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一种船舶电力推进电路的制作方法

时间:2022-01-26 阅读: 作者:专利查询

一种船舶电力推进电路的制作方法

1.本实用新型涉及船舶动力领域,特别涉及一种船舶电力推进电路。


背景技术:

2.中小型船舶市场出现了船舶推进系统由电力推进系统取代传统柴油机直接推进方式的一个明显的技术发展趋势。相比传统的柴油机直推方式,上述电力推进方式具有以下技术优点(1)由于动力源来自于多台发电机组,从而提升了动力系统的可靠性和安全性;(2)提升了整个推进系统的自动化程度; (3)通过交流组网提供船舶推进和航行用电,简化了全船的推进动力和电力供应系统,优化了船舶机舱的布置和机舱辅助系统的布置和配置。
3.参照现有公开号为cn110893900a的中国专利,其公开了船舶电力推进系统及船舶,船舶电力推进系统包括内燃机、发电机、整流桥、逆变器、电容组、变换桥、参数采集器与控制器;内燃机的转速可变;内燃机和发电机连接;整流桥的交流端和发电机连接;逆变器的直流端的正负极和整流桥的直流端的正负极对应连接,逆变器的交流端和船舶的电力推进器连接;变换桥的高压侧和整流桥的直流侧连接,变换桥的低压侧和电容组连接;参数采集器用于检测逆变器直流端的电压和电流,以及电容组的参数;控制器控制变换桥的状态和内燃机的转速,以使得整流桥的直流端的输出功率与电容组的输入/输出功率之和与电力推进器的负载相适应。由此,和发电机并联的电容组承担绝大部分的突变的负载。
4.上述的这种船舶电力推进系统及船舶由于船舶电力推进系统的电容组具有充放电能力,当船舶电力推进系统的负载小于发电机的输出功率时,发电机提供船舶电力推进系统的负载消耗的同时,还为电容组充电。当船舶电力推进系统的负载大于发电机的输出功率时,电容组通过直流母线放电,此时电容组和发电机共同提供船舶电力推进系统的负载消耗,避免电力推进器的功率不足。即当船舶推进系统的负载发生突变时,绝大部分的突变的负载由电容组承担,从而显著降低船舶推进系统的负载突变对于内燃机运行状态的冲击,在船舶推进系统的负载突变时,降低内燃机的碳烟排放。但是上述的这种船舶电力推进系统及船舶依旧存在着一些缺点,如:一、无法为船舶进行分配动力输出,节省资源消耗;二、无法灵活的配置发电机的数量和转速,进而控制船舶;三、无法便于对船舶进行控制,降低轴系传动的震荡,增大船舶的寿命。


技术实现要素:

5.针对背景技术中提到的问题,本实用新型的目的是提供一种船舶电力推进电路,以解决背景技术中提到的问题。
6.本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:
7.一种船舶电力推进电路,包括发电机组g1、发电机组g2和发电机组g3,所述发电机组g1上电性连接有整流器v3,所述发电机组g2上电性连接有整流器v6,所述发电机组g3上电性连接有整流器v11,所述整流器v3上电性连接有逆变电源v1、逆变器v2和逆变器v4,所
述整流器v6上电性连接有逆变器v5和逆变器v9,所述整流器v11上电性连接有逆变器v10、逆变器v12 和逆变电源v13,所述逆变器v5上电性连接有双绕组串联的低速永磁推进电机组pm1中的一组电机,所述逆变器v9上电性连接有双绕组串联的低速永磁推进电机组pm1中的另一组电机,所述逆变器v9上还电性连接有侧推电机 btm1,所述逆变器v2和所述逆变器v4上分别电性连接有货油泵cm1和货油泵cm2,所述逆变器v10和所述逆变器v12上分别电性连接有货油泵cm3和货油泵cm4。
8.通过采用上述技术方案,在使用的时候,通过发电机组g1、发电机组g2 和发电机组g3进行供电运行,且发电机组g1、发电机组g2和发电机组g3可以选择单一供电和共同供电,根据船舶的行进速度进行控制发电机组g1、发电机组g2和发电机组g3的运行状态,并且发电机组g1、发电机组g2和发电机组g3通过整流器实现对电压的形式进行转换,将交流电压转换成直流电压,实现对船舶的设备进行供电,且为了实现对船舶的动力设备或者其他的设备进行供电,在整流器的后方电性连接有逆变器,通过逆变器将直流电压转换成交流电压,进而实现对船舶的设备进行供电运行,且此时交流电压实现对双绕组串联的低速永磁推进电机组pm1进行供电,使得船舶能够实现运行,且根据不同的需求,将双绕组串联的低速永磁推进电机组pm1的转速情况进行反馈,然后控制发电机组g1、发电机组g2和发电机组g3的运行状态,并且还设有侧推电机btm1,用于控制船舶进行转向调节。
9.较佳的,所述整流器v3、所述整流器v6和所述整流器v11上均电性连接有主母排插,所述逆变电源v1、所述逆变器v2、所述逆变器v4、所述逆变器 v5、所述逆变器v9、所述逆变器v10、所述逆变器v12和所述逆变电源v13 分别与所述主母排插电性插接连接。
10.通过采用上述技术方案,主母排插的设定可以使得整流器v3、整流器v6 和整流器v11之间的电量能够实现互通,能够使得整流器v3、整流器v6和整流器v11之间能够形成相互配合运行,实现选择性运行。
11.较佳的,所述整流器v6与所述逆变器v9之间电性连接有直流开关v7和直流开关v8,所述直流开关v7和所述直流开关v8之间串联连接。
12.通过采用上述技术方案,直流开关v7和直流开关v8的设定可以实现对系统的电量通断进行有效的控制调节。
13.较佳的,所述逆变器v2和所述逆变器v4通过一组货油泵矩阵切换柜分别与所述货油泵cm1和所述货油泵cm2电性连接,所述逆变器v10和所述逆变器v12通过另一组货油泵矩阵切换柜分别与所述货油泵cm3和所述货油泵 cm4电性连接。
14.通过采用上述技术方案,货油泵矩阵切换柜的设定可以实现对逆变器v2、逆变器v4、逆变器v10和逆变器v12上的货油泵cm1、货油泵cm2、货油泵 cm3和货油泵cm4进行转换调节,操作方便快捷。
15.较佳的,所述逆变电源v1通过一组电压器t1电性连接有acb,所述逆变电源v13通过另一组变压器t2电性连接acb。
16.通过采用上述技术方案,逆变电源v1和逆变电源v13对acb进行供电,可以使得框架式断路器能够实现通电,并且通过框架式断路器能够实现对船体进行供电运行。
17.较佳的,所述acb上电性连接有岸电连接端口,所述acb上还电性连接有esb。
18.通过采用上述技术方案,通过框架式断路器实现对岸电进行接通,使得船舶能够实现停靠充电等,且esb能够实现数据通讯的连接。
19.较佳的,所述acb和所述esb上还电性连接有若干组电性接口,所述esb 上还电性连接有应急发电机组eg/hg1。
20.通过采用上述技术方案,若干组电性接口能够实现对其他的设备的进行供电和通讯连接,以及应急发电机组eg/hg1可以在系统出现故障的时候进行应急供电。
21.综上所述,本实用新型主要具有以下有益效果:
22.第一、推进螺旋桨工作在任何转速下,可以通过动态分配发电柴油机的台数甚至转速从而保证柴油机运行在效率较高的工况点上,燃油效率比传统机械式推进模式节约10%以上;
23.第二、可以根据船舶的航速需求,由计算机自动选择发电机的运行台数,自动选择一台、两台或三台发电机在网运行,同时在发电机在网运行的情况下,结合发电机组固有的功率及转速特性曲线,通过计算机控制选择发电机组的工作点,确保发电机组在最佳的油耗点工作,避免了因人工操作而导致无法精确选择和控制发电机组工况点的问题,既提高了系统控制的自动化程度,又可以大幅节约燃油消耗;
24.第三、推进系统的动态特性、操控性能更好,提高了船舶的操纵性能;
25.第四、减少了机械传动装置齿轮箱,从而降低了轴系传动的振动,将降低轴系的磨损,延长机械部件的使用寿命。
附图说明
26.图1是本实用新型的电路结构示意图。
