多功能的船舶直流組網電力推進系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種多功能的船舶直流組網電力推進系統，解決了船舶甲板機械設備的供電電源占用空間大和電源調制困難的問題。第一柴油機發電機組、第二柴油機發電機組（3）通過整流器與公共直流母線（5）連接，在公共直流母線（5）上分別連接有主推進電機逆變器（6）和側推進電機逆變器（9），在主推進電機逆變器（6）上連接有主推動電機（7），在主推動電機（7）上連接有主推進器（8），在側推進電機逆變器（9）上連接有側推動電機（10），在側推動電機（10）上連接有側推進器（11）；在公共直流母線（5）上連接有直流逆變器（15），直流逆變器（15）與甲板機械（16）連接。能為甲板機械提供方便調節的電源，以滿足其供電要求。

【技術實現步驟摘要】
多功能的船舶直流組網電力推進系統
本專利技術涉及一種應用于船舶的電氣系統，特別涉及一種基于船舶直流組網技術并應用于具備大量甲板機械負載的船舶電氣系統。
技術介紹
在工程船舶及一些特種船舶中，推進系統一般是采用柴油機作為原動機，柴油機直接驅動船舶推進器推動船舶運行的，其推進系統是由柴油機、減速器和推進器組成。柴油機的主軸與推進器軸是直接連接在一起的，存在軸系占用空間大，振動噪音強的問題。特別是當船舶負載發生較大變化時，柴油機不能迅速跟隨變化，造成柴油機運行工況差，耗油量高的缺陷。這種方案的最大優勢是設備成本比較低廉。為了節省船舶軸系布置空間，提高船舶電氣驅動響應速度和可操控性，開發出了船舶交流組網電力推進系統，即柴油機帶動同步發電機發電，產生的恒頻恒壓交流電通過交流配電盤進行交流組網，交流組網后的交流電壓在經過交-直-交變頻器后，驅動船舶推進電動機工作，推進電動機在驅動船舶推進器推動船舶運行。當船舶負載發生變化時，由于同步發電機具有輸出同頻同壓恒定交流電壓的特點，只能通過切斷或增加同步發電機的方式，來適應負載功率的變化，由于這種切換方式是非線性的，會造成運行的柴油機不能運行在最佳的功率效率點上，存在燃油使用率極其低下的問題。此外，交流組網推進系統的交流配電盤兩側的控制系統是單獨設計控制的，存在柴油發電機組的控制與推動系統協的控制割裂，整個系統的集成性較差，設備占地空間大，設備價格高。隨著對船舶海上施工作業水平要求的提高，挖泥疏浚船、捕魚船，救撈船等海上施工作業的工程船舶開始大量使用，各種甲板機械也逐步從普通的恒速運行要求，開始過渡到具有調速的要求。船舶甲板機械與船舶電站緊密聯系，甲板機械的起動、制動和調速都需要單獨的電源進行供電和調制，存在控制設備復雜，占用空間大和電源調制困難的問題。
技術實現思路
本專利技術提供了一種多功能的船舶直流組網電力推進系統，解決了船舶甲板機械設備的供電電源占用空間大和電源調制困難的問題。本專利技術是通過以下技術方案解決以上技術問題的：本專利技術的總體構思是：采用公共直流母線系統進行組網，柴油機帶動異步發電機發電，產生的交流電通過交-直整流電路后與公共直流母線連接，船舶主推動電機通過逆變器與公共直流母線連接，船舶側推動電機通過另一個逆變器與公共直流母線連接，實現了船舶負載發生變化時，可線性調整異步發電機的發電功率，使柴油機能工作在最佳的燃油功耗的狀態下，并使船舶電網能工作在正常的工作電壓下，提高了柴油機的燃燒效率，提高了發電和推動兩個環節的集成性和協調性。將船舶直流母線提供的恒頻恒壓的直流電源直接進行逆變轉換成頻率和電壓可調的交流輸出，為甲板機械提供可調節的電源，使其正常工作。一種多功能的船舶直流組網電力推進系統，包括第一柴油機發電機組和第二柴油機發電機組，第一柴油機發電機組通過第一整流器與公共直流母線連接，第二柴油機發電機組通過第二整流器與公共直流母線連接在一起，在公共直流母線上分別連接有主推進電機逆變器和側推進電機逆變器，主推進電機逆變器上連接有主推動電機，在主推動電機上連接有主推進器，側推進電機逆變器連接有側推動電機，在側推動電機上連接有側推進器；在公共直流母線上連接有直流逆變器，直流逆變器與甲板機械連接。