船舶电力拖动

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出版者:人民交通出版社
作者:
出品人:
页数:359
译者:
出版时间:2006-7
价格:40.00元
装帧:
isbn号码:9787114060106
丛书系列:
图书标签:
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  • 船舶电力系统
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具体描述

本书是高等职业教育船舶技术类电气自动化技术(船舶电气方向)专业交通职业教育教学指导委员会规划教材之一,按照《船舶电力拖动》教学大纲的要求而编写的。

  本书共分十五章,主要内容包括:基本知识;电动机机械特性;低压控制电器;电动机的基本控制环节及其分析和设计;电力拖动系统起动控制;电力拖动系统电气制动控制;电动机的转速调节;锚机的电力拖动与控制;起货机的电力拖动与控制;舵机的电力拖动与控制;空压机的电力拖动与控制;机舱辅机自动调节系统;船舶辅助锅炉;焚烧炉控制系统;可编程控制器等方面的知识。

  本书是针对三年制高等职业教育编写的,二年制的也可参考使用。同时,本书还适用于船员的考证培训和船厂职工的自学以及其他形式的职业教育。

船舶电力拖动系统设计与优化 内容简介 本书聚焦于现代船舶电力推进与辅助系统设计、分析与优化,旨在为海洋工程、船舶设计与制造领域的专业人士和高年级学生提供一套全面、深入的技术参考。全书以系统工程的视角,结合最新的行业标准与技术发展趋势,系统阐述了船舶电力系统的核心原理、关键设备选型、系统集成与运行控制策略。 第一部分:船舶电力系统的基础理论与环境要求 本部分首先建立起理解复杂船舶电力系统的理论基础。详细阐述了船舶电力系统的基本构成、拓扑结构演变,以及与传统机械驱动系统的根本区别。深入探讨了船用电力系统的供电质量要求,包括频率稳定度、电压调节裕度以及瞬态响应特性。着重分析了船舶特有的运行环境对电气设备的影响,如船体运动(摇摆、俯仰)引起的动态载荷变化、盐雾、湿热等环境因素对绝缘性能和设备寿命的挑战。 特别辟出一章,专门讨论能源效率与绿色船舶标准。这不仅涵盖了能效设计指数(EEDI)和运营能效指标(EEOI)的计算方法,还深入剖析了如何通过优化功率分配和变频驱动技术来实现整体能耗的降低,以满足日益严格的国际海事组织(IMO)环保法规要求。 第二部分:电力推进系统(EPS)的核心技术 电力推进系统是现代船舶的核心驱动力,本部分对其进行了最详尽的论述。 2.1 交流驱动技术与变频器(VVVF/SVG) 深入剖析了先进的交流驱动技术,包括永磁同步电机(PMSM)和异步感应电机(IM)在船舶推进器上的应用对比。重点讲解了高压变频驱动器(Inverter/Converter)的拓扑结构,如中压直流链(Medium Voltage DC Link)架构,并详细分析了其在功率密度、谐波抑制和冗余设计上的优势。讨论了变频器在承受高过载和实现精确速度控制时的设计裕度与保护策略。 2.2 推进电机与机械耦合 本章侧重于推进电机本身的设计特点。阐述了适应湿式或干式环境的电机冷却技术,包括直接水冷与气冷系统的设计要点。对不同类型的推进装置(如吊舱式推进器、艉轴推进器、喷水推进器)与电机进行匹配分析,讨论了扭矩脉动对推进效率和船体结构的影响,并提出了抑制措施。此外,详述了推进轴系的弹性联轴器选择、轴承的润滑与监测系统,确保动力传输的可靠性。 2.3 直流电力推进系统(DC Propulsion)的复兴与应用 虽然交流系统占据主导,但特定场景(如高动态响应要求的军舰或特定工况的科考船)仍需要直流推进。本章对比了传统的串励直流电机与现代高压直流(HVDC)供电架构在船舶上的适用性,着重分析了直流斩波器(Chopper)的散热管理和换向技术。 第三部分:船舶配电系统与能源管理 一个高效可靠的电力拖动系统离不开稳定、智能化的配电网络。 3.1 高压交流(HVAC)与低压(LV)配电网络 详细介绍了船舶高压配电系统的设计规范,包括主开关设备的选型(如SF6断路器、真空断路器),以及高压电缆的敷设要求和电缆载流量校核。对于低压配电系统,重点阐述了选择性保护原则,确保在发生短路故障时,故障隔离速度最快且影响范围最小化。讨论了柴油发电机组(Genset)的并机同步控制技术,包括无功功率和有功功率的精确分配。 3.2 动态无功功率补偿与电能质量控制 随着大量变频设备的应用,船上谐波污染日益严重。本节深入讲解了动态无功功率补偿(SVG)和有源电力滤波器(APF)在抑制谐波畸变和维持系统电压稳定中的作用。提供了计算船上谐波源(如整流器、变频器)的总谐波畸变率(THD)的方法,并指导如何配置滤波装置以满足IEC 61000系列标准。 3.3 综合电力系统(IEPS)的能量流管理 本书将大量篇幅用于介绍集成化电力系统(IEPS)的能源管理系统(EMS)。阐述了直流微电网在船舶上的潜在优势,特别是其在快速响应和设备集成方面的潜力。详细分析了能源调度算法,如何根据航速、负载预测和储能状态(SOC)动态启停发电机,实现全生命周期内的最佳经济运行点。重点讨论了储能系统(Battery Energy Storage System, BESS)在削峰填谷、备用电源和瞬时功率支撑中的集成策略与安全运行规程。 第四部分:系统集成、测试与调试 本部分关注从设计图纸到实际运行的转化过程。 4.1 继电保护与故障诊断 系统阐述了针对推进电机、主发电机和变电站的继电保护配置。讲解了微机保护装置的定值整定方法,特别是考虑了船舶运动和发电机组瞬态特性后的特殊定值修正。引入了基于状态监测的预测性维护(PdM)技术,包括振动分析、热成像技术在电力设备健康评估中的应用。 4.2 电磁兼容性(EMC)设计与验证 船舶电力系统是复杂的电磁环境,本章详细介绍了EMC设计流程,从电缆的屏蔽、接地网的构建到敏感设备的隔离。提供了船级社(如DNV, ABS, LR)对EMC测试(辐射发射、抗扰度测试)的具体要求和通过标准。 4.3 系统联调与海试程序 详细描述了交付前的系统联调工作流程,包括空载测试、带载测试、紧急切换测试以及最关键的全速动态负载运行测试。提供了分阶段调试清单,确保电力拖动系统在各种工况下均能安全、可靠地输出设计功率。 本书内容结构严谨,理论深度与工程实践紧密结合,是从事现代船舶动力系统设计、海事工程研究及设备制造商研发人员的必备参考书。

