、发电机、电动机、螺旋桨以及控制单元组成。
原动机带动发电机，发电机带动推进电机，电机驱动螺旋桨，推动船舶航行。
因螺旋桨所需功率很大，一般需要设置两个单独的电站：推进电机电站和辅机电站，分别给推进电机和辅机供电。
目前的原动机一般使用高速或中高速的柴油机，推进装置一般有直流电力推进和交流电力推进两种。
3船舶电力推进技术优缺点3.1船舶电力推进技术具有的主要优点(1)可获得所需要的推进电机机械特性，以满足不同航行工况的要求，这对主机以及船舶的经济性有利。
现代舰船综合电力推进技术综述
备 、 活和 照 明等 成 为 电 网 的平 行 用 户 ， 一 配 电 ， 生 统 综 合控 制 ；
（） ４ 具有 操纵 灵活 、 动性 能 好 、 善居 住 环 境 机 改 等优 点 。
凑、 全、 安 高效 和经 济 ， 型军用 舰船 、 冰船 以及 豪 大 破
１ 概
述
（ ） 以灵 活 布 置 原 动 机 的 位 置 ， 电机 组 布 １可 发 置 的位置 可 以远 离传 统 的机 舱 空 间 ， 许 原 动 机 吊 允 装、 移位 避 开主要 工作 区域 和居住 区域 ， 以拥 有更 可
多 的有效 空 间 ；
直 流 电机调速 系 统有较 理想 的转 矩控 制性 能 和 调 速特 性 ， 长期 以来 占据 电力 推 进 的 统 治地 位 。但 随着交 流 电机调速 技 术 的 日趋 成 熟 ， 以及 直 流 电机
华游船 开始 较多 地采 用交 流 电力推进 方式 。 １９ ９ ０年代起 ， 西方 发 达 国家 开 始 了包 括 电 力 推 进 系统 在 内的舰 船 综合 电力 系 统 的研 究 ， 国提 出 美 了 ＩＳ 综合 电力 系统 ） Ｐ（ 的方 案 ， 欧洲 的方 案 是 ＩＥ ＦＰ
目前 ， 电力推 进技 术主 要应 用 于 ：
（ ） 发 电机组 到 推进 电机 系 统各 环 节 的冗 余 ２从
由于机 械换 向器存 在 的 固有 缺 陷 ， 流 调速 技 术 已 交 逐 步应用 到船 舶推 进 系统 。１８ ９０年 代 以后 ， Ｃ Ｄ Ａ／Ｃ
整 流器 （ 可控 硅 整 流 器— —Ｓ Ｒ） Ａ ／ Ｃ变 频 器 Ｃ 和 ＣＡ 分别 问世 ， 大功 率 （ ０兆 瓦级 以上 ） 流 电动机 调 速 １ 交
舰船电力推进文献综述
舰船电力推进文献综述摘要：本文简要介绍了舰船电力推进的历史，以及国内外发展的现状，电力推进在民用和军用中的发展，最后介绍吊舱式推进器的应用以及优缺点。
关键词：电力推进，吊舱式推进器1引言：起源于19世纪前期的电力推进, 作为舰船推进技术的一个重要分支, 伴随着电力电子和变频调速理论、技术的重大突破, 自20世纪80年代起进入了快速发展阶段。
一般来说, 电力推进是指由舰船自带原动机组(电池、汽轮发电机、柴油发电机、燃气轮机发电机等)产生电能, 再由推进电动机将电能转换为机械能驱动螺旋桨(推进器) 实现舰船机动的一种推进方式。
电力推进从功能上可分为2类: 一是混合电力推进, 即在以大功率机械直接推进为主的动力系统中加入小功率电力推进, 以满足舰船低速巡航时的经济性和低噪声需求; 二是全电力推进, 即在舰船运行的全速范围内完全由电动机驱动螺旋桨(推进器)。
2电力推进的优缺点与传统推进方式相比, 电力推进系统的优越性主要体现在以下几个方面:( 1)减少了燃油消耗和维护费用, 船舶的全寿命费用相应大幅度降低, 而且在船舶负荷变化较大时效果更加显著。
