轴带稳频发电机简介
船舶轴带发电机
船舶轴带发电机一、主要类型●频率变动型●频率稳定型●复合型l:轴带发电机；2 :晶闸管整流器；3 :电抗器；4 :晶闸管道变器；5 :短路电抗器；6 :同步调相机；7 :励磁变换器；8 :控制装置；9 :励磁变压器；10 :负载●关键问题：根据主机的运行条件，对主机转速的变化进行补偿，以获得恒频、恒压的电力转速补偿方式：无频率补偿型：发电机的频率随主机转速而变化频率补偿型：采用机械或电气的控制手段保持船舶电网的频率变距桨和轴带发电机工作原理:发电机与主机转轴靠机械传动装置（减速齿轮箱）联在一起缺点：①输出电源频率受主机负荷变化的影响；②可以和其他发电机并联运行，但时间不宜过长；③输出功率的大小受主机允许输出功率的限制；三、定距浆船舶的轴带发电机船舶电气安全管理一、船舶照明系统的维护保养1. 照明系统的维护周期和要求★测量线路的绝缘电阻检查灯头接线是否老化和开断检查室外灯具水密性能与锈蚀开航前，应检查航行灯、信号灯的供电电源、灯具及故障报警装置探照灯、运河灯在使用前应检查其电源、开关、连接电缆和灯具的水密性能及绝缘电阻情况2. 照明系统维护保养注意事项★尽量避免带电更换灯泡，更换的灯泡应与电源电压一致，功率不能超过灯具允许的容量。
在检修某些特殊部位，例如辅锅炉内部、柴油机曲轴箱、压载舱、储水柜等地方需用临时照明时，必须使用带有安全网罩的36 V以下的低压灯。
装卸易燃危险货物时，不可使用携带式货舱灯。
应急照明灯具应涂以红漆标记，以示区别。
经常检查灯泡是否良好，损坏的应及时更换.。
甲板、船桥等露天投光灯具，开灯前应先脱去帆布，用完要及时将帆布罩妥。
室外水密插座，通电前先检查插头螺母是否旋紧，取出插头前检查电源是否切断，用毕后应旋紧防水盖。
需要张挂彩灯时，要考虑到供电线路和开关的载流量、各相电流分配是否平衡，并要配备好保护装置。
油船严禁张挂彩灯二、船舶电气火灾的预防★1.电气设备起火原因电气设备的绝缘下降或损坏，电气线路发生短路、接地等故障引起的火花；电气设备长期过载、超负荷工作，温升超过允许值，甚至燃烧；继电器、接触器通断‘情况不良，灭弧不好；直流电机换向不好，换向火花过大；导体或电缆连接点松动，接触不好，引起局部发热甚至燃烧。
轴带发电装置的类型
轴带发电装置的类型
船用轴带发电装置就是由船舶主机通过变速装置直接驱动一台发电机发电，它有很多类型，可以根据船舶的种类、吨位、主机型式和主要动力装置的选用情况等选用相应类型的轴带发电装置。
根据螺旋桨形式不同，轴带发电机可分为定距桨(FPP)和调距桨(CPP)轴带发电两种装置。
(1)可调螺距桨(CPP)船舶轴带发电装置
调距桨轴带发电装置适用调距桨船舶。
无论船舶是机动航行还是正常航行，调距桨主机转速基本保持不变，轴带发电装置电压频率基本保持恒定，因此可以采用一般的船用交流发电机组,其工作原理及操作均比较简单，但是在轴带发电机和主轴之间应采用中间传动机构，以提高轴带发电机的转速，使发电机体积不致太大。
在船舶航行中，主机转速恒定,轴带发电装置利用率近似为100%。
由于主机与柴油机组的速度特性不一致，调距桨轴带发电装置不能与船舶柴油发电机组长时并联运行。
(2)固定螺距桨(FPP)船舶的轴带发电装置
当主机驱动定距桨时，随着主机工况变化转速变化，轴带发电机的转速随之变化，其电压和频率不能保持稳定。
为使轴带发电机的频率稳定在允许的范围内，就必须配备自动调节装置。
当前经常采用的是转速补偿装置和频率补偿装置。
对于定距桨型轴带发电装置解决频率不同的方式，归纳起来主要有:旋转变流机组稳频型、行星齿轮传动型液力传动型以及晶闸管(可控硅)整流-逆变器型。
