一种船用低速柴油机轴带发电机并网发电系统及使用方法技术方案

本发明专利技术涉及的一种船用低速柴油机轴带发电机并网发电系统及使用方法，它包括轴带永磁同步发电机、轴带变频器和隔离变压器，轴带永磁同步发电机的一端连接主推进器，所述轴带永磁同步发电机通过隔离变压器连接主配电板；轴带永磁同步发电机通过穿轴方式穿过尾轴连接船用主机和螺旋桨；轴带永磁同步发电机将主机的机械能转化成电能，轴带变频器将轴带永磁同步发电机的电能转换成固定频率的660V、50HZ电能，隔离变压器将660V电能转换成400V的电能和配电板连接。本发明专利技术通过变频器来实现并网电压和频率的稳定性，主机转速可以连续变化，更机动灵活；本发明专利技术的轴发并网稳定可靠。本发明专利技术的轴发并网稳定可靠。本发明专利技术的轴发并网稳定可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种船用低速柴油机轴带发电机并网发电系统及使用方法


[0001]本专利技术涉及船舶发电机
，尤其涉及一种船用低速柴油机轴带发电机并网发电系统及使用方法。

技术介绍

[0002]目前造船行业的主流设计，为了提高主机的效率，许多船舶使用了轴带发电机来增加主机的输出负荷百分比，但是现有技术中的设计，主机都是采用四冲程中速机+齿轮箱+变距桨的方式，来确保轴带发电机的转速稳定，一旦轴带发电机运行，主机需要在恒定转速下一直运行，因此其单位功率的油耗非常高，大大增加了使用成本，

