船用推进电动机的最新进展.

《船用推进电动机的最新进展.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《船用推进电动机的最新进展.（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、-1- 上海海事大学物流工程学院学术讲座 船用推进电动机的最新进展 谢 卫 （电气自动化系） 2013.6.7 -2- 船用推进电动机的最新进展 船用推进电动机的技术要求： （1）高可靠性 （2）容量大 （3）低速转矩大 （4）可控性好 （5）比功率高 （6）高效节能 （7）振动和噪声小 -3- 船用推进电动机的最新进展 -4- 船用推进电动机的最新进展 1. 普通推进电动机 1.1 直流电动机 l 优点 控制简单、调速方便 l 缺点 换向器+电刷（机械磨损） -5- 船用推进电动机的最新进展 用于深潜器的永磁直流推进电动机 额定功率2kW运行方式双向连续 额定电压110V工作水深160m 额

2、定效率8889%最大水深300m 额定转速 1500r/min（减速器）转速容差-0.44.7% 530r/min（动力定位 ） 火花等级1级无火花换向 永磁材料钕铁 硼MTBF5000h 绝缘 等级F级调速方式PWM斩波器 防护型式全干式潜水调速比1:20 *中国船舶重工集团公司第712研究所 -6- 船用推进电动机的最新进展 用于水下机器人的永磁直流推进电动机 功率等级30W、41 W、160 W、500 W、950W（五档） 转速等级 500 r/min、630 r/rnin、1000 r/min、1500 r/min、1800 r/min（五档 ） 燃料电池90V（标称电压 ） 永磁材

3、料钕铁 硼 工作水深300m（充油内压平衡式密封结构） 体积重量110 mm370mm，98% 优选冷却方式水冷总直径2.6m 极数130总长2.6m 频率195Hz轴直径500mm 相数16总重量（估计）39t 盘数4 -16- 2.2 开关磁阻电动机 开关磁阻电动机（Switched Reluctance Motor）简称SR电机，是随着现代 电力电子技术和计算机控制技术的发展而诞生的，具有许多独特的优点，如结 构简单，可靠性高、效率高、起动和调速性能好等。它首先在电动车驱动系统 中得到应用，也是比较理想的中小型船用推进电动机。 船用推进电动机的最新进展 开关磁阻电机驱动系统的基本组成 -

4、17- 船用推进电动机的最新进展 四相8/6极SR电机的典型结构开关磁阻电动机的运行特性 开关磁阻电动机： 步进电动机+闭环控制（双边凸极电机） -18- 2.3 多相交流电动机 l 低压大功率 l 转矩脉动小 l 可靠性较高 l 系统效率高 船用推进电动机的最新进展 多相交流电动机的定子绕组结构 六相双Y移30绕组 十二相四Y移15绕组 -19- 法国Alstom公司2004年研制的由三个独立的五相H桥PWM逆变器供电的 十五相异步电动机变频调速系统，最高效率可达97.1%，20%额定转速时的效 率也有80%，在先进的海军舰船电力推进系统中发挥了重要的作用。 船用推进电动机的最新进展 多相交

5、流变频调速系统的基本组成 -20- 2.4 高温超导电动机 高温超导（High Temperature Superconducting，HTS），实际上只是一 种相对概念，通常是指超导材料的临界温度较高（目前已可达到100K以上）。 高温超导对设备的要求比低温超导简单得多。 船用推进电动机的最新进展 HTS同步电动机结构示意图 半超导 电机 -21- 与传统技术相比，HTS同步电动机的最大优势是没有铁的定子齿部，较大 的气隙允许设计人员对主要的电磁参数（如同步电抗、瞬变电抗和超瞬变电抗 ）进行调整，以获得最大的比功率。 船用推进电动机的最新进展 额定功率5MW 额定相电压2400V 额定相电流715A 额定负载功率因数1 额定转速230r/min 额定频率11.5Hz 直轴同步电抗0.32pu 直轴瞬变电抗0.24 直轴超瞬变电抗0.16 电枢短路时间常数0.069s 直轴超瞬变短路时间常数0.02s 交轴超瞬变短路时间常数0.028s 美国5MW、 230r/min HTS 同步电动机 高温超导电机在任何转速下都能在接 近最大效率下运行，尤其可贵的是在低速 下运行，其效率比普通电机高出许多，而 低速运行又是船舶经常出现的工况，即使 在30%额定航速下，其效率也能超过90% 。 -22- 上海海事大学物流工程学院学术讲座 谢谢各位！