如动力定位船的控位/机动操纵时间通常很长, 基本和行驶操作时间相当, 这类船舶使用电力推进系统可以大量减少燃油消耗和维护费用;( 2)不易受到单个故障的影响, 并且可以对原动机(柴油机或燃气轮机)的负荷进行优化;( 3)为电力推进系统提供电力的高中速柴油机, 其重量小于作为主机的低速机, 设备体积小, 占用的船体空间更少, 从而增加了船舶的有效载荷, 为舰船的总体布置和设计提供了更多的空间;( 4)通过电缆供电, 系统可以不与原动机布置在一起, 因此电力推进系统的位置选择具有较大的灵活性;( 5)动态性能好, 使船舶具有良好的灵活性, 大幅提高了舰船的机动性能;( 6)调速范围宽广, 可以保证船舶在不同工况下的各种船速。
电力推进系统与常规推进装置相比也有其不足之处:( 1)电力推进系统的价格较传统推进装置更为昂贵, 因而船舶建造的初投资将会增加;( 2)在原动机与螺旋桨之间增加的电器设备,如发电机、变压器、变频器和电动机等, 加大了船舶满载时的传输损耗;( 3)大量采用电气设备可能引起一些危害, 如火灾和电网的谐波干扰等;( 4)由于船舶安装了多种新型设备, 需要制定不同的运行、人员配备及维护策略, 对于操作人员和维护人员具有更高的要求。
第1章 船舶电力推进介绍
（1）推进电机
按电机类型，推进电机分为直流推进电 机、交流推进电机、永磁推进电机和超导 推进电机。在水面船舶电力推进中是交流 推进电机和永磁推进电机并存的局面。在 水下作业船只（含潜艇）电力推进中直流 推进电机目前占主导地位。
（2）变频调速装置
以主电路结构形式来划分，船舶电力推 进变频调速装置最常见的类型主要有四种 ：整流器或斩波器、交－交型循环变频器 、交－直－交电流源型变频器（又称同步 变频器）、交－直－交电压源型变频器（ 又称PWM变频器），它们可驱动不同类型 的推进电机。
电力推进的缺点：
（1）在最高速度时的总效率通常较低。 （2）采用电气设备可能引来一些需要防避的附加危害，如电气设备 中可能的火灾，故障引起的扰乱（闪络、短路和接地）、电击造成 的人身伤害等等。
（3）电力推进装置需要受过较好训练且具有较高技能的操作人员。 （4）需要种类繁多的备件。
1.2船舶电力推进的应用
发电和推进系统推进负载推进电机推进变流器脉冲负载监测与控制系统交直流母线电力交换模块原动机发电机区域配电交直流母线原动机电力交换模块推进变流器发电机脉冲负载推进电机推进负载发电和推进系统ggmm1推进电机按电机类型推进电机分为直流推进电机交流推进电机永磁推进电机和超导推进电机
船舶电力推进技术
第一章 概述
2．按电流种类分类 （1）直流电力推进 （2）交流电力推进 （3）交直流系统电力推进 （4）直交流电力推进
3．按推进功能分类 （1）独立电力推进 （2）联合动力推进 （3）特种电力推进 （4）综合电力推进
1.1.3电力推进的特点
电力推进优点： （1）布置安装灵活。 （2）易于获得理想的拖动特性，提高舰船的技术经济性能。 （3）可以采用中高速不反转原动机，降低了设备重量、体积。 （4）操纵灵活，机动性能好。 （5）可靠性高。 （6）振动小。 （7）适用性强。 （8）燃料经济性。
船舶电力推进技术概况-文档
船舶电力推进技术概况船舶电力推进系统代表着当今船舶动力的发展方向。
传统的船舶推进方式是利用原动机直接推进，而船舶电力推进则由原动机带动发电机发电，经变频器把满足要求的电流送到推进电动机，从而驱动螺旋桨的推进方式。
跟传统的机械推进方式相比，采用电力推进系统的船舶在经济性、振动噪声、船舶操纵、布置和安全可靠性等方面具有明显优点。
1.电力推进的特点以柴油机和汽轮机为主的传统型船舶，发动机占据空间过大、工作环境差、振动大、噪声高、油污多、废气排放影响空气质量。
另外由于主机大而高，系统复杂，增加维护难度，加重维护工作量（轮机人员往往占船员的30%-45%）。
