目前,船舶正在向著集成化、自動(dòng)化、智能化的趨勢(shì)發(fā)展。船舶上配備了越來(lái)越多的電氣設(shè)備,使得船舶電力系統(tǒng)的容量與復(fù)雜程度不斷提高,對(duì)船舶電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的要求也越來(lái)越高。同步發(fā)電機(jī)作為船舶電力系統(tǒng)的重要元件,其穩(wěn)定性對(duì)于整個(gè)船舶電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行有著重要影響。本文以船舶同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)作為主要研究對(duì)象,對(duì)同步發(fā)電機(jī)振蕩抑制方法進(jìn)行研究,主要內(nèi)容如下:1、基于模塊化建模思想分別建立了船舶電力系統(tǒng)柴油原動(dòng)機(jī)及其調(diào)速系統(tǒng)和同步發(fā)電機(jī)及其勵(lì)磁系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,根據(jù)數(shù)學(xué)模型在仿真軟件中建立了船舶電力系統(tǒng)單機(jī)仿真模型。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)雙機(jī)同步并車(chē)原理建立了自動(dòng)準(zhǔn)同步并車(chē)模塊,并建立了船舶電力系統(tǒng)雙機(jī)并聯(lián)仿真模型,通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了所建立仿真模型的正確性。2、根據(jù)同步發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型,從同步轉(zhuǎn)矩與阻尼轉(zhuǎn)矩的角度闡明了基于PID控制的AVR勵(lì)磁方法對(duì)同步發(fā)電機(jī)振蕩抑制效果較差的原因。根據(jù)船舶電力系統(tǒng)的特點(diǎn),將PSS2B型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器應(yīng)用于船舶同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)中,構(gòu)成AVR+PSS2B勵(lì)磁控制方式。針對(duì)PSS參數(shù)的整定,使用人工蜂群算法對(duì)PSS2B型穩(wěn)定器進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化。在不同工況下進(jìn)行了船舶電力系統(tǒng)雙機(jī)... 

【文章來(lái)源】：集美大學(xué)福建省

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

電子調(diào)速器原理圖

集美大學(xué)碩士學(xué)位論文船舶電力系統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)振蕩抑制方法研究71)(1)(/)(21)(3seKWssTTsTp（2-4）上式中Kp為放大系數(shù)、T1為柴油機(jī)運(yùn)動(dòng)部件轉(zhuǎn)動(dòng)慣性時(shí)間常數(shù)、T2為燃?xì)鉄崮軕T性時(shí)間常數(shù)、T3為缸內(nèi)工作滯后時(shí)間。聯(lián)立式（2-2）（2-3）（2-4）即可得簡(jiǎn)化柴油機(jī)數(shù)學(xué)模型。2.1.2調(diào)速系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型調(diào)速器對(duì)于柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速控制起著關(guān)鍵作用，其能夠根據(jù)負(fù)載變化調(diào)節(jié)噴油量，進(jìn)而控制柴油機(jī)轉(zhuǎn)速維持在一定范圍之內(nèi)。船舶柴油發(fā)電機(jī)組中使用最多的是電子調(diào)速器[25]。故本節(jié)對(duì)電子調(diào)速器進(jìn)行數(shù)學(xué)建模與研究。電子調(diào)速器原理如圖2-1所示：圖2-1電子調(diào)速器原理圖從圖2-1可以看出電子調(diào)速器為閉環(huán)控制系統(tǒng)。其控制過(guò)程為：當(dāng)柴油機(jī)負(fù)載發(fā)生突變時(shí)導(dǎo)致柴油機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，安裝在飛輪外側(cè)的轉(zhuǎn)速傳感器能夠檢測(cè)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速變化并將它轉(zhuǎn)化為一電壓信號(hào)送到轉(zhuǎn)速控制器中。轉(zhuǎn)速控制器將額定信號(hào)與實(shí)際信號(hào)進(jìn)行對(duì)比，并通過(guò)相應(yīng)的控制算法去控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)整油門(mén)尺桿的位置，通過(guò)改變噴油量來(lái)改變柴油機(jī)轉(zhuǎn)速。由于船舶工況復(fù)雜，為了保持船舶電力系統(tǒng)電壓與頻率的穩(wěn)定，柴油機(jī)調(diào)速系統(tǒng)需要在動(dòng)態(tài)和靜態(tài)特性方面都符合標(biāo)準(zhǔn)。調(diào)速系統(tǒng)控制框圖如圖2-2所示：圖2-2調(diào)速系統(tǒng)控制框圖

集美大學(xué)碩士學(xué)位論文船舶電力系統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)振蕩抑制方法研究12圖2-3勵(lì)磁控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖勵(lì)磁系統(tǒng)按照元件分類(lèi)可分為：直流勵(lì)磁機(jī)、不可控相復(fù)勵(lì)、可控相復(fù)勵(lì)、可控硅整流勵(lì)磁。目前船舶電力系統(tǒng)中使用最多是可控相復(fù)勵(lì)勵(lì)磁控制系統(tǒng)。其結(jié)構(gòu)框圖如圖2-4所示：圖2-4可控相復(fù)勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖，發(fā)電機(jī)和旋轉(zhuǎn)勵(lì)磁機(jī)同步旋轉(zhuǎn)，副勵(lì)磁機(jī)將與勵(lì)磁電樞隨二極管整流器一起旋轉(zhuǎn)。整流完畢之后，定子電流在交流勵(lì)磁機(jī)上形成靜態(tài)磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行控制。通過(guò)對(duì)旋轉(zhuǎn)勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流和電樞電流的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對(duì)于發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流的控制[28]。AVR是相復(fù)勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它可以在負(fù)載發(fā)生變化時(shí)維持同步發(fā)電機(jī)端電壓穩(wěn)定[29]。其工作原理如圖2-5所示：


本文編號(hào)：3040218