全电力推进船舶的电力推进系统技术方案

本实用新型专利技术涉及船舶制造领域，公开了一种全电力推进船舶的电力推进系统，包括：主发电机组、主配电柜、变频器、滤波柜、变压器和动力传动系统，其中动力传动系统包括推进电机、联轴器、齿轮箱、浆轴、和螺旋桨，动力传动系统还包括离合器-制动器组合和旋转飞轮；推进电机的转子轴一端依次连接联轴器、齿轮箱、浆轴和螺旋桨，另一端依次连接离合器-制动器组合和旋转飞轮。通过对离合器-制动器组合进行操控，可以改变旋转飞轮与动力传动系统的连接状态，调节整个动力传动系统的转动惯量，提升全电力推进船舶的电力推进系统对负载随机变化的适应能力，改善船舶在各种工况下的航行、作业性能。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及船舶制造领域，公开了一种全电力推进船舶的电力推进系统，包括：主发电机组、主配电柜、变频器、滤波柜、变压器和动力传动系统，其中动力传动系统包括推进电机、联轴器、齿轮箱、浆轴、和螺旋桨，动力传动系统还包括离合器-制动器组合和旋转飞轮；推进电机的转子轴一端依次连接联轴器、齿轮箱、浆轴和螺旋桨，另一端依次连接离合器-制动器组合和旋转飞轮。通过对离合器-制动器组合进行操控，可以改变旋转飞轮与动力传动系统的连接状态，调节整个动力传动系统的转动惯量，提升全电力推进船舶的电力推进系统对负载随机变化的适应能力，改善船舶在各种工况下的航行、作业性能。【专利说明】全电力推进船舶的电力推进系统
本技术涉及船舶制造领域，特别涉及一种全电力推进船舶的电力推进系统。
技术介绍
与传统柴油机推进船舶相比，全电力推进船舶简化了推进系统的硬件配置，省去了传动轴系、轴承支撑等大型部件。如图1所示，现有技术中全电力推进船舶的电力推进系统包括:主发电机组(I)、主配电柜(2)、变频器(3)、变压器(4)、推进电机(5)、齿轮箱(6)等部件，具有空间布置灵活、调速范围广、燃油经济、噪声震动小等特点。通过电力推进系统控制器可对推进电机进行调速。 电力推进系统的推进器一般采用“转矩+恒功”的控制方式对电机调速，此型电力推进船舶在静水条件下，取得了良好的航行、操纵、节能效果。但是，本申请的专利技术人发现，在浪涌海况下，由于船舶尾流场的非定常扰动效应，推进电机的负载是随机变化的。电力推进系统控制器为了维持驱动力矩与阻转矩的力学平衡，表现为螺旋桨转速的剧烈震荡，螺旋桨推进性能下降，船舶航速降低、油耗增加。 为了改善电力推进船舶在浪涌海况下的航行性能，一般可通过改进电推控制器控制方式的方法来解决。然而，由于电推系统负载的随机变化和伺服控制系统响应延迟效应的存在，导致船舶电站和负载难以良好匹配，无形之中增加了船舶电站的工作难度和负担，反而增加了系统能源的浪费，且此类解决方法导致控制系统更加庞大，控制程序非常复杂，需要监护的设备众多，维护复杂和困难。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种全电力推进船舶的电力推进系统，通过对离合器-制动器组合进行操控，改变旋转飞轮与动力传动系统的连接状态，调节整个动力传动系统的转动惯量。这种设计，增强了电力推进系统对负载随机变化的适应能力，在浪涌海况下，螺旋桨转速脉动小，船舶推进性能好，具有显著的节能减排效应。 本技术的实施方式公开了一种全电力推进船舶的电力推进系统，包括:主发电机组、主配电柜、变频器、滤波柜、变压器和动力传动系统，其中动力传动系统包括推进电机、联轴器、齿轮箱、浆轴和螺旋桨， 动力传动系统还包括离合器-制动器组合和旋转飞轮； 推进电机的转子轴一端依次连接联轴器、齿轮箱、浆轴和螺旋桨，另一端依次连接离合器-制动器组合和旋转飞轮。 本技术实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于: 通过对离合器-制动器组合进行操控，改变旋转飞轮与动力传动系统的连接状态，调节整个动力传动系统的转动惯量，提高该全电力推进船舶的电力推进系统对负载随机变化的适应性，改善船舶在各种工况下的航行、作业性能。 进一步地，静水航行、靠港或频繁的“正车-倒车-正车”工况时，离合器失电分离，制动器通电吸和，将旋转飞轮从动力传动系统中分离，减少动力传动系统转动惯量，不会影响电力推进船舶机动、灵活的操作特性，节约正、倒车的响应时间，使船舶具备良好的快速反应性能。 