[4]船舶采用电力推进系统后，提高了柴油机效率约10%-15%，节约了维修保养费，显著提高船体空间利用率，同时船型优化，提供了安静的推进方式，并且通过柴油机在大于40%的负载匀速运转来减少了NOx和SOx的排放[4]。
除此之外，电力推进系统还将提高船舶的机动性、可靠性和电站的可利用率。
1.1 电力推进船相对于机械推进船的主要优势在于：⑴机动性能好。
由于电动机的控制性能优于传统的热力机械，电力推进船舶的机动性能较好，还具有紧急停车时滑行距离短、小角度回转和快速响应等优点。
⑵机舱小、布置灵活，可增加船舶的载货载客能力。
电力推进系统减少了尾轴、舵、传动装置以及热力系统所需要的大量辅机，节省了舱容。
⑶推进效率高。
由于吊舱式结构省去了舵，所以与传统的定距浆（特别是大功率船舶用双桨时）相比推进效率提高了6%-10%。
最近ABB和韩国三星船厂曾对一万箱的集装箱船舶进行了技术和经济论证，其结论是“对于电力推进船而言，推进效率与舱容的增加已抵消电力推挤装置初投资的增加和二次换能损耗”。
[5]⑷节能、环保。
减少各种燃油、滑油的消耗；减少废气排放和震动噪声污染。
⑸适合于特种船舶的应用。
如战舰、移动式平台、破冰船等。
这些船舶航行时一般不使用其他大功率的电力设备，若使用，则不航行，电站就获得了很高的使用率。
船舶电力推进技术概况文档
船舶电力推进技术概况文档1. 引言随着全球经济的快速发展，海洋运输业的重要性越来越凸显，而船舶推进技术作为海洋运输业中的关键领域，更是倍受关注。
电力推进技术作为目前海洋运输业中较为可行的推进技术之一，越来越受到业内外的关注。
本文将对船舶电力推进技术作一概括性的介绍和解析。
2. 船舶电力推进技术的基本原理船舶电力推进技术的基本原理是利用船舶上的内燃机等传统动力装置用于驱动发电机，通过电源电动机的转动产生动力，从而实现船舶的移动。
这里的电源电动机将能源转换为机械能，进而推动船舶前行。
同时，船舶电力推进技术还可以通过连接多个电机来实现船舶的多点推进，从而增强船舶的推进效率。
3. 船舶电力推进技术的优缺点3.1 优点船舶电力推进技术相较于传统的直接驱动船舶动力源来说，具有很多优点。
首先，电力推进技术具有无污染性。
因为它不需要燃料的直接爆燃来驱动船舶，所以相较于传统的船舶推进方式更加环保。
其次，电力推进技术的操作更加省力。
因为电力推进技术需要的只是电动机的控制，基本上可以实现自动化操作，更加简单方便。
最重要的是，电力推进技术能更好地满足不同地区和不同尺寸的船舶的推进需求。
因为船舶推进技术的基本原理是引擎和推进器的直接混合推力，所以不同的船舶需要的推进力量也不同，而这正是船舶电力推进技术的优势所在。
3.2 缺点船舶电力推进技术相较于传统船舶推进技术也存在一定的不足。
首先，电力推进技术需要高昂的建造成本和更大的电池储存容量。
如果船舶的尺寸更小，往往会需要更高的电池储存容量，进而带来更大的建造成本。
其次，这种电力推进技术在一些航行环境下会受到比传统推进技术更严重的影响。
比如在船舶冰区的环境下，电力推进技术的效率会因为冰的干扰而出现下降，从而影响船舶的推进速度和推进能力。
4. 船舶电力推进技术的应用现状目前，世界上许多船舶制造厂商和船东都已经开始采用电力推进技术。
部分欧洲和北美地区的航运企业的大型船只，如货轮、客轮等，均已采用电力推进技术，以减少对环境的影响并提高航行效率。
浅议海洋工程船舶综合电力推进系统关键技术
浅议海洋工程船舶综合电力推进系统关键技术摘要：随着现代化技术的高速发展，以综合电力推进系统为代表的海洋工程船舶，已经变成当前船舶动力系统的主流发展趋势，在海洋建设上得到了较为广泛的应用。
