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2018-2023年国内外船舶综合电力推进系统技术发展与应用前景研究报告

2019-02-09 14:03:53

船舶电力推进是采用电动机驱动螺旋桨来推进船舶运行的一种推进方式。

分类:

独立电力推进装置

螺旋桨由推进电动机带动,是常用的电力推进方式。主要发电机除供电动机外,有时能供给船舶电网使用。

联合电力推进装置

螺旋桨由电动机和柴油机联合推进,它有四种工况:

①螺旋桨由推进电动机带动(主机螺旋桨脱开),作低速运行。

②螺旋桨由主机带动(电机脱开)。

③螺旋桨由主机与推进电动机共同带动,作高速运行。

④在航行时推进电动机由主轴带动,作发电机运行,发电给电网。

辅助电力推进装置

主发电机用来供电给主要工作机械,而在航行时,主要工作机械不工作,主发电机供电给推进发动机,推进船舶。这种装置用在自航式起重船、挖泥船、水上各种工程船等。

特殊电力推进装置

主机工作时,除带动螺旋桨外,还带动推进电动机,推进电动机实际上用作轴带发电机,供电给蓄电池充电;主机不工作时由蓄电池供电给推进电动机。

主动舵电力推进装置

为了获得良好的船舶低速回转性能,可在舵版内装设潜水电动机,由电网供电后带动一小螺旋桨,即成主动舵。


报告总览: 150页、8万字节

报告价格: 2000



第一章船舶电力推进系统... 9

第一节船舶电力推进系统简介... 9

第二节船舶电力推进系统特点分析... 10

一、传统型船舶动力装置缺陷分析... 10

二、船舶电力推进系统优点分析... 10

三、船舶电力推进系统缺点分析... 10

第三节船舶电力推进系统推进分类方式... 11

一、不依赖空气推进... 11

二、常规电力推进... 11

三、超导电力推进... 11

第四节船舶电力推进系统组成结构分析... 11

一、船舶电力系统组成分析... 11

1、发电单元... 12

2、配电装置... 12

3、输电部分... 12

4、用电负载... 13

二、船舶电力推进系统基本结构分析... 13

1、直流电机电力推进系统结构... 13

2、交流电机电力推进系统结构... 13

三、船舶电力推进系统方式分类... 13

1、可控硅整流器+直流电动机... 13

2、变距桨+交流异步电动机... 14

3、电流型变频器+交流同步电动机... 15

4、交一交变频器+交流同步电动机... 17

5、电压型变频器+交流异步电动机... 18

第五节电力推进系统的一般设计分析... 19

一、电力推进装置(器)的配置... 19

二、电力推进方式的选择... 20

三、电站、电制及功率管理... 20

四、谐波控制... 20

五、电力推进系统的操控及与有关系统的接口... 21

六、其它等事项... 21

第二章船舶电力推进系统发展历程与研究状况调研分析... 22

第一节船舶电力推进系统发展历程调研分析... 22

第二节船舶电力推进系统应用现状调研分析... 23

第三节国内外船舶电力推进系统研究现状调研分析... 23

一、国外船舶电力推进系统研究现状调研分析... 23

二、国内船舶电力推进系统研究现状调研分析... 23

第四节船舶电力推进系统研究趋势调研分析... 24

第三章船舶综合电力推进系统关键技术调研分析... 24

第一节船舶电力推进系统技术条件调研分析... 24

第二节近年来船舶电力推进技术发展状况分析... 25

一、民用船舶电力推进技术发展状况... 25

二、军用舰船电力推进技术发展状况... 25

第三节船舶电力推进技术的未来发展方向预测分析... 26

第四节船舶综合电力系统总体技术研究调研分析... 26

一、发电模块关键技术研究... 26

二、配电模块关键技术研究... 26

三、电力变换模块关键技术研究... 27

四、电力控制模块关键技术研究... 27

第五节船舶综合电力推进系统电机关键技术研究调研分析... 27

一、永磁电机技术调研分析... 27

二、超导电机技术调研分析... 28

第六节船舶电力推进系统控制系统关键技术调研分析... 29

一、电力电子变频技术调研分析... 29

二、谐波控制技术调研分析... 29

第七节船舶综合电力推进系统试装性关键技术研究调研分析... 30

一、电力推进系统装备于船舶的试装性研究... 30

二、电力推进系统对船舶海洋环境的试装性研究... 31

三、电力推进系统内部与其它船用电子之间的电磁兼容性研究... 31

第四章船舶电力推进系统仿真调研分析... 32

第一节国内外船舶电力推进系统建模与仿真发展动态调研分析... 32

第二节国内外电力电子系统仿真软件发展动态调研分析... 32

第三节船舶电力推进系统数学建模分析... 33

一、电力推进系统——电站子系统模型... 33

二、电力推进系统——配电子系统模型... 34

三、电力推进系统——调压、整流、逆变、滤波子系统模型... 35

四、电力推进系统——推进电机、螺旋桨子系统模型... 35

第四节船舶电力推进系统仿真模型建立分析... 36

一、(仿真工具)Saber中对船舶电力推进系统仿真模型的建立分析... 36

二、船舶电力推进系统电站子系统仿真模型建立分析... 37

