电推进系统技术方案

本发明专利技术涉及一种电推进系统，包括：供电装置、电推进装置、整机控制装置和机械输出装置，所述电推进装置包括推进电机和两套逆变器，每套逆变器的输入与所述供电装置连接，每套逆变器的输出与所述推进电机的输入连接，所述推进电机的输出与所述机械输出装置连接，所述整机控制装置分别与每套逆变器、所述供电装置以及所述机械输出装置连接。本发明专利技术可以实现水上工具轻载与重载运行对功率的不同需求，而且能够在电推进系统一路推进出现故障时系统继续运行保证水上工具顺利回港。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电推进技术，尤其涉及一种用于水上工具的电推进系统。技术背景拖网渔船、小型游艇、船舶等水上工具的电推进系统是利用电力驱动推进电机，进而通过推进电机推动螺旋桨叶片，使水上工具行驶。电推进系统可以显著提高燃油经济性， 降低污染排放，提高水上工具动力性能，具有重要的技术及经济效益。现有技术中，在额定功率为一固定值的情况下，电推进系统的推进电机的输出功率为额定功率时，推进电机的运行效率最高。对于不同载重的情况，水上工具的推进电机可以在不同的输出功率下运行，例如在轻载时，以额定功率的30%作为输出功率，在重载时， 以额定功率的80%作为输出功率，甚至在重载时，水上工具所需的输出功率还可能超过额定功率。然而，对于轻载的状况来说，其所需的输出功率只占额定功率的很小一部分，因此，其浪费了剩余功率；而对于重载的状况来说，还可能出现推进电机的额定功率无法满足实际需要的输出功率。所以，现有的电推进系统，不能适应轻载与重载工况对推进电机输出功率的不同需求。
技术实现思路
本专利技术提供一种电推进系统，用以克服水上工具不能适应轻载与重载工况对功率的不同需求的问题。本专利技术提供一种电推进系统，包括供电装置、电推进装置、整机控制装置和机械输出装置，所述电推进装置包括推进电机和两套逆变器，每套逆变器的输入与所述供电装置连接，每套逆变器的输出与所述推进电机的输入连接，所述推进电机的输出与所述机械输出装置连接，所述整机控制装置分别与每套逆变器、所述供电装置以及所述机械输出装置连接。由上述技术方案可知，本专利技术通过采用两套逆变器独立控制推进电机，使水上工具在轻载时，只使用一路控制工作在额定功率的50%，推进电机工作在高效工作区；重载时，同时使用两路控制工作在额定功率的100%，推进电机仍工作在高效工作区，从而实现推进电机两种不同功率等级的转换，且均能够工作在高效工作区，保证电推进系统的操作灵活和高效运行；同时，两套逆变器独立控制推进电机使得电推进系统的两路推进相互不影响，在一路推进出现故障而不能正常运行时，可通过另一路推进驱动螺旋桨，保证水上工具能够顺利回港。附图说明图1为本专利技术电推进系统实施例一的结构示意图。图2为本专利技术电推进系统实施例二的结构示意图。主要元件符号说明1-电推进装置；3-机械输出装置；11-推进电机；13-整流柜；22-显示单元；31-螺旋桨；33-联轴器；42-发电机组；422-励磁控制元件R-电阻制动模块；2-整机控制装置； 4-供电装置； 12-逆变器； 21-控制单元；驾控台 32-齿轮箱 41-配电柜 421-柴油发电机; L-电抗器；Ka、Kb、Kl、K2-交流接触器。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术电推进系统实施例一的结构示意图，如图1所示，本实施例的系统包括供电装置4、电推进装置1、整机控制装置2和机械输出装置3，所述电推进装置1包括推进电机11和两套逆变器12，每套逆变器12的输入与所述供电装置4连接，每套逆变器 12的输出与所述推进电机11的输入连接，所述推进电机11的输出与所述机械输出装置3 连接，所述整机控制装置2分别与每套逆变器12、所述供电装置4以及所述机械输出装置3 连接。