艦船電力推進技術(shù)從誕生到現(xiàn)在已經(jīng)有一百多年的歷史,隨著船舶推進技術(shù)的發(fā)展,電力推進越來越受國內(nèi)外的歡迎,并且日益成為現(xiàn)在船舶的主流推進方式。隨著電腦的應(yīng)用、電力電子技術(shù)的成熟,,船舶電力推進采用越來越多電力電子等非線性裝置,這使得船舶電力系統(tǒng)諧波污染越來越嚴重,其中的整流裝置是船舶電力系統(tǒng)諧波的主要來源。然而船舶空間有限,不能采取傳統(tǒng)的LC無源濾波技術(shù),從經(jīng)濟上來看,也不能采用有源濾波。為解決上述問題,首先闡述了本課題提出的非正交解耦理論,并利用非正交解耦理論提出了一種將無源濾波裝置中的電抗器集成到整流變壓器的方案。本文研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面:首先,介紹了整流系統(tǒng)濾波方式的分類以及各自的特點。并介紹了空心電抗器的結(jié)構(gòu)特點及分類。其次,根據(jù)船舶整流系統(tǒng)的現(xiàn)況,詳細闡述了本課題提出的非正交解耦理論,并在理論和實驗上證明了該理論的正確性。根據(jù)該理論提出了一種將無源濾波裝置中的電抗器集成到整流變壓器的繞組空間排布方案。并設(shè)計和制造了一臺集成濾波電感整流變壓器,詳細述說了變壓器的制造工藝。再次,簡要介紹了電磁理論和Maxwell方程、有限元分析技術(shù);詳細分析了有限元能量法求解集成電抗器電感的理論;并以樣機為例,用有限元能量法求解其電感值,通過與實際電感值對比,驗證了有限元能量法求解集成電抗器電感的可行性。然后根據(jù)某船舶整流系統(tǒng)的現(xiàn)況詳細給出了無源濾波的優(yōu)化方案,并提出了集成濾波電感整流變壓器的數(shù)學(xué)計算模型,建立了集成濾波電感整流變壓器的Simulink模型,并對整個船舶整流系統(tǒng)進行了仿真分析,與實驗數(shù)據(jù)對比驗證了改模型的可行性。綜上所述,將LC無源濾波電抗器集成于整流變壓器的方案是可行的,并且能夠達到減少整流變壓器和濾波系統(tǒng)所占用的空間,具有重要的現(xiàn)實工程意義。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U665.1

【參考文獻】

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本文編號：1457181