三、船舶电力推进系统配电子系统仿真模型建立分析... 37

四、船舶电力推进系统调压、整流、逆变、滤波子系统仿真模型建立分析... 37

五、船舶电力推进系统——推进电机、螺旋桨子系统仿真模型建立分析... 38

第五节模型仿真及结果分析展示... 38

一、仿真母型船系统结构简介... 38

二、Saber中仿真步骤展示... 38

三、系统仿真结果分析... 40

第五章船舶电力推进系统电站子系统调研分析... 40

第一节船舶电力推进系统电站子系统组成及特点分析... 40

第二节船舶电力推进系统电站调研分析... 41

一、发电机组... 41

二、电站主配电盘... 41

三、变压器... 41

四、船用变频器... 41

第三节电力推进系统电站管理系统(PMS)操作与实现调研分析... 42

一、电站管理系统(PMS)概述... 42

二、软件选择及界面功能实现分析... 43

第六章船舶电力推进系统推进电机调研分析... 46

第一节电力推进系统同步电机原理与结构分析... 46

一、同步电力原理概述... 46

二、同步电机转子型式... 47

三、励磁电流... 48

第二节电力推进系统同步电机与异步电机比较调研分析... 49

第三节同步电机在船舶电力推进系统中应用调研分析... 49

第四节同步电机励磁方式演绎与发展调研分析... 52

一、同步电机励磁方式演绎与发展调研分析... 52

二、无刷励磁机介绍分析... 52

第七章船舶电力推进监控系统调研分析... 54

第一节船舶电力推进监控系统组成调研分析... 54

一、电力推进系统监控网络... 54

二、电力推进监控系统硬件组成... 54

三、电力推进监控系统常用组态软件... 55

第二节船舶电力推进监控系统总体设计调研分析... 55

一、推进主电路控制原理分析... 55

二、监控系统工控机监控原理分析... 56

三、监控系统可靠性设计分析... 57

第三节推进电动机变频调速调研分析... 58

一、异步电动机调速系统基本类型介绍... 58

二、异步电动机变频调速原理介绍分析... 59

三、变频装置调研分析... 59

第四节推进电动机速度死循环控制调研分析... 60

一、速度死循环设计原理简介... 60

二、(调速)系统稳态抗扰动性能分析... 60

三、(交流调速)系统动态结构及推进电动机数学模型分析... 61

四、数字PID控制分析... 61

第五节船舶电力推进系统监控程序设计调研分析... 62

一、系统编程语言VisualC++简介... 62

二、监控程序总体设计分析... 62

三、工控机对推进电动机的监控分析... 62

第八章吊舱式电力推进控制系统的设计调研分析... 63

第一节吊舱式电力推进系统推进器特点分析... 63

第二节吊舱式电力推进系统的模型... 64

一、船舶运动方程... 64

二、船体上的流体动力及力矩计算模型... 65

三、船舶运动干扰的数学模型... 65

四、船舶运动的模型仿真... 66

第三节吊舱式电力推进控制系统调研分析... 67

一、吊舱式电力推进系统结构介绍... 67

二、吊舱式电力推进航速航向控制系统... 67

第四节吊舱推进航速控制预测控制系统调研分析... 69

一、航速预测控制系统的结构分析... 69

二、航速预测控制的算法分析... 70

三、航速预测控制系统仿真... 70

第五节吊舱推进航向控制预测控制系统调研分析... 70

一、航向预测控制系统的结构分析... 70

二、航向预测控制系统仿真... 71

第六节吊舱式推进控制系统航行控制仿真调研分析... 72

一、无风浪干扰下的综合控制仿真调研分析... 72

二、有风浪干扰下的综合控制仿真调研分析... 72

第九章小型船舶主电力推进装置的设计与研究调研分析... 73

第一节电动机的配置与选型设计... 73

一、电动机的类型与比较... 73

二、永磁同步电动机的选型... 76

第二节变频调速系统的配置与选型设计... 77

一、变频调速原理... 77

二、交—交变频调速系统... 78

三、交—直—交变频调速系统... 78

四、变频器的选型... 78

第三节螺旋桨的配置与选型设计... 79

一、螺旋桨的类型与比较... 79

二、螺旋桨的特性... 81

三、螺旋桨的选型... 82

第十章船舶电力推进装置——全回转式推进装置调研分析... 83

第一节59K全回转电力推进装置的系统组成... 83

一、电站和配电板... 83

二、变频器... 84

三、推进电动机... 84

四、全回转式推进器... 85

五、服务系统... 86

六、电站管理及监控系统... 86

1、电站管理系统... 86

2、监控系统... 87

第二节59K全回转侧推进的启动... 89

一、启动条件... 89

二、推进器的启动... 90

三、推进器的随动操作... 91

四、推进器的应急操作... 91

五、推进器的操纵地点的切换... 92

六、推进器的停机... 92

第三节螺距控制与动力定位... 92

第十一章国外电力推进系统重点企业调研分析... 95

第一节瑞士ABB公司... 95

一、企业简介... 95