根据相关理论内容，本文通过对海洋工程船舶综合电力推进系统中的关键技术进行分析，希望能够起到一些积极的参考作用。
关键词：海洋工程船舶；综合电力；推进系统；关键技术分析在当前的技术发展中，大容量电力电子元件得到了广泛的应用，所以在船舶动力系统的建设上，势必要用到综合电力推进技术的内容，将船舶动力系统与辅机电站结合为一体，提炼出具有综合性的技术内容，达到资源的最优化配置，提升船舶操作的灵活性，这样能够进一步增强海洋工程的技术力量。
与传统的船舶电力系统相比较，当前电力系统的总装机容量甚至突破了上百兆瓦，工作人员在技术研究的过程中，应该针对多机组、大容量和复杂结构的环形供电系统进行深入研究。
1.综合电力推进系统的内容分析在大型起重铺管船的综合电力推进系统中，其具有一定数量的柴油发电机组，并利用冗余设计和环形供电网络，借助动力定位系统的作用。
这类船舶不仅仅需要配置大功率的主推进负载，同时还需要其它各类大功率负载，像定位锚绞车、大功率的起重铺管设备，以及艏侧推的内容，其中，非线性的负载大概占据超过80%的比例。
运用这套系统，能够避免低压系统的大电流问题，降低系统的额定电流，减少电缆的使用数目；其次，由于上述设备在使用过程中需要借助较多的驱动设备，并且变频电机的设置较为集中化，所以工作人员在研究过程中，应该考虑工程船舶的空间性问题，尽可能降低总体的成本，合理提升冗余度。
2.综合电力推进系统的技术应用分析2.1中性点接地技术在海洋工程船舶中，高压供电网络的中性点接地处理方法，属于是一项较为综合性的问题，并且同传统低压电力系统相比较，工作人员首先需要对绝缘问题给予重视。
在当前，船用的电力系统电压等级多为6.3kV、11kV，甚至到达了15kV，一旦发生单相接地故障，那么接地电流的故障点所出现的电弧难以自行熄灭。
第1章 船舶电力推进介绍
船舶推进器一般采用定距螺旋桨，因为其效率高，尺 寸较小。
1.1.2电力推进系统的分类
1．按原动机类型分类 （1）柴油机电力推进 （2）蒸汽轮机电力推进 （3）燃气轮机电力推进 （4）原子能反应堆装置电力推进 （5）燃料电池电力推进
电力推进的缺点：
（1）在最高速度时的总效率通常较低。 （2）采用电气设备可能引来一些需要防避的附加危害，如电气设备 中可能的火灾，故障引起的扰乱（闪络、短路和接地）、电击造成 的人身伤害等等。
（3）电力推进装置需要受过较好训练且具有较高技能的操作人员。 （4）需要种类繁多的备件。
1.2船舶电力推进的应用
1．电力推进现状 船舶综合电力系统主要包括发电、配电、电能 变换、电力推进、监测与控制等内容。
原动机 发电机 G
脉冲负载
电力交 换模块
推进变 流器 M 推进电机
推进负载 发电和推进系统
区域配电 交/直流母线
交/直流母线 监测与控制系统
原动机 G 发电机
电力交 换模块
脉冲负载
推进变 流器
M 推进电机
（3）推进器
推进器的种类有：常规轴系推进器、Z型 推进器和吊舱式推进器等
2．电力推进的发展趋势
船舶操纵的灵活性、高可靠性、高效率、装备的高功率密度等必 然是电力推进追求的目标。随着科学技术的不断进步，船舶电力推 进技术也将不断地向前发展。
美、英、法等国正在开展新一代综合电力系统的关键技术研究。 其中，一些新技术如推进电机采用高温超导电机、变频调速装置采 用基于碳化硅的功率器件以及输电电网采用直流电网等，将大大降 低新一代综合电力系统的体积、重量，提高其应用范围和应用灵活 性。
船舶电力推进第三讲
降低噪音和振动
与传统的机械推进方式 相比，电力推进系统的 电动机工作噪音和振动 较小，提高了船舶的舒 适性。
船舶电力推进的应用场景
大型游轮