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服上述不足，提供一种船用低速柴油机轴带发电机并网发电系统及使用方法，采用永磁同步抱轴式轴带发电机和变频式并网发电系统的模式，主机不需要采用四冲程中速机，螺旋桨不需要齿轮箱+变距桨，二冲程低速柴油机和定距桨的设计，单位功率的油耗远低于四冲程柴油机，大大降低使用成本，增加运营利润。
[0004]本专利技术的目的是这样实现的：一种船用低速柴油机轴带发电机并网发电系统，它包括轴带永磁同步发电机、轴带变频器和隔离变压器，轴带永磁同步发电机的一端连接主推进器，所述轴带永磁同步发电机通过隔离变压器连接主配电板；轴带永磁同步发电机通过穿轴方式穿过尾轴连接船用主机和螺旋桨；轴带永磁同步发电机将主机的机械能转化成电能，轴带变频器将轴带永磁同步发电机的电能转换成固定频率的660V、50HZ电能，隔离变压器将660V电能转换成400V的电能和配电板连接。
[0005]进一步地，所述轴带永磁同步发电机的另一端连接推进柴油机，和柴油发电机组共同给配电板负载供电。
[0006]一种船用低速柴油机轴带发电机并网发电系统的使用方法，包括以下内容：S1、配置上述船用低速柴油机轴带发电机并网发电系统，将轴带永磁同步发电机、轴带变频器、变压器和主配电板连接；S2、启动前检查；启动前检查轴带发电机控制电源是否正常；检查冷却水路是否正常；检查变压器散热风机是否工作；确认主机转速处于正车状态，转速处于启动转数内；检查触摸屏是否有报警，如有报警需对问题进行排查；确认变频器模式为遥控模式，在主配电板上启动轴发变频器；待变频器启动完成后，由配电板进行并网合闸；S3、轴发变频器将轴带电机发出的电转换成固定电压和频率的电能输给配电板；变频器具有电压、频率微调功能；变频器具有欠电压、过电压、欠频率、过频率、过载保护、缺相、过热的综合报警，具有远程启动和停止功能；变频器和永磁轴带发电机之间的主开关有自动合闸、自动风闸功能及保护；
变频器具有将轴带发电机及自身所有报警通讯到船舶报警系统的功能；变频器有触摸屏，具有输出电压、频率、功率、功率因数、水冷界面信息显示、备车完毕及停机显示；S4、水冷式轴发变频器的配置；水冷柜控制状态打在自动模式，变频器会自动启动“水冷柜循环泵1”或者“循环泵2”；S5、安装轴带永磁同步发电机；由于电机内有工装已保证气隙均匀，不再需要调整定子与转子间隙；电机转子与定子通过内部工装固定连接为一个整体，内端盖可承受带有中间轴的转子重量；中间轴与转子安装后的法兰上“TOP”标记位于正上方。
[0007]进一步地，步骤S3中轴发变频器在主机72
‑
102rpm转速变化范围内能保证最大输出功率以及稳定的电压和频率。
[0008]进一步地，步骤S4中水冷式轴发变频器启动前检查水冷式轴发变频器的触摸屏上的冷却水压力显示应在2.2bar以上。
[0009]进一步地，步骤S5中轴带永磁同步发电机的具体安装步骤如下：S5.1、利用电机上吊耳将带有中间轴的电机吊至船舱电机底座上；S5.2、中间轴与轴系进行对中；通过调整电机底脚和两侧轴系的适当旋转进行轴系的对中，利用机座底脚4个M48螺纹孔通过顶丝螺栓进行上下方向的调整；利用船舱电机底座上的挡板螺孔，顶电机机座四个底脚侧面，进行前后左右的调整；S5.3、中间轴与轴系进行对中连接并紧固两端法兰铰制螺栓后，进行定转子间工装的试拆除；打开电机两端端盖上的小盖板，拆除转子支架与内端盖间T型和L型连接片的固定螺栓，保留
±
30
°
方向及对角处4个T型连接片和L型连接片，逐个拆除其余连接片；适当微调机座底脚位置，使剩余8个连接片可较轻松移动；S5.4、固定机座底脚；将机座底脚垫实，锁紧底脚固定螺栓；S5.5、拆除剩余T型连接片和L型连接片，恢复安装两端端盖上的小盖板；在恢复小盖板之前，测量转子支架与内端盖圆弧面的间隙是否均匀，间隙值2
±
0.3m；S5.6、将拆下的T型连接片和L型连接片及固定螺栓放入电机顶部配件箱以备后用。
[0010]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术的主机采用常规船用低速二冲程柴油机，调速范围广，转速从72rpm到102rpm；本专利技术的轴带发电机采用永磁同步抱轴式发电机，体积小，能效指数高；本专利技术的四冲程发电机并网发电，长时间运行，单位油耗性能优于常规柴油机。
[0011]本专利技术充分利用二冲程主机油耗低的特性，利用主机航行时的富余动力产生电能，提高燃油利用率；本专利技术改变传统船用轴带发电机必须是四冲程中速机+齿轮箱+变距桨的配置，节约了设备的成本；本专利技术通过变频器来实现并网电压和频率的稳定性，主机转速可以连续变化，更机动灵活；本专利技术的轴发并网稳定可靠，当主机出现降速故障时，自动锁定降速报警120s，确保备用发电机合闸供电后，再脱开轴发，主机再自动降速。
附图说明
[0012]图1为本专利技术的轴带发电系统的结构示意图。
[0013]图2为本专利技术的轴发变频器转换的电路示意图。
[0014]图3为本专利技术的水冷式轴发变频器的结构示意图。
[0015]图4为本专利技术的轴带发电机的结构示意图。
[0016]图5为本专利技术的轴带发电机的局部剖面图。
实施方式
[0017]为更好地理解本专利技术的技术方案，以下将结合相关图示作详细说明。应理解，以下具体实施例并非用以限制本专利技术的技术方案的具体实施态样，其仅为本专利技术技术方案可采用的实施态样。需先说明，本文关于各组件位置关系的表述，如A部件位于B部件上方，其系基于图示中各组件相对位置的表述，并非用以限制各组件的实际位置关系。
实施例
[0018]参见图1
‑
5，图1绘制了本专利技术的轴带发电系统的结构示意图的结构示意图。如图所示，本专利技术的一种船用低速柴油机轴带发电机并网发电系统，它包括轴带永磁同步发电机、轴带变频器和隔离变压器，轴带永磁同步发电机的一端连接推进柴油机，另一端连接主推进器，所述轴带永磁同步发电机通过隔离变压器连接主配电板。
[0019]轴带永磁同步发电机通过穿轴方式穿过尾轴连接船用主机和螺旋桨，所以轴带电机和主机之间没有变速箱和离合器，转速和主机始终保持一致。
[0020]轴带永磁同步发电机将主机的机械能转化成电能，但是电压和频率将随着转速不断变化。
[0021]轴带变频器将轴带永磁同步发电机的电能转换成固定频率的660V、50HZ电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种船用低速柴油机轴带发电机并网发电系统，其特征在于：它包括轴带永磁同步发电机、轴带变频器和隔离变压器，轴带永磁同步发电机的一端连接主推进器，所述轴带永磁同步发电机通过隔离变压器连接主配电板；轴带永磁同步发电机通过穿轴方式穿过尾轴连接船用主机和螺旋桨；轴带永磁同步发电机将主机的机械能转化成电能，轴带变频器将轴带永磁同步发电机的电能转换成固定频率的660V、50HZ电能，隔离变压器将660V电能转换成400V的电能和配电板连接。2.根据权利要求1所述的一种船用低速柴油机轴带发电机并网发电系统，其特征在于：所述轴带永磁同步发电机的另一端连接推进柴油机，和柴油发电机组共同给配电板负载供电。3.一种权利要求1所述的一种船用低速柴油机轴带发电机并网发电系统的使用方法，其特征在于，包括以下内容：S1、配置上述船用低速柴油机轴带发电机并网发电系统，将轴带永磁同步发电机、轴带变频器、变压器和主配电板连接；S2、启动前检查；启动前检查轴带发电机控制电源是否正常；检查冷却水路是否正常；检查变压器散热风机是否工作；确认主机转速处于正车状态，转速处于启动转数内；检查触摸屏是否有报警，如有报警需对问题进行排查；确认变频器模式为遥控模式，在主配电板上启动轴发变频器；待变频器启动完成后，由配电板进行并网合闸；S3、轴发变频器将轴带电机发出的电转换成固定电压和频率的电能输给配电板；变频器具有电压、频率微调功能；变频器具有欠电压、过电压、欠频率、过频率、过载保护、缺相、过热的综合报警，具有远程启动和停止功能；变频器和永磁轴带发电机之间的主开关有自动合闸、自动风闸功能及保护；变频器具有将轴带发电机及自身所有报警通讯到船舶报警系统的功能；变频器有触摸屏，具有输出电压、频率、功率、功率因数、水冷界面信息显示、备车完毕及停机显示；S4、启动水冷式轴发变频器；水冷柜控制状态打在自动模式，变频器会自动启动“水冷柜循环泵1”或者“循环泵2”；S5、安装轴带永磁同步发电机；电机转子与定子通过内...

【专利技术属性】
技术研发人员：王桥兵，戴宁婷，陈斌，戴炼波，汪志辉，
申请(专利权)人：江苏新扬子造船有限公司，
类型：发明
国别省市：