福建舰全电推进系统原理
军舰全电推进系统原理
军舰全电推进系统原理随着科技的不断发展，军舰的推进系统也在不断创新和改进。
其中，全电推进系统作为一种新型的推进系统，具有更高的效率和更低的噪音，逐渐成为现代军舰推进系统的首选。
全电推进系统是利用电能直接驱动舰船的推进器，实现舰船的前进和操纵。
它主要由电源系统、电动机、船舶推进器和控制系统等组成。
电源系统是全电推进系统的核心组成部分之一。
它主要负责为电动机提供所需的电能。
电源系统通常由多台发电机组成，这些发电机可以由内燃机、燃气轮机或燃料电池等驱动。
通过这些发电机，电能可以被稳定地输出到电动机上。
电动机是全电推进系统的另一个重要组成部分。
电动机负责将电能转化为机械能，驱动舰船前进。
常用的电动机有直流电动机、交流电动机和永磁同步电动机等。
这些电动机具有高效率、低噪音和可靠性强等优点，能够满足舰船不同速度和操纵要求。
船舶推进器是全电推进系统的核心装置之一。
它负责将电动机输出的机械能转化为推力，推动舰船前进。
船舶推进器的种类繁多，常见的有螺旋桨、水喷射推进器和气浮推进器等。
这些推进器根据舰船的不同要求，可以实现不同的推进效果，如提高速度、增加机动性和减小噪音等。
控制系统是全电推进系统的重要组成部分。
它负责监控和控制全电推进系统的运行。
控制系统可以实现对电源系统、电动机和船舶推进器等的集中控制和管理，保证全电推进系统的安全稳定运行。
同时，控制系统还可以根据舰船的实际需求，实现对船舶速度、航向和操纵等的精确控制和调节。
军舰全电推进系统是一种新型的推进系统，通过电能直接驱动舰船的推进器，实现舰船的前进和操纵。
它由电源系统、电动机、船舶推进器和控制系统等组成，具有高效率、低噪音和可靠性强等优点。
随着科技的不断进步，全电推进系统将会在未来的军舰领域得到更广泛的应用和发展。
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。
船舶电力推进原理及系统组成
船舶电力推进原理及系统组成付品森【摘要】船舶电力推进是船舶市场一个方兴未艾的话题。
通过对电力推进各个组成环节的介绍，深入技术细节，由一般原理分析出电力推进系统的特点，并与主柴油机推进系统进行比较，得出2种推进方式的优缺点，对造船厂、船东、设计人员进行船舶推进系统选型时具有借鉴作用。
【期刊名称】《江苏船舶》【年(卷),期】2012(000)006【总页数】6页(P29-34)【关键词】螺旋桨;电力推进;效率;操纵性能【作者】付品森【作者单位】上海博格推进器国际贸易有限公司,上海200035【正文语种】中文【中图分类】U664.319世纪40年代俄国科学家用蓄电池和直流电机在一条小船上做了电力推进的试验，船舶电力推进系统从概念形成至今已经有170余年的历史。
其后到20世纪80年代，电动机由于受到调速技术限制，船舶电力推进技术发展一直缓慢。
船舶电力推进一般采用直流电机推进。
直流电机电压低，电流大，尺寸大，重量大，效率低，同时电流电机需要电刷换向，元件多，维护成本高，这些技术因素一直制约着电力推进的广泛应用。
到20世纪70年代，高频开关电子元器件的发展推动了变频技术的进步，电力电子技术的兴起给船舶电力推进技术的发展带来了新的契机。
船舶电力推进在民船上取得了突破性进展。
到20世纪末，新造民船已有30%采用电力推进。
到21世纪，每年的市场有近10%的增长。
交流电力推进的一个核心的问题就是采用何种类型的调速系统。
变频器从20世纪60年代开始，相继发展了电压源型、电流源型、脉宽调制型等各种变频器。
目前使用的交流变频器可分为间接变频(交-直-交变频)以及直接变频(交-交变频)2大类。
