介绍舰船综合电力推进系统的优点.docx

第 1 页共13页 介绍舰船综合电力推进系统的优点 目录 前言 1 1.什么是舰船的综合全电力推进系统?它有什么优势? 1 2.现今所用推进系统及其主要问题 4 3.综合电力推进系统及其突出优势 6 4.综合电力推进系统的现状和未来 8 5.中国真正垄断世界的技术，综合电力推进，为何是舰船动力的未来? 9 前言 常规动力航母上也使用了“电老虎”般的舰载机电磁弹射装置，这听上去 让人很不踏实，因为长期以来在很多人的观念或印象中，常规动力航母缺少像 核动力航母那样强劲的“心脏”,其常规动力源难以提供足够的电力支持电磁 弹射装置的有效使用，因而基本不能保证航母舰载机高频次的起飞。然而，舰 船综合电力推进系统的发展和在航母上的应用，可能颠覆人们的这一观念。这 不，就在前几天国内外媒体上纷纷报道并发布了一则重磅消息，说中国在自行 研发且刚刚下水的第二艘常规动力航母“福建”号上，配置了目前领先于世界 的舰载机电磁弹射装置。如此做的主要原因，是中国在这艘最新的航母上选择 并采用了一种十分先进的可实现的方案，这就是舰船综合电力推进系统。正是 舰船综合电力系统，解决了常规动力航母上装备电磁弹射或其他高耗电的新型 武器系统时电力不足的问题，有效保障了它们运作所需的充沛电力。 果真是如此吗?并且，舰船综合电力推进系统好在哪里? 1.什么是舰船的综合全电力推进系统?它有什么优势? 综合全电力推进系统，简称全电推进，是用于舰艇的一种动力组合方式。 其使用燃气轮机或柴油发电机产生三相交流电以带动电机转动螺旋桨或喷水推 进器，从而推进船体。全电推进是柴电-燃联合动力方式的一种改进，采用电力 传输而不是机械传输能量，以此减少甚至无需变速箱，并消除了对离合器的需 求。所以其是串联布置，而不是像柴电-燃系统一样并联。 第2页共13页 Type 45 Integrated Electric Propulsion High Voltage Power Generation and Propulsion(4.16kV) WR21 WR21 GT DG FREQUENCY Ship's Services 440V 115V 20MW MOTOR Ship's Services 440V 115V FREQUENCY CONVERTER 20MW MOTOR WR21 GT CONVERTER DG 采用综合全电力推进系统可以消除发动机与推进器之间的连接，其具有以 下几个优点，发动机放置更加自由。发动机与船体之间声学解耦，以此减少噪 音，并减轻重量和体积。降低声学特征对需要避免被发现的海军舰船和需要为 乘客提供愉快体验的游轮而言尤其重要，对货船来说则无关紧要。但所有船舶 不在航行时也需要电力，与其一组发动机提供电力，另一组发动机推进船舶的 传统系统相比，全电推进系统中所有发动机都被用于产生电力，以此减少了船 舶所需发动机的数量，从而降低了资金成本和维护成本。 第3页共13页 典型的全电推进系统使用了柴油发电机和燃气轮机。燃气轮机与相同功率 的柴油发电机相比有更轻的重量，和更小的体积，并且噪音和震动也比柴油机 小，但燃气轮机在接近最大输出时效率最高。而柴油发电机在所有输出功率下 都具有较高的效率，组合使用两种引擎可令系统在不同功率下都能高效运行， 及降低振动的低噪模式，并且混合系统相对于纯柴油机重量和体积有所减小。 在海军舰艇中，推进系统通常使用一组柴油发电机以满足基本电力负载和足够 的动力达到巡航速度。 燃气轮机则被用于提供高速行使下的峰值功率，并可 能在有高功率需求的武器系统运行时开启。客船一般会使用一个或多个燃气轮 机用于达到最大巡航速度，而柴油机在港口停泊或顺水漂流时为船舶提供冗余 和高效的电力。 第4页共13页 柴电动力系统是集成电力推进系统的一种，其不使用燃气轮机，系统只由 柴油发电机组成。燃气轮机系统也可使用燃气轮机发电，例如一些游艇的全电 推进系统只使用了燃气涡轮机。如果通过轴上的电动马达推进，或者将电机集 成到主减速器驱动轴中，那么系统可以比柴油机更快输出更大的功率。此外， 主轴上永磁电机的驱动系统也可以在主推动器的驱动下提供电力。轴上永磁电 动机可在车载发电燃气轮机或柴油机在较低速度下负责推进，可以节省大量燃 料。车队随着时间的推移会有显著的物流优势。这体现了全电推进系统的高效 性，灵活性和适用性，并可根据情况迅速改变分配到推动系统或电力系统的能 量，这是其他推进系统所不具备的。 2.现今所用推进系统及其主要问题 已有资料表明，舰船目前所采用的推进系统主要有机械推进系统和传统电 力推进系统两种。前者用减速齿轮箱和驱动轴等机械装置，将原动机(蒸汽轮 机、燃气轮机或柴油机等)产生的高速机械旋转动力降速并