吊舱式电力推进系统

吊舱式电力推动系统 英文名称暂无英文名称 标签电力推动系统 顶[3]共享到发表评论0 书目 简介 类型 概述 吊舱式混合电力推动系统评估 [显示全部] 简介编辑本段回书目 船舶电力推动是将船舶推动原动机现一般多采纳柴油机或燃气轮机产生的机械能量转变为电能，并以电机驱动船舶螺旋桨的一种推动方式，有常规推动器和吊舱推动器两种形式。 吊舱式推动器，电动机和螺旋桨干脆相连，可以360度水平旋转，构成独立的推动模块，吊挂于船体底部，可分为前桨牵引式、后桨推式和串列式等，还有对转桨、导管桨等多种形式的推动器。 但是，吊舱式推动器有两个难题一是吊舱和桨轴的密封;二是传递的功率受到肯定限制。 吊舱式混合电力推动系统，由芬兰的KMY和ABB两家公司于1989年提出。ABB公司推出的对转桨contra-rotating propulsion吊舱式混合电力推动系统，结合了常规推动器和吊舱推动器两种形式，适用于诸如潜水作业供应船、破冰船、旅游船、潜艇、化学品船、油船、LPG船、LNG船等。 吊舱式混合电力电力推动装置的开发及应用，使得船舶采纳电力推动的市场份额快速增长。随着电力电子学、半导体技术、沟通电机变频调速等技术日渐成熟，船舶吊舱式混合电力推动系统在机动性、牢靠性、运行效率和推动功率等方面都有了突破性的进展，显示出广泛的应用前景。 类型编辑本段回书目 船舶电力推动系统作为船舶IPS 系统的核心组成局部，其主要由推动电动机、电力系统、螺旋桨装置和变速限制装置四个局部组成。 目前在世界各国最流行的电力推动方式即是吊舱式推动方式，它主要由吊舱和推动器组成。流线型吊舱悬挂在船体尾部，由法兰盘和船体相接，吊舱内安装的电动机干脆驱动螺旋桨，吊舱可作360 度回转，替代舵的作用，可以显着改善船舶的操纵性能和紧急机动性能。 由于吊舱式推动装置本身完全包含在吊舱内，船身主体省去了轴支架、尾柱等附体，原动机及发电机在船舱内可以比拟敏捷地布置，尾轴、减速齿轮以及传动轴系等都可省去。 由于吊舱式推动装置在船舶设计制造、操作限制以及运营维护等方面优点较多，因而开展快速。下面对世界上四种主要吊舱式推动器分别加以介绍，它们是AZIPOD，SSP，MERMAID 和DOLPHIN。这四种推动装置根本概念一样，但各有特点，主要表现在吊舱的水动力特性设计、螺旋桨设计、推动电机的形式以及变频方式等方面。 1、AZIPOD 吊舱式推动方式 二十年前，芬兰海事局开场寻求在冰海区航行的高性能破冰船的解决方案，其初步的想法是推动电机应当供应随意方位的推动力。在此背景下，作为世界传动领域的领先者，ABB芬兰分公司提出了Azipod 的原型方案并提交给芬兰Kvaerner Masa 船厂制造，这是最先应用于船舶的吊舱式推动装置，相关的Azipod 推动技术也申请了专利。现在Azipod 吊舱式电力推动系统已经成为大型豪华游轮的一种标准配置。Azipod 吊舱式电力推动的实物图与构造Azipod 吊舱式推动装置采纳空气冷却电动机，这就意味着在定子和吊舱之间存在使空气可以循环的空隙，采纳封闭的冷却系统，热交换器安放在舱内，在大型的吊舱内设有通往舱内的通道，可以不必在干坞时装卸，轴封和轴承可以由潜水员在吊舱外面进展更换。在变频限制技术方面，Azipod 系统一般采纳交交变频器和干脆转矩限制方法来实现对推动电机的调速。从1990 年1500kW 的Azipod 推动装置应用于“SEILI〞号航道效劳船开场，截至2004 年ABB 公司运用Azipod 推动装置的累计平安运行时间已经超过了130 万小时，良好工况的概率到达了99.75。由于其系统较高的稳定性，目前Azipod 推动装置已经占据了吊舱推动装置市场一半以上的份额。 为了满足中小型船舶对船舶操纵性能和运行经济性等方面日益增长的市场需求，ABB公司于2000 年推出了Compact Azipod 推动装置，其实物与构造简图如图3-2 所示Compact Azipod 的构造设计为高度模块化，可以“即插即用〞和快速安装，它构造简洁只有很少的运动部件，因此可以显着地降低安装本钱和缩短交货周期。Compact Azipod 推动装置在离岸支持船、钻井平台、科考船、豪华游轮和渡轮上都有所应用，供应的功率范围从0.5MW～5MW 不等。有资料显示Compact Azipod 推动装置用于半潜式钻井平台的动力定位系统，在供应同样推力的状况下，装机功率可以比机械推动装置削减10～12，据离岸支持船运行统计，采纳Compact Azipod 推动器与干脆机械推动相比可以削减30～40的燃油消耗。Compact Azipod 推动器目前在我国已胜利应用在“烟-大〞火车轮渡工程，通过近几年的运营，其已取得了较好的经济效益。由于Compact Azipod 推动器良好的牢靠性和经济性，现已在中小型船舶中得到了广泛的应用。 3、MERMAID 吊舱式推动方式 Mermaid 推动器的独到之处在于用户可以选择Kamewa 公司在转向推力器方面的专有技术，利用一个闭锁回转装置使维护人员平安地进入吊舱式推动器内部进展检查、拆卸桨叶或整个螺旋桨、轴密封或整个导流罩而无需进坞。这样，船舶可以保持不连续运营，获得全寿命期内最长的运营时间，降低修理费用提高运营收益，目前可供应的推动器功率范围为5MW～30MW。Mermaid 推动器的电机设置与Azipod 推动器不同的是，它的定子烧嵌在吊舱内壁上，利用四周的海水对流来冷却部件，这样的吊舱装置在尺寸上要比采纳全空气冷却系统的吊舱装置小，因而提高了水动力效率。 Mermaid 的推动系统采纳的是交直交变频器来实现对推动电机的调速，交直交变频器的突出优点是与大功率异步电动机有着良好的协作，与采纳交交变频器的电力推动系统相比，这种系统具有效率高、噪声低和振动小的特点。Mermaid 推动器供应了牵引式，顶推式和高推力顶推式三种形式的吊舱供船东选择。牵引式Mermaid 推动器适用于高速双螺旋桨船，如客滚船和豪华游船等；顶推式Mermaid 推动器适用于中速单螺旋桨船；高推力顶推式Mermaid 推动器用于须要最大拉力的低速船，如拖轮、近海工程船和海洋平台等。 3、SSP 吊舱式推动方式 SSP 吊舱式推动器系统是德国西门子〔Siemens〕公司和肖特尔〔Schottel〕公司合作的产品，为了反映出该推动器系统的合作开发的特点取名为SSP。SSP 是一种吊挂式推动器系统，其功率输出范围在5MW30MW 之间，其推动装置实物与构造图。 SSP 推动器构造上主要分为三层最上面一层是安装在船体内的推动操作室，里面配有电动液压操作系统，可以变更推动装置的方位〔可起到舵的作用〕；中间一层是方位模块；下面一层那么是伸入水中的推动模块。焊接在推动模块上位于两个螺旋桨之间的两个鳍，用于补偿吊舱在非线性螺旋桨滑流场中