船用主机轴带稳频发电机简介
船用主机轴带稳频发电机简介1.主机轴带稳频发电机的应用船舶在选用主柴油机时，要考虑海况，船况，柴油机安全等功率储备。
该储备须达到额定功率的10%～15%。
如果船舶航行于平静的海面，并且船舶出厂不久或坞修之后，这时海况及船况良好，主柴油机就有较大的功率储备没有得到充分利用，另外，主柴油机大都在部分负荷下运行，而在低于75%～85%额定功率的低负荷下运行时，其经济性将下降，如果利用轴带发电机，可以使主机长时间在较高负荷下运行，从而具有良好的经济性。
对于货船，一般来说其电站功率为主机额定功率的5%左右。
轴带发电机完全能满足船舶正常航行的电力需要。
主机轴带发电机因其良好的经济性而得到广泛应用。
2.采用主机轴带稳频发电机的优越性降低主机燃油消耗，提高综合经济性主机配备轴带发电机后，可以长期在较高负荷下运行，油耗率的依降低。
另外，主机效率一般比辅助柴油机要高，而且主柴油机一般燃用劣质燃油，从而进一步降低了燃料费用，提高了综合经济性。
利于能量综合利用主机配备轴带发电机，船舶正常航行时由轴带发电机供电，不必使用辅助柴油机，因此可以省去副机动力系统的功耗，而主机辅助系统功耗基本不变，目前，船舶副机的排烟余热一般没有得到利用，而四冲程的辅助柴油机较二冲程的主柴油机排烟温度高，因此浪费了大量排气余热。
如果设置主机轴带发电机，辅助柴油机因运行时间少，其排气余热浪费减少，而主机的排气余热可以得到更为有效的利用。
减少润滑油消耗及副机维修保养费用船舶正常航行时，由主机轴带发电机供电，于是辅助柴油机运行时间大大缩短，其滑油耗量减少，磨损减少，运行维护费用因此降低。
改善工作条件机舱噪声可以减轻，从而改善工作条件。
3.轴带稳频发电机特点WP-H系列船用稳频轴带发电机是本厂自主研发的新一代节能新产品，具有核心知识产权，国家专利。
是利用船舶航行主机动力附轴带动的轴带发电机，具有输出频率及电压稳定可靠的特点，其节能效果特别显著。
在船舶主机不稳定转速（从怠速至高速）的动力输入到稳频发电机上，给船舶提供各项性能可靠的优质电源。
第44讲轴带发电机及运行要求
用这种主机驱动发电机，跟一般柴油发电机一样， 发出的电能直接向电网供电。不同的是，原动机 （主机）比发电机大得多（5～10倍），在发电 机的整个负载范围内，频率（转速）不随负载的 变化而变化，这个概念对以后讨论并联运行很重 要。
图11-1 直接供电系统原理
• 具有转速补偿的二次设备有电磁滑差联轴节
系统、行星齿轮传动系统、可控液压发动机
系统和电动机—发电机系统等。多数系统都
已淘汰。目前国外采用可控液压发动机系统。
• 具有频率补偿的二次设备主要是带晶闸
管逆变器的轴带发电机系统。轴带发电机发 出的电能需要通过二次设备转换才能供电。 我们把主机轴带的一次设备（机械装置或发 电机）与二次转换设备组成的发电系统称为 轴带发电机系统，简称轴带发电机系统。
• 直接供电的系统原理如图11-1所示。主机
的转速较低，一般都是通过增速齿轮驱动 发电机。
• 发电机与主机的驱动有采用固定连接的，
即只要主机运转发电机就运转；也有采用 离合器连接的，合上离合器发电机才能被 驱动。较多的是采用固定连接。
• 二、间接供电
• 船舶采用定距桨，主机转速按航行或作业的
需要随时会变化。轴带发电机的频率将随转速的 变化而变化，发出的这种电能是无法直接供给电 网使用的，必须通过中间环节把变化的频率变换 成稳定频率才能使用。因此，定距桨轴带发电机 的核心问题是解决频率的稳定。
• 首先要明确，由主机轴带的不一定是旋转发电机，