大型游轮需要大功率的推进系统，同 时要求船舶布局更加灵活，因此电力 推进系统成为大型游轮的首选。
船舶电力推进第三讲
目录
• 船舶电力推进系统概述 • 船舶电力推进系统的组成 • 船舶电力推进系统的运行与维护 • 船舶电力推进技术的发展趋势 • 船舶电力推进系统的未来展望 • 船舶电力推进案例分析
01 船舶电力推进系统概述
船舶电力推进的定义
船舶电力推进是指通过电动机直接驱 动船舶螺旋桨，实现船舶推进的一种 技术方式。
科考船的电力推进系统
01
科考船的电力推进系统通常采用柴油发电机组或燃料电池作为主电源， 以满足科考任务的需求。
02
科考船的推进电机通常采用电动机，通过减速器和推进轴将动力传递 到螺旋桨上。
03
科考船的电力推进系统还需要配备多种传感器和控制系统，以实现精 确的航行控制和动力分配。
04
科考船的电力推进系统还需要考虑环保性能，以降低排放和噪音对环 境的影响。
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军用舰艇的电力推进系统
军用舰艇通常采用燃气轮机或柴油发电机组作为主电源， 以满足高功率和快速响应的需求。
为了提高机动性和作战能力，军用舰艇通常配备有多种 推进系统，如全电力推进、柴电联合推进等。
军用舰艇的推进电机通常采用电动机或柴油发电机，通 过减速器和推进轴将动力传递到螺旋桨上。
军用舰艇的电力推进系统还需要考虑隐身性能，以降低 电磁、声学和红外信号特征。
电力推进船舶技术
船舶电力推进electric propulsion几种典型方式的比较内容提要：此文介绍目前市场上五种类型电力推进系统，并分析比较它们的工作原理和特点。
0 前言船舶电力推进，有直流推进和交流推进两大类。
1970年代以前，主要采用直流电力推进系统，因为直流电机转速调整范围宽广和平滑，过载起动和制动转矩大，逆转运行特性好；而交流电动机尽管具有输出功率大、极限转速高、结构简单、成本低、体积小、运行可靠等优点，但限于当时的技术限制，调速困难，应用较少。
随现代控制理论和数字控制、直接转矩控制、矢量控制等电力电子技术的发展，交流调速系统的性能已经可以与直流调速系统相媲美[1]。
交流电力推进系统的应用，已经成为船舶电力推进发展的主流，呈现出蓬勃发展的态势。
水面船只，交流电力推进占主导地位，所选用的交流电动机，交流异步电机、交流同步电机、永磁同步电机等并存。
只有潜艇，仍是直流推进占主导地位。
世界著名的电气集团，如SIEMENS，ABB，以及ALSTOM等，都研制出船舶交流电力推进的成套装置，功率从几百千瓦到几十兆瓦，其中以吊舱式推进器最具代表性。
例如ABB公司的AZIPOD推进系统，功率已达40MW，性能可靠，传动效率高，节省空间，已成功地应用在油轮、破冰船、邮轮、化学品船、半潜船等多种船型，并在近期新造船舶市场获得良好评价。
目前，船舶采用的电力推进系统，型式多种多样，但归纳起来基本可分为以下五类[2~4]：•可控硅整流器+直流电动机•变距桨+交流异步电动机•电流型变频器+交流同步电动机•交一交变频器+交流同步电动机•电压型变频器+交流异步电动机选择电力推进装置时，主要关注价格、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、谐波等指标。
本文从以上五类电力推进装置的工作原理出发，分析其工作特性，并比较关键指标。
1 可控硅整流器+直流电动机1970年代以前，船舶电力推进系统中，直流电动机占据主导地位。
民用船舶电力推进系统的发展
民用船舶电力推进系统的发展介绍现代民用船舶电力推进系统的发展情况，分析电力推进相对于传统柴油机推进的优点，对我国船舶电力推进技术的发展进行了展望。
