本書重點分析了船舶交流電力推進系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)及特種電力推進技術(shù)，同時也兼顧了直流電力推進系統(tǒng)。全書共分13章，第1章簡單介紹了船舶電力推進的基本概念、構(gòu)成、特點、分類、應用及發(fā)展狀況。第2章介紹了船舶電力推進中的螺旋槳基本理論、工作特性及螺旋槳對推進電動機的機械特性要求。第3章介紹了船舶電力推進系統(tǒng)中所采用的各種推進電動機，包括直流推進電動機、多相異步推進電動機、多相同步推進電動機和多相永磁推進電動機。第4章介紹了船舶直流電力推進系統(tǒng)，包括直流推進系統(tǒng)的主電路連接方式、簡單的G-M系統(tǒng)、帶蓄電池組的G-M系統(tǒng)、恒功率系統(tǒng)、恒電流系統(tǒng)以及帶整流輸出的交流發(fā)電機-直流電動機推進系統(tǒng)。第5章介紹了交流電力推進系統(tǒng)中所采用的大功率電力電子器件及其構(gòu)成的交-交變頻器、多電平變頻器、H橋型變頻器和電流源型變頻器。第6章介紹了交流推進變頻器所采用的PWM技術(shù)，包括正弦PWM、空間矢量PWM、特定諧波消除PWM及電流滯環(huán)PWM。第7章介紹了交流電力推進系統(tǒng)所采用的調(diào)速控制技術(shù)，包括標量控制技術(shù)、矢量控制技術(shù)及直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)以及特種推進電動機的控制技術(shù)，并舉例分析了交流電力推進系統(tǒng)的構(gòu)成及技術(shù)特點。第8章介紹了船舶側(cè)推裝置的組成、原理、典型控制系統(tǒng)及其應用。第9章介紹了吊艙式電力推進系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)、原理及特點。第10章介紹了輪緣驅(qū)動電力推進系統(tǒng)組成、原理、技術(shù)特點、關(guān)鍵技術(shù)及應用案例。第11章介紹了超導電力推進系統(tǒng)的組成、原理與特點，并分析了超導推進電動機及超導電力推進系統(tǒng)方案設(shè)計。第12章介紹了船舶磁流體電力推進系統(tǒng)的構(gòu)成、原理、性能特點及發(fā)展應用。第13章介紹了船舶電力推進的監(jiān)測技術(shù)與控制技術(shù)以及電力推進監(jiān)測與控制系統(tǒng)的設(shè)計，并進行了實例分析。
前言
第1章概述
1.1船舶電力推進系統(tǒng)概述
1.1.1電力推進系統(tǒng)的構(gòu)成
1.1.2電力推進系統(tǒng)的分類
1.1.3電力推進的特點
1.2船舶電力推進的應用
1.3船舶電力推進發(fā)展趨勢
1.3.1電力推進發(fā)展概況
1.3.2電力推進現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
第2章船舶電力推進系統(tǒng)的機槳特性
2.1螺旋槳的基礎(chǔ)知識
2.1.1螺旋槳的外形和名稱
2.1.2螺旋面及螺旋線
2.1.3螺旋槳的幾何特性
2.2螺旋槳的推力和阻轉(zhuǎn)矩
2.3螺旋槳的工作特性
2.4船體的阻力
2.5螺旋槳與船體的相互作用
2.5.1船體對螺旋槳的影響
2.5.2螺旋槳對船體的影響
2.6螺旋槳特性
2.6.1自由航行特性
2.6.2系纜（拋錨）特性
2.6.3螺旋槳反轉(zhuǎn)特性
2.7螺旋槳對推進電動機機械特性的要求
第3章船舶推進電動機
3.1船舶推進電動機概述
3.1.1推進電動機的特點
3.1.2船舶推進電動機的要求
3.2船舶直流推進電動機
3.2.1直流電動機的基本原理
3.2.2他勵直流電動機數(shù)學模型
3.2.3直流電動機的運行特性
3.2.4船舶直流推進電動機特點
3.3交流推進電動機
3.3.1多相異步電動機數(shù)學模型
3.3.2多相同步電動機數(shù)學模型
3.3.3交流電動機的運行特性
3.3.4船舶交流推進電動機特點
3.4船舶永磁推進電動機
3.4.1基本原理、分類
3.4.2多相永磁電動機通用數(shù)學模型
3.4.3多相正弦波永磁同步電動機數(shù)學模型
