船舶轴带发电机.ppt

第12章第6节轴带发电机系统 1、轴带发电机系统的特点、分类和功率输出特性； 2、轴带发电机系统的组成原理； 3、轴带发电机的运行操作程序及操作注意事项； 4、轴带发电机的几种主要工作模式。 轴带发电机可节能、提高经济效率——节能：利用主机的功率储备；经济效率：减少燃油成本。 1、轴带发电机系统的特点、分类和功率输出特性 ⅰ组成：主机直接（或通过变速机构）带动轴带发电机SC发电。可充分利用主机的“储备余量”（一般主机额定功率+余量=主机可长期运行功率）。 ⅱ特点： 优点： 1.有效利用主机能源，经济高效； 2.利于能量综合利用，（排气余热等）； 2.节约费用，节省空间，改善机舱环境； 3.减少滑油消耗，减少维修保养费用。 缺点： 1.只能定速航行时工作； 2.控制较复杂； 3.初投资大。 ⅲ 船舶轴带发电机主要类型 主要类型 ： 1.直流轴带机；2.交流轴带机。 说明： 1.虽然直流轴带机电压稳定，转速的影响相对较小。但由于直流电机维护工作量大，目前在船上的应用非常有限。因此，直流轴带发电机较少用。若将直流电逆变成交流电，则逆变麻烦。 2.交流轴带机为了使频率减小主机转速变化的影响，其控制较复杂。—— 有定（FPP）、变距浆(CPP)2种。 ⑴变螺距螺旋桨船舶的轴带发电机 ⑵定螺距桨的主机轴带发电机 ①转速补偿方法： 1.变流机组稳定供电频率； 2.行星齿轮传动系统； 3.轴带异步发电机； 4.电磁滑差离合器恒速系统。 变流机组：控制可控硅导通角稳定电压，可稳定发电机转速。 行星齿轮：液压系统提供附加传动，稳定发电机转速。 异步发电机：与变流机组相似，也是稳定电动机和发电机转速。 滑差离合器：励磁电流大小可控制转矩，从而稳定转速。 1、轴带发电机系统的特点、分类和功率输出特性 ②频率补偿 方法：采用整流 — 逆变装置作为中间环节的系统。 非恒定频率交流电经整流后，供给晶闸管三相逆变器变换为恒定频率三相交流电，三相逆变器提供有功功率，而无功功率由同步补偿机来提供。 同步补偿机励磁电流根据负载变化进行控制，具有自动电压调整器功能。 Ⅳ、轴带发电机的功率输出特性 受电枢电流和励磁电流额定值的限制， 不同的转速范围有不同的输出功率。 额定功率输出特性表明： 1、主机转速在75%-100%额定转速 范围内可以输出额定功率， 2、40%-75%范围内输出功率随 转速的下降成正比下降， 3、低于40%时，无法维持 逆变器工作，停止运行。 2、轴带发电机系统的组成原理 定距浆晶闸管变流器轴带发电机系统 由三部分组成： 1）主回路有功通道 由1、2、3、4、5构成。 2)无功通道 由具有自动调压器的调相机构成。 3）控制器 频率和逆变角控制器调节和控制系统频率和有功功率。 工作原理：SG输出非恒定频率的交流电，经整流变直流电，再经逆变器变标准频率的交流电。SG只提供有功功率，SC向电网输出无功功率。开始时，异步电机带动调相机建立正常频率的额定电压，当逆变器已输出与调相机相同的电压和频率式，SC的异步电机自动断电。此时，SC相当于并联运行中逆功率运行的发电机。 系统频率调节:改变SG的励磁电流.励磁电流增加，电压升高，输出功率增加，调相机SC的输入功率增加，转速增加、频率上升。 系统有功功率的调节：电网负载有功功率增加，引起调相机速度和频率下降，控制器增加励磁电流，使逆变器输出增加。 系统无功功率的调节：当负载无功功率变化时，引起调相机无功电流变化，引起电压变化，AVR自动改变励磁电流，保持电压恒定和无功功率平衡。 3、轴带发电机的运行操作程序及操作注意事项 1）起动程序（正常航行，主机转速达到要求时） 接通控制系统电源； 检查起动条件(无故障报警，主机转速大于75%）起动调相机建立电压； 接通SG的励磁电路，发电机起压； 给整流器、逆变器触发脉冲，逆变器输出功率，异步电机断电； 起动成功 2）与辅助发电机并联和转换 与手动准同步并车相同 3）停机条件 按停机按钮 电源故障 运行故障 系统中任一电机绕组过热等 4）正常停机的操作程序（机动航行） 起动柴油发电机 切除次要负载 完成并车，转移负载后主机才可减速 主机转速40%以下，SG主开关跳闸，逆变器停止触发。 5）轴带发电机在运行中的问题 紧急停车，紧急倒车等情况，有可能导致轴带发电机和柴油发电机带电转换和并联运行 必须在主机额定转速60%—110%的范围内进行 主机紧急停车和紧急倒车时采用两种方法: 1、主机转速降到60%以下，采用失电转换； 2、主机转速维持在60%，带电转换后急剧减速。 轴带发电机的布置形式 可布置在自由端或齿轮端，除了作发电机外，