第八章案例Word文档格式.docx

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传统方式，现场支撑船舶装备直接机械式推进系统，一般用中速机匹配齿轮减速装置。

对安全、冗余、燃油经济性、定位能力的高度关注使得设计、运用匹配AZIMUTH或AZIPOD电力推进系统的要求不断增长。

下面一些图形为适用于小型及中型船舶及大型船舶的电力系统配置。

在这些案例中，管式推进器采用定速、可调螺距桨。

燃油经济性及更严格的噪声要求使得可调速控制更有吸引力并被应用在新建的船舶中。

另外，可调速电动机驱动器也被普遍应用于绞缆机、泵、其他辅助驱动设备。

电站适用于装备的AZIPOD推进装置的平台供应船，多用途船，小的锚作拖船

电站（适用于中等大小的锚作拖船，配备有AZIMUTH推进器）

大锚作拖轮的电站，采用电力和机械混合推进方式。

大锚作拖轮在系缆工况时有极大的功率需求，因此单独的电力推进装置是不具备竞争力的。

混合动力的解决方案允许系缆工况时充分发挥柴油机的功率，电力推进用作辅助动力，而在移动或定位工况时电力推进投入使用。

单元二游轮和渡轮

在这部分市场份额中，有各种大小、尺寸不同的船舶，从小的海湾渡轮到大的游船。

这类船舶使用电力推进的主要驱动力是乘客和船员的安全性、舒适性、燃油经济性、空间利用率。

配备了AZIPOD推进器的游轮电站系统

配备了AZIPOD推进器的渡轮电站系统

单元三油轮和液化天然气船

下图的配置已被安装在几艘穿梭油轮和多用途穿梭油轮，可以满足北海的运行需求，90年代交付使用。

适用于穿梭油轮的电站（单轴系推进，电力推进系统冗余配置，采用交-交变频器，,90年代交付了几条该类型船舶）

随新型的VSI型变频器的出现，相似的设计见下图。

应用于穿梭油轮的电站（单轴系推进，电力推进系统冗余配置，采用艺术级的VSI电压源型变频器,24脉整流，谐波畸变极低）

以上两图使用电机直推方式，推进电机跟螺旋桨同转速，因此，尺寸相对较大。

如果采用齿轮箱来减速的话，那么电机的转速就可以比较高，因此采用齿轮箱来传递功率会在设备空间和费用上都节省不少，如下图所示。

电站系统（用于穿梭油轮，配备单轴系推进及冗余电力推进系统，使用采用艺术级的VSI电压源型变频器。

使用齿轮箱来增加推进电机转速，减小设备安装空间及成本）

电力系统的配置以及电力系统的冗余应该跟直接推进系统一致，只是直接机械推进系统中多了一套额外的部件。

应该注意到单轴系不能获得船级社要求的足够冗余，相对大的AZIMUTH和差不多的推进设备必须要增补推进系统获得冗余的推进或DP2/DP3等级的要求。

对于冰区航行船舶来说，AZIPOD推进系统是个相当不错的选择，已经成功应用在几艘船舶上。

下图中的配置及略作修改的配置已经用在几艘船舶上了，包括首艘安装了AZIPOD的船。

经过两艘船舶10年的运行，证明AZIPOD是适合于冰区的相当强有力的、可靠的推进系统。

下图中的系统是一艘破冰船的配置，冰区的航行证明它具备最有效率的破冰能力。

电站及推进系统（应用于冰区航行船舶/破冰船，配有单套的AZIPOD推进系统及冗余的电力系统）

冗余的推进或DP2/DP3的要求一般会导致双推进系统，比如双轴系方案或双套AZIPOD推进器。

如下两图所示，电力系统和推进系统都是独立的，实现了船级社最严格的完整性要求。

电站及推进系统（用于穿梭油轮，采用双轴系推进及冗余的电力系统，采用艺术级的VSI变频器。

此配置是船舶应用满足冗余配置和DP2/3级要求的典型）

采用冗余AZIPOD推进器的油轮电站及推进系统

下图所示配置为主推进变频器与货油泵变频器公用的案例。

因为货油泵和推进器不会同时使用，从总体成本优化考虑，这种结构充分应用了配电板、变压器、整流器。

油轮的电站和推进系统（双轴系，冗余电力推进系统，使用多用驱动器节省成本，减少空间）

单元四可对转螺旋桨的概念

可对转螺旋桨的概念以增加推进效率而闻名。

把推进轴线末端的螺旋桨和“主动舵”AZIPOD结合起来，让两个桨相对，旋转方向相反，可以提高对转效率。

下图是这样一种可对转螺旋桨的推进解决方案，在电力系统中拥有足够的冗余，并靠轴系桨和AZIPOD的组合获得推进冗余。

可对转螺旋桨的概念已经经过几种船舶的实践检验，包括客船，集装箱船，油轮，LNG船，2003年扩展应用到一种快速巴拿巴型滚装船。

电站及推进系统（配有冗余的可对转AZIPOD系统）

单元五半潜式钻井平台及钻井船

半潜式钻井平台及钻井船在其生命周期中绝大多数时间运行在定位工况下。

DP钻井平台及钻井船使用推进器来实现定位及两地之间的移动。

使用定螺距、可调速螺旋桨将明显改善燃油消耗及运行的经济型。

电站系统的配置主要依赖于船舶对环境的需求。

可分隔成两段、三段、四段的电力系统是很典型的，如下图是一个半潜钻井平台的分隔成四段的电力系统。

钻井装置也需要一个单独稳定的能源，一般是5-10MW。

下图展示的是一个公用的多驱动器的控制，有公共的直流母线提供直流电，每个钻井交流马达匹配单独的变频器。

跟单独的整流器配直流电机的方案相比，这种解决方案电网谐波更少，效率更高，应用更灵活，可靠性高，交流电机的维护量远少于直流电机。

作为定螺距机械传动AZIMUTH推进器的替代产品，吊舱推进器已经在几艘船舶中得到应用。

产生的推进力更加高效、需要的空间更少，结构更简单，所以可靠性更高，机械结构更坚固。

隔离成四段的电站系统（匹配变速定距桨的AZIMUTH推进器或AZIPOD推进器）

单元六漂浮作业船舶

几乎所有的漂浮作业船舶都使用锚泊系统定位。

其中的一些，特别是在极恶劣的环境下，使用AZIMUTH推进器和轴系螺旋桨和管式推进器来获得艏向控制和减少锚索张力。

下图所示为安装于北海FPSO船的配置，对这艘船来讲，至关重要的是控制艏向使之面向主要的外界应力以免锚索绷断。

相似的配置被安装在北海和加拿大海域的FPSO浮式储卸油轮上。

带有推进器锚泊系统的FPSO的电力系统图。

这种推进器主要用来减小锚索的应力，也可以用来移动船舶。