3.4.4船舶永磁推進電動機特點
第4章船舶直流電力推進
4.1主電路連接方式
4.1.1主發(fā)電機并聯(lián)接法與主發(fā)電機串聯(lián)接法的比較
4.1.2一般串聯(lián)接法與交互串聯(lián)接法的比較
4.1.3主電動機采用單電樞或雙電樞的比較
4.1.4主電路連接法舉例
4.2簡單的G-M系統(tǒng)
4.2.1工作原理和機械特性
4.2.2G-M系統(tǒng)的工作狀態(tài)
4.2.3G-M系統(tǒng)的優(yōu)點
4.2.4G-M系統(tǒng)的缺點
4.3帶蓄電池組的G-M系統(tǒng)
4.3.1調(diào)速方式及工作特性
4.3.2系統(tǒng)的優(yōu)缺點
4.4恒功率系統(tǒng)
4.4.1理想恒功率特性和發(fā)電機電動機特性的自動調(diào)節(jié)方法
4.4.2三繞組發(fā)電機系統(tǒng)
4.5恒電流系統(tǒng)
4.5.1基本原理
4.5.2恒電流系統(tǒng)的靜特性
4.5.3恒電流系統(tǒng)的應用范圍
4.6帶整流輸出的交流發(fā)電機—直流電動機推進系統(tǒng)
4.6.1交流發(fā)電機的設(shè)計特點
4.6.2十二相發(fā)電機整流橋連接方式及整流特性
4.6.3采用交—直系統(tǒng)的優(yōu)點
4.7船舶直流電力推進控制案例
第5章船舶交流電力推進系統(tǒng)及其變頻器
5.1交流電力推進系統(tǒng)概述
5.2推進變頻器用大功率電力電子器件
5.2.1電力二極管
5.2.2晶閘管
5.2.3門極關(guān)斷晶閘管（GTO）
5.2.4絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)
5.2.5集成門極換流晶閘管(IGCT)
5.2.6電子注入增強柵晶體管（IEGT）
5.3交-直-交變頻器分類
5.4H橋型逆變器
5.4.1單相半橋電壓型逆變電路
5.4.2單相H橋逆變器
5.4.3多相H橋逆變器
5.5兩電平逆變器
5.5.1三相兩電平逆變電路
5.5.2多相兩電平逆變電路
5.6多電平逆變器
5.7交-交變頻器
5.7.1單相交-交變頻電路
5.7.2三相交-交變頻電路
第6章船舶交流電力推進系統(tǒng)PWM控制技術(shù)
6.1正弦PWM(SPWM)控制技術(shù)
6.1.1基本原理
6.1.2過調(diào)制操作
6.1.3載波與調(diào)制波頻率的關(guān)系
6.1.4死區(qū)效應及補償
6.2空間矢量PWM（SVPWM）控制技術(shù)
6.2.1靜止空間矢量
6.2.2矢量作用時間計算
6.2.3Vref位置與作用時間之間的關(guān)系
6.2.4開關(guān)順序設(shè)計
6.3特定諧波消除PWM（SHEPWM）控制技術(shù)
6.4滯環(huán)PWM控制技術(shù)
第7章船舶交流電力推進系統(tǒng)調(diào)速控制技術(shù)
7.1電力推進系統(tǒng)標量控制技術(shù)
7.1.1開環(huán)恒壓頻比（V/F）標量控制
7.1.2帶轉(zhuǎn)差率調(diào)節(jié)的速度控制
7.2電力推進系統(tǒng)矢量控制技術(shù)
7.2.1矢量控制與直流電動機控制的相似性
7.2.2等效電路和相量圖
7.2.3矢量控制原理
7.2.4直接矢量控制
7.2.5磁鏈矢量的估計
7.2.6間接或前饋矢量控制
7.3電力推進系統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制
7.3.1基于定子和轉(zhuǎn)子磁鏈的轉(zhuǎn)矩表達式
7.3.2直接轉(zhuǎn)矩控制的基本原理
7.4交流電力推進系統(tǒng)示例
7.4.1某液化天然氣運輸船電力推進系統(tǒng)
7.4.2某350t自航起重船電力推進系統(tǒng)
第8章船舶側(cè)推裝置
8.1船舶側(cè)推裝置概述
8.1.1船舶側(cè)推裝置的工作原理
8.1.2船舶側(cè)推裝置的作用和要求
8.2船舶側(cè)推裝置控制系統(tǒng)的組成和原理
8.2.1定距槳側(cè)推裝置
8.2.2調(diào)距槳側(cè)推裝置
