浅谈电力推进装置在舰船中的应用

浅谈电力推进装置在舰船中的应用

柯尊竹

澳龙船艇科技有限公司广东珠海519125

摘要：电力推进装置是未来船舶发展和设计趋势，本文是从船舶总体设计出发对电力推进装置使用优势的分析，以及探讨在电力推进装置的设计和使用之中出现问题，进行分析和讨论提出相应的解决方案

关键词：船舶设计；电力推进装置应用

1、电力推进装置应用的趋势

当年在船舶设计之中，电力推进具有安装比常规船小，安装灵活，各个国家都开始把电力推进作为船舶运行的新动力，电力推进装置在国外的研发已很普及，并已在多种类型船舶上成功应用，电力推进装置的应用对提高船舶动力运行方式的经济性与选择性多样化，对优化船舶建设有着重要意义，船舶设计中使用电力推进装置突出优点能在船舶的建造过程之中直接使用电缆来代替原先的机械机构，使得发动机的位置布置更为灵活，从而使设计人员可以优化现有船舶结构。除此之外，电力推进装置轴系短，且可以在电路设计之中设计备用电源，避免船舶在运行之中出现电路中断故障，可以降低对动力系统的损坏，而且电力推进装置还具有使用噪音低，机动性灵活等优势，极大的优化了船舶使用质量和性能。

2、与传统动力推进方式的对比优点

电力推进装置作为当前船舶设计之中使用较多的动力供应形式，与传统的推进装置相比具有以下优势

（1）电力推进装置的使用可以优化船舶内部结构设计，机舱轮机设备布置，可以有效提高船舶设计过程中结构质量，电力推进装置安装位置优化不仅可以较好提高维护工作的工作效率还可以保证船体水密性要求，提升船舶总体设计。

（2）电力推进装置的使用可以满足在船舶设计之中的动力集中要求，电力传需网的集中可以简化电力推进装置的选择，从而在选择中不需考虑能源供给设备、发电机组和备用设备，仅依据船舶设计要求来合理选择安装要求和设备价格，简化船舶设计过程

（3）电力推进装置的使用可以方便船舶在运行之中动力可根据工况灵活转换，当船舶的电力，当船舶电力推进装置和电网功率变化时，作为主推进电机可以恒速运行，提高电力推进装置运行稳定性，从而大大降低出现故障的可能性

（4）电力推进装置不像传统燃油发电机那样需要在船舶内部设置机械结构来方便使用，其可以在设计之中采用统一电站能源供应方式，大大减少船舶动力系统中机械设备总量的数量，简化动力传动构造。

（5）电力推进装置可以借助电气自动化技术实现精确地操纵和调节，在现实情况运用中，船舶驾驶操纵人员可以将整个电动机转速在一定范围内进行灵活调节，并且还不会出现转速过快现象，优化船舶操纵性能。

（6）电力推进装置的机构推进和和驱动结构不需要在使用中安装减速装置，安静性的同步推进装置可以有效降低在船舶动力装置运行过程中产生噪音，改善船员工作环境和舒适度。

（7）与传统船舶推进装置相比，电力推进装置可以在系统设定额定速度范围内高效产生额定扭矩，可以允许时间内保证产生高于额定转速的扭矩，当推进装置传动轴上的扭矩达到最大时，电力推进装置可以保证在螺旋桨停止运行时快速转向，避免造成外界阻力对对螺旋桨的冲击，防止急停操作对于推进装置影响，并且推进装置在设计上不需要考虑发动机的扭矩，因此可以降低电动机装机容量，是设备外形体积变小，方便安装位置。

（8）电力推进装置的使用可以简化推进系统的结构，提升系统运行可靠性，电能分配在运行中可以优先供应重要设备，提升船舶营运经济性能，为船东提高可选择性。

3电力推进装置的特性

（1）低速特性

在传统船舶推进动力系统设计之中使用一般是柴油发动机，这种电动机在运行过程之中速比一般是1：3，在实际运行中可以获得高转速，但是低转速的获得较困难。电动机在运行过程之中的速比可以达到1：10甚至更低，可以有效实现推进螺旋桨的低转速，有利于船舶机动灵活行驶，提升船舶的可操作性

（2）快速操作特性

电动机在运行之中可以更快实现启动、停止以及速度变化的操控，因此，在船舶使用和运行之中，电动推进装置可以更快实现船舶的目标操作，有效提升船舶运行机动性。

（3）功率恒定特性

在船舶运行过程之中由于风浪等因素的影响，船体本身受到的阻力会不断变化，对于船舶运行速度和发动机运转的效率有较大影响。在设计船舶推进动力时候选择电力推进装置可以保证船舶在外力阻力干扰情况下保持动力系统运行功率平稳，从而使动力系统装置保持稳定水平上，充分发挥动力装置设备的实际运行功率。

（4）电流恒定特性

电力推进装置在运行过程之中可以实现灵活调节，因此可以保证推进装置的电流运行稳定，可以满足在主回路内安装多个电动机的要求，这些电动机在运转过程之中由机舱管理人员进行单独调节，假如船舶运行之中有多个容量相近但使用时间不等的负责时，就可以调节对应负载运行过程之中的电流来有效减少能耗，从而保证电动机运行平稳。

（5）可以应用的类型船舶

以电力推进装置作为船舶推进动力，从理论上来说基本可以应用在所有的类型船舶上，但是考虑到实际使用要求和建造过程中经济成本支出，当电力推进装置使用下面几类船舶中：第一要有运行灵活机动性高船舶，第二特殊工作性的船舶，第三安装多个大容量辅助机械同时运行的船舶。电力推进装置应用在这些类型船舶上可以有效发挥电力装置快速相应运行调整、可大范围调整速度以及电流运行电流恒定等优点，提高船舶运行性能。除此之外，电力推进装置船舶的低噪音特点也可以用于游艇、旅游娱乐观光游轮船使用，大大丰富电力推进装置为动力可应用范围。

结语

我国在电力推进系统设备研发水平相对于发达国家还有很大差距，特别是一些重要设备，综合全电力推进系统是世界舰船发展的大方向，应该紧紧把握这一发展趋势，努力缩短与发达国家差距，并力争早日迎头追赶上。

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