技术简介
舰船综合电力系统是高能武器上舰的唯一途径,是舰船动力的发展方向,电力推进是其核心之一,其输出电功率占整船的90%以上。与传统机械推进相比,电力推进改善了舰船声隐身性能、提高了舰船机动性,提高了燃油经济性,更利于总体布置,推进变频器是电力推进的两大核心技术之一。课题组应用了中压大容量多相电力电子装置集成设计技术、分布式硬件及软件设计技术、全数字化控制和全光纤式系统保护技术、高性能闭环控制技术、推进分系统集中监控技术等十余项关键技术,在国内首次研制出十五相24MVA推进变频器,该装置由三套相同的独立通道组成,每个通道为新型感应推进电机的五相绕组供电,独立构成一个柜体。每个通道主要包括二极管组件、制动单元、逆变单元、输出滤波装置、水冷装置、检测装置、控制装置等设备构成。推进变频器采用基于动态数学模型的矢量控制方案,该方案采用转矩及电流内环、转速外环的闭环控制,将直流电能变换为驱动推进电机所需的变频交流电能。
技术特点
在国内首次研制出20MW级电力推进模块,解决了长期制约我国舰船动力平台发展的瓶颈问题,推进变频器功率密度居于世界领先水平。
(1)提出了一种多套、多相、多电平、分布式的20MW级推进方案,解决了工作电压高、输出功率大、开关管应力高等技术难题,效率和可靠性高、可维护性好。技术指标
额定输入电压:DC 4000V;技术水平
国际先进
应用领域和范围
船舶推进、机车牵引、大功率传动
专利状态
已取得专利6项
技术状态
小批量生产、工程应用阶段
合作方式
合作开发
投入需求
3000万元
预期效益
该成果可以满足不同吨位舰船电力推进的需求,是各类舰船均可直接应用的标准推进模块。也可推广应用于豪华游轮、大型渡轮、科考船、机车牵引等民用领域,具有重大的军事、经济效益和广泛的应用前景,相关成果已被武汉新能源研究院应用于高压变频器。