可以是其他机械。如果是旋转发电机，交流或直 流都可以，但现在直流很少使用。把主机直接带 动的发电机或其他机械称为一次设备。这样就把 用来转换的中间设备称为二次设备。
• 如果通过二次设备能得到稳定的转速，就可以驱
船舶轴带发电机培训材料
船舶轴带发电机选型
03
与配置
选型依据及参数
船舶主柴油机参数
根据船舶主柴油机的功率、转速等参数，选择匹配的轴带发电机。
船舶电力负荷需求
分析船舶的电力负荷需求，包括航行、停泊、作业等不同工况下的 负荷变化，以确定轴带发电机的功率范围。
轴带发电机类型
根据船舶的推进方式、轴系布置等条件，选择适合的轴带发电机类 型，如永磁式、异步式等。
冷却系统
用于降低发电机运行时的温度，保证发电机的正常工作。
工作原理及过程
励磁过程
通过励磁系统向转子励磁绕组提 供直流电，建立磁场。
切割磁力线
当转子在定子内旋转时，其励磁绕 组产生的磁场与定子绕组中的导体 切割磁力线，从而在定子绕组中产 生感应电动势。
电能输出
感应电动势经定子绕组的接线端子 引出，通过电缆和开关等设备输送 到船舶电网，为船舶提供电能。
船舶轴带发电机培训材 料
目录
• 船舶轴带发电机概述 • 船舶轴带发电机结构与工作原理 • 船舶轴带发电机选型与配置 • 船舶轴带发电机运行与维护 • 船舶轴带发电机性能评价与指标 • 船舶轴带发电机市场前景与发展趋势
船舶轴带发电机概述
01
定义与原理
定义
船舶轴带发电机，简称轴发，是 一种利用船舶主机动力驱动发电 机发电的装置。
速等功能，确保电力系统的稳定运行。
选型与配置案例分析
1 2
某型船舶轴带发电机选型案例
分析某型船舶的推进方式、主柴油机参数和电力 负荷需求，选择合适的轴带发电机型号和功率范 围。
某型船舶轴带发电机配置案例
介绍某型船舶的轴带发电机配置方案，包括并联 运行设计、能源管理策略和控制系统设计等。
第10节船舶轴带发电机
2）频率补偿型S／C系统 这种系统中，采用机械或电气的控制手段使船舶电网 的频率保持轴带发电机装置组成的(CPP+S／c)属于这种 系统。
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船舶电气设备及系统
2018/10/27
3）变距桨和轴带发电机装置组成(CPP+S／G) 该系统中，主机和轴带发电机之间装有减速齿轮装置。 船速取决于变距桨的螺距大小，主机转速及轴带发电机 的频率大致恒定。在CPP+S／G系统中，只在切换发电机 时，才可以和其它发电机并联运行，因为长时间并联运 行是非常困难的。 4）变距桨船舶轴带发电机装置的工作原理 由于变距桨船舶采用的主机都为定速定向型，在正 常航行时主机的转速维持在一个速度上(额定转速)，而 且主机的转向是一定的，不需要换向，航速是靠调节桨 叶的角度实现的，所以这类船舶大都采用轴带发电机不 需加恒频装置。轴带发电机与主机轴之间是靠机械传动 装置(减速齿轮箱)联在一个系统中，因此整个系统的组 成比较简单，其工作原理与系泊(辅助)发电机的工作原 理大致相同。
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轴带发电机系统也存在一些缺点： • 船舶在港作业时，不能用轴带发电机供电，仍需要辅助 柴油发动机组供电。 • 对于交流电制的船舶，若非恒定转速的主机，则必须采 取特殊措施，保证电网的频率的恒定，故使整个系统变得 较为复杂。 • 一次投资(即造船成本)较大，虽然可以从营运成本降低的 好处中得到补偿，但是这个补偿是和轴带发电机的功率有 关(功率越大越好)，还与时间的利用率(即船舶在一年中航 行的时间)有关。
