全回转式电力推进装置———KINGYU
2、59K全回转电力推进装置的系统组成
59K全回转电力推进系统由电站、配电板、变压器、变频器、推进电机、全回转型推进器、服务系统、监控系统等组成。
下图为59K的全回转电力推进系统的结构框架图:
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2.1电站与配电板
59K的电站由3台柴油发电机组、一套主配电板组成。
柴油发电机组运转产生一个690V的电压输送到主配电板的690V配电屏上,再经过变压器房的690V/440V变压器,将电压从690V降到440V后输送到配电板上的440V配电屏,主配电板为了确保全船电力系统的正常运行,又经过变压器房间的440V/220V变压器。将一路440V电转变成220V的电,输送到220V配电屏供相关的220V用电设备使用。690V配电屏通过推进器专有的变压器,经过变压到变频器再到推进电机马达,实现推进电机的动力供给。
2.2变频器
由于全回转推进器的交流推进电机控制(变速驱动)依赖于变压变频技术,而改变频率和电压是最优的电机控制方法。因此这就需要向交流电机供电的电源,能够同时满足改变电压和频率的要求。
而变频器具有调压、调频、稳压、调速等基本功能,它能够把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电,这就使得变频器成为电力推进系统的必不可少的部分。
如果在改变频率的同时不及时改变电压,频率降低时会使得电机出现过电压(过励磁),这就有可能导致电机被烧坏。因此这就要变频器在改变电压的同时必须改变电压。
由于发热和散热能力决定了变频器的输出电流能力,所以59K的变频器其内部自带冷却单元,在变频器的本体控制箱里面自带有两个440V的风机,它会随着变频器的工作而自动启动、运转,随即将变频器运转过程中产生的热量从箱壳的内部排出,增加了空气的流动速度,来加快散热量。
2.3推进电动机
它是驱动推进器工作的动力源,主要类型有:交流电机和永磁电机
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交流电机:
用于电力推进的交流电机可以是异步电机和同步电机。异步电机结构简单,不需要电刷装置;同步电机气隙较大,能承受冲击,励磁损耗小,其功率因数可以为1。 永磁电机:
有多种不同结构的永磁同步电机,其功率范围从几百瓦到应用于船舶
推进的几兆瓦。永磁电机与常规电机相比具有功率密度高、转矩密度高的特点,其构成的推进系统噪声低、效率高、维护性好。
59K装备的三相交流电机的设定参数为:额定功率2150KW,额定电压675V,额定频率48.4HZ,额定电流2260A,额定转速720/min,额定转矩为28517Nm,额定功率因素COS=0.85。
而59K设计电压为690V,满负载电流能达到3000A,而其转速,频率可以根据实际,通过变频器来调节。
下图为59K三相交流电机的控制箱:
外部图 Q1:主开关手柄
S1:启动按钮 S0:停止按钮
H1:泵运行指示灯 H2:电源运行指示灯 H3:加热器运行指示灯 S3:加热器启/停开关 S 34:local/remote选择开关 P20:电流表
PH:运行时间指示
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内部图
Q1:主开关手柄 K1:主接触器
F1:热继电器 K:辅助继电器
F:断路器
T1:变压器
下图为其控制电路图:
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