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一种船舶电力推进系统的制作方法

时间:2022-02-17 阅读: 作者:专利查询

一种船舶电力推进系统的制作方法

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系统。


背景技术:

2.船舶是一种主要在地理水中运行的人造交通工具。另外,民用船一般称为船,军用船称为舰,小型船称为艇或舟,其总称为舰船或船艇。内部主要包括容纳空间、支撑结构和排水结构,具有利用外在或自带能源的推进系统。外型一般是利于克服流体阻力的流线性包络,材料随着科技进步不断更新,早期为木、竹、麻等自然材料,近代多是钢材以及铝、玻璃纤维、亚克力和各种复合材料。
3.参照现有公开号为cn110155246a的中国专利,其公开了一种船舶电力推进系统螺旋桨负载模拟系统,包括电力推进系统、负载模拟系统和数据采集模块,所述数据采集模块采集电力推进系统和负载模拟系统的数据,所述数据采集模块采集的数据发送至数据对比器,所述数据对比器对数据采集模块和数据库的数据进行对比。
4.上述的这种船舶电力推进系统螺旋桨负载模拟系统通过负载变频器控制负载电机的运行,使之产生一个与推进电机实际轴负载转矩相同的转矩,通过多组负载模拟同时进行,使得负载模拟系统的共功能正确,工作稳定,数据采集期可达50ms,转矩控制精度在0.4%以内,控制结构简单,模拟参数设置方便,系统转矩响应迅速,控制精度高,解决了现有的螺旋桨负载模拟系统的转速和转矩等数据控制精度低的问题。但是上述的这种船舶电力推进系统螺旋桨负载模拟系统依旧存在着一些缺点,如:一、无法实现分配发电机组的供电情况,不能够实现节省资源和匹配需求速度;二、无法灵活的实现对船舶进行控制,减少齿轮箱的设置,降低轴系传动的震荡;三、无法实现对船舶的控制,减少船舶的配置设备及其人员。


