船舶电力推进系统优势
电力推进系统在船舶中的应用与研究

电力推进系统在船舶中的应用与研究摘要:本文对船舶电力推进系统进行介绍,分析了船舶电力推进系统的原理和特点,并针对船舶电力推进术介绍其发展现状。
关键词:船舶;电力推进;现状前言:电力推进系统已有上百年历史,受到各种因素的制约,发展缓慢。
到20世纪80年代起,供电系统、推进电机及信息技术的迅猛发展,使得电力推进装置打破了长期徘徊局面,电力推进系统得到大力的发展。
近年,在特种船及海工装备领域,我国电推技术的应用日益广泛,所配套的电力推进系统,以ABB、西门子等成套进口为主。
在电推船舶核心装置电力推进系统的研发配套领域,我国相关单位的自主研发刚刚起步,大型船舶的电推进装置,目前仍以成套进口为主。
尤其是在供电系统、配电系统、推进系统方面的集成设施及配套模块相对缺乏,行业标准化也未系统形成。
随着开发研究的逐步完善,电推船舶建造及应用会在未来发生变化,船舶推进及建造模式也将随之发生改变。
一、电力推进原理随着技术进步,提出了发展综合全电力推进系统(IPS)概念,将船舶的电力系统和推进系统组成一个整体,把动力机械能转化为电能,提供给推进设备和船上其它设备使用,使船舶日用供电和推进供电一体化,实现能源的综合利用和统管理习船舶综合全电力推进系统包括:发电、输电、配电、变电、推进、储能、监控和电力管理。
是现行船舶平台的电力和动力两大系统发展的综合:它不是电力推进加自动电站的简单组合,而是从概念到方案、组成、配置、技术等方面均发生重大变化,给未来的船舶带来一场革命电力推进船舶,主要指船舶的主推进系统是由电动机所带动的。
它利用发电机(一般为柴油机发电机组、燃气轮机发电机组或涡轮机发电机组)把其它形式的能量转变成电能,再通过电动机把电能转换成机械能,实现了能量的非机械方式传递。
典型电力推进系统船的系统原理框图如下:G—主发电机;EG—应急发电机;Q—主开关;MSB—主配电板;ESB—应急配电板;M—电动机;T—变压器;VFD-变频器 BT -----侧推 MT----主推进器二、电力推进系统的特点1.电力推进系统的优点(1)可靠性好:由于投入工作原动机可调,因此可保证各发电机组在最佳工作状态。
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。
基于电力推进船舶的动力装置特性思考

基于电力推进船舶的动力装置特性思考引言随着社会的发展和技术的进步,船舶作为一种重要的交通工具,在海洋运输、捕捞和科学研究等领域发挥着重要作用。
传统的船舶动力装置主要依赖于内燃机,然而,随着对环境保护和可持续发展的要求越来越高,基于电力推进的船舶动力装置成为了一种可行的选择。
本文将探讨基于电力推进的船舶动力装置的特性,并对其进行思考。
1. 电力推进的优点1.1 环保与能源效率与传统的内燃机相比,电力推进船舶的主要优势之一是环保性。
内燃机使用化石燃料,会产生大量的排放物,如二氧化碳、硫氧化物和氮氧化物,对环境造成污染。
而电力推进船舶使用电能作为主要能源,不产生废气和污染物排放,具有更好的环保性。
另外,电力推进船舶的能源效率也较高。
内燃机的能量转化效率一般较低,而电动机的能量转换效率较高,减少了能源的浪费。
因此,电力推进船舶相比传统船舶,能更有效地利用能源,并降低燃料消耗和运营成本。
1.2 低噪音与舒适性电力推进船舶通常具有低噪音特性,这对于提供更好的乘船体验和减少噪声污染非常重要。
相对于内燃机产生的噪音,电动机的运行噪音较低,减少了对船舶乘客和船员的干扰,提供了更加舒适的航行环境。
2. 电力推进的挑战虽然电力推进船舶具有诸多优势,但是也面临着一些挑战。
2.1 能源存储与供应电力推进船舶需要可持续的电力供应,这对能源的存储与供应提出了一定的要求。
目前,常见的电力存储技术包括锂离子电池、超级电容器和燃料电池等。
这些技术在提供电力储备方面已经有了较大的突破,但是在船舶应用中仍然面临着容量和成本的限制。
因此,提高电池储能密度、延长电池寿命以及减少成本是电力推进船舶需要解决的关键问题。
2.2 充电设施与航行范围电力推进船舶在长航行过程中需要充电设施的支持,以保证船舶正常运行。
然而,目前全球范围内的电力充电基础设施还不够完善,在一些远离岸岛屿和海岸线的区域,充电设施的缺乏限制了电力推进船舶的航行范围。
因此,建设更多的充电设施,促进电力充电基础设施的发展,是电力推进船舶需要克服的难题之一。
船舶交流电力推进系统的特点及设计要点