本实施例中，由于电推进装置1的推进电机11由两套逆变器12分别控制，可以输出两个不同功率等级，两个不同功率等级独立运行，从而保证水上工具在轻载或重载时可以根据功率需求进行功率等级选择。具体来说，本实施例的电推进装置1能够将供电装置 4提供的电能转换为机械能通过电机的输出轴输出，从而驱动机械输出装置3，保证水上工具在水面行驶。同时，本实施例的整机控制装置2可根据载重输出两路独立的控制信号对两套逆变器12分别进行控制，从而两套逆变器12可以独立控制与其连接的推进电机11，因此推进电机11可输出不同等级的功率，实现水上工具轻载重载的功率转换。通过逆变器控制本实施例中的推进电机的电流和输出功率，还可实现水上工具在低速恒转矩运行和高速恒功率运行，从而提高系统的动力性和操作灵活性。本实施例中的推进电机11可以为双电枢电机，也可以为双绕组电机。若是双电枢电机时，双电枢电机的两个定子的铁芯和绕组相互独立，通过一个机座实现一体化安装；双电枢电机的两个转子的铁芯和绕组也相互独立，通过一根转轴输出转矩，实现功率及力矩的叠加，两路电枢可相互独立工作；单电枢工作时输出50%的额定功率；由于两套逆变器 12及其控制是相互独立的，从而可实现双电枢电机的运行能够输出不同功率。在一路电枢出现故障时，另一路电枢仍可以输出50%的额定功率，保证水上工具的正常运行。双绕组电机是通过相互电气隔离的两套绕组分别受相互独立的两套逆变器12控制，从而实现在一根转轴输出转矩，实现功率及力矩的叠加，两套绕组可相互独立工作，单绕组工作室输出 50%的额定功率。同样由于两套逆变器12及其控制是相互独立的，从而可实现双绕组电机的运行能够输出不同功率。在一套绕组出现故障时，另一套绕组仍可以输出50%的额定功率，保证水上工具的正常运行。实际运行中，整机控制装置2可给出功率和转矩选择指令，控制输出的两路控制信号，两逆变器12接收控制信号后，分别控制推进电机，可以根据功率指令在50 %或100 % 额定工况下运行，从而实现推进电机的输出功率可调控制。轻载时，可只使用一路电枢或一套绕组工作，最大输出50%的额定功率，推进系统运行点接近高效区；重载时，采用两路电枢或两套绕组同时工作，最大输出100%的额定功率，推进系统仍处于高效运行区。本实施例通过采用两套逆变器独立控制推进电机，使水上工具在轻载时，只使用一路控制工作在额定功率的50%，推进电机工作在高效工作区；重载时，同时使用两路控制工作在额定功率的100%，推进电机仍工作在高效工作区，从而实现推进电机两种不同功率等级的转换，且均能够工作在高效工作区，保证电推进系统的操作灵活和高效运行；同时，两套逆变器独立控制推进电机使得电推进系统的两路推进相互不影响，在一路推进出现故障而不能正常运行时，可通过另一路推进驱动螺旋桨，保证水上工具能够顺利回港。图2为本专利技术电推进系统实施例二的结构示意图，如图2所示，本实施例在上述图 1所示实施例一的基础上，供电装置4可以包括发电机组42和配电柜41，配电柜41的输入与发电机组42的输出连接，每套整流柜13的输入连接到配电柜41的一路输出，发电机组 42和配电柜41分别与整机控制装置2的控制单元21连接。发电机组42可以包括两台或多台柴油发电机421。电推进装置1还可包括两套整流柜13和电抗器L，每套整流柜和电抗器中，整流柜13的输入与供电装置4连接，整流柜13的输出与电抗器L的输入连接，电抗器L的输出与逆变器12的输入连接。机械输出装置3可以包括螺旋桨31、联轴器33和齿轮箱32，联轴器33 —端与推进电机11的输出轴连接，联轴器33的另一端与齿轮箱32的主动轴连接，齿轮箱32的从动轴与螺旋桨31连接。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：程卫东，梁培志，董晓妮，张亚社，
申请(专利权)人：永济新时速电机电器有限责任公司，
类型：发明
国别省市：