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系统,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系统,包括控制模块,所述控制模块上电性连接有交流异步发电机组,所述交流异步发电机组上电性连接有整流模块,所述整流模块与所述控制模块电性连接,所述整流模块上电性连接有直流母排插,所述直流母排插上电性连接有逆变模块,所述逆变模块上电性连接有永磁低速推进电机,所述控制模块上电性连接有信息处理,所述信息处理上电性连接有通讯模块和监测模块,所述监测模块分别与所述逆变模块的两端和所述永磁低速推进电机电性连接,所述信息处理上还电性连接有控制平台,所述控制平台上电性连接有报警器和辅助模块,所述逆变模块上电性连接有船体供电模块,所述船体供电模块上电性连接有调压模块,所述调压模块与所述通讯模块电性连接。
8.通过采用上述技术方案,在使用的时候,控制模块通过信息处理实现对信息进行
采集,且信息处理在将监控模块的数据信息进行采集处理转换后发送给控制模块,以及在控制平台的辅助模块进行显示,然后在需要调节速度的时候,通过辅助模块中的操作按键下达指令,此时交流异步发电机组中的发电机的运行进行逐步增加,进而使得交流异步发电机组能够根据需求产生电量,然后通过整流模块进行电流的整流转换和稳定,再通过直流母排插将电量传输给逆变模块,然后逆变模块将电量输送给永磁低速推进电机,通过永磁低速推进电机带动螺旋桨进行转动,实现动力的输出,且通过监测模块能够实现动力输出的调节控制,以及通过逆变模块能够实现对整个船体进行供电运行,减少电网的建设和资源的消耗。
9.较佳的,所述辅助模块中包括有监控显示屏、操作按键和存储模块,所述报警器采用的是声光报警器。
10.通过采用上述技术方案,可以实现对系统进行监控和指令的下达,并且能够实现对检测模块的数据信息进行显示。
11.较佳的,所述存储模块中至少包括有两组,两组所述存储模块分别为rom存储模块和ram存储模块。
12.通过采用上述技术方案,存储模块设有两组,可以实现分别存储,有效的提高系统的运行速度,并且防止存储内容发生混乱。
13.较佳的,所述监测模块中包括有永磁低速推进电机转速检测模块、电力检测模块、温度检测模块和震荡监控模块,所述永磁低速推进电机转速检测模块安装在所述永磁低速推进电机的输出轴上。
14.通过采用上述技术方案,永磁低速推进电机转速检测模块可以检测永磁低速推进电机的转速,并且电力检测模块能够实现对永磁低速推进电机输送的电量进行检测,通过电量的大小实现对永磁低速推进电机的转速进行控制调节,温度检测模块能够实现对永磁低速推进电机和电力设备的温度进行检测,且震荡监控模块能够实现对永磁低速推进电机的在运作时候的震荡情况进行检测。
15.较佳的,所述永磁低速推进电机的输出轴顶端固定安装有螺旋桨。
16.通过采用上述技术方案,通过永磁低速推进电机带动螺旋桨的转动,为船舶的运行提供动力。
17.较佳的,所述交流异步发电机组至少包括有三组,三组所述交流异步发电机组上分别电性连接有所述整流模块。
18.通过采用上述技术方案,通过三组交流异步发电机组可以实现对永磁低速推进电机进行不同的电量进行输送,实现对船体的速度进行控制调节。
19.较佳的,所述船体供电模块上还分别电性连接有船体照明、船体设备用电和船体插排。
20.通过采用上述技术方案,通过三组交流异步发电机组进行发电,能够供给船体的动力和船体运行的电量使用,减少电力网的设置,减少资源消耗,并且便于维护。
21.较佳的,所述整流模块上电性连接蓄电池,所述蓄电池采用的是锂电池组,所述锂电池组与所述控制模块电性连接。
22.通过采用上述技术方案,蓄电池可以实现对控制模块进行稳定的供电运行,防止电网出现错误,造成监控系统的瘫痪。
23.综上所述,本实用新型主要具有以下有益效果:
24.第一、本船推进系统由三台可调速异步发电机组、直流配电系统和双绕组串联低速永磁推进电机组成,异步发电机组可通过转速控制根据推进功率需求调节输出功率,提高功率输出和功率需求的匹配性;
25.第二、本船采用直流配电方式,可以通过接口接入电池电力用于推进,可实现在排放控制区域的零排放,确保了船舶的环保性能;
26.第三、本船通过变频控制的双绕组串联的低速永磁推进电机,免除了减速齿轮箱的使用,推进系统的效率提高至少2%,同时大大提高了推进系统的可靠性;
27.第四、本船创新了船舶推进系统安全冗余设计,通过三台发电机组的配置,极大提高了船舶动力系统的安全冗余;通过双逆变器分别控制低速永磁电机的各绕组,提高了推进电机的安全冗余;取消使用齿轮箱提高了系统动力传递的可靠性;
28.第五、本系统创新设置一键式低速、中速和高速巡航选择模式,通过计算机控制匹配动力需求和动力供给;
