直流組網(wǎng)船舶1.99 MW永磁同步發(fā)電機研制

周立安，晏才松，鄧建華，雷黎明，賈思慶

（1.中車株洲電機有限公司，株洲412001；2.上海中車漢格船舶與海洋工程有限公司，上海200082；3.深圳招商迅隆船務有限公司，深圳518067；4.中國船級社武漢分社，武漢430000）

0 引 言

目前，國內(nèi)外高端船舶電力推進系統(tǒng)一般采用柴油發(fā)動機＋電勵磁發(fā)電機作為標準的交流組網(wǎng)發(fā)電解決方案，柴油發(fā)電機組輸出50 Hz或60 Hz電能直接給設備使用，供電質(zhì)量較低，對負載適應性差，在空載和輕負荷情況下增加了燃油損耗和對環(huán)境的污染；直流組網(wǎng)由于增加了四象限變頻器，沒有交流組網(wǎng)對電源頻率鎖定的要求，發(fā)電機組可根據(jù)工況需求變速運行，從而機組效率更高，能耗更低，同時也便于實現(xiàn)多機組并網(wǎng)、多能源形式運行，且占用空間更小，成為新一代船舶電力推進系統(tǒng)的發(fā)展方向和各國競相研究的技術(shù)熱點［1?3］。

發(fā)電機作為整個船舶的電能提供者，屬于電力推進系統(tǒng)的核心部分，素有“動力心臟”之稱。受船舶安裝空間小，與柴油發(fā)動機剛性連接振動大，以及海洋運行環(huán)境復雜、船體顛簸等諸多因素的影響，發(fā)電機必須適應用電負荷變化大的運行工況，而且要求具備高效率、高可靠性、體積小、功率密度大、環(huán)境適應好等技術(shù)特點，研制難度大，體現(xiàn)了行業(yè)的頂尖技術(shù)水平，高技術(shù)船舶大容量電勵磁主發(fā)電機一直被國際巨頭企業(yè)壟斷，并對他國進行了嚴密的技術(shù)封鎖。

與傳統(tǒng)感應發(fā)電機和電勵磁發(fā)電機相比，永磁發(fā)電機依靠永磁材料進行勵磁，不需要無功勵磁電流，總損耗減少了30%～50%，在繼承了傳統(tǒng)感應發(fā)電機和電勵磁發(fā)電機優(yōu)異性能的同時，還兼具了三大優(yōu)勢：一是更適應船舶發(fā)動機變速工作模式，低速、輕載工況節(jié)能更顯著；……