近几十年来,随着电力电子技术的发展,大功率交流电机的变频调速技术的日趋成熟,使得船舶电力推进系统在机动性、可靠性、运行效率和推进功率等方面都有了突破性的进展,使船舶电力推进技术的应用领域不断扩大,船舶电力推进系统已显示出广泛的应用前景。推进装置的设计,特别是电力推进船机桨工况与配合,对于电力推进船舶的建造来说具有非常重大的意义。 本文首先对国内外的船舶电力推进技术现状进行了说明,对电力推进结构特点和经济性进行了分析,指出电力推进的应用领域,并详细介绍了几种吊舱式电力推进系统。继而对电力推进系统各组成部分的性质进行了详细的研究和讨论,包括船舶阻力特性,螺旋桨推进特性,交直流电机及其调速特性,原动机特性,阐明了螺旋桨推进特性曲线和电动机机械特性曲线及调速特性曲线的绘制方法,并指出交流调频推进方式是较理想的选择。 在上述讨论的基础上,根据船机桨工况配合原理,电力推进原理,电力拖动原理,自动控制原理等理论建立了电力推进船机桨工况配合理论,并以不带反馈的G-M系统和带反馈的恒功率系统为例进行船机桨工况配合分析。 为了对电力推进船机桨工况配合理论进一步分析以及实际应用,应用编程和仿真工具Simulink对电力推进的船机桨工况配合进行静态分析和动态分析。 静态分析通过编程工具分析船机桨在标准工况和非标准工况下的匹配情况,输入船机桨相关参数可绘出标准工况及电动机调速工况下的电力推进船机桨工况配合图,并读出工况点的转数,扭矩和敞水效率等参数。 动态分析通过Simulink工具箱仿真,对电力推进系统的扰动通过传递函数进行脉冲扰动分析。对电力推进的变工况过渡通过建立Simulink模块系统进行阶跃扰动分析。 在文章的总结中指出,电力推进系统有待于整体化发展,建立各种形式的电力推进模型,利用全综合电力推进系统模块化,吊舱式电力推进系统是一种有前途的发展方向。建议加大对电力推进船舶技术进展的调研力度。