在公共直流母線上還連接有船舶日用電源逆變器，船舶日用電源逆變器通過變壓器與船舶日用負載連接。本專利技術具有較高的集成度，較低的成本，設備數量少，占地面積及重量低，當負載發生變化時，可以靈活的組合柴油發電機組，使各柴油發電機組均工作在最佳的功率效率點，降低柴油發電機組的耗油量，能為甲板機械提供方便調節的電源，以滿足其供電要求。附圖說明圖1是本專利技術的結構示意圖。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術做進一步說明。一種多功能的船舶直流組網電力推進系統，包括第一柴油機發電機組1和第二柴油機發電機組3，第一柴油機發電機組1通過第一整流器2與公共直流母線5連接，第二柴油機發電機組3通過第二整流器4與公共直流母線5連接在一起，在公共直流母線5上分別連接有主推進電機逆變器6和側推進電機逆變器9，主推進電機逆變器6上連接有主推動電機7，在主推動電機7上連接有主推進器8，側推進電機逆變器9連接有側推動電機10，在側推動電機10上連接有側推進器11；在公共直流母線5上連接有直流逆變器15，直流逆變器15與甲板機械16連接。在公共直流母線5上還連接有船舶日用電源逆變器12，船舶日用電源逆變器12通過變壓器13與船舶日用負載14連接。船舶的第一柴油機發電機組1和第二柴油機發電機組3是由柴油機和發電機構成的，產生的是恒頻恒壓的交流電，需要經過第一整流器2和第二整流器4將交流電轉換成直流電匯集到船舶的直流母線5上，直流母線5的電流要給船舶主推進器8、船舶側推進器11以及船舶日用負載14進行供電，而船舶的負載均需要穩定、恒頻的交流輸出，因此直流母線5的直流電壓要先經過主推進電機逆變器6、側推進電機逆變器9以及船舶日用電源逆變器12進行直流-交流的轉換，再給主推動電機7、側推動電機10和日用負載變壓器13進行供電。船舶直流母線5輸出的恒頻恒壓的直流電經過直流逆變器15為甲板機械16穩定可調節的交流電。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多功能的船舶直流組網電力推進系統，包括第一柴油機發電機組（1）和第二柴油機發電機組（3），其特征在于，第一柴油機發電機組（1）是通過第一整流器（2）與公共直流母線（5）連接在一起的，第二柴油機發電機組（3）是通過第二整流器（4）與公共直流母線（5）連接在一起的，在公共直流母線（5）上分別連接有主推進電機逆變器（6）和側推進電機逆變器（9），在主推進電機逆變器（6）上連接有主推動電機（7），在主推動電機（7）上連接有主推進器（8），在側推進電機逆變器（9）上連接有側推動電機（10），在側推動電機（10）上連接有側推進器（11）；在公共直流母線（5）上連接有直流逆變器（15），直流逆變器（15）是與甲板機械（16）連接在一起的。

【技術特征摘要】
1.一種多功能的船舶直流組網電力推進系統，包括第一柴油機發電機組（1）和第二柴油機發電機組（3），其特征在于，第一柴油機發電機組（1）是通過第一整流器（2）與公共直流母線（5）連接在一起的，第二柴油機發電機組（3）是通過第二整流器（4）與公共直流母線（5）連接在一起的，在公共直流母線（5）上分別連接有主推進電機逆變器（6）和側推進電機逆變器（9），在主推進電機逆變器（6）上連接有主推動電機（7），在主推動電機（7）上連接有...

【專利技術屬性】
技術研發人員：烏云翔，邵詩逸，王德應，常國梅，王曉梅，武治江，徐國林，
申請(專利權)人：山西汾西重工有限責任公司，北京賽思億電氣科技有限公司，
類型：新型
國別省市：山西,14