( 6 )低排 放 。对 同一功率船 舶而言 ,电力推进 的
于发 电 ,根据用 电负荷 选择 发 电机运行 台数 ,使机 组 中速柴油 机可 以始终 在最佳 工作 区工作 ,燃油燃 烧质 量好 ,燃烧 产物 中的氮氧化 物含 量少 ,减 少 了废 气排 始终运行于 高效工 作区 ,实现最大 的经济性 ; ( 2)良好 的操纵性 。采用 电力推进 系统后 ,操 纵 放 ,使机舱 内空气新鲜 ,环境质量得到改善 。
D e s i g n&r e s e a r c h设计与研 究
船舶交 流 电力 推进 系统 的特点及设 计要 点
刘 毅
( 中国船级社广州分社 ,广州 5 1 0 2 8 0 )
摘 要 :本 文介绍 了 目前 常用 的交 流船 舶 电力推 进 系统 的优 点和 组成 ,重点探 讨 了在整 个 系统设 计 中应 该 注 意 的几个 问题 , 以及 规 范对这 些 问题 的约 束 ,并提 出 了解决 思路 和 办法 。 关 键 词 :船 舶 ;交 流 电力推进 ;谐 波消 除 中 图 分 类 号 :U6 4 4 . 1 4 文 献 标 识 码 :A
桂
堤 定 电 压 等
低 压 : 低于 6 9 0 V , 4 4 0 V
极 晶体 管I GB T 的开 发 并 投入 使 用 ,以及 电力 电子 高 两组相互 独立的绕组 ,一组 出了故 障仍 可减 载运行 ; ( 4 )节 省空 间。采用传统 推进系统 的船舶 轴 系长 新技 术 的成熟 ,为 电力 电子设备 成功运 用 于船 舶 电力
0 %左右 ,采用 电力 推进 系统 的船 推 进 系 统 打 下 了坚 实 的基 础 。电 力 推进 在 十 多 种 船 度 往往 占到船 长 的4 型 、5 0 0 多艘 舰船 上 得 到 了成功 的应 用 ,几 乎 涵盖 了 舶 省去 了传动 轴系 、减速齿 轮箱 ,改善 了机舱 布局结
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。
船舶电力推进系统综述报告

船舶电力推进系统综述报告张文超201221024017一、船舶电力推进系统的发展船舶电力推进系统已有近百年历史,但是由于受各种因素制约,发展缓慢,且大多数只应用在特种船舶上。
从20世纪80年代起,供电系统、推进电机和微电子及信息技术的迅猛发展,使船舶电力推进装置打破了长期徘徊局面,得到了大力的发展。
电力推进系统基本由机械原动机(柴油机、燃气轮机或核动力)构成,用以驱动交流发电机,发电机再为推进电动机提供动力。
电动机可能是直流、交流同步电动机或交流感应电动机。
同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。
船舶综合全电力推进系统包括:发电、输电、配电、变电、拖动、推进、储能、监控和电力管理,是现行船舶平台的电力和动力两大系统发展的综合;它不是电力推进加自动电站的简单组合,而是从概念到方案、组成、配置、技术等均发生重大变化,给未来的船舶带来一场革命。
二、电力推进系统的组成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。
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;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。
三、船舶电力推进方式的优缺点1.电力推进方式的优点(1)操纵灵活,机动性能好,靠离码头时可不需拖轮协助,有更好的经济性;(2)电力推进装置的操纵由驾驶台直接控制,应付紧急状态能力强,有利于提高安全。
(3)有很好的低速特性,恒功率特性,恒电流特性和陡转特性;(4)因省去了主机与螺旋桨之间的轴系以及舵,节省了大量的空间,可以增加船舶有效空间和有效载荷;(5)可采用中高速的非反转原动机,主机的选择有很大的灵活性;(6)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;(7)噪声小,震动小,废气NOx排放减少;(8)若采用吊舱式电力推进系统,省去了长轴系,操舵装置和舵,可不设舵机房,也省去了bow throuster,减轻了设备的重量,增加了有效载荷。
综合电力推进优点

