船舶電力推進系統(tǒng)螺旋槳負載特性仿真研究.pdf

1、近年來，隨著電力半導體技術，變頻調速技術和微機控制技術的迅速發(fā)展，船舶電力推進技術獲得了廣泛應用。電力推進作為一種進步的推進方式，以其諸多的優(yōu)越性已成為國內外現(xiàn)代船舶推進方式新的發(fā)展方向。螺旋槳作為推進器在電力推進系統(tǒng)中占有重要地位。因此研究螺旋槳負載特性對于深入認識電力推進系統(tǒng)是非常重要的。本課題就是在武漢理工大學“船舶電力推進仿真系統(tǒng)實驗室”項目資助下，通過仿真實驗對螺旋槳負載進行了研究和分析。 本論文以螺旋槳負載為研究對象

2、，并將船和槳作為一個整體，為實驗室船舶電力推進仿真系統(tǒng)開發(fā)了一套螺旋槳負載仿真模型，從而能提供給推進電機逼真的軸負載，準確模擬船舶在不同工況下螺旋槳的工作特性。本論文的主要工作如下： 1．介紹了螺旋槳的工作機理、螺旋槳工作特性曲線和裝船后與船體的相互影響關系，并詳細分析了螺旋槳的三種典型特性和船舶阻力特性； 2．為了逼真地模擬螺旋槳負載，本文采用有界形式的螺旋槳進速比，選取諾爾特斯特洛姆系列試驗圖譜，并用切比雪夫多項式擬

3、合，而且對不同槳葉數(shù)和盤面比的螺旋槳推力系數(shù)和轉矩系數(shù)進行修正； 3．為了使實驗室電力推進仿真系統(tǒng)真實模擬實船的動態(tài)負載特性，從推進系統(tǒng)轉動部分機械運動平衡方程式著手，分析仿真系統(tǒng)的負載電機轉矩和轉動慣量與實船的螺旋槳轉矩和轉動慣量之間的關系，尋找一種轉矩折算方法； 4．用Saber庫中的元件和MAST語言對各數(shù)學模型進行描述，構建了螺旋槳負載模型，并仿真分析； 5．利用Saber與Matlab/Simulink