二、研究实力与技术水平... 96

三、企业电力推进系统调研分析... 97

四、在华业务发展... 97

第二节德国西门子公司... 99

一、企业简介... 99

二、研究实力与技术水平... 100

三、企业电力推进系统调研分析... 100

四、在华业务发展... 101

第三节法国阿尔斯通(Alstom)公司... 103

一、企业简介... 103

二、研究实力与技术水平... 104

三、企业电力推进系统调研分析... 105

四、在华业务发展... 105

第四节瓦锡兰(Wartsila)集团公司... 106

一、企业简介... 106

二、研究实力与技术水平... 107

三、企业电力推进系统调研分析... 107

四、在华业务发展... 108

第五节德国肖特尔(SCHOTTEL)集团公司... 108

一、企业简介... 108

二、研究实力与技术水平... 109

三、企业电力推进系统调研分析... 109

四、在华业务发展... 109

第六节罗尔斯罗伊斯水喷射发动机公司(原瑞典Kamewa公司)... 110

一、企业简介... 110

二、研究实力与技术水平... 110

三、企业电力推进系统调研分析... 111

四、在华业务发展... 112

第七节芬兰Steerprop 有限公司... 112

一、企业简介... 112

二、研究实力与技术水平... 112

三、企业电力推进系统调研分析... 113

四、在华业务发展... 113

第十二章国内电力推进系统科研研究单位调研分析... 113

第一节中国船舶集团重工公司第七0四所... 113

一、所况介绍... 113

二、科研研究实力... 115

三、船舶电力推进系统调研分析... 116

第二节中国船舶集团重工公司第七一二研究所... 116

一、所况介绍... 116

二、科研研究实力... 118

三、船舶电力推进系统调研分析... 118

第三节武汉理工大学能源与动力工程学院... 119

一、院系介绍... 119

二、科研研究实力... 121

三、船舶电力推进系统调研分析... 122

第四节海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室... 122

一、实验室介绍... 122

二、科研研究实力及成果... 124

第五节上海海事大学航运技术与控制工程交通行业重点实验室... 125

一、实验室简介... 125

二、科研方向及成果... 127

三、船舶电力推进系统调研分析... 127

第十三章船舶电力推进系统应用及市场状况调研分析... 129

第一节船舶电力推进系统所应用的船舶类型分析... 129

一、客轮... 129

二、钻井装置、采油船和油轮... 129

三、海上工程支持船和海上施工船... 130

四、挖泥船和施工船... 130

五、快艇和休闲艇... 130

六、破冰船和冰区航行船... 130

七、军用舰艇... 131

八、科学考察船... 131

九、其它类船... 131

第二节电力推进系统应用领域扩展调研分析... 132

第三节船舶电力推进系统市场应用趋势分析... 132

一、民用船舶电力推进系统市场应用趋势... 132

二、军用舰船电力推进系统市场应用趋势... 133

第四节电力推进系统全面应用的重大意义... 133

第五节小型电力推进系统国产化进程调研分析... 133

一、小型电力推进国产化市场需求分析... 133

二、船舶电力推进国产化需要考虑的问题... 135

三、我国电力推进系统实船应用情况举例... 135

第六节  国内船舶电力推进系统市场应用发展规划... 136

第十四章国内船舶电力推进系统最新研究动态... 138

第一节豪华游轮世纪神话首航电力推动技术全球领先... 138

第二节“海洋六号”船起航执行大洋第29航次科考任务... 139

第三节中国首套大中型船舶先进电力推进系统研制成功... 139

第四节大型船舶电力推进系统全部国产化... 140

第五节704所电力推进成数艘新船“新动力”... 141

第十五章船舶电力推进系统市场现状及发展预测分析... 142

第一节船舶市场调研分析... 142

一、全球船舶市场行情调研分析... 142

二、世界船舶产业竞争格局变化趋势... 146

三、我国船舶行业提升自身竞争力措施分析... 146

第二节船舶市场对新型船舶的需求量调研分析... 147

第三节未来船舶发展方向——综合全电力推进系统调研分析... 148

第四节船舶市场发展预测分析... 148

一、国外船舶市场发展预测分析... 148

二、国内船舶市场发展预测分析... 150

第五节船舶电力推进系统市场竞争格局调研分析... 150

一、国内外船舶电力推进系统市场竞争格局调研分析... 150

二、国内船舶电力推进系统在市场竞争中的优、劣势分析... 152

第六节船舶电力推进系统市场发展预测分析... 153

一、国外船舶电力推进系统市场发展预测分析... 153

二、国内船舶电力推进系统市场发展预测分析... 154



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