Pod 电动机螺旋桨舵浆合一综合电力推进优点随着国际海事组织在船舶排放方面制定越来越严格的标准,加上石油资源逐渐耗尽,内燃机将逐步退出历史舞台,绿色环保的电力推进系统将成为未来船舶动力发展的方向。
国外已经开发了多种类型电力推进系统,并在多型船舶上应用。
我国在此领域的研究则刚刚起步,应加速对相关技术的研究和开发应用,积极参与到这一领域的国际竞争,在市场上占有一席之地。
“与传统的船舶动力系统相比,电力推进系统具有调速范围广、驱动力大、易于正反转、体积小、布局灵活、安装方便、便于维修、振动和噪音小等优点。
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” 中国工程院院土、中国船舶轮机专家闻雪友表示,作为船舶主动力系统的电力推进系统,由于其高效率、高可靠性、高自动化以及低维护,正成为新世纪大型水面船舶青睐的主推进系统。
目前,发达国家新造船舶的30%已采用电力推进系统。
船舶电力推进新技术的研发及应用,将大大减轻船舶污染和海洋环境污染,充分体现了“绿色航运”和“绿色船舶”的环保节能理念,这将是今后船舶动力领域的一个发展方向。
“相对于传统的柴油机推进系统,电力推进系统可谓优势多多。
”据上海海事大学教授汤天浩介绍,一是电力推进具有良好的经济性。
在一艘船上多台中速柴油机用于发电,可根据用电负荷选择发电机运行台数,使机组始终运行于高效工作区,实现最大的经济性。
与同功率的船舶相比,采用电力推进要比内燃机推进耗油减少10%左右,减少船体阻力5%-10%,提高运输效率15%,航速可提高0.5节。
二是电力推进系统操纵性好。
采用电力推进系统后,操纵控制方便,起动加速性好,制动快,正反车速度切换快,可推进电机转速易于调节,在正反转各种转速下都能提供恒定转矩,因此能得到最佳的工作特性,使船舶取得优良的操纵性。
二是电力推进系统具有良好的安全性。
对于柴油机推进的船舶来说,一旦主机重要部件或舵机、轴系出现故障往往导致瘫船。
而电力推进则使用多台原动机,个别机组故障不致丧失动力。
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船舶电力推进系统优势
随着国际海事组织在船舶排放方面制定越来越严格的标准,加上石油资源逐渐耗尽,内燃机将逐步退出历史舞台,绿色环保的电力推进系统将成为未来船舶动力发展的方向。
国外已经开发了多种类型电力推进系统,并在多型船舶上应用。
我国在此领域的研究则刚刚起步,应加速对相关技术的研究和开发应用,积极参与到这一领域的国际竞争,在市场上占有一席之地。
“与传统的船舶动力系统相比,电力推进系统具有调速范围广、驱动力大、易于正反转、体积小、布局灵活、安装方便、便于维修、振动和噪音小等优点。
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” 中国工程院院土、中国船舶轮机专家闻雪友表示,作为船舶主动力系统的电力推进系统,由于其高效率、高可靠性、高自动化以及低维护,正成为新世纪大型水面船舶青睐的主推进系统。
目前,发达国家新造船舶的30%已采用电力推进系统。
船舶电力推进新技术的研发及应用,将大大减轻船舶污染和海洋环境污染,充分体现了“绿色航运”和“绿色船舶”的环保节能理念,这将是今后船舶动力领域的一个发展方向。
“相对于传统的柴油机推进系统,电力推进系统可谓优势多多。
”据上海海事大学教授汤天浩介绍,一是电力推进具有良好的经济性。
在一艘船上多台中速柴油机用于发电,可根据用电负荷选择发电机运行台数,使机组始终运行于高效工作区,实现最大的经济性。
与同功率的船舶相比,采用电力推进要比内燃机推进耗油减少10%左右,减少船体阻力5%-10%,提高运输效率15%,航速可提高0.5节。
二是电力推进系统操纵性好。
采用电力推进系统后,操纵控制方便,起动加速性好,制动快,正反车速度切换快,可推进电机转速易于调节,在正反转各种转速下都能提供恒定转矩,因此能得到最佳的工作特性,使船舶取得优良的操纵性。
二是电力推进系统具有良好的安全性。
对于柴油机推进的船舶来说,一旦主机重要部件或舵机、轴系出现故障往往导致瘫船。
而电力推进则使用多台原动机,个别机组故障不致丧失动力。
电力推进系统多采用两套以上互为备用,同步电动机定子有两组相互独立的绕组,一组出了故障仍可减载运行。
四是电力推进系统节省空间。
采用传统推进系统的船舶轴系长度往往占到船长的40%左右,采用电力推进系统的船舶省去了传动轴系、减速齿轮箱,改善了机舱布局结构,使动力装置安排更加合理,节省了大量空间。
五是电力推进系统噪音低。
采用电力推进后,主要振动源——发动机安装在弹性底座上,以恒定转速运行,与轴系和船体也无直接联结,大大减少了振动和噪声,工作区整洁,提高了乘船的舒适程度。
六是采用电力推进系统有利于船舶控制环境污染,降低排放。
对同一功率船舶而言,电力推进中的中速柴油机可以始终在最佳工作区工作,燃油燃烧质量好,燃烧产物中的氮氧化物含量少,减少了废气排放,使机舱内空气新鲜,环境质量得到改善。