10十节船舶轴带发电机系统

船舶发电机原理
船舶发电机是船舶上用于发电的设备，其工作原理是通过燃油或柴油的燃烧产生热能，然后转化为机械能，最终转化为电能。

具体来说，船舶发电机的工作原理如下：
1.增压和燃油喷射：船舶发电机使用增压装置将进气压力提高，使空气能够充分进入燃烧室。

同时，通过燃油喷射装置喷入适量的燃油，以满足燃烧需要。

2.燃烧：燃油与空气在燃烧室内混合燃烧，产生高温高压的燃
烧气体。

燃油的选择通常取决于船舶的需求，柴油是常用的燃油之一。

3.缸内循环：燃烧气体通过缸内循环系统，即活塞上行时，将
气体排出；活塞下行时，将新的燃烧气体吸入。

这种循环可以使燃烧室内保持持续的气流。

4.活塞运动：燃烧气体的高温高压作用下，推动活塞上下运动。

活塞与曲轴相连，活塞上下运动时，连杆传递动力给曲轴。

5.曲轴转动：通过连杆的作用，活塞的上下运动将机械能传递
给曲轴。

曲轴的旋转运动使整个机械系统能够正常工作。

6.发电：曲轴的旋转带动电动机或发电机，产生电能。

电能可
用于供船舶内的各种电气设备使用，如船舶照明、导航设备、通信设备等。

需要注意的是，船舶发电机的工作原理类似于一台内燃机，但它的设计和运行特点更适用于船舶环境。

为确保船舶发电机的正常运行，需定期检查维护设备，确保燃料供应和排气系统畅通，并保持发电机的冷却系统效果。

船舶轴带发电机一、主要类型●频率变动型●频率稳定型●复合型l:轴带发电机；2 :晶闸管整流器；3 :电抗器；4 :晶闸管道变器；5 :短路电抗器；6 :同步调相机；7 :励磁变换器；8 :控制装置；9 :励磁变压器；10 :负载●关键问题：根据主机的运行条件，对主机转速的变化进行补偿，以获得恒频、恒压的电力转速补偿方式：无频率补偿型：发电机的频率随主机转速而变化频率补偿型：采用机械或电气的控制手段保持船舶电网的频率变距桨和轴带发电机工作原理:发电机与主机转轴靠机械传动装置（减速齿轮箱）联在一起缺点：①输出电源频率受主机负荷变化的影响；②可以和其他发电机并联运行，但时间不宜过长；③输出功率的大小受主机允许输出功率的限制；三、定距浆船舶的轴带发电机船舶电气安全管理一、船舶照明系统的维护保养1. 照明系统的维护周期和要求★测量线路的绝缘电阻检查灯头接线是否老化和开断检查室外灯具水密性能与锈蚀开航前，应检查航行灯、信号灯的供电电源、灯具及故障报警装置探照灯、运河灯在使用前应检查其电源、开关、连接电缆和灯具的水密性能及绝缘电阻情况2. 照明系统维护保养注意事项★尽量避免带电更换灯泡，更换的灯泡应与电源电压一致，功率不能超过灯具允许的容量。

在检修某些特殊部位，例如辅锅炉内部、柴油机曲轴箱、压载舱、储水柜等地方需用临时照明时，必须使用带有安全网罩的36 V以下的低压灯。

装卸易燃危险货物时，不可使用携带式货舱灯。

应急照明灯具应涂以红漆标记，以示区别。

经常检查灯泡是否良好，损坏的应及时更换.。

甲板、船桥等露天投光灯具，开灯前应先脱去帆布，用完要及时将帆布罩妥。

室外水密插座，通电前先检查插头螺母是否旋紧，取出插头前检查电源是否切断，用毕后应旋紧防水盖。

需要张挂彩灯时，要考虑到供电线路和开关的载流量、各相电流分配是否平衡，并要配备好保护装置。

油船严禁张挂彩灯二、船舶电气火灾的预防★1.电气设备起火原因电气设备的绝缘下降或损坏，电气线路发生短路、接地等故障引起的火花；电气设备长期过载、超负荷工作，温升超过允许值，甚至燃烧；继电器、接触器通断‘情况不良，灭弧不好；直流电机换向不好，换向火花过大；导体或电缆连接点松动，接触不好，引起局部发热甚至燃烧。

