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小型船舶电力推进系统的研究与仿真
| 论文题名： | 小型船舶电力推进系统的研究与仿真 |
| 关键词： | 船舶电力推进系统;异步电动机;螺旋桨;减速器;矢量控制 |
| 摘要： | 船舶电力推进系统具有许多传统推进系统不可比拟的优势，是国内外船舶制造行业研究的热门。开展船舶电力推进系统的建模和仿真研究，对于船舶电力推进系统的设计和使用具有极其重要的意义。本文主要针对小型电力推进船舶，重点研究电力推进控制策略以及其负载特性。 根据小型船舶特点，首先分析电力推进系统的负载—螺旋桨。研究螺旋桨敞水特征，阻力特性，并由此建立船桨数学模型和基于MATLAB/Simulink的仿真模型;根据小型船舶电力推进的特点，提出在推进电动机和螺旋桨之间加入减速器的设想，并建立起与船桨模型相结合的减速器模型。通过仿真分析在给定螺旋桨转速下，船舶的速度、所受推力以及螺旋桨的扭矩，仿真结果验证了模型建立的正确性和可行性。 然后深入分析和研究异步电动机的在不同坐标系下的动态数学模型，并在MATLAB/Simulink中自行搭建其按转子磁链定向的仿真模块;并且对异步电动机矢量控制方式进行深入研究，对异步电动机在的空载启动和加载的情况下分别进行了讨论分析，验证了矢量控制运用于主推进电动机是可行性的。 最后整合所建立的船桨模型、减速器模型、异步电动机模型以及矢量控制模型，建立小型船舶电力推进系统仿真模型，基于某实船对系统在分级起动、分级倒车和紧急刹车的工况下进行了仿真研究。 仿真结果表明异步电动机在矢量控制下的性能较优，尤其是开始运行时，电流的脉动和转矩波动的幅度很小，在控制推进电动机转速稳定的情况下，加入减速器的电力推进系统运行稳点，并且船舶运动状态表现良好。 |
| 作者： | 林骏 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 张春来 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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