电力推进是船舶推进方式之一，它由原动机带动发电机发电，再由电动机驱动螺旋桨。
船舶电力推进已有近百年历史。
上世纪３０年代曾出现电力推进的一个发展高峰。
由于当时交流电机调速技术不成熟，多采用直流电力推进，其调速系统简单、调速性能好，但直流电机结构复杂、体积及重量大，并存在功率及转速极限等问题，故只能用在一些工程船舶及潜艇上。
２０世纪８０年代以来，随着电力电子技术迅速发展，大功率交流电机变频调速技术日臻成熟，基于晶闸管整流／逆变方案和ＩＧＢＴ器件方案实现的船舶电力推进技术在国外得以迅速发展，并在可靠性和运行效率等方面都有了突破，从而使电力推进技术的应用领域不断扩大，除应用于破冰船、挖泥船、渡轮以外，还广泛用于大中型常规船舶，显示出广泛的市场前景。
据统计，近３年来新建的油轮、渡轮、游轮、集装箱船有３０％采用电力推进系统。
可以预言，电力推进将是一种被广泛采用的先进船舶推进系统。
船舶电力推进系统的工作原理电力推进的主要组成部件有原动机、发电机、配电板、变压器、交／直流转换器、变频控制箱及推进马达。
如某大型邮轮的主动力装置为４台大型柴油发电机组，发出的交流电能分配至全船各用电场所，其中送至主推进电机的分支需变压器升压。
目前常见的电压等级有：６．６ｋＶ、１２ｋＶ、２０ｋＶ、３６ｋＶ等几档，电压值升高有利于减少推进电机尺寸和线路损耗。
升压后的电能送到交／直流变流器转换成直流电，然后经直／交流转换器转换成交流并调整频率，最后把满足要求的电流送到推进电机驱动螺旋桨。
这种系统也称全电力推进系统。
两种主要的推进电机变频调速技术当今，船舶电力推进系统一般采用可变速电动机拖动固定螺距螺旋桨的驱动模式。
推进电机主要有同步电动机和鼠笼式感应电动机两种。
同步电动机适于低速传动，可以和螺旋桨直接相连；而鼠笼式感应电动机则用于中高速传动，它和螺旋桨之间通常需经减速装置连接。
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船舶电力推进技术简述
摘要：电力推进作为船舶的新型推进动力，世界各国都在进行深入的研究。
本文简要介绍了船舶电力推进装置的基本组成、船舶电力推进技术的优缺点以及发展趋势。
关键词船舶电力推进展望
1概述
自1833年第一艘电动实验船诞生到现在，电力推进系统的发展已经有170多年的历史。
二战期间，电力推进曾出现过一段流行期，由于当时交流电机调速技术不成熟，多采用直流电力推进，其调速系统简单、调速性能好。
但由于直流电机结构复杂、体积及重量大，并存在功率及转速极限等问题，故只能用在一些工程船舶及潜艇上，使得电力雏进在整个船舶推进领域中的发展受到限制。
20世纪80年代以来，随着电力电子技术迅速发展，大功率交流电机变频调速技术日益成熟，同时，为了迎合各国对船舶性能要求的进一步提高，船舶电力推进技术在国内外得以迅速发展。
近年来，综合全电力推进系统使得电力推进船舶在军事舰艇上得到了深入的研究。
实现了电力和动力两大系统的全面融合。
目前，电力推进越来越广泛的使用在潜艇、起重船、破冰船、挖泥船、消防船、滚装船、领航船、航标工作、船渡船、豪华游船以及军事舰艇上。
2船舶电力推进装置基本组成
目前世界上使用电力推进的船舶，主要可分为两类:一类是电力推进与其他发动机推进结合的混合推进，例如英国23型护卫舰；另一类是全电力推进，即使用一个电站供电给推进装置和其他辅助装置，例如美国DD21水面舰艇。
船舶电力推进装置一般由原动机、发电机、电动机、螺旋桨以及控制单元组成。
原动机带动发电机，发电机带动推进电机，电机驱动螺旋桨，推动船舶航行。