内燃机与配件0引言在经济全球化的背景下，航运市场的竞争日渐激励，由于不断提高国际油价，导致价格产生剧烈变动，增加航运的生产成本与运营成本，经过相关人员的研究后，提出船舶节能技术，具有良好的经济性，可以减少能源消耗，受到航运人员的充分重视。

在20世纪80年代，轴带发电机获得初步应用，可以为船舶提供源源不断地能量，其主要利用轴上冗余功率，优化推进装置，从而实现节能的目的。

1船舶轴带发电机系统的特点与应用技术方案1.1轴带发电机系统特点在现代科技化社会，人民日渐增强节能意识与环保意识，更加注重轴带发电机的运用，为航运减少能源消耗与经营成本。

在功率输出轴上连接着轴带发电机，在发电过程中，主要利用主机功率余量，发电机可以转化主机的冗余功率，使其向发电机的机械能转变，将会降低15-20%的电能消耗，确保船舶主机处于最佳状态，可以长期运行，对增强经济性具有重要意义[1]。

发电机装置从频率稳定型的角度分类，可以分为交流式和直流式等旋转变流机、晶闸管逆变器式和静止式等感应恒频式、油压驱动式和涡轮连轴节式等定速类等。

轴带发电机可以节省燃料费用，具有较高的经济性，其主要采用GCR 系统，主机转速与电源频率成正比关系，在恒定转速下，可以同时使用发电机与CPP ，若是想要改变工况航行时，在确保螺旋桨转速恒定的情况下，可以对螺距进行适当调整，确保供电频率与发电机转速不变。

轴带发动机具有众多优势，主要包括以下几点：第一，可以提高燃料效率，节省燃料费用。

第二，可以为机组的稳定运行提供保障，减少维修费用与维修工作量。

第三，使用轴带发动机可以代替柴油机组，有利于减少油耗。

第四，可以缩短机组工作时间，减少辅机的使用，进而节省一定的机舱空间。

第五，不但可以减少机舱热源，而且可以降低产生的噪音，使机舱的工作环境获得改善[2]。

1.2轴带发电机应用技术方案目前采用的轴带发电机主要分为两种类型，一种是变距桨船舶，其主要利用变距桨进行调整，根据实际情况，合理控制转向和主机转速，使其保持在恒定的范围内。

科技成果——船舶轴带无刷双馈交流发电系统技术适用范围交通行业，内河与沿海船舶以及所有采用固定桨的海洋船舶行业现状目前船舶主要靠辅机柴油机组进行发电。

辅机消耗柴油，而负责船舶推进的主机往往有冗余能量，如果主机不在满负荷下运行，则部分有功功率将被白白浪费掉。

应用该技术可实现节能量6万tce/a，减排约16万tCO2/a。

成果简介1、技术原理采用自主创新的无刷双馈电机和控制技术充分利用船舶主机的出力，在船舶主机带动固定螺旋桨推进船舶航行的同时，拖动轴带发电机发电，从而实现船舶正常航行时不使用辅机柴油发电机组发电，达到节省燃油的效果。

该系统针对固定螺距桨推进船舶航行中主机转速不断变化的工况，通过双馈变频控制技术获得并提供稳压稳频的电力保障。

2、关键技术（1）新型无刷双馈电机转子结构形式，采用“变极”法将电机转子不同变极比换相绕组的出线端作异极反相序联接，从而产生不同的反向磁场，并分别与定子两套绕组耦合。

采用“齿谐波”法，根据交流电机绕组理论，利用电机定子绕组的齿谐波磁动势绕组系数与基波磁动势绕组系数相同，低次齿谐波磁动势与基波磁动势旋转方向相反的原理，在满足转子绕组对称性的条件下，选择适宜的定子槽数和槽型，从而达到转子导体利用率高、谐波含量低、电机效率高的目的。