进一步地，在浪涌或恶劣海况的条件下航行或作业时，离合器通电吸合，制动器失电分离，旋转飞轮与推进电机连接，旋转飞轮接入到动力传动系统，增加动力传动系统的转动惯量，使机械旋转平稳，降低桨、轴系的转速波动，提升船舶在浪涌条件下的航行性能。 进一步地，离合器-制动器组合采用电磁控制式，可以实现对离合器-制动器组合进行远程操控，自动控制旋转飞轮与动力传动系统的结合和分离。 【专利附图】【附图说明】 图1是现有技术中一种全电力推进船舶的推进系统的结构示意图； 图2是本技术第一实施方式中一种全电力推进船舶的电力推进系统的结构示意图； 图3是一种电磁离合器-制动器组合的结构示意图； 图4是一种旋转飞轮的结构示意图； 图5是一种旋转飞轮的结构示意图。 【具体实施方式】 在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。 为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术的实施方式作进一步地详细描述。 在本技术被详细描述前，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表不。 本技术第一实施方式涉及一种全电力推进船舶的电力推进系统。图2是该全电力推进船舶的电力推进系统的结构示意图。 全电力推进船舶包括:电力推进系统、驾驶室监控系统、供电系统和配电系统。 电力推进系统布置在电力推进船舶船艉部的机舱中。 该全电力推进船舶的电力推进系统包括:主发电机组、主配电柜、变频器、滤波柜、变压器和动力传动系统，其中动力传动系统包括推进电机、联轴器、齿轮箱、浆轴、螺旋桨、离合器-制动器组合和旋转飞轮。 在本实施方式中，离合器-制动器组合优选为电磁控制式。图3是一种电磁离合器-制动器组合的结构示意图。 离合器-制动器组合采用电磁控制式，可以实现对离合器-制动器组合进行远程操控，自动控制旋转飞轮与动力传动系统的结合和分离。 当然，并不以此为限，离合器-制动器组合也可以采用其他的控制形式，例如采用机械控制式。 推进电机的转子轴一端依次连接联轴器、齿轮箱、浆轴和螺旋桨，另一端依次连接离合器-制动器组合和旋转飞轮。 在本实施方式中，优选地，推进电机和离合器-制动器组合之间以及离合器-制动器组合和旋转飞轮之间都是通过法兰组合连接。 当然，在本技术的其他某些实施方式中，连接推进电机、离合器-制动器组合和旋转飞轮轴端的法兰组合也可以采用其他连接构件代替。 全电力推进船舶在静水航行、靠港或频繁的“正车-倒车-正车”工况时，离合器失电分离，制动器通电吸和，将旋转飞轮从动力传动系统中分离。 静水航行、靠港或频繁的“正车-倒车-正车”工况时，离合器失电分离，制动器通电吸和，将旋转飞轮从动力传动系统中分离，减少动力传动系统转动惯量，不会影响全电力推进船舶机动、灵活的操作特性，节约正、倒车的响应时间，使船舶具备良好的快速反应性會K。 全电力推进船舶在浪涌或恶劣海况的条件下航行或作业时，离合器通电吸合，制动器失电分离，旋转飞轮接入到动力传动系统中。 在浪涌或恶劣海况的条件下航行或作业时，离合器通电吸合，制动器失电分离，旋转飞轮与推进电机连接，旋转飞轮接入到动力传动系统，增加动力传动系统的转动惯量，使机械旋转平稳，降低桨、轴系的转速波动，提升船舶在浪涌条件下的航行性能。 通过对离合器-制动器组合进行操控，可以控制旋转飞轮与动力传动系统的结合和分离，从而可以调节整个动力传动系统的转动惯量，提高该全电力推进船舶的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全电力推进船舶的电力推进系统，包括：主发电机组、主配电柜、变频器、滤波柜、变压器和动力传动系统，其中动力传动系统包括推进电机、联轴器、齿轮箱、浆轴和螺旋桨，其特征在于，动力传动系统还包括离合器‑制动器组合和旋转飞轮；推进电机的转子轴一端依次连接联轴器、齿轮箱、浆轴和螺旋桨，另一端依次连接离合器‑制动器组合和旋转飞轮。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：苏国卿，张树中，姚树成，尚华，
申请(专利权)人：北车船舶与海洋工程发展有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31