船舶辅机电气设备节能技术分析

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设备在运行过程 中的功率因数有着明显升高 的趋势 ，还使定子 电流得到明显减少， 提高了 电机工作效率， 对于船舶 电网的运行
品质有着明显 的改变， 使网损的情况得到 明显降低 。另一方面 ， 若船舶辅机能够采用变频技术 ， 则可实现无级平滑调速 ， 减少其 他调速方式带来的功率损耗， 真正起到降低船舶能耗的作用 。
因不 同的航行 工况而 出现 改变 ， 而船舶辅机在运行过 程中所
需要 的额定功率均是根据规 范的最 大要求而设计的， 因此要 降 低辅机 的消耗功率 ， 则可通过调节辅机的流量来实现 。如今 调 节船舶 辅机 的流 量时 ， 均是采用 向下调节 的方式 ， 调节船舶 辅
机 的流 量时 ， 可采用截 流措施 ， 那就 是合理 的将 辅机的 阀口开 度减小 ， 以达到 限制流量的效果。但这种情况下， 电动机的功率 以及转速不会发生改变 ， 同时船舶辅机 电气设备 的泵类 以及风 机的负载属于平方转矩情况 ， 因此会造成能源浪费 。下面对转 速ｎ 、 功率 Ｐ 、 扬程 ｈ以及流量 ｑ等情况采用 公式 （ １ ） 进行表示 ：
措 施控 制 流 量 ， 节 能 效 果较 为 明显 。 以下就船舶辅机 的泵类 、 风机等通 过的调速和采用截流措 施 降低 流 量 进 行 相 互 比较 ，详 见 图 １ 。通 过 对 图 １ 进 行 分 析 发
变的情况 ， 最终造成船舶辅机用 电设备运行过程 中的输 出功率
现， 适 当 的将 出 口阀门关小 ， 能够在一 定程 度上减 小管路 的流 量， 但 是设备运行 过程 中没有 出现 改变， 因此船舶辅 机在实 际 的运行过程 中特性 曲线是没有发现改变的。但是通过合理 的调
时， 以上 的 操 作 措 能起 到 明显 的节 能 效 果 。
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近年来 ， 船 舶辅机 的电机 用 电量 呈上升趋势 ， 为了将 电机 在 运 行 过 程 中 出现 的 高 能耗 问题 彻底 解 决 ， 一 方 面 通 过 分 析 永 磁 电机 的工作原理可 以知道 ： 若船舶辅机在运行过程 中有着 较 高 的工作效率 ， 则表示 电机的耗能呈现 降低 的趋势 众所 周知 电动机耗 电元件主要是转子等相关部分 ，如果没有 明确的感应 电流在转子侧 ，则电动机在运行过程 中就不会 出现涡流损耗 以 及磁滞损耗等情况，就会促进 电动机用 电设备 的节能效率得到 有效提搿 。加之电动机构成部件中不需要转子励磁， 因此 电机
机有着较大 的负载压力 时， 船舶 电网的功率 因素也会存在 的降 低 的趋势 ，造成船 舶电网的电流 在一定程 度上增加无功分量 ，
增 加 网损 。
速 措施 对流量进行减小处理时 ， 则会 出现船 舶辅机在实 际运行 过程 中的特性 曲线平行移动的现 象。通过对船舶辅机在 实际运 行 过程 中电动机的转速情况得知 ，在保证 同样流量 的情 况下， 合 理的调速 方式， 特别是船舶辅机 在长 时间工作运行的条件下
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１ 船舶辅机 电气设备运 用的节能技术方案
船舶辅机在运转时 电动机设备属于耗 能源 ， 因此 在满足规 范要求 的情况 下， 提高船舶辅机 的运行效率对 降低 能耗 有着实 质性 的作用 。 众所周知部分船舶辅机如各种风机 、 供油泵、 给水 泵 以及冷 却水泵等在船 舶运 行过程中均会 处于连续工作状态 ， 因此 电动机在持续运转 的情 况下， 只要轻微 的提 高电动 机的运 行效率 ， 则会使船舶辅机在运行过程 中起到非 常明显 的节能效 由于船 舶运 行时需要的工况不 同， 船舶辅机在运行 过程 中会有着较大 的改变， 造成 电网电压 以及辅机 负载变 动出现改
船舶辅机 电气设 备节 能技术分析
谭 小康
（ 中国船 级社涪 陵办事处 ， 重庆 ４ ０ ８ ０ ０ ０ ）
摘
要： 在 新一轮 的船舶技术改革浪潮 中， 我 国船舶机 电设备基本全面往 自动化方向发展 ， 无人机舱 以及远程控制等技术获得较 为明显
的进步， 同时在我 国降低能耗 的背景下 ， 节能技术的运用也在越来越普及 ， 同样也受到了航运业 以及制造业 的重视 因此， 着重探 讨永磁 电机和变频技术提高船舶 电机工作效率 以达到节能减排的 目的而进行细致分析 ， 旨在降低船 舶辅机 的能耗 ， 提高船舶续航力， 促进节能
与需求功率有着偏 差的情况 ， 这种情况会直接导致 电动机 的运 用效率在很大程度 上受到影 响， 且增 加消耗 的电能。另一方面 ， 船舶辅机 的 电机属 于交流异步 的类型 ， 通 常情 况下 ， 用 电设备 在运行过程 中的功率 因素均在 ０ ． ６ ０ ． ９的范围内，一旦船舶辅
技术的提 高。 关键词 ： 船舶辅机 ； 节能
Ｏ 前 言
与陆地 电网相 比，船舶 电网具有 相对 独立及封 闭性特 点， 船舶用 电设备 中各种辅机属于耗 电量较大 的设备［ － － 。船舶辅机 大致 包含风机 以及泵浦两 种类别 ， 通 常情 况下 ， 均是通 过 电机 驱动 的方 式运 行。船舶在运行过程 中无法携带大量 的能源 ， 一 旦辅机有着 较大 的耗 电量则会对提 升船舶 续航 力有着 一定 的 影 响， 造成 船舶运行 成本 的增加 ， 同时与我 国倡导节 能减排 目 的不 相符 。因此船 舶辅机在运行时应用节能技术对降低能耗 、 促进运营成本 降低 及提升船 舶续航力有着非常重要 的作用 。
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（ １ ）
通 过分析公 式 （ １ ） 得知， 电机消耗 功率正 比于流 量与扬程 的乘积 ， 流量 与转速成 正 比， 功率与 电机转速成 ３次方正 比关 系。所 以， 要确保不更改管路特性的情况下， 通过将转速 降低 的