论文题目: 船舶永磁电动机推进系统研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 电力电子与电力传动
作者: 邓穗湘
导师: 李杰仁,沈雄
关键词: 仿真,船舶电力推进,永磁电机
文献来源: 上海海事大学
发表年度: 2005
论文摘要: 近几十年来，随着电力电子技术的发展，大功率电机的变频调速技术日趋成熟，从而使船舶电力推进技术的应用领域不断扩大，而使用永磁电机作为推进电机的现代船舶电力推进更是显示出广泛的应用前景。 本文首先对国内外的船舶电力推进技术进行了分析研究，论证了三种推进电机相区别的电力推进技术的优缺点和适用领域。对即将在国外广泛使用的综合电力推进技术(IPS)和永磁电机推进系统进行了详细的研究和讨论，指出现代船舶电力推进技术是船舶动力系统的发展方向。 应用永磁电机的结构理论，建立了永磁同步电机的微分方程形式的数学模型，并转化为传递函数形式的数学模型，再应用Matlab语言进行了建模和动态特性仿真；之后依照永磁电机的调速控制原理，选用了电流滞环追踪控制技术，应用Matlab语言进行了逆变环节的建模和动态特性仿真。 Matlab语言及其仿真工具箱Simulink在复杂系统的仿真方面有着独特的优势。应用前几章中Simulink建立的永磁电机模块，再自行建立了螺旋桨的Simulink模型，结合数据库模块和用户自定义的S函数模块，建立了电力推进船的船—机—浆匹配模型，并进行了永磁电力推进系统的整体仿真计算和动态特性模拟，并对仿真结果进行了分析。 在仿真试验基本成功的基础上，选用了相应的硬件进行了实际永磁电机带螺旋桨特性负载时的调速实验，通过实验数据的对比，对仿真模型进行了验证和进一步的调试。 在对全文内容进行系统的总结之后，文章指出了下一步要做的工作，比如如何把本文所作的Simulink模型集成到实时仿真平台内，实现模型的可控制性和实时性。
论文目录:
第1章 绪论
1.1 选题的来源、背景和意义
1.2 电力推进相关技术的国内外现状
1.2.1 船舶电力推进的发展现状
1.2.2 永磁电机的发展现状
1.3 仿真技术的介绍和发展
1.4 本课题主要工作
第2章 船舶电力推进系统综述分析
2.1 发展电力推进系统的优势和意义
2.2 电力推进系统的发展方向
2.3 典型电力推进系统的组成及关键技术
2.3.1 电力推进系统的组成
2.3.2 电力推进系统中的一些关键技术
2.4 一个简易电力推进系统的仿真实例
2.4.1 在Matlab中对系统建模的分析
2.4.2 动态仿真结果
第3章 永磁推进电机原理分析与建模
3.1 船舶推进电机分类概述
3.2 现代船舶电力推进系统对推进电机的要求
3.3 永磁同步电机的结构与性能分析
3.3.1 永磁同步电机的结构介绍
3.3.2 永磁同步电机的性能优势
3.3.3 使用永磁同步电机的必然性
3.4 永磁同步电机的仿真建模
3.4.1 数学模型分析
3.4.2 仿真模型编程
3.4.3 动态仿真实验结果分析
第4章 逆变器件与逆变控制技术的分析与建模
4.1 电力电子变换器件的分类
4.2 通用逆变器的仿真建模
4.2.1 数学模型分析
4.2.2 仿真建模及实现模块化处理
4.3 常用逆变控制技术分析简述
4.3.1 变压变频技术的必要性与原理简述
4.3.2 PWM控制技术分类分析
4.4 电流滞环追踪型PWM逆变技术的仿真实现
4.4.1 技术原理分析与技术优点介绍
4.4.2 仿真实现及模块化处理
4.5 通用逆变器与电流滞环技术的综合仿真实验分析
第5章 螺旋桨负载特性分析与建模
5.1 螺旋桨的参数和特性分析
5.2 螺旋桨与船体的相互作用
5.3 螺旋桨扭距特性
5.4 螺旋桨的仿真建模
5.4.1 螺旋桨建模流程图
5.4.2 模型建立与模块化
5.4.3 仿真实验结果分析
第6章 完整的船舶电力推进系统建模仿真
6.1 船、机、浆能量关系简述
6.2 矢量控制变频调速闭环系统的建立
6.2.1 变频调速系统分类简介
6.2.2 正弦波永磁同步机矢量控制技术分析
6.2.3 矢量控制变频调速闭环系统的仿真建模
6.2.4 仿真实验结果分析
6.3 完整的电力推进系统的仿真实现
6.3.1 各模块集成
6.3.2 总系统仿真实验的结果分析
第7章 硬件调试实验与仿真模型的验证
7.1 硬件调试实验
7.1.1 实验器材介绍
7.1.2 实验步骤及内容
7.1.3 实验结果报告
7.2 实验电机参数的测量
7.3 实验硬件设备的相应仿真建模
7.4 仿真结果与实验数据的对比分析
第8章 总结与展望
8.1 全文总结
8.2 课题可能取得的应用价值
8.3 展望
致谢
参考文献
附录一 MAU4-70系列图谱
附录二 永磁电机模型S-函数
附录三 螺旋桨模型插值运算代码
发布时间: 2007-01-16
参考文献
- [1].船舶电力推进装置的建模与仿真[D]. 陆振伟.江苏科技大学2013
- [2].电力推进船舶螺旋桨模拟负载的研制[D]. 李俊科.集美大学2013
- [3].船舶电力推进系统中螺旋桨负载模拟的研究[D]. 宋春楠.哈尔滨工程大学2011
- [4].船舶电力推进系统螺旋桨负载特性仿真研究[D]. 罗彬.武汉理工大学2009
- [5].开关磁阻电机推进系统模拟螺旋桨负载装置的研究[D]. 刘晓龙.哈尔滨工程大学2007
- [6].电力推进在小型船舶中的实用性研究[D]. 宋旭.哈尔滨工程大学2011
- [7].电力推进系统中的电机控制及其仿真研究[D]. 崔耀兴.武汉理工大学2007
- [8].螺旋桨负载仿真装置[D]. 周伟.哈尔滨工程大学2006
- [9].仿生螺旋桨水动力性能研究[D]. 谷双泰.哈尔滨工程大学2015
- [10].冰桨干扰下螺旋桨诱导激振力预报分析[D]. 孙盛夏.哈尔滨工程大学2017
相关论文
- [1].船舶电力推进中永磁同步电机控制系统的研究[D]. 王华军.大连海事大学2008
- [2].船舶电力推进动态负荷研究与仿真[D]. 邓自力.上海海事大学2006
- [3].船舶电力推进装置仿真研究[D]. 高闽娟.上海海事大学2006
- [4].船舶电力推进系统中PMSM模糊矢量控制仿真研究[D]. 林安平.大连海事大学2007
- [5].船舶电力推进特性与控制的仿真研究[D]. 邹晴.大连海事大学2007
- [6].电力推进系统中的电机控制及其仿真研究[D]. 崔耀兴.武汉理工大学2007
- [7].船舶电力推进建模及仿真研究[D]. 吴明.武汉理工大学2006
- [8].吊舱式电力推进系统的动态仿真的研究[D]. 杨晓丽.上海海事大学2004