前者是目前变频器的主流，可用于各种功率的各种机械，适用于与异步电动机组成调速系统;后者则可用于5 000 kW以上的特大功率及低速驱动的情况，适用于与同步电动机组成调速系统。
从我国船舶设计制造的现状来看，采用电力推进的功率规模一般在5 000 kW以下，所以间接变频系统是当前电力推进所采用的主要形式。
全电推进动力系统简介
全电推进动力系统简介何为全电推进动力系统？水面舰艇的动力系统分为全燃动力、全柴动力、柴电联合以及蒸汽轮机驱动等多种方式，而能够代表目前最先进常规动力系统的当属全电推进系统。
当前一些先进的水面舰艇如45型驱逐舰以及DDG1000“朱姆沃尔特”级驱逐舰等都采用了全电推进动力系统，可以说全电推进动力系统将成为未来舰艇的主流动力系统。
那么，何为全电推进动力系统呢？全电推进的全称为综合全电力推进系统，这种系统将舰艇的柴油机、燃气轮机等原动力装置所做的功全部用于发电，整艘舰艇所需的电力供应如常规用电、大功率相控阵雷达用电、高能武器用电乃至于推进系统用电等全部来源于全电推进系统发出的电能，而全电推进系统本身又分为发电、输配电、动力电源等多个子系统。
全电推进的优势有哪些？首先，全电推进系统的整合性比较强，以往的舰艇动力系统和电力系统是两个相对独立的系统，动力系统主要来自于蒸汽轮机、燃气轮机所做的功，而电力系统作为辅助性系统，与舰艇的推进本身没有直接的关系。
舰艇采用全电系统后，把舰艇所需的全部能源整合到了一个电网上面，这样的优点是减少了舰艇的子系统数量，简化了舰艇实际使用中的操作复杂程度。
其次，全电推进系统可为舰艇的一些特殊单元提供充足的电力保证。
当前的先进防空驱逐舰都装备有大型相控阵雷达，但这种雷达对开机时间有严格的要求，其中一个原因就是大型相控阵雷达的耗电量巨大，若长时间开机，以往的舰艇电力系统难以长时间输出充足的电力供应，而采用全电推进系统后，舰艇上耗电量大的单元将得到更为充足的电力保障！055驱逐舰会不会使用全电推进？若使用会带来哪些方面性能的提升？首批8艘055驱逐舰并未采用全电推进系统，而是使用了四台QC280燃气轮机。
虽然055的下水与国产全电推进系统的曝光几乎处于同一时间，但一艘舰艇的设计建造过程漫长，作为舰艇最重要的单元之一，动力系统若想改变几乎需要将整个舰艇的设计推倒重来，在055设计之初，我们的全电系统也刚刚起步，等全电推进系统趋于成熟的时候055已经开建，因此首批055驱逐舰没来得及采用这一系统。
福建舰全电推进系统原理(一)
福建舰全电推进系统原理(一)福建舰全电推进系统福建舰是中国海军第一艘使用全电力的推进系统的舰艇。
下面将从浅入深解释全电推进系统的原理。
全电推进系统是什么？全电推进系统是一种使用电力将船体推进的能源系统，完全取消了传统燃料推进系统中使用的发动机、传动系统等部件。
全电推进系统原理在全电推进系统中，电能存储在多个电池组中，通过电线连接到船体各个电动机，由电动机产生推进力，推动船体前进。
优点相对于传统燃料推进系统，全电推进系统具有以下优点：•环保：不会产生尾气和污染物•高效：电动机效率高，发热少，能量损失小•安静：电动机运转时噪音低，航行时可避免风浪声和机械震动•灵活：具有多档位调整推进力的能力，可以匹配不同的航行速度和航行状态福建舰的全电推进系统福建舰使用的是一种名为“魔法方盒”的全电推进系统，能够更好地适应不同的航行状态，并为舰艇提供更大的灵活性。
该系统不仅包括电动机和电池组，还包括计算机控制系统、变频器和船首尾水平推进器。
结论全电推进系统是一种环保、高效、安静和灵活的能源系统。
福建舰使用的全电推进系统在提高舰艇灵活性的同时，也有望在中国海军的现代化进程中发挥更大的作用。
