船用主海水泵的變頻控制與系統(tǒng)的節(jié)能研究.pdf

1、由于傳統(tǒng)的船舶冷卻水系統(tǒng)中的主海水泵長期工作在工頻下會導致能耗過高，本文以船舶主海水泵為研究對象，對主海水系統(tǒng)、主機熱負荷、管路以及相關設備進行了深入分析和研究，并在此基礎上建立主機負荷、冷卻器、海水泵以及管路間的熱負荷關系模型，并以此熱負荷為需求得到海水泵實際所需流量及轉速，設計了基于直接轉矩控制的海水泵變頻控制系統(tǒng)，并進行仿真驗證和軟件設計，最后對系統(tǒng)進行節(jié)能研究與分析。
　　論文工作主要分為四部分:首先根據(jù)主機負荷和海水溫度

2、的變化建立由主機到冷卻器、管路以及海水泵的熱負荷模型，根據(jù)不同的主機負荷以及海水溫度的變化，得到海水泵實際所需的轉速和流量。
　　然后對海水泵電機模型進行分析，通過坐標變換，建立了在兩相靜止坐標下異步電機數(shù)學模型，以及直接轉矩控制系統(tǒng)的仿真模型，包括磁鏈及轉矩觀測模型、磁鏈及轉矩滯環(huán)調節(jié)模型、磁鏈區(qū)段判斷模型、電壓矢量選擇模型以及速度調節(jié)器模型。在保證滿足系統(tǒng)冷卻量所需熱負荷的前提下，根據(jù)不同的主機負荷和不同的海水溫度來調節(jié)海水泵

3、轉速，實現(xiàn)主海水泵的變頻控制，并運用MATLAB/Simulink軟件對整個系統(tǒng)進行仿真建模與驗證。
　　然后，以Visual Studio2010為開發(fā)平臺，基于C＃語言開發(fā)系統(tǒng)仿真軟件，該軟件可以在不同模式下，主海水泵可根據(jù)系統(tǒng)的冷卻需求，手動或自動啟停主海水泵和其他設備，并實時監(jiān)測溫度、轉速、流量等重要參數(shù)。
　　最后，對不同條件下的仿真結果進行節(jié)能計算與研究，結果表明，基于直接轉矩控制的船用主海水泵的變頻控制有著良好