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用户评价

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这本书在学术严谨性和实践可操作性之间找到了一个绝佳的平衡点。作者在书中不仅提供了扎实的理论基础,还结合了大量的工程实例和行业经验,使得书中的内容既有深度又有广度。我特别关注书中关于“船舶电力拖动系统的经济性分析与评估”的部分。我知道,在船舶设计和运营过程中,经济性是一个非常重要的考量因素。我希望书中能够详细介绍如何对不同方案的电力拖动系统进行经济性评估,例如考虑初始投资、运营成本、燃油消耗、维护费用以及寿命周期成本等。书中是否会提供一些常用的经济性分析工具和方法,以及如何根据实际情况进行参数选取和模型构建?此外,书中对“船舶电力拖动系统在非常规船舶(如深海钻井平台、海上风电安装船等)中的应用”的探讨也让我感到非常新颖。这些非常规船舶通常需要更复杂、更可靠的动力系统来应对恶劣的工作环境和特殊的作业需求。我希望书中能够深入分析这些船舶对电力拖动系统的特殊要求,以及在设计和集成过程中需要重点关注的技术难点。这本书就像一位全能的顾问,为我提供了多方面的专业指导。

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这本书的案例分析部分让我受益匪浅。作者并没有拘泥于理论的阐述,而是选择了一些具有代表性的船舶项目,对它们的电力拖动系统进行了详细的剖析。例如,书中关于“极地科考船的电力拖动系统设计”的案例,详细介绍了在极寒环境下,电力系统如何克服低温、高湿等不利因素,保证设备的正常运行。这对于我理解不同应用场景下电力拖动系统的特殊要求非常有帮助。我特别关注书中对“LNG运输船的电力拖动系统”的讨论,因为LNG燃料的特殊性,对电力系统的集成和管理提出了更高的要求。我希望书中能够深入介绍LNG动力系统如何与电力拖动系统协同工作,以及在安全性、可靠性和效率方面需要注意的关键点。此外,书中对“大型邮轮的电力管理与能量回收系统”的介绍也让我印象深刻。邮轮的电力消耗量巨大,如何通过优化设计和引入能量回收技术来降低运营成本,提高能源利用效率,是一个值得深入研究的课题。这本书通过鲜活的案例,将抽象的理论知识具象化,让我对船舶电力拖动有了更直观、更深刻的认识。