8.3船舶側(cè)推裝置的典型控制系統(tǒng)
8.4船舶側(cè)推裝置的選用要點及其應用
8.4.1船舶側(cè)推裝置的選用要點
8.4.2船舶側(cè)推裝置的應用
8.5船舶側(cè)推裝置設(shè)計舉例
第9章船舶吊艙式電力推進
9.1船舶吊艙式電力推進概述
9.1.1吊艙式推進器
9.1.2吊艙電力推進系統(tǒng)
9.1.3吊艙電力推進中的幾項關(guān)鍵技術(shù)
9.2船舶吊艙式電力推進的性能和特點
9.3吊艙式對轉(zhuǎn)螺旋槳（CRP）系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理和特點
第10章輪緣驅(qū)動電力推進
10.1輪緣驅(qū)動電力推進概述
10.1.1輪緣驅(qū)動電力推進的基本概念
10.1.2輪緣驅(qū)動電力推進的主要特點
10.2輪緣驅(qū)動電力推進的發(fā)展
10.3輪緣驅(qū)動電力推進的關(guān)鍵技術(shù)
10.4輪緣驅(qū)動推進電動機
10.5輪緣驅(qū)動電力推進案例
第11章船舶超導電力推進
11.1超導技術(shù)概述
11.1.1超導材料的發(fā)展
11.1.2超導材料的性質(zhì)
11.1.3超導技術(shù)應用
11.2船舶超導電力推進裝置的發(fā)展
11.3超導電力推進系統(tǒng)
11.3.1超導電力推進的特點
11.3.2適用范圍及主要組成設(shè)備
11.3.3推進方式與特征
11.3.4低溫冷卻方案
11.4超導推進電動機
11.4.1低溫超導直流單極電動機
11.4.2高溫超導交流同步電動機
11.5船舶超導電力推進系統(tǒng)方案設(shè)計示例
11.5.1液化天然氣破冰船超導直流電力推進系統(tǒng)方案
11.5.2直流超導電力推進試驗船
11.5.3小水線面雙體船、水翼艇等的超導交流電力推進系統(tǒng)方案
第12章船舶磁流體電力推進
12.1磁流體推進概述
12.1.1磁流體推進基本概念
12.1.2磁流體推進原理
12.1.3船舶總體構(gòu)成
12.2磁流體推進的性能和特點
12.3超導磁流體關(guān)鍵技術(shù)與總體概念
12.3.1推進器總體設(shè)計
12.3.2超導磁體系統(tǒng)
12.3.3低溫制冷系統(tǒng)
12.3.4海水通電電極
12.3.5推進用電力系統(tǒng)
12.3.6超導磁流體推進船設(shè)計概要
12.4發(fā)展應用
12.4.1發(fā)展歷程及前景
12.4.2潛在應用示例
第13章船舶電力推進的監(jiān)測與控制
13.1船舶電力推進監(jiān)控概述
13.1.1船舶電力推進監(jiān)測與控制技術(shù)現(xiàn)狀
13.1.2船舶電力推進監(jiān)測與控制技術(shù)的發(fā)展
13.2船舶電力推進監(jiān)測與控制系統(tǒng)通信技術(shù)
13.3船舶電力推進監(jiān)測與控制系統(tǒng)設(shè)計要求
13.3.1環(huán)境要求
13.3.2安裝要求
13.3.3絕緣耐壓要求
13.3.4工作電源要求
13.3.5主要功能性能要求
13.3.6監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的要求
13.3.7監(jiān)控系統(tǒng)用傳感器的要求
13.3.8控制軟件基本要求
13.4船舶電力推進監(jiān)測與控制系統(tǒng)設(shè)計234
13.4.1方案的初步制訂
13.4.2監(jiān)測與控制網(wǎng)絡(luò)設(shè)計
13.4.3監(jiān)測與控制系統(tǒng)設(shè)計
13.4.4監(jiān)測與控制系統(tǒng)軟件設(shè)計
13.4.5人機界面設(shè)計
13.5船舶電力推進監(jiān)測與控制系統(tǒng)方案實例
13.5.1某船電力推進監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計
13.5.2采用CAN總線的多相推進電動機控制系統(tǒng)
參考文獻
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