從船舶的大型化、集成化、自動(dòng)化、智能化發(fā)展趨勢來看,用于驅(qū)動(dòng)及控制船用設(shè)備的電能需求正越來越大,船舶電力系統(tǒng)在發(fā)展方向上有著日趨復(fù)雜、龐大化的趨勢。一直以來,船舶自動(dòng)化電站模擬器在輪機(jī)從業(yè)人員業(yè)務(wù)培訓(xùn)中扮演著不可替代的角色。STCW公約馬尼拉修正案也對其使用及性能標(biāo)準(zhǔn)做出了新的、詳細(xì)的規(guī)定。因此,對于船舶電力系統(tǒng)的研究及船舶自動(dòng)化電站模擬器的開發(fā),成為國際國內(nèi)的一個(gè)熱門領(lǐng)域。本文以某船主電力系統(tǒng)為研究對象,建立了電力系統(tǒng)的同步發(fā)電機(jī)、發(fā)電柴油機(jī)及其調(diào)速系統(tǒng)、勵(lì)磁調(diào)壓系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。其中重點(diǎn)研究了同步發(fā)電機(jī)的建模,詳細(xì)介紹了同步發(fā)電機(jī)七階基本模型和實(shí)用模型的推導(dǎo),主要內(nèi)容包括:給出推導(dǎo)假設(shè)條件、數(shù)學(xué)方程建立、標(biāo)幺制系統(tǒng)表示、實(shí)用模型簡化條件給出、仿真模型參數(shù)轉(zhuǎn)化。在建立起七階基本模型基礎(chǔ)上,通過一定的簡化條件,對五階模型方程進(jìn)行了推導(dǎo),以滿足不同情況下仿真的需要。對于發(fā)電柴油機(jī)及其調(diào)速系統(tǒng)、勵(lì)磁調(diào)壓系統(tǒng)的建模,均是在實(shí)際設(shè)備原理的研究基礎(chǔ)上展開的,符合實(shí)際應(yīng)用現(xiàn)狀。在建立的數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上,通過MATLAB/Simulink軟件對數(shù)學(xué)模型對應(yīng)的各仿真模塊進(jìn)行了搭建。同時(shí)為實(shí)現(xiàn)船舶電力系統(tǒng)的... 

【文章來源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１船舶電力系統(tǒng)單線示意圖??Ｆｉｇ．?２．１?Ｍａｒｉｎｅ?ｐｏｗｅｒ?ｓｙｓｔｅｍ?ｓｉｎｇｌｅ?

（１）同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)??船用同步發(fā)電機(jī)多由柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)速通常為較低的７２〇ｒ／ｍｉｎ，所以大多采用??凸極式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)［３７］。如圖３．１所示為一對磁極的三相同步發(fā)電機(jī)橫截面示意圖，多??對磁極也是基于此基本結(jié)構(gòu)簡圖來分析的。分析圖３．１可知：ａ、ｂ、ｃ位于定子上，??是定子三相靜止繞組；直軸（ｄ軸）由定子中心指向磁極Ｎ極，而交軸（ｑ軸）超??前直軸９０°并垂直于轉(zhuǎn)子中心位置；／為位于轉(zhuǎn)子上的勵(lì)磁繞組，通以直流電來產(chǎn)??生磁場，且其隨轉(zhuǎn)子不斷旋轉(zhuǎn)形成旋轉(zhuǎn)磁場，定子切割磁場就感應(yīng)出了交流電動(dòng)??勢；《是ｄ軸超前于ａ相繞組的角度，單位為電氣弧度；￡〇為轉(zhuǎn)子角速度，單位為??電氣弧度每秒［３］。??ｂ處。??圖３．１三相同步發(fā)電機(jī)橫截面圖??Ｆｉｇ．?３．１?Ｔｈｒｅｅ?ｐｈａｓｅ?ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ?ｇｅｎｅｒａｔｏｒ?ｃｒｏｓｓ?ｓｅｃｔｉｏｎａｌ?ｄｒａｗｉｎｇ??從定子繞組的“定”字可以看出，它從空間上來講是靜止的，而轉(zhuǎn)子繞組則??在原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下不斷旋，形成旋轉(zhuǎn)磁場。定子三相繞組電流產(chǎn)生的磁通通過空氣??隙和轉(zhuǎn)子鐵芯形成回路

（１）同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)??船用同步發(fā)電機(jī)多由柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)速通常為較低的７２〇ｒ／ｍｉｎ，所以大多采用??凸極式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)［３７］。如圖３．１所示為一對磁極的三相同步發(fā)電機(jī)橫截面示意圖，多??對磁極也是基于此基本結(jié)構(gòu)簡圖來分析的。分析圖３．１可知：ａ、ｂ、ｃ位于定子上，??是定子三相靜止繞組；直軸（ｄ軸）由定子中心指向磁極Ｎ極，而交軸（ｑ軸）超??前直軸９０°并垂直于轉(zhuǎn)子中心位置；／為位于轉(zhuǎn)子上的勵(lì)磁繞組，通以直流電來產(chǎn)??生磁場，且其隨轉(zhuǎn)子不斷旋轉(zhuǎn)形成旋轉(zhuǎn)磁場，定子切割磁場就感應(yīng)出了交流電動(dòng)??勢；《是ｄ軸超前于ａ相繞組的角度，單位為電氣弧度；￡〇為轉(zhuǎn)子角速度，單位為??電氣弧度每秒［３］。??ｂ處。??圖３．１三相同步發(fā)電機(jī)橫截面圖??Ｆｉｇ．?３．１?Ｔｈｒｅｅ?ｐｈａｓｅ?ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ?ｇｅｎｅｒａｔｏｒ?ｃｒｏｓｓ?ｓｅｃｔｉｏｎａｌ?ｄｒａｗｉｎｇ??從定子繞組的“定”字可以看出，它從空間上來講是靜止的，而轉(zhuǎn)子繞組則??在原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下不斷旋，形成旋轉(zhuǎn)磁場。定子三相繞組電流產(chǎn)生的磁通通過空氣??隙和轉(zhuǎn)子鐵芯形成回路

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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[3]VLCC船舶輪機(jī)模擬器電力系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 楊元章.大連海事大學(xué) 2014
[4]DMS-2013輪機(jī)模擬器中船舶高壓電站建模與仿真實(shí)現(xiàn)[D]. 閻曉如.大連海事大學(xué) 2014
[5]基于虛擬現(xiàn)實(shí)的船舶電站仿真訓(xùn)練系統(tǒng)的研究[D]. 盧森微.江蘇科技大學(xué) 2014
[6]LNG船中壓船舶電站的虛擬現(xiàn)實(shí)研究[D]. 張驍馳.大連海事大學(xué) 2013
[7]船舶電力系統(tǒng)穩(wěn)定性研究[D]. 馬振佳.大連海事大學(xué) 2013
[8]“太平洋”輪船舶高壓電力系統(tǒng)的仿真研究[D]. 張靈杰.大連海事大學(xué) 2013
[9]船舶電站系統(tǒng)建模仿真[D]. 吳賽賽.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[10]船舶電力系統(tǒng)仿真平臺(tái)建立及其智能控制研究[D]. 王愛娟.重慶交通大學(xué) 2012



本文編號：3434079