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这本书的编排顺序和内容逻辑性令人赞赏。作者从船舶电力拖动的基本概念入手,逐步深入到各个子系统的设计、控制、运行和维护,形成了一个完整的知识体系。我尤其喜欢书中关于“电力推进系统的可靠性设计与冗余策略”的章节。我知道,船舶的可靠性是至关重要的,一旦动力系统发生故障,可能会导致严重的后果。我希望书中能够详细介绍提高电力推进系统可靠性的各种设计方法,例如如何设置冗余系统、采用高可靠性组件、优化控制算法以及进行充分的测试和验证。书中是否会提供一些关于可靠性建模和分析的技术?此外,书中对“电力拖动系统在海上风力发电场中的应用”的讨论也让我印象深刻。海上风电安装船是海上风电产业发展不可或缺的重要装备,其电力拖动系统必须能够满足高精度定位、高效作业等特殊需求。我希望书中能够详细介绍这些船舶对电力拖动系统的具体要求,以及在设计和实施过程中需要注意的关键技术。这本书让我对船舶电力拖动的各个环节都有了更清晰的认识。

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从技术细节的角度来说,这本书的严谨性是毋庸置疑的。作者在书中引用了大量的国际标准、行业规范和前沿研究成果,使得书中的内容具有很高的学术价值和实践指导意义。我尤其对书中关于“电力推进系统中电机的选型与控制”的章节进行了深入的学习。我知道电机是电力拖动系统的核心部件,其性能直接影响到船舶的航行效率和操纵性。我希望书中能够详细介绍不同类型电机(如永磁同步电机、感应电机等)在船舶电力拖动中的应用优势和劣势,以及与之匹配的控制策略。例如,如何通过矢量控制、直接转矩控制等先进控制技术,实现电机的高效运行和精确控制?书中是否会提供一些电机选型和参数设置的建议,以适应不同的船舶类型和航行需求?此外,书中对“高压直流输电技术在船舶电力拖动中的应用”的探讨也让我感到新颖。随着船舶电力系统向高压化、集成化发展,直流输电技术可能会扮演越来越重要的角色。我希望书中能够详细介绍直流输电的优势、关键技术以及在船舶电力拖动中的应用前景。这本书就像一位技艺精湛的工匠,将复杂的机械结构分解,并细致入微地进行讲解。

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这本书的结构安排十分合理,层次分明,逻辑清晰。我尤其喜欢它在介绍某一技术概念时,总是会先给出其历史背景和发展脉络,然后深入剖析其核心原理,最后再结合实际应用进行阐述。这种“由表及里,由浅入深”的讲解方式,使得复杂的知识变得易于理解和消化。例如,在探讨“船舶电力推进系统的安全设计与风险评估”时,作者首先回顾了以往发生的与船舶动力系统相关的事故,分析了事故发生的原因,然后在此基础上,详细阐述了如何通过设计冗余、设置保护装置、完善操作规程等方式来提高系统的安全性。书中关于“发电机组的功率匹配与负荷管理”的内容也给我留下了深刻的印象。我知道船舶在不同工况下,其电力需求的波动是很大的,如何合理配置发电机组,确保供电的稳定性和经济性,是一个非常重要的课题。我希望书中能够提供一些关于发电机组功率容量选择、并联运行策略以及瞬时负荷响应等方面的详细指导,最好还能有相关的计算公式和图表支持。这本书不仅是知识的宝库,更是解决实际问题的指南。

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这本书不仅是一本技术手册,更是一部关于船舶动力发展趋势的深度分析报告。作者在书中对未来船舶电力拖动技术的发展方向进行了前瞻性的预测,让我对这个行业有了更广阔的视野。我特别关注书中关于“自动化和智能化在船舶电力拖动中的应用”的章节。我知道随着人工智能和物联网技术的飞速发展,船舶的自动化和智能化水平也在不断提高。我希望书中能够详细介绍如何将这些技术应用于船舶电力拖动系统的监测、诊断、控制和维护,以提高系统的运行效率和可靠性。例如,如何利用机器学习算法对系统的运行数据进行分析,预测潜在的故障,并提前进行干预?如何实现电力系统的自主优化和远程监控?此外,书中对“船舶零排放和低碳化背景下的电力拖动技术”的探讨也让我倍感振奋。随着全球对气候变化的日益关注,船舶行业也在积极寻求更环保、更可持续的动力解决方案。我希望书中能够深入分析氢燃料电池、电池储能等新能源技术如何与电力拖动系统相结合,以及在技术、成本和基础设施等方面面临的挑战和机遇。这本书让我看到了船舶电力拖动领域激动人心的未来。

