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(dǎo)體技術(shù)，變頻調(diào)速技術(shù)和微機控制技術(shù)的迅速發(fā)展，船舶電力推進技術(shù)獲得了廣泛應(yīng)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(nèi)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(xué)“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(guān)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)動慣量與實船的螺旋槳轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)動慣量之間的關(guān)系，尋找一種轉(zhuǎn)矩折算方法； 4．用Saber庫中的元件和MAST語言對各數(shù)學(xué)模型進行描述，構(gòu)建了螺旋槳負載模型，并仿真分析； 5．利用Saber與Matlab/Simulink