由此可以灵活实现针对不同实际工况需求的无刷双馈电机设计方案。

轴带无刷双馈发电系统原理及架构图（2）采用矢量控制技术，对两个空间旋转磁场进行定向控制，即对无刷双馈电机的功率绕组和变频绕组两个定子绕组的两个空间旋转磁场分别进行解耦控制，并通过两个空间旋转磁场的相互作用，将多个坐标系下的矢量信号归于一个坐标系下，通过对变频绕组的控制，即可分别实现对功率绕组和变频绕组两个定子绕组的频率、电压和电流控制。

（3）采用多频率叠加变频控制技术实现转速变化时稳压稳频。

由于无刷双馈电机的特性决定了变频绕组中存在基波、次基波、谐波等多个不同频率的信号，采用多频率叠加变频控制技术，是对联接变频绕组的变频驱动器同时输出除基波以外的次基波、谐波等多个频率叠加的变频电源，实现转速变化时稳压稳频。

船用发电机工作原理
船用发电机是一种电力设备，它通过将机械能转换为电能，供应给船舶上的设备使用。

船用发电机的工作原理如下：
1. 动力输入：船用发电机通常由柴油发动机提供动力输入。

发动机的燃烧过程转化为机械能，通过连轴器将动力传递给发电机。

2. 电磁感应：发电机主要依靠电磁感应原理来生成电能。

发电机内部有一个旋转的转子，由稳压器控制，与旋转子呈一定的相对速度。

当旋转子通过磁场时，会在导线上产生电动势。

3. 发电过程：转子内部的励磁线圈会通过电流产生磁场，这个磁场与转子上的永磁体产生相互作用，导致转子产生旋转。

旋转的转子通过导线产生的电流会被输出，在外部形成一定电压。

输出电流经过变压器和稳压控制后，可以被船上的设备使用。

4. 控制系统：船用发电机配备了一套控制系统来确保发电机的稳定工作。

这包括电压、频率和负载的监测与调节，以及故障保护等功能。

控制系统能够自动调节发动机转速来满足负载需求。

船用发电机通过将机械能转化为电能，为船舶上的各种设备提供所需的电力供应。

它在船舶工业、海洋工程和海上交通中扮演着重要的角色。

船用轴带发电机工作原理
船用轴带发电机利用船舶上的旋转部件（如螺旋桨轴）的动能转换为电能。

它主要由转子、定子、轴带和电磁铁组成。

工作原理如下：
1. 转子：船用轴带发电机的转子通常由永磁体构成，永磁体具有固有的磁性，可以产生磁场。

2. 定子：定子是由线圈组成的电磁场部分，它固定在发电机内部。

当转子旋转时，会通过磁力感应作用引起定子上的电流。

3. 轴带：轴带是连接转子和螺旋桨轴的部件，通过与螺旋桨轴的旋转实现动能转换。

当螺旋桨轴旋转时，轴带同步旋转。

4. 电磁铁：电磁铁是用于控制和调节发电机的电流输出的装置。

通过改变电磁铁上的电流，可以调节发电机的输出电压。

当船舶运行时，螺旋桨轴转动，轴带会随之旋转。

同时，转子中的永磁体会产生磁场，磁场的变化会在定子上引发电流。

这个电流经过电磁铁的调节，最终输出为稳定的电能。

船用轴带发电机的优点是利用了船舶运行时产生的机械能，无需额外的燃料消耗。

它可以为船舶提供电力供应，满足船上各种设备和系统的用电需求。

同时，它还可以将电能存储在电池中，以备不时之需。

【知识】船舶设备之动力系统从“零”开始学船舶—船舶设备船舶必须配置一整套符合规范要求的动力装置和辅助设备后，才能在水上航行。

这些动力装置包括有船舶主动力装置、辅助动力装置、蒸汽锅炉、制冷和空调装置、压缩空气装置、船用泵和管路系统、造水装置和自动化系统等。

这此机电动力设备主要集中于机舱，专门管理这些设备的技术部门是轮机部。

1、主动力装置船舶主动力装置又称“主机”，它是船舶的心脏，是船舶动力设备中最重要的部分，主要包括：（1）船舶主机能够产生船舶推进动力的发动机的一种俗称，包括为主机服务的各种泵和换热器、管系等。