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轴带发电机变频器介绍
科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·64·2019年第01期文章编号：2095－6835（2019）01－0064－02轴带发电机变频器介绍王进（泰州口岸船舶有限公司技术部，江苏泰州225321）摘要：在船舶运营过程中，燃油费用占船舶管理成本的比例较大，为了降低运营成本，同时，随着全球绿色船舶、智能船舶的推广，更多的船舶尝试通过选择安装轴带发电机及变频器，从而充分利用船舶主机所储备的冗余功率实现节能和节约目的，使主机既能正常运行，又能带动轴带发电机发电以满足船舶正常航行的电力需要，提高船舶整体运行的经济性，并可大大降低发电噪声，改善机舱环境。
而轴带发电机变频器的使用，将使轴带发电机的使用效益最大化，相比于传统解决方案具有不可替代的作用。
从几个方面介绍了轴带发电机变频器，从而对轴带发电机变频器有更深的认识。
关键词：远洋船舶；轴带发电机；变频器；船用电站中图分类号：TM31文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2019.01.0641轴带发电机变频器的性能特点1.1方案对比目前采用的轴带发电机，根据螺旋桨的形式大致可以分成以下两种类型[1]。
一类为变距桨船舶的轴带发电机，它通过变距桨调节的方式使主机转速和转向不变，因此可以采用一般的三相交流同步发电机组。
另一类为定距桨船舶的轴带发电机，其主机转速是变化的，经常采用的是带转速补偿装置或频率补偿装置的船用交流发电机组。
这类轴带系统具体也分为两种不同的结构类型：①采用齿轮箱等机械装置提供稳定转速的永磁同步轴带发电机系统；②通过采用变频器调节补偿得到恒频稳压交流电。
在传统的定速轴带发电机系统中，轴带发电机由船舶的主机驱动，而主机同时也负责驱动船舶的螺旋桨。
在这种解决方案中，船舶电网频率与螺旋桨的转速密切相关。
转速的任何变化都会对电网频率产生直接影响。
因此，推进力和船速只能通过控制螺旋桨螺距，这会导致主机承受非期望负荷，不仅降低了效率，而且增加了二氧化碳排放量。
轴带发电装置的工作原理
轴带发电机系统基本工作原理系统为例来分析轴带发电机的基本工作原理。
轴带发电机SG是低频无刷同步发电机，发出非恒定频率的交流电，经品闸管整流器2变成直流电，再经晶闸管逆变器4将直流电变成标准频率的交流电，与调相机SC并联向电网供电。
轴带发电机SG只向电网提供负载所需要的有功功率，而调相机SC向电网输出负载所需要的无功功率。
调相机在系统开始启动时它是靠同轴的异步电动机拖动，是作为同步发电机运行，在自动调压器(AVR)的作用下建立起正常频率的额定电压。
系统的电压和频率就取决于调相机的电压和频率，以调相机的频率控制触发逆变器，在控制器8的作用下，当轴带发电机的逆变器已输出与调相机相同的电压和频率时，调相机的异步电动机将被自动从辅助发电机电网上断开，而此时补偿机(调相机)则由逆变器输入功率继续保持与逆变器并联运行。
这时调相机就相当于两台并联运行同步发电机中的一台原动机失去动力的同步发电机，是处于逆功率下的电动机运行状态如果轴带发电机系统与辅助发电机并车后是独立运行供电(辅助发电机被解列)，则由轴带发电机的逆变器向电网负载输出有功功率，由调相机向负载输出无功功率，这就类似于两台同样的柴油发电机并联时，将有功功率全部转移给一台发电机，并通过调节励磁电流将全部无功功率转移给另一台发电机的供电情况。
