文档介绍：舰船电力推进文献综述
摘要:本文简要介绍了舰船电力推进的历史,以及国内外发展的现状,电力推进在民用和军用中的发展,最后介绍吊舱式推进器的应用以及优缺点。
关键词:电力推进,吊舱式推进器
1引言:
起源于19世纪前期的电力推进, 作为舰船推进技术的一个重要分支, 伴随着电力电子和变频调速理论、技术的重大突破, 自20世纪80年代起进入了快速发展阶段。一般来说, 电力推进是指由舰船自带原动机组(电池、汽轮发电机、柴油发电机、燃气轮机发电机等)产生电能, 再由推进电动机将电能转换为机械能驱动螺旋桨(推进器) 实现舰船机动的一种推进方式。
电力推进从功能上可分为2类: 一是混合电力推进, 即在以大功率机械直接推进为主的动力系统中加入小功率电力推进, 以满足舰船低速巡航时的经济性和低噪声需求; 二是全电力推进, 即在舰船运行的全速范围内完全由电动机驱动螺旋桨(推进器)。
2电力推进的优缺点
与传统推进方式相比, 电力推进系统的优越性主要体现在以下几个方面:
( 1)减少了燃油消耗和维护费用, 船舶的全寿命费用相应大幅度降低, 而且在船舶负荷变化较大时效果更加显著。如动力定位船的控位/机动操纵时间通常很长, 基本和行驶操作时间相当, 这类船舶使用电力推进系统可以大量减少燃油消耗和维护费用;
( 2)不易受到单个故障的影响, 并且可以对原动机(柴油机或燃气轮机)的负荷进行优化;
( 3)为电力推进系统提供电力的高中速柴油机, 其重量小于作为主机的低速机, 设备体积小, 占用的船体空间更少, 从而增加了船舶的有效载荷, 为舰船的总体布置和设计提供了更多的空间;
( 4)通过电缆供电, 系统可以不与原动机布置在一起, 因此电力推进系统的位置选择具有较大的灵活性;
( 5)动态性能好, 使船舶具有良好的灵活性, 大幅提高了舰船的机动性能;
( 6)调速范围宽广, 可以保证船舶在不同工况下的各种船速。
电力推进系统与常规推进装置相比也有其不足之处:
( 1)电力推进系统的价格较传统推进装置更为昂贵, 因而船舶建造的初投资将会增加;
( 2)在原动机与螺旋桨之间增加的电器设备,如发电机、变压器、变频器和电动机等, 加大了船舶满载时的传输损耗;
( 3)大量采用电气设备可能引起一些危害, 如火灾和电网的谐波干扰等;
( 4)由于船舶安装了多种新型设备, 需要制定不同的运行、人员配备及维护策略, 对于操作人员和维护人员具有更高的要求。
3国外舰船电力推进的发展
当前世界各国的电力推进船, 主要采用两种推进方式: 一种是电力推进与其他发动机推进组合的混合推进, 如英国23型护卫舰; 另一种是全电力推进, 即推进电源与船上辅助用电源由船上同一电站供给, 如美国的新型DD21水面舰船和英国的45型驱逐舰都采用这种方式。这两种方式中, 后者居多。近年来, 英国在23型护卫舰采用柴电- 燃气轮机联合推进( CODLAG) 的基础上, 大力研究电力推进应用于大型舰船上。英国劳斯莱司公司与国际研发公司对未来护卫舰和航母推进技术深入研究, 提出护卫舰使用的交直流两种综合电力推进( IFEP)方案和适用于航母的交流推进方案。两方案相比较, 最好采用交流IFEP方案。
( IPS)
综合电力系统这一概念是由美