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这本书的语言表达精准而专业,但又不失生动性。作者在讲解复杂的技术概念时,常常会使用形象的比喻和类比,让抽象的原理变得具体可感。我尤其欣赏书中关于“船舶电力拖动系统的集成化设计”的思路。我知道现代船舶的电力系统越来越庞大和复杂,如何将各个子系统(如发电机组、配电系统、推进电机、控制系统等)进行有效的集成,以实现整体最优,是一个巨大的挑战。我希望书中能够详细介绍集成化设计的基本原则和方法,例如如何进行系统架构设计、接口匹配、数据交换以及协同控制。书中是否会提供一些关于船舶电力系统集成化设计过程中遇到的典型问题和相应的解决方案?此外,书中对“船舶电力拖动系统的人机交互界面设计”的关注也让我觉得非常贴心。一个友好、直观的人机界面,能够极大地提高操作人员的工作效率和安全性。我希望书中能够分享一些关于用户界面设计、信息可视化以及人机协作的先进理念和最佳实践。这本书就像一位循循善诱的导师,引导我一步步深入理解船舶电力拖动的奥秘。

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这本书的语言风格是我比较欣赏的。它并非那种枯燥乏味的教科书式描述,而是带有一定的叙事性和引导性,让读者在学习专业知识的同时,也能感受到作者的思考过程。例如,在介绍“船舶电力拖动的基本原理”时,作者并没有直接抛出大量的公式和图表,而是先从船舶动力系统的演变史讲起,对比了机械传动、液压传动与电力传动的不同,然后逐步引出电力拖动的优势所在。这种循序渐进的讲解方式,对于像我这样非科班出身的读者来说,非常友好。我特别关注书中关于“电力推进系统设计中的电磁兼容性问题”的章节,因为我听说船舶上的电力系统非常复杂,各种电磁干扰可能会对导航、通信系统造成影响。我希望这本书能够详细阐述如何通过合理的系统设计和屏蔽措施来解决这些问题,并提供一些实际的工程经验。此外,书中对“新能源在船舶电力拖动中的应用前景”的探讨也让我眼前一亮。随着全球对可持续发展的重视,太阳能、风能等清洁能源在船舶领域的应用越来越受到关注。如果这本书能够深入分析这些新能源如何与电力拖动系统相结合,以及在技术和经济上面临的挑战,那将极具参考价值。总的来说,这本书在理论深度和实践指导性之间找到了一个很好的平衡点,让我对船舶电力拖动这一领域有了更清晰、更系统的认识。

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从内容深度上来看,这本书显然经过了严谨的学术研究和实践检验。我特别留意了关于“变频调速在船舶电力拖动中的应用”的章节。我知道变频器在工业领域已经被广泛应用,但将其应用于庞大的船舶电力拖动系统,其复杂性和技术要求是显而易见的。我期待书中能够详细介绍变频器在提高电机效率、降低能耗、改善船舶操纵性等方面所起到的关键作用,以及在实际应用中可能遇到的技术难题和解决方案。例如,在恶劣的海洋环境下,变频器的可靠性和稳定性如何保证?其散热设计又有哪些特殊要求?书中是否会提供一些变频器选型和参数设置的指导原则?这些都是我在实际工作中可能需要考虑的问题。此外,书中对“船舶电力推进系统的故障诊断与维修”部分的阐述也让我感到十分满意。任何复杂的机械设备都不可避免地会发生故障,而船舶在海上航行,一旦出现动力系统故障,后果不堪设想。我希望这本书能够提供一套系统性的故障诊断方法,以及针对不同故障的维修步骤和注意事项,最好还能辅以一些真实的故障案例分析,这样能够大大提高我处理实际问题的能力。这本书就像一位经验丰富的老师,不仅传授知识,更传递智慧。

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这本书的封面设计简洁而大气,以一艘现代货轮的侧影作为主视觉,配合深邃的蓝色背景,营造出一种专业而可靠的氛围。拿到手中,纸张的质感相当不错,厚实且带有微微的磨砂感,翻阅起来手感舒适。虽然我对船舶电力拖动的具体技术细节了解不多,但从目录的编排和章节的划分来看,内容应该是相当全面的。我尤其对关于“推进系统控制策略”和“电力推进与传统柴油机推进的比较分析”这两部分内容感到好奇。作为一名对船舶行业有浓厚兴趣的爱好者,我一直想了解现代船舶是如何实现高效、环保的动力传输的,而电力拖动无疑是未来发展的重要方向。这本书的书名本身就充满了技术感,但我更希望它能以一种易于理解的方式,向读者揭示船舶电力系统的奥秘,例如,它是否会介绍不同类型发电机组的优缺点,以及在不同航行状态下(例如起锚、低速航行、高速航行)电力系统的负荷分配和管理策略。我期待书中能够包含一些实际的案例分析,比如某新型破冰船或豪华游轮的电力拖动系统的设计亮点,这样可以帮助我更直观地理解理论知识。另外,如果书中能够探讨一下电力拖动在降低燃油消耗和减少有害气体排放方面的具体作用,那就更好了,毕竟环保是当今社会日益关注的焦点。我对这本书的整体印象是,它是一本内容扎实、设计精美的专业书籍,值得深入阅读和研究。

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