I电力推进科考船总体设计要点综述吴冈（708研究所,上海200011）摘要：结合几个实船项目,对所用电力推进系统的设备配置及技术特点进行比较分析,提出了电力推进船舶船型总体设计需研究的技术要点及处理方法。关键词：科考船：电力推进系统：Z型推进器；吊舱中图分类号：U674.81文献标识码：A文章编号：2095-4069（2013）03-0001-05Abstract:Onthebasisofseveralactualshipprojects,thispapercarriesoutacomparativeanalysisonthesystemconfigurationsandtechnicalfeaturesofelectricalpropulsionsystems,andproposessometechnicalkeypointsandmethodsforthegeneraldesignofelectricalpropulsionships・Keywords:researchvessel;electricalpropulsionsystem;Z-typcpropulsor;poddedpropulsoro引言20卅纪90年代以来，随着大功率交流电机变频调速技术H臻完善，Z型推进器、吊舱推进器和电力推进元器件的设计制造技术H趋成熟，以及电力推进系统具有的布置灵活、操控口动可靠、噪声振动低、符合环保趋势并且容易满足各种大容量用电需求等优点，该系统在船舫上的应用得到了迅速发展。在国外新建的邮轮、渡轮、破冰船、挖泥船、半潜船、科考船以及集装箱船、油船、LNG船和滚装船等各类船型中均得到推广应用。国内由于电力推进系统的成套化和设计能力不足，几乎都是采用西门子、ABB等公司的成套产品，而且主要应用在某些特种用途船上，尤其是科考船上。708研究所最近几年先后设计并成功交付了多型采用电力推进系统的船舶项H，如海监83、天然气水合物综合调杳船（海洋六号）、12缆物探船（海洋石油720）以及最近刚交付使用的当前国内最先进的科考船一中科院“科学”号海洋综合考察船，此外,708所作为国内联合设计单位，正在积极参与并推进国家海洋局新建极地科学考察破冰船项W。这些科考船都采用电力推进系统，而且其电气单元和推进单元均有齐口的技术风格和应用特点。1系统组成及特点电力推进系统的主耍组成部件有原动机、发电机、主配电板、推进变压器、变频器以及推进电机（亦称推进马达）、推进器，如釆用吊舱推进器，则推进电机包含在推进器口身模块的水下舱体内。1.1电制电力推进系统采用中高压电制有利于减少推进电机尺寸和线路损耗，如总功率较人，一般选择中压或高压系统，例如需耍三维地震采集作业的12缆物探船，需耍极地破冰作业的科考破冰船，采用6600V中压系统；为降低成本，如总功率不高，采用690V低斥系统是较经济的方案。如海监83、海洋六号、“科学''号等船采用的均是690V低压系统。1.2推进电机日前电力推述系统常用的推进电机有以下两种：作者简介：昊刚，男，高级工程师，硕士。1978年生，从事船舶总体设计与研究。收稿日期:2012-12-141）交流同步电机：多为永磁冋步电机；2）交流异步电机：多为鼠笼式感应电机。电机种类影响传动形式继而影响传递效率：同步电机适用于低速传动，调速范围一般在0~350「/min,可与螺旋桨宜接相连；而鼠笼式感应电动机则用于中高速传动，一般在750-1200r/min,它与螺旋桨之间通常需经减速装置连接,存在传递效率损失。海监83和“科学”号均采用吊舱推进，推进电机为ABB永磁同步电机，推进电机与螺旋桨之间几乎不存在传递损失；而“海洋六号”采用异步电机,与Z型推进器之间通过螺旋锥减速齿轮传递，有约5%的传递损失；’‘海洋石汕720"采用鼠笼式异步电机，通过减速齿轮箱联合驱动一对可调式导管桨，同样存在约3%的传递损失。13推进器在电力推进系统中，有轴桨推进、Z型、L型传动式推进、吊舱式推进等多种形式（见图1）o目前吊舱式推进器因具噪声振动水平低等优点已得到推广使用，尤其是对噪声振动要求较高的科考船。推进器是电力推进系统中重要的组成部件。为在前期方案设计中更加准确地估算主耍工况负荷和用电功率，有必耍熟悉和拿握各种推进器的推进单元敞水效率、空泡性能以及推进器与船体之间的相互影响，尤其耍注意有冰区加强后的影响。以上提到的“推进单元敞水效率"不单指螺旋桨叶轮的敞水效率，而是整个水下部分推进器的敞水效率T]unitopenwatero在考虑推进单兀敞水效率、船身效率M和相对旋转效率中后为总的推进效率中:T|d=T|unitopenwat...