一種定距槳船舶主推進柴油機軸帶發(fā)電機裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及到一種定距槳船舶主推進柴油機軸帶發(fā)電機裝置，由多級同步發(fā)電機、升壓整流電路、直流母線儲能電容、逆變電路、正弦波濾波器、處理器a、處理器b組成；多級同步發(fā)電機的輸出連接至升壓整流電路，升壓整流電路輸出連接至直流母線儲能電容，直流母線儲能電容與逆變電路連接，逆變電路連接至正弦波濾波器；所述的升壓整流電路還與處理器a連接，所述的逆變電路還與處理器b連接。本實用新型的有益效果為節(jié)省燃油，提高船舶運營效益。徹底解決了船舶動力負載隨主機轉速變化而變化的缺點，轉速恒定，使用壽命長，效能恒定。
【專利說明】一種定距槳船舶主推進柴油機軸帶發(fā)電機裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于船舶軸帶發(fā)電裝置，尤其涉及一種定距槳船舶主推進柴油機軸帶發(fā)電機裝置。

【背景技術】
[0002]隨著現代工業(yè)的爆炸式發(fā)展，全球對能源的需求日益加大，而不可再生的能源正在枯竭，節(jié)能降耗是現在各個國家所面臨的共同主題。在船舶航運費用中，燃料費占(50-60)%;因此，合理利用能源，降低燃油消耗量，對于提高船舶的經濟效益有巨大的意義。對船舶運輸中的節(jié)能來說，其包括船舶電站的節(jié)能和船舶用電負載的節(jié)能，在當前是以船舶電站的節(jié)能為主要研究方向。軸帶發(fā)電機是船舶電站節(jié)能的最好途徑。
[0003]根據船舶的推進形式，軸帶發(fā)電機可分為變距漿軸發(fā)和定距漿軸發(fā)兩種形式。變距漿船舶因主機轉速恒定，因此軸帶發(fā)電是標配，也為普通的同步發(fā)電機電機。變距漿機械結構復雜，造價偏高，在實際船舶當中占的比例較少。定距漿占的比例在95%以上，然而定距漿的軸帶發(fā)電機由于主機轉速根據航速的要求不斷改變，使用的普通的同步發(fā)電機不能保證發(fā)電的電壓和頻率的穩(wěn)定，因此解決定距漿軸帶發(fā)電機恒頻恒壓技術是定距漿軸帶發(fā)電機的關鍵。
實用新型內容
[0004]本實用新型提供了一種定距槳船舶主推進柴油機軸帶發(fā)電機裝置，在船舶主機由怠速至額定轉速的變化范圍內，為船舶提供滿足船舶入級規(guī)范的電力供應。
[0005]為實現以上目的，采用以下技術方案:一種定距槳船舶主推進柴油機軸帶發(fā)電機裝置，由多級同步發(fā)電機、升壓整流電路、直流母線儲能電容、逆變電路、正弦波濾波器、處理器a、處理器b組成成；多級同步發(fā)電機的輸出連接至升壓整流電路，升壓整流電路輸出連接至直流母線儲能電容，直流母線儲能電容與逆變電路連接，逆變電路連接至正弦波濾波器；所述的升壓整流電路還與處理器a連接，所述的逆變電路還與處理器b連接。
[0006]所述的多級同步發(fā)電機永磁多級同步無刷發(fā)電機，極對數最少為6對。
[0007]所述的升壓整流電路的主回路拓撲結構為6極三相boost升壓型PFC，功率因數接近于1，采用二倍壓結構空間電壓矢量算法。
[0008]所述的逆變電路為電壓型拓撲結構，采用spwm正弦調制驅動。
[0009]所述的處理器a內具有FPC-DSPl有源整流算法。
[0010]所述的處理器b內具有標準spwm空間矢量正弦調制逆變控制算法。
[0011]船舶主機的自由端通過彈性聯軸器連接普通多級同步發(fā)電機，多級同步發(fā)電機在船舶主機的驅動旋轉下發(fā)出電壓和頻率都可變化的三相交流電，多級同步發(fā)電機的輸出連接至升壓整流電路，升壓整流電路在處理器a的控制下將多級同步發(fā)電機發(fā)出的電壓和頻率可變的三相交流電高功率因數整流為600V的穩(wěn)定直流電壓，三相交流電高功率因數的輸出連接至直流母線儲能電容，直流母線儲能電容將電能存儲和穩(wěn)定直流母線電壓為逆變電路提供穩(wěn)定的電壓，逆變電路在處理器b的控制下把穩(wěn)定的直流電轉換成頻率和電壓都可控的三相交流電，此三相交流電為SPWM正弦調制，直流母線儲能電容輸出的含有諧波正弦交流電通過正弦波濾波器濾除載波得到純凈的三相交流電為整個船舶提供電源。
[0012]本實用新型優(yōu)點:節(jié)省燃油，提高船舶運營效益。徹底解決了船舶動力負載隨主機轉速變化而變化的缺點，轉速恒定，使用壽命長，效能恒定。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型結構原理圖
[0014]圖2為本實用新型的應用結構簡圖
[0015]如圖所示1、多級同步發(fā)電機；2、升壓整流電路；3、直流母線儲能電容；4、逆變電路；5、正弦波濾波器；6、處理器a ;7、處理器b ;8、輸出開關裝置；9、船舶主機。

