一電力推進系統概述

　　采用變頻器驅動的艦船電力推進系統因其調速范圍寬、驅動力矩大、體積小、布局靈活、易于變向、易安裝、易維護、動態性能好、振動噪音小等諸多優點，現已成為國內外軍民用電力推進的重要分支。

　　通過科學實驗，對推進電機及推進變頻器的性能進行準確的測量和科學的評價，并為科研、生產和質檢提供科學的數據支撐，是艦船電力推進系統技術的基礎工作。

二常規電力推進系統測試方法

01進口功率分析儀電力推進系統測試解決方案

　　由于艦船電力推進系統電壓高，電流大，常規測試方案采用一次傳感器加二次儀表的方式實現。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測試原理圖

02進口功率分析儀電力推進系統測試方案缺點

　　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稱測量精度較低，不能滿足試驗的測試要求。

　　3、現場電磁環境復雜，一般功率分析儀很難排除現場電磁干擾的影響，產品標稱的精度指標難以有效發揮。

　　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，諧波次數大(以基波頻率為5Hz，開關頻率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據進行全面的記錄，時候根據各種需求通過原始數據獲取需要的數據支撐。但進口儀器一般不提供原始數據，導致大量的重復試驗。

　　在上述各種因數的綜合影響之下，測量數據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果與設計結果大幅偏離的情況。

三銀河電氣電力推進系統測試系統解決方案

　　某艦船電力推進系統新型十五相感應電機測試系統采用三臺WP4000變頻功率分析儀，三臺WP4000采用同步光纖實現同步測量，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15相感應電機所有電參量的同步測量。通過擴展WP4000可滿足任意相數電機和變頻器的同步測試需要。

01WP4000電力推進系統測試方案原理

WP4000測量某艦船推進系統15相電機原理框圖

02WP4000電力推進系統測試方案優點

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

　　2、在電力推進系統工作的全頻段范圍內，保持0.2%的系統精度。

　　3、前端數字化和光纖傳輸技術，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%，未標稱重要的相位指標。)

　　5、諧波分析只受帶寬的影響，不受諧波次數的影響，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據，事后可通過原始數據完全再現試驗過程，從再現過程中獲取希望了解的任何時刻的任何參數，避免重復試驗，降低試驗成本，提高試驗效率。

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