定距桨船舶无刷双馈轴带发电系统

1. 定距桨船舶无刷双馈轴带发电系统 上海翼英自动化科技有限公司 中国长江航运集团电机厂华中科技大学

2. 简 介 定距桨船舶轴带无刷双馈轴带发电系统是针对内河、沿海和近洋定距桨船舶而提出的一项技术创新性项目(发电功率目前已达24-300kW，还将至2000kW) 。 其原理是利用船舶主机带动螺旋桨航行的同时拖动轴带发电机发电，实现固定螺距桨船舶航行中主机转速不断变化的工况下，通过双馈变频控制技术提供变速稳压恒频的电力保障。 其技术是基于自主创新的无刷双馈发电机为核心配以特殊的励磁调控装置，可对新建或改造船舶施工，实现船舶系统性节能降耗。 其优点在于大部分时间替代辅机柴油发电机组发电，节省其消耗的燃油，提高船舶主机燃油效率，减少维护成本，降低污染排放。 项目符合《船舶工业“十二五”发展规划》的“科技创新”、 “船舶节能降耗”、“低碳环保”，“升级换代 ”等政策，将提高我国船舶电站的创新能力和技术水平，具有国际竞争力。　

3. 技术优势 本轴带发电系统具有完全自主知识产权，获国家专利3项，其中2项发明专利，申请国际专利（欧、美、日）。该项技术达到国际首创的先进水平（省部级鉴定）。 目前国际上采用无刷双馈交流发电技术的产品尚无工业应用的案例和报道（国际和国内查新检索）。 目前油价不断攀升，船市低迷，船东对船舶的节能、环保要求明显提高。轴带无刷双馈交流发电系统作为节能增效的新一代高科技替代产品；国际船电企业对此发电系统与技术表现出极大的兴趣（2012年9月汉堡国际海事展）。 经实船运行实验和独立权威机构检测结果表明：船舶轴带无刷双馈交流发电系统各项性能指标均达到或超过预期并具有显著的节能减排效果（用户报告与检测报告） 。 除中外运长航集团几百艘船舶计划采用该项目方案外，我国远洋、沿海、长江和其他内河十多万艘固定桨船舶也对节能增效有着巨大的潜在市场需求。 目前国内外尚无此项技术水准的产品。我们已建立企业标准，正在进行CCS形式认可。计划申报行业标准

4. 产品优势 无刷双馈轴带发电系统替代传统的柴油发电机组，利用主柴油机冗余能量在航行中进行恒频恒压发电。节省了燃油的消耗，提高船舶主机燃油效率，减少辅机柴油发电机组的投资。（新造船） 该系统基本免维护，降低了船用电站管理、运行及维修成本，明显降低船舶电站运行噪声和废气污染，改善了船员的工作环境，节能环保，明显提高了船舶运行的综合经济指标。 国际海事组织(IMO)对排放(尤其是对NOx, SOx的排放)提出了严格的要求，另外面对燃油价格的上涨，要求以节能减排为目标的创新性技术对传统的运行模式进行变革。

5. 系统原理

6. 解决方案

7. 技术指标 最大输出功率达到 2000KW（允许变化范围为± 10%）。 输出恒定频率（允许变化范围为±2%）； 输出电压，使功率绕组输出恒压给定值（1000V以下允许变化范围±2.5%）； 允许电压瞬时波动±5%，且能在3～5秒内恢复稳定，静差为±2.5%。 发电容量的机动50％用电负荷进行突加突减，要求能在1～3秒调节至稳频稳压。 实现轴带发电系统与辅机柴油发电系统智能转换及逻辑控制。

8. 相 关 专 利 专利号：ZL200910061297.1 ZL200920084463.5 国际申请号：PTC/CN2009/072293 国际申请号：PTC/CN2009/072296

9. 实 用 案 例 2011年2月-9月 解决：发电机低 速能力不足，突加负载时系统保护， 低速时电压波形畸变，轴带发电机 与船舶辅机主发电机逻辑转换等。 2011年10月 全面替代辅机主发 电机组应用。 2011年11月 进行油耗试验，节能 效果明显。

10. 实 用 案 例 • 2011年12月至2012年10月，在重庆长江轮船公司新建325TEU集装箱船实船应用，首航即替代辅机主发电机组应用并实现靠泊码头也用轴带发电。至目前为止，已正常运行2600多小时，节油率达14.7%，仅从油品差价等测算，节约直接成本达37%以上(还没有考虑滑油和维护成本)。

11. 无刷双轴带发电机 无刷双馈轴带发电机控制柜 主柴油机 使用中的轴发系统