29.第六、本系统通过计算机控制,可以实现均衡各发电机组运行时间的自动控制选择,确保在多台发电机组供电的情况下,可以自动均衡各台机组的工作时间。
附图说明
30.图1是本实用新型的系统结构示意图。
具体实施方式
31.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。
32.实施例1
33.参考图1,一种船舶电力推进系统,包括控制模块,所述控制模块上电性连接有交流异步发电机组,所述交流异步发电机组上电性连接有整流模块,所述整流模块与所述控制模块电性连接,所述整流模块上电性连接有直流母排插,所述直流母排插上电性连接有逆变模块,所述逆变模块上电性连接有永磁低速推进电机,所述控制模块上电性连接有信息处理,所述信息处理上电性连接有通讯模块和监测模块,所述监测模块分别与所述逆变模块的两端和所述永磁低速推进电机电性连接,所述信息处理上还电性连接有控制平台,所述控制平台上电性连接有报警器和辅助模块,所述逆变模块上电性连接有船体供电模块,所述船体供电模块上电性连接有调压模块,所述调压模块与所述通讯模块电性连接。
34.通过采用上述技术方案,在使用的时候,控制模块通过信息处理实现对信息进行采集,且信息处理在将监控模块的数据信息进行采集处理转换后发送给控制模块,以及在控制平台的辅助模块进行显示,然后在需要调节速度的时候,通过辅助模块中的操作按键下达指令,此时交流异步发电机组中的发电机的运行进行逐步增加,进而使得交流异步发电机组能够根据需求产生电量,然后通过整流模块进行电流的整流转换和稳定,再通过直流母排插将电量传输给逆变模块,然后逆变模块将电量输送给永磁低速推进电机,通过永
磁低速推进电机带动螺旋桨进行转动,实现动力的输出,且通过监测模块能够实现动力输出的调节控制,以及通过逆变模块能够实现对整个船体进行供电运行,减少电网的建设和资源的消耗。
35.本实施例中,优选的,所述辅助模块中包括有监控显示屏、操作按键和存储模块,所述报警器采用的是声光报警器。效果为,可以实现对系统进行监控和指令的下达,并且能够实现对检测模块的数据信息进行显示。
36.本实施例中,优选的,所述存储模块中至少包括有两组,两组所述存储模块分别为rom存储模块和ram存储模块。效果为,存储模块设有两组,可以实现分别存储,有效的提高系统的运行速度,并且防止存储内容发生混乱。
37.本实施例中,优选的,所述监测模块中包括有永磁低速推进电机转速检测模块、电力检测模块、温度检测模块和震荡监控模块,所述永磁低速推进电机转速检测模块安装在所述永磁低速推进电机的输出轴上。效果为,永磁低速推进电机转速检测模块可以检测永磁低速推进电机的转速,并且电力检测模块能够实现对永磁低速推进电机输送的电量进行检测,通过电量的大小实现对永磁低速推进电机的转速进行控制调节,温度检测模块能够实现对永磁低速推进电机和电力设备的温度进行检测,且震荡监控模块能够实现对永磁低速推进电机的在运作时候的震荡情况进行检测。
38.本实施例中,优选的,所述永磁低速推进电机的输出轴顶端固定安装有螺旋桨。效果为,通过永磁低速推进电机带动螺旋桨的转动,为船舶的运行提供动力。
39.本实施例中,优选的,所述交流异步发电机组至少包括有三组,三组所述交流异步发电机组上分别电性连接有所述整流模块。效果为,通过三组交流异步发电机组可以实现对永磁低速推进电机进行不同的电量进行输送,实现对船体的速度进行控制调节。
40.本实施例中,优选的,所述船体供电模块上还分别电性连接有船体照明、船体设备用电和船体插排。效果为,通过三组交流异步发电机组进行发电,能够供给船体的动力和船体运行的电量使用,减少电力网的设置,减少资源消耗,并且便于维护。
41.本实施例中,优选的,所述整流模块上电性连接蓄电池,所述蓄电池采用的是锂电池组,所述锂电池组与所述控制模块电性连接。效果为,蓄电池可以实现对控制模块进行稳定的供电运行,防止电网出现错误,造成监控系统的瘫痪。
42.使用原理及优点:
43.在使用的时候,控制模块通过信息处理实现对信息进行采集,且信息处理在将监控模块的数据信息进行采集处理转换后发送给控制模块,以及在控制平台的辅助模块进行显示,然后在需要调节速度的时候,通过辅助模块中的操作按键下达指令,此时交流异步发电机组中的发电机的运行进行逐步增加,进而使得交流异步发电机组能够根据需求产生电量,然后通过整流模块进行电流的整流转换和稳定,再通过直流母排插将电量传输给逆变模块,然后逆变模块将电量输送给永磁低速推进电机,通过永磁低速推进电机带动螺旋桨进行转动,实现动力的输出,且通过监测模块能够实现动力输出的调节控制,以及通过逆变模块能够实现对整个船体进行供电运行,减少电网的建设和资源的消耗。
44.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。