目前商船的主机是以船舶柴油机为主，其次是汽轮机。

（2）传动装置把主机的功率传递给推进器的设备，除了传递动力，同时还可起减速、减震作用，小船还可利用传动设备来改换推进器的旋转方向。

传动设备因主机型式不同而略有差异，总的来说由减速器、离合器、偶合器、联轴器、推力轴承和船舶轴等组成。

（3）轴系和推进器船舶推进器中以螺旋桨应用最为广泛，大多采用固定螺距或可调螺距的螺旋桨推进器；船舶轴系是将主机发出的功率传递给螺旋桨的装置。

船舶主机通过传动装置和轴系带动螺旋桨旋转产生推力，克服船体阻力使船舶前进或后退。

2、辅助动力装置船舶辅助动力装置又称“辅机”，是指船上的发电机，它为船舶在正常情况和应急情况提供电能。

由发动机组、配电盘等机电设备构成了船舶电站。

（1）发电机组原动力主要是由柴油机提供，基于船舶安全可靠和维护管理简便的考虑，大型的船舶配置有不少于两台同一型号的柴油发电机，根据需要可多部同时发电。

为了节能，航行中，有的船舶可利用主机的传动轴来带动发电机发电（轴带发电机）或利用主排出气的余热产生低压蒸汽来推动汽轮发电机组发电等。

（2）配电盘它进行电的分配、控制、输送、变压、变流以保证各电力拖动设备及全船生活、照明、信号及通讯等的需要。

3、蒸汽锅炉以柴油机为主机的船上，都需要设有蒸汽锅炉，它由辅助燃油炉和废气锅炉以及为其配套服务的管系、设备所组成。

轴带发电机原理嘿，朋友们，你们有没有想过，那些大轮船、大船上是怎么供电的呢？尤其是当他们远离陆地，没法直接插电的时候。

今儿个，咱就来聊聊一个挺有意思的东西——轴带发电机，以及它那既简单又神奇的原理。

话说那天，我陪老爸去参观一个造船厂，本来以为就是看看那些大块头的船壳子，结果却意外地学到了一个新知识。

在一艘正在建造的巨轮上，我注意到了一个小巧却非常重要的设备——轴带发电机。

当时，一个工程师正在给一群实习生讲解它的工作原理，我一听，嘿，这东西还挺有意思！工程师说，轴带发电机啊，其实就是利用船的发动机主轴转动时产生的动力来发电的。

想象一下，就像咱们骑自行车，车轮转的时候，要是装上个发电机，就能给手电筒啥的供点电了。

当然啦，船上的轴带发电机可比这复杂多了，但它的基本原理就是这样。

具体来说呢，轴带发电机是由电动机与发电机组成的，不过在这里，电动机其实更像是个“辅助角色”。

船的主发动机在运转时，会带动主轴转动，而这个主轴又和轴带发电机的转子相连。

转子一转，就通过磁极相互吸引产生了电磁转矩，也就是咱们说的“力气”。

然后啊，这个“力气”就转化成了电能，给船上的各种设备供电了。

我听着工程师的讲解，忍不住凑近看了看轴带发电机的构造。

嘿，你还别说，那转子和定子还真就是电机和轴带组成的，看着挺简单的。

工程师还告诉我，轴带发电机之所以受欢迎，就是因为它结构简单、工作可靠，而且造价还低。

再加上它能量转换效率高，一般都在60%以上，所以各种船舶上都爱用它。

最让我感兴趣的是，轴带发电机还能根据船舶的能耗情况来“灵活应变”。

比如说啊，当船舶航行耗能上升的时候，轴带发电机就全力以赴地供电；要是能耗降低了，它还能反过来充当电动机，通过船舶电网获得能量，给主发动机提供点“助力”。

这种“双向奔赴”的能力，可真是让人眼前一亮！参观结束后，我还特意拉着工程师问了好几个问题，他都很耐心地给我解答了。

我这才发现啊，原来轴带发电机不仅仅是个简单的发电设备，它背后还藏着不少学问呢！所以啊朋友们，以后要是再看到那些大船在海上航行，别忘了想想它们是怎么供电的哦。