一電力推進系統(tǒng)概述

　　采用變頻器驅(qū)動的艦船電力推進系統(tǒng)因其調(diào)速范圍寬、驅(qū)動力矩大、體積小、布局靈活、易于變向、易安裝、易維護、動態(tài)性能好、振動噪音小等諸多優(yōu)點，現(xiàn)已成為國內(nèi)外軍民用電力推進的重要分支。

　　通過科學(xué)實驗，對推進電機及推進變頻器的性能進行準(zhǔn)確的測量和科學(xué)的評價，并為科研、生產(chǎn)和質(zhì)檢提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支撐，是艦船電力推進系統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)工作。

二常規(guī)電力推進系統(tǒng)測試方法

01進口功率分析儀電力推進系統(tǒng)測試解決方案

　　由于艦船電力推進系統(tǒng)電壓高，電流大，常規(guī)測試方案采用一次傳感器加二次儀表的方式實現(xiàn)。一次傳感器通常采用霍爾電壓、電流傳感器，二次儀表通常采用進口功率分析儀。

進口功率分析儀電力推進系統(tǒng)測試原理圖

02進口功率分析儀電力推進系統(tǒng)測試方案缺點

　　1、功率大，要求高可靠性，所以一般采用多相電機和變頻器，目前相數(shù)較多的可達十五相。一般功率分析儀只能滿足6相同步測量。

　　2、輸出基波頻率低，諧波含量高，一般功率分析儀在這種工況下的標(biāo)稱測量精度較低，不能滿足試驗的測試要求。

　　3、現(xiàn)場電磁環(huán)境復(fù)雜，一般功率分析儀很難排除現(xiàn)場電磁干擾的影響，產(chǎn)品標(biāo)稱的精度指標(biāo)難以有效發(fā)揮。

　　4、電壓較高，一般功率分析儀不能直接測量，而外接電壓傳感器(以LEM公司為代表)的帶寬、幅值精度和相位精度都不能滿足試驗的測試要求。

　　5、基波頻率低，諧波頻率高，諧波次數(shù)大(以基波頻率為5Hz，開關(guān)頻率2.5kHz為例，諧波主要集中在500次以上)，一般功率分析儀不能滿足高次諧波分析的要求。

　　6、電力推進系統(tǒng)功率大，一次試驗的成本高昂;批次小，試驗過程往往帶有較強的研究性，試驗流程往往不能全部固化。理想測試方案是對其原始數(shù)據(jù)進行全面的記錄，時候根據(jù)各種需求通過原始數(shù)據(jù)獲取需要的數(shù)據(jù)支撐。但進口儀器一般不提供原始數(shù)據(jù)，導(dǎo)致大量的重復(fù)試驗。

　　在上述各種因數(shù)的綜合影響之下，測量數(shù)據(jù)往往與實際情況有較大的偏差，某軍事院校在測試過程中就遇到了測試結(jié)果與設(shè)計結(jié)果大幅偏離的情況。

三銀河電氣電力推進系統(tǒng)測試系統(tǒng)解決方案

　　某艦船電力推進系統(tǒng)新型十五相感應(yīng)電機測試系統(tǒng)采用三臺WP4000變頻功率分析儀，三臺WP4000采用同步光纖實現(xiàn)同步測量，前端測量采用15個SP變頻功率傳感器與WP4000通過光纖通訊，實現(xiàn)15相感應(yīng)電機所有電參量的同步測量。通過擴展WP4000可滿足任意相數(shù)電機和變頻器的同步測試需要。

01WP4000電力推進系統(tǒng)測試方案原理

WP4000測量某艦船推進系統(tǒng)15相電機原理框圖

02WP4000電力推進系統(tǒng)測試方案優(yōu)點

　　1、多臺功率分析儀之間采用同步光纖進行同步，實現(xiàn)任意臺功率分析儀連接的所有傳感器的同步測量，可滿足任意相數(shù)電機和變頻器的同步測試需要。

　　2、在電力推進系統(tǒng)工作的全頻段范圍內(nèi)，保持0.2%的系統(tǒng)精度。

　　3、前端數(shù)字化和光纖傳輸技術(shù)，切斷了電磁騷擾的主要傳播途徑，大幅度提升了電磁兼容性。

　　4、采用銀河電氣自主研發(fā)的變頻功率傳感器，在10kV電壓下仍能保持30kHz以上的帶寬，保持0.2%幅值精度及典型頻率下0.02°的相位誤差。(LEM公司電壓傳感器目前最高測試電壓為6400V，帶寬為700Hz，幅值精度為1%，未標(biāo)稱重要的相位指標(biāo)。)

　　5、諧波分析只受帶寬的影響，不受諧波次數(shù)的影響，在基波頻率低至1Hz時，最高可分析至100，000次諧波。

　　6、記錄試驗過程的全部原始數(shù)據(jù)，事后可通過原始數(shù)據(jù)完全再現(xiàn)試驗過程，從再現(xiàn)過程中獲取希望了解的任何時刻的任何參數(shù)，避免重復(fù)試驗，降低試驗成本，提高試驗效率。

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