近几年随着人们生活水平的日益提高和水上旅游业的发展,小型游艇行业在国内悄然兴起。在传统的船用推进系统中,普遍采用柴油机(汽油机)直接推进,旅游业的发展首先带来的是环保的问题,各地方的水域管理对环境污染的控制要求越来越高。为满足环保的需要和提高游艇的舒适度(震动和噪音),直流电动机推进系统在小型游艇上得到大力的推广,该传动模式既有明显的优式,但也有明显的劣势。随着近年交流变频调速技术的迅猛发展和稳定成熟,众多厂家纷纷尝试采用高新技术取代原有的控制模式以改善原直流系统的缺点。某船舶制造有限公司率先在其生产的游船中采用交流变频拖动技术,并取得了成功。
一、采用变频调速技术的游船推进系统方案
采用柴油发电机组为整个系统提供电力,输出AC380/50Hz的交流电,蓄电池组作为备用电源当发电机组出现异常时对外提供应急电力,变频器和电机作为交流传动执行机构拖动螺旋桨旋转推动游船前进。
变频器在该系统中当发电机组正常工作时接受DC560V电源,柴油发电机组所发的AC380V/50Hz交流电通过一个特制的大功率充电器(经整流滤波提供DC560V直流电)向蓄电池组(47组)充电并对变频器提供电源,当柴油发电机组异常时,蓄电池组作为应急电源对变频器供电,以保证正常工作。
该系统经过测试安保、性能、噪声、及节能等均得到认证,设备成功在沿海旅游城市投入商业运营,并且得到旅游爱好者的肯定。试车时我们对该船作了相应测试:当船速在4km/h左右时,机械舱内噪音量在64dB左右,乘客舱内为55dB左右;12km/h速度时,机械舱内为68dB,乘客舱为58dB左右,相对原传动模式噪音量平均下降10dB左右。
二、变频控制系统在游船推进上的应用优势
(1)系统安装、接线、操作简单,性能稳定。
(2)有效节能,在船速达到12km/h的速度下,变频系统只运行在40HZ左右,相对于直流传动来说节能率在10%以上。
(3)有效降低机械传动噪音,有利于保护船员和游客的身体健康。
(4)操作快捷灵敏,140NM的大扭矩保证了即使在游船低速运行时也能灵活进退。
(5)该系统占用空间体积小,重量较轻,有效载荷利用率大。
相对于直流调速系统来说,交流变频传动的采购费用虽然较单独的直流电机要贵,但综合考虑以上因素并结合以后的维护保养,环保对噪音污染的要求以及以后游客对身体健康的越来越重视,整体费用较直流还是要低,而且对旅游经营公司和游客来说更具有吸引力,在中小型船舶上交流变频传动将会有更广阔的市场。
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