【具體實施方式】
[0016]下面結合【專利附圖】

【附圖說明】本實用新型，如圖1一2所示:船舶主機(9)的自由端通過彈性聯軸器連接普通多級同步發(fā)電機(1)，多級同步發(fā)電機(I)的輸出連接至升壓整流電路
(2),升壓整流電路(2)輸出連接至直流母線儲能電容(3)，直流母線儲能電容(3)與逆變電路(4)連接，逆變電路(4)連接至正弦波濾波器(5)，正弦波濾波器(5)連接于輸出開關裝置(8);所述的升壓整流電路(2)還與處理器a (6)連接，所述的逆變電路(4)還與處理器b (7)連接。
[0017]多級同步發(fā)電機(I)采用永磁多級同步無刷發(fā)電機，極對數最少為6對；升壓整流電路(2)主回路拓撲結構為6極三相boost升壓型PFC，功率因數接近于1，采用二倍壓結構空間電壓矢量算法；直流母線儲能電容(3)采用的薄膜電容，容量不小于4700vf ;逆變電路(4)采用電壓型拓撲結構，采用spwm正弦調制驅動，具有死區(qū)補償功能和有功功率下垂特性，還具有每周波快速電流限制功能；處理器a (6)具有FPC-DSPl有源整流算法，頻率適應范圍30到60hz，電壓適應范圍260到500V，功率因數0.99 ;處理器b (7)除了具有標準spwm空間矢量正弦調制逆變控制算法外，還具有電量的采集功能，有功功率的下垂分配功能，無功功率的下垂分配功能，自動調頻調載自動電站管理。
[0018]普通軸發(fā)電機的工作轉速范圍為1350-1560R/MIN，而本實用新型的工作轉速為800-2000R/MIN，從這一對比看出該設備的主機轉速范圍非常寬；普通軸發(fā)電機其發(fā)電頻率跟隨波動，變化范圍為45-52HZ，而本設備的輸出頻率恒定為50HZ，非常穩(wěn)定；普通同步軸發(fā)電機不能實現任何轉速下并車，因此船舶在靠離碼頭需要軸發(fā)和其他發(fā)電機轉換供電時能采用瞬間斷電換點，造成負載短時斷電，是風機、水泵、自控系統等產生停止復位，造成主機、增壓器等設備損壞，帶來安全隱患，本實用新型則可以實現在主機的任何轉速下都能和其他發(fā)電機自動并車，負荷轉移，自動解列，實現真正的不間斷供電；根據安裝軸發(fā)的實船報告，一臺300KW的軸發(fā)電機每24小時可為船舶節(jié)油I噸，如果一年時間內船舶的航行時間不小于200天=4800小時，按每噸油3600元，則一年的回報率為72萬，普通軸發(fā)電機使用時間如果為1000小時，則可以省15萬。
【權利要求】
1.一種定距槳船舶主推進柴油機軸帶發(fā)電機裝置，其特征在于，由多級同步發(fā)電機(I)、升壓整流電路(2)、直流母線儲能電容(3)、逆變電路(4)、正弦波濾波器(5)、處理器a(6)、處理器b (7)組成；多級同步發(fā)電機(I)的輸出連接至升壓整流電路(2)，升壓整流電路(2)輸出連接至直流母線儲能電容(3)，直流母線儲能電容(3)與逆變電路(4)連接，逆變電路(4)連接至正弦波濾波器(5);所述的升壓整流電路(2)還與處理器a (6)連接，所述的逆變電路(4)還與處理器b (7)連接。
2.根據權利要求1所述的一種定距槳船舶主推進柴油機軸帶發(fā)電機裝置，其特征在于，所述的多級同步發(fā)電機為永磁多級同步無刷發(fā)電機，極對數最少為6對。
3.根據權利要求1所述的一種定距槳船舶主推進柴油機軸帶發(fā)電機裝置，其特征在于，所述的升壓整流電路的主回路拓撲結構為6極三相boost升壓型PFC，功率因數大于0.99，采用二倍壓結構空間電壓矢量算法。
4.根據權利要求1所述的一種定距槳船舶主推進柴油機軸帶發(fā)電機裝置，其特征在于，所述的逆變電路為電壓型拓撲結構，采用SVPWM正弦調制驅動。
5.根據權利要求1所述的一種定距槳船舶主推進柴油機軸帶發(fā)電機裝置，其特征在于，所述的處理器a內具有FPC-DSPl有源整流算法。
6.根據權利要求1所述的一種定距槳船舶主推進柴油機軸帶發(fā)電機裝置，其特征在于，所述的處理器b內具有標準SVPWM空間矢量正弦調制逆變控制算法。
【文檔編號】H02P9/48GK204046480SQ201420362840
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年7月3日 優(yōu)先權日:2014年7月3日
【發(fā)明者】王玉卓, 蔡立民 申請人:大連威嘉船舶配件有限公司