3100米豪华客滚船电机设计及优化_开题报告

波次数，n为电机的相数。以此关系式为理论基础，L.xu和E.A.Klingshirn分别通过磁环的插入和谐波滤波器的使用，对定子电流的谐波进行了有效的抑制。在20世纪80年代，H.Weh等人基于七相的磁阻电机进行研究，采用七相新型的逆变器驱动系统；T.M.Jahns等人设计了以蓄电池供电、每三相为一组的十五相感应电机本体、三相半桥逆变驱动系统，在船舰驱动系统中得以成功应用。美国海军推行了十五相感应电机本体的驱动系统，此次船舶推进系统用的十五相鼠笼型感应电机由Alstom公司生产；90年代后期，美军采用大功率永磁同步电机为驱动载体在水下中心系统进行驱动系统测试；同时很多汽车公司如福特汽车均瞄准了汽车主驱电机由三相转为六相和九相感应电机的市场及前景。近些年来，采用多电机并联于同一逆变器和采用多相电机串联控制系统也是近些年来新型发展的一个研究领域。目前，海军工程大学、武汉船舶研究所、武汉712研究所等机构均在不同程度上对船舶推进用多相感应电机和多相永磁同步电机驱动控制系统进行了研究。

二、国内外船用大型电机研究和开发的现状

我国在20世纪60年代便开始研制针对驱动船用水泵、风机、液压机械、锚机等辅机设备的电机，目前已经推出Y-H、YZ-H系列等。因这些系列电机的驱动负载与陆用电机负载相似，所以该类船用电机主要由陆用Y系列电机演变而来。其主要按照国标GB755《旋转电机基本技术要求》和《钢制海船建造规范》设计，并满足英国劳氏船级社、日本海事协会等国外船用制造标准。根据目前国内外船用标准化电机目录分析，系列化电机主要为中小型产品，例如Y-H系列电机，产品中心高范围为H80～H400mm，功率范围0.55～450kW；西屋公司AEEVBT船用系列电机，其产品中心高范围为 H80～H355mm，功率范围为0.55～315kW。

近十年来，随着船用电力推进技术的进步，使得原有的机械传动逐步被电力推进系统所取代。得益于变频装置的快速发展，使得电机调速变得更为简便，同时因电动机具有控制方式简单、维护成本低、损耗低、效率高等优点，其逐步被作为电力推进电机的优选方案。大功率兆瓦级别的电机多集中在大型船用推进电机领域，并作为特定设备进行针对性设计。目前世界最大功率异步推进电机为法国阿尔斯通公司生产的20MW先进感应电机。我国科研院所也已经试制成功15MW、7MW的大型推进电机。

同时大型推进电机也在从结构创新研制中寻求更好的发展之路，例如吊舱电机，其为大型电动机与螺旋桨合为一体的最新推进结构，因其推进器可360度旋转，使得舰船可以在任何角度产生动力，极大的提高了船舶的操控性和机动性。

由于多相电机具有输出大功率和调速范围宽、高功率密度以及电机效率高等特性，因此多相电机广泛应用于舰船推进、航天航空等高可靠性场合。其中，军事上首次采用多相电机电力推进系统成功应用于英国海军护卫舰；除了以上的应用以外，美国采用两台34.6MW的先进感应电机应用于朱姆沃特级驱逐舰，永磁同步电机实现了高效稳定运行、节能的目标。近年来，在国家的大力支持下，无论是科研院所还是高校对船舶电力推进的技术研究在理论和实验研究方面都有所突破。中船重工712研究所、针对六相 200KW 同步电机驱动系统进行研究；华中科技大学、上海海事大学等高校均陆续建立了电力推进实验室。多相永磁同步电机驱动系统除了可以实现低压大功率输出的特性外，其在船舶电力推进系统还具有功率密度大节省空间、便于维护、增强续航里程等优势。因此，多相永磁同步电机应用于船舶推进技术是未来的发展趋势，高质量的船舶用永磁同步电机控制系统的设计与研究是未来的一个重要发展方向。

B. ^范文提纲格式

绪论

引言

课题的背景与研究意义

本文研究内容

客滚船电机控制策略研究

引言

客滚船电机驱动系统典型拓扑结构

客滚船电机逆变器驱动控制策略研究

双三相逆变器的空间电压矢量

基于载波的多相 PWM 调制策略

客滚船电机驱动控制系统设计与实现

引言

客滚船电机控制系统实验框图

客滚船电机驱动控制系统设计

控制系统硬件设计

控制系统软件设计

控制系统实验结果分析

抑制客滚船电机振动与噪声的优化设计

船用电机振动噪声的危害

抑制客滚船电机振动与噪声的电磁优化设计

抑制客滚船振动与噪声的结构优化设计

轴承优化设计

通风噪声优化

其他优化设计

总结与展望

全文总结

后期工作展望

C. 参考文献

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