全电推进系统与传统燃料推进系统的比较全电推进系统相较传统燃料推进系统的优势表明了它在未来的发展中发挥重要作用的前景，下面来对两者进行比较。
动力性能全电推进系统由于电动机运作起来操作灵活方便，推进力大、效率高，而且工作时噪音低，稳定安全，因此在船舶聚集区载客、停泊时，能更好的配合整体工作、造福社会。
传统燃料推进系统在发动机功率不高时，效率较低，而全电推进系统运作时主要使用的就是电池组，效率会提高，且功率的损失会少很多。
超纯空气排放全电推进系统是纯电动的，没有发动机，并且由于是靠电动产生推进力，完全不需要燃料，也就意味着不会产生尾气和污染。
它可作为满足环保要求的一种良好选择，受到环保部门和消费者的青睐。
传统燃料推进系统使用的是燃料，燃烧后会同时产生二氧化碳、一氧化碳等大量有害气体和粉尘，造成空气污染，影响人们的健康。
舰船综合全电力推进系统标准规范分析
． 大 容 量 的 电站 系统 ；分 布 式 环 型母 线 结 构 的配 电 网 ２１ 发 电模 块 水 面舰船 综合全 电力推进 系统 主发 电机组未 来 的 络 ；永 磁 、多样 化 的大功率 推进 电机 ；拓扑结 构优 化
的变 流器 ；采用集 成模 块方 式 的系统 设计 和新 的推 进 发展 方 向是采用 以燃气 轮机为原 动机 的高速发 电机组 ， 特别是采用永 磁和高温超导 的高速发 电机组［ 目前 ， １ １ ， 方 式等 。 发 展综 合全 电力 推进 系统 的主要 目的是 开发 新 的 有关 永磁 和高温 超导 的高速 发 电机 组还处 于实验 室研 推 进 系统 ，将 发 电和 能量管 理系统 一体化 ，采 用最先 究 阶段 ，相关技 术 问题 还有 待进一ｓ ｒ ｃｔ ｏｎＴｅ ｃ
舰船综合全 电力推进 系统标准规 范分 析
张 平’ 陈 ， 涛
（． １海军驻广￣４ ７ １ 厂军事代表室 ，广州 ５０ １ ；２海军驻江南造船有限公 司军事代表室 ，上海 ２０ １ ） ２ １ ５ ． ７ ００ １
摘 要 ：本文首先介绍 了舰船综合全 电力推进技术的主要特点、意义及 国内目前相关标准规范的现状， 然后详细分析 了各分系统现有标准适用性情况，最后提 出了综合全 电力推进技术的标准化 制修订建议。 关 键 词 ：舰船 ； 综合 全 电力 推进； 标 准
Ｋｅ ｒ ： ａｉｅ Ｉ ｔｇ ａｅ ｌｅｅ ｔｉ ｐｏ ｕ ｓ ｎ（Ｆ ） Ｓ ａ ｄ ｒ ｙ ｗｏ ｄｓ Ｍ ｒｎ ； ｎｅ ｒｔｄｆ ｌ ｌｃｒ ｒ ｐ ｌｉ Ｉ ＥＰ ； ｔｎ ａｄ ｕ ｃ ｏ
１ 概 述
综 合全 电力 推进 技术 的特点 主要 包括 ：高 电压 、
及 推进 电机模块【，以下是各模 块相关标准 的适用情况 ２ 】
福建号的电磁弹射系统工作过程解读
福建号的电磁弹射系统工作过程解读电磁弹射系统大体可以分为四个部分：控制系统、电子电力系统、储能系统和直线电机。
控制系统负责对整个流程进行调控，电子电力系统负责电能的发出和使用。
舰船综合电力系统把发电、推进、武器等系统的用电综合起来，统一调配。
储能系统是干嘛用的呢？我们可以想象：为了在一瞬间把飞机弹出去，需要很高的功率。
无论是核动力航母，还是常规动力航母，发电的功率都不够。
所以，在弹射之前，必须先利用电子电力系统把大量的电能储存在储能系统中，等到使用时，再把这些电能一起释放出来。
打一个不太恰当的比方：在马桶上有一个储水箱，上完厕所按一下按钮，储水箱中一下子放出一箱水，才能把马桶冲干净。
如果没有储水箱，直接从水管中放水，那是冲不掉的。
现在比较成熟的储能技术是飞轮储能。
即在弹射前，利用电能把一个数吨重的飞轮旋转起来，让它每分钟达到数千转，电能就变成了飞轮中的动能，这个过程大约需要45秒，储存大约120MJ的能量。