因螺旋桨所需功率很大，一般需要设置两个单独的电站：推进电机电站和辅机电站，分别给推进电机和辅机供电。
目前的原动机一般使用高速或中高速的柴油机，推进装置一般有直流电力推进和交流电力推进两种。
3船舶电力推进技术优缺点
3.1船舶电力推进技术具有的主要优点
(1)可获得所需要的推进电机机械特性，以满足不同航行工况的要求，这对主机以及船舶的经济性有利。
(2)电力推进装置的操纵由驾驶台直接控制，启动加速性好，制动快，大大提高了船舶的可操纵性，机动性好，安全可靠性得到提高。
(3)省去了主机与螺旋桨之间的轴系以及舵，机械振动和噪声减小，环境更加舒适，船舶航行也更加隐蔽。
(4)采用中高速的非反转原动机，主机的选择有很大的灵活性，减少设备的体积和重量，动力系统功率重量比大大提高，这对机舱的灵活布置非常有利。
(5)原动机和螺旋桨系柔性连接，使得螺旋桨的转速不受原动机转速的限制，彼此都可以工作在最佳状态，从而推进系统有较大的能量效率。
3.2船舶电力推进技术存在的问题
1）初期成本较高。
现代电力推进系统的发展还处在初期阶段，装备电力推进系统的船舶投资成本增加，如果采用全船电力推进所需的初期成本比机械推进高20%以上。
2)能量转换损耗增加。
由于不是原动机与螺旋桨的直接传动，一般经过两次能量转换，加大了船舶满载时的传输损耗，使得电力推进比传统推进效率降低。
3)管理与专业人才缺乏。
对于使用电力推进系统的新用户，缺少管理该种船舶的经验，同时电力推进系统对于船舶电气工程师的要求更高。
4船舶电力推进技术的主要发展趋势
4.1燃料电池
燃料电池作为电源取代现在传统的同步电机是一个研究方向，燃料电池是将燃料的化学能直接转换为电能。
燃料电池结构紧凑，更能合理地利用船舶有效空间，单位容积和单位重量的能量输出大，只要连续供应燃料就能连续的产生电能。
而且转换效率为60%一80%，比现有的热能装置的效率高。
其燃烧物可以不是液态的，工作时无噪声、无污染，可靠性和寿命较长。
这就使燃料电池在船舶上得到应用，有着特别诱人的前景。
目前，燃料电池按电解质划分已有6个种类得到了发展，即碱性燃料电池、磷酸盐型燃料电池、熔融碳酸盐型燃料电池、固体氧化物型燃料电池、固体聚合物燃料电池、及生物嫩料电池。
燃料电池产生的是直流电，可以采用DC/AC转换，通过这种方法，电压等级方面的问题可以得到改善，但制造成本较高，还需不断改进和发展。
4.2大功率推进器
（1）磁流体推进器磁流体推进是把带电的电极插在水筒中，通电后在水中产生电流，安装在船上的磁铁产生的磁场通过与电流相互作用，产生电磁力把水从水筒的末端作为高速水流喷出推动船舶。
这种推进器可以通过调节电流大小来控制船舶速度，通过改变电流的方向来实现对船舶航向的操纵。
磁流体推进器振动和噪声都比较小，克服了转动机械的功率限制，避免了螺旋桨高速旋转时形成的空泡效应影响。
但是磁流体对于电磁铁心电磁铁性能要求较高，推进效率不高，目前还需要进一步的研究和改进。
（2）喷水推进是依靠位于船尾的喷水机产生高压高速水流，经喷头喷射而出，使船舶获得强大的反冲动力，并通过操纵舵以及导航设备分配和改变喷流方向来实现船舶的操纵。
这种推进器具有推进效率高，抗空泡能力强，操纵性和动力定位性能优异，适应变工况能力强，振动和噪声小，以及高速、稳定的航行性能等优点。
但是在低于20kn时，喷水推进的效率比螺旋桨推进要低得多。
由于增加了管道中水的重量，也使得排水量增加。
5结束语
在未来的船舶推进领域，虽然电力推进还不能完全取代其他船舶推进方式，但是，它所占有的比例将越来越大，随着自动控制水平和电子电力技术的不断提高，船舶电力推进技术的发展必然会越来越快，应用的领域也将越来越广。