具体实施方式
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
28.实施例1
29.参考图1,一种船舶电力推进电路,包括发电机组g1、发电机组g2和发电机组g3,所述发电机组g1上电性连接有整流器v3,所述发电机组g2上电性连接有整流器v6,所述发电机组g3上电性连接有整流器v11,所述整流器 v3上电性连接有逆变电源v1、逆变器v2和逆变器v4,所述整流器v6上电性连接有逆变器v5和逆变器v9,所述整流器v11上电性连接有逆变器v10、逆变器v12和逆变电源v13,所述逆变器v5上电性连接有双绕组串联的低速永磁推进电机组pm1中的一组电机,所述逆变器v9上电性连接有双绕组串联的低速永磁推进电机组pm1中的另一组电机,所述逆变器v9上还电性连接有侧推电机btm1,所述逆变器v2和所述逆变器v4上分别电性连接有货油泵cm1 和货油泵cm2,所述逆变器v10和所述逆变器v12上分别电性连接有货油泵 cm3和货油泵cm4。
30.通过采用上述技术方案,在使用的时候,通过发电机组g1、发电机组g2 和发电机组g3进行供电运行,且发电机组g1、发电机组g2和发电机组g3可以选择单一供电和共同供电,根据船舶的行进速度进行控制发电机组g1、发电机组g2和发电机组g3的运行状态,并且发电机组g1、发电机组g2和发电机组g3通过整流器实现对电压的形式进行转换,将交流电
压转换成直流电压,实现对船舶的设备进行供电,且为了实现对船舶的动力设备或者其他的设备进行供电,在整流器的后方电性连接有逆变器,通过逆变器将直流电压转换成交流电压,进而实现对船舶的设备进行供电运行,且此时交流电压实现对双绕组串联的低速永磁推进电机组pm1进行供电,使得船舶能够实现运行,且根据不同的需求,将双绕组串联的低速永磁推进电机组pm1的转速情况进行反馈,然后控制发电机组g1、发电机组g2和发电机组g3的运行状态,并且还设有侧推电机btm1,用于控制船舶进行转向调节。
31.本实施例中,优选的,所述整流器v3、所述整流器v6和所述整流器v11 上均电性连接有主母排插,所述逆变电源v1、所述逆变器v2、所述逆变器v4、所述逆变器v5、所述逆变器v9、所述逆变器v10、所述逆变器v12和所述逆变电源v13分别与所述主母排插电性插接连接。效果为,主母排插的设定可以使得整流器v3、整流器v6和整流器v11之间的电量能够实现互通,能够使得整流器v3、整流器v6和整流器v11之间能够形成相互配合运行,实现选择性运行。
32.本实施例中,优选的,所述整流器v6与所述逆变器v9之间电性连接有直流开关v7和直流开关v8,所述直流开关v7和所述直流开关v8之间串联连接。效果为,直流开关v7和直流开关v8的设定可以实现对系统的电量通断进行有效的控制调节。
33.本实施例中,优选的,所述逆变器v2和所述逆变器v4通过一组货油泵矩阵切换柜分别与所述货油泵cm1和所述货油泵cm2电性连接,所述逆变器 v10和所述逆变器v12通过另一组货油泵矩阵切换柜分别与所述货油泵cm3和所述货油泵cm4电性连接。效果为,货油泵矩阵切换柜的设定可以实现对逆变器v2、逆变器v4、逆变器v10和逆变器v12上的货油泵cm1、货油泵cm2、货油泵cm3和货油泵cm4进行转换调节,操作方便快捷。
34.本实施例中,优选的,所述逆变电源v1通过一组电压器t1电性连接有 acb,所述逆变电源v13通过另一组所述变压器t2电性连接acb。效果为,逆变电源v1和逆变电源v13对acb进行供电,可以使得框架式断路器能够实现通电,并且通过框架式断路器能够实现对船体进行供电运行。
35.本实施例中,优选的,所述acb上电性连接有岸电连接端口,所述acb 上还电性连接有esb。效果为,通过框架式断路器实现对岸电进行接通,使得船舶能够实现停靠充电等,且esb能够实现数据通讯的连接。
36.本实施例中,优选的,所述acb和所述esb上还电性连接有若干组电性接口,所述esb上还电性连接有应急发电机组eg/hg1。效果为,若干组电性接口能够实现对其他的设备的进行供电和通讯连接,以及应急发电机组 eg/hg1可以在系统出现故障的时候进行应急供电。
37.使用原理及优点:
38.在使用的时候,通过发电机组g1、发电机组g2和发电机组g3进行供电运行,且发电机组g1、发电机组g2和发电机组g3可以选择单一供电和共同供电,根据船舶的行进速度进行控制发电机组g1、发电机组g2和发电机组 g3的运行状态,并且发电机组g1、发电机组g2和发电机组g3通过整流器实现对电压的形式进行转换,将交流电压转换成直流电压,实现对船舶的设备进行供电,且为了实现对船舶的动力设备或者其他的设备进行供电,在整流器的后方电性连接有逆变器,通过逆变器将直流电压转换成交流电压,进而实现对船舶的设备进行供电运行,且此时交流电压实现对双绕组串联的低速永磁推进电机组pm1进行供
电,使得船舶能够实现运行,且根据不同的需求,将双绕组串联的低速永磁推进电机组pm1的转速情况进行反馈,然后控制发电机组g1、发电机组g2和发电机组g3的运行状态,并且还设有侧推电机btm1,用于控制船舶进行转向调节。
39.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。