弹射时，利用飞轮的动能迅速发电，在2到3秒的时间内，产生数万千瓦的电功率，把飞机弹射出去。
除了飞轮储能外，还有超级电容等储能方式。
能量从储能系统释放出来后，来到了拉动飞机的直线电机。
直线电机和我们通常使用的电机并没有本质区别，只不过平时的电机是旋转的：通电后转子在定子中旋转。
直线电机相当于把旋转电机剖开，拉直。
通电后，次级（相当于转子）会在初级（相当于定子）轨道上运动。
具体来讲，直线电机又可以分为几种形式。
例如比较简单的导轨式直线电机，与电磁炮的原理相同：在导轨上放一个导电滑块，当导体通电时会产生磁场，磁场又能推动导电滑块运动。
把滑块和飞机轮子相连，飞机就能被弹射出去了。
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。
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福建舰全电推进系统原理
福建舰全电推进系统
福建舰是中国海军一艘052D型导弹驱逐舰，其推进系统采用了全电推
进技术。
下面将从浅入深，逐步解释什么是全电推进系统，以及其原理。
什么是全电推进系统
全电推进系统，又称船用电力推进系统，是基于电力传动技术的船舶
动力装置。
整个系统由发电机、电动机、主控制系统、蓄电池等组成。
设计原理
能源转换
福建舰全电推进系统的能源来自燃气轮机发电机组。
通过燃料燃烧带
动发电机转动，将化学能转换为机械能，再转换为电能输出。
操作原理
福建舰的全电推进系统是由主控制系统控制的。
主控制系统接收操作
员的指令，将电能传输给电动机，电动机带动船舶前进。
优点
全电推进系统与传统的柴油机推进系统相比，具有以下显著优点：
•环保节能：使用天然气等清洁能源作为燃料，减少了对环境的污染，也节约了能源。
•运转平稳：电动机启动平稳，工作过程中没有轰鸣声和震动，更加平稳。
•航行续航能力：通过电池存储能量，福建舰全电推进系统具有较大的续航能力，适用于需要长时间巡航的应用场景。
总结
随着环保意识的提高和电力传动技术的不断进步，全电推进系统逐渐
成为现代船舶动力装置的主流选择。
福建舰的全电推进系统，也是中
国海军现代化建设的一大亮点。
全电推进系统与传统推进系统的对比
传统推进系统
传统的船舶推进系统采用的是柴油机，柴油机将燃料燃烧产生的能量，通过连杆机构转换为轴承上的旋转力矩，再通过推进器将动力传递到
船的外部水体中，从而推动船体前进。
全电推进系统
相反，全电推进系统则是将机械式传动转化为电力传动。
总体来看，
全电推进系统由两个核心组件组成：发电机和电动机。
发电机将柴油
或其他燃料转化为电力，电力再通过电缆输送来给电动机供能，电动
机再将电能转化为机械动力，以使船体前进。
全电推进系统的组成
全电推进系统主要由以下几个部分组成：
发电机
发电机是将燃料转化为电力的核心组件。
发电机采用燃气轮机、柴油
发电机等，其功率大小影响着推进系统的性能。
蓄电池
蓄电池用于储存电能，以在电力短缺或需要瞬间换向时解决暂时的电
力需求。
蓄电池还被排放作为柴油发电机的辅助电源供应电力。
电动机
电动机是全电推进系统的另一个核心组件，也是将电能转化为机械动
力的关键。
电动机通常具有较高的功率、扭矩，是全电推进系统的
“动力心脏”。
控制系统
控制系统用于调节和控制全电推进系统的运行。
任何一个现代的全电
船都有一个智能控制系统，可实时监控电机和发电机的运行状态、功
率等信息，以确保正常运行。
总结
全电推进系统相比传统推进系统在清洁化、效率等方面具有明显优势。
随着技术的发展，船用电力推进系统的技术水平也不断提高，其在未
来的发展前景也非常广阔。