由于逆变器将直流变成交流是靠晶闸管的开关作用完成的，逆变器输出的交流电压和电流每半波都是同时导通和断开，没有落后电流的通路，所以电压和电流同相位，只输出有功功率。
系统频率的调节:改变轴带发电机的励磁电流来实现系统频率的调节，增加励磁电流，轴带发电机的电压升高，逆变器的输人电压升高和输出功率增加，因电网负载一定，故使调相机的输人功率增加、转速增加，频率上升。
系统有功负载平衡的调节:当电网负载的有功功率增加时，首先是引起调相机有功电流的增加,使其转速和频率下降，也即靠调相机动能的减少暂时提供有功功率，但与此同时，频率控制器根据频率的变化增加发电机的励磁电流(而不是直接控制主机油门)，使逆变器输出的有功功率增加来与电网负载的有功功率平衡，并恢复额定频率。
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轴带稳频发电机简介
1.主机轴带稳频发电机的应用
船舶在选用主柴油机时，要考虑海况，船况，柴油机安全等功率储备。
该储备须达到额定功率的10%～15%。
如果船舶航行于平静的海面，并且船舶出厂不久或坞修之后，这时海况及船况良好，主柴油机就有较大的功率储备没有得到充分利用，另外，主柴油机大都在部分负荷下运行，而在低于75%～85%额定功率的低负荷下运行时，其经济性将下降，如果利用轴带发电机，可以使主机长时间在较高负荷下运行，从而具有良好的经济性。
对于货船，一般来说其电站功率为主机额定功率的5%左右。
轴带发电机完全能满足船舶正常航行的电力需要。
主机轴带发电机因其良好的经济性而得到广泛应用。
2.采用主机轴带稳频发电机的优越性
降低主机燃油消耗，提高综合经济性
主机配备轴带发电机后，可以长期在较高负荷下运行，油耗率的依降低。
另外，主机效率一般比辅助柴油机要高，而且主柴油机一般燃用劣质燃油，从而进一步降低了燃料费用，提高了综合经济性。
利于能量综合利用
主机配备轴带发电机，船舶正常航行时由轴带发电机供电，不必使用辅助柴油机，因此可以省去副机动力系统的功耗，而主机辅助系统功耗基本不变，目前，船舶副机的排烟余热一般没有得
到利用，而四冲程的辅助柴油机较二冲程的主柴油机排烟温度高，因此浪费了大量排气余热。
如果设置主机轴带发电机，辅助柴油机因运行时间少，其排气余热浪费减少，而主机的排气余热可以得到更为有效的利用。
减少润滑油消耗及副机维修保养费用
船舶正常航行时，由主机轴带发电机供电，于是辅助柴油机运行时间大大缩短，其滑油耗量减少，磨损减少，运行维护费用因此降低。
改善工作条件
机舱噪声可以减轻，从而改善工作条件。
3.轴带稳频发电机特点
WP-H系列船用稳频轴带发电机是本厂自主研发的新一代节能新产品，具有核心知识产权，国家专利。
是利用船舶航行主机动力附轴带动的轴带发电机，具有输出频率及电压稳定可靠的特点，其节能效果特别显著。
在船舶主机不稳定转速（从怠速至高速）的动力输入到稳频发电机上，给船舶提供各项性能可靠的优质电源。
WP-H系列船用稳频发电机主要适用于运输船舶、工程船舶、渔业船舶等，当主动力转速通过增速离合器输入转速在900-2300r/min范围内变化时，发电机的输出频率始终稳定值为50±1HZ,输出电压始终稳定为400V±1%，目前生产的功率范围为：15KW-120KW.
WP-H系列船用稳频发电机具有结构设计先进、性能优良、质量可靠、运行稳定等特点，产品符合GB12975-91《船用同步发电机通用
技术条件》及《钢质海船入级与建造规范》，并符合中国船级社2006年颁布的《国内海船建造规范》第4篇第2章中关于推进装置驱动发电机（如轴带发电机）的有关标准条款规定（4-16页）。