关于全电推进的成本,请大神解毒

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/03/28 16:53:53
全电推进,就是把船舶主机都接上发电机,用电动机直接驱动螺旋桨或者泵喷射装置。(这里不谈磁流体了)

它的核心是将推进用电和非推进用电合二为一。

我这个外行看,难点在于配电系统和负载控制系统,像大型变频器和先进同步(异步)电机都是难点。

弱弱问大神一句,这个全电推进是不是很贵啊?(同船型同吨位同功率下)全电推进,就是把船舶主机都接上发电机,用电动机直接驱动螺旋桨或者泵喷射装置。(这里不谈磁流体了)

它的核心是将推进用电和非推进用电合二为一。

我这个外行看,难点在于配电系统和负载控制系统,像大型变频器和先进同步(异步)电机都是难点。

弱弱问大神一句,这个全电推进是不是很贵啊?(同船型同吨位同功率下)
当然贵,只是贵多少的问题了,平白的多两套电机就得要多少钱啊,智能控制系统也要钱
从45和地平线看 全电并未导致造价明显上升。
主要是技术问题,不是造价。
造价当然高不少,但使用成本会降低很多,再加上可扩展性和维修便利,所以全寿命成本全电有优势
前排刘明!希望有达人能够科普下
考虑到节省的油耗和增加的航程,即使贵点,又如何
为什么是主机接上发电机而不是主机直接改为发电机呢
未来的趋势还是全电,从经济性角度来看,柴燃全电会成为主流。
大型的10-20MW的690-10000V交流变频器才是真正难题
kimi颜泽 发表于 2013-8-30 15:12
为什么是主机接上发电机而不是主机直接改为发电机呢
有什么区别?哪个所谓的“发电机”不是一台热机+一台发电机?
伊丽莎白级航母就是全电推进,这是个趋势
不知所谓 发表于 2013-8-30 16:42
有什么区别?哪个所谓的“发电机”不是一台热机+一台发电机?
我认为楼主的意思是现有的柴油机或者燃气轮机保持不变,中间再连接一套发电机(轴对轴),这是两个单独的个体。而某些发电机合二为一,没有单独的输出轴。
zjy-litg 发表于 2013-8-30 16:53
我认为楼主的意思是现有的柴油机或者燃气轮机保持不变,中间再连接一套发电机(轴对轴),这是两个单独的个 ...
热机与发电机之间必然有轴,有些还有减速箱甚至变速器。所谓合二为一,无非是整合得比较紧凑而已,该有的东西一样不少。当然如果有人非要把热机的轴与发电机的轴做成一个不可拆分的零件,也不是不可以,但要在几万千瓦的机器上这么做,不知道要脑残到什么地步。

jim652 发表于 2013-8-30 16:00
大型的10-20MW的690-10000V交流变频器才是真正难题


无论是关键组件还是零件还是整机,国内这方面都已经有成熟的国产货架产品可以使用
变频器的核心零件:超高压超高电流的功率管(IGBT/晶闸管)。
很多人心目中一定认为兔子完成不了。可是偏偏兔子无论是整管还是硅片还是封装都已经达到世界一流水平
jim652 发表于 2013-8-30 16:00
大型的10-20MW的690-10000V交流变频器才是真正难题


无论是关键组件还是零件还是整机,国内这方面都已经有成熟的国产货架产品可以使用
变频器的核心零件:超高压超高电流的功率管(IGBT/晶闸管)。
很多人心目中一定认为兔子完成不了。可是偏偏兔子无论是整管还是硅片还是封装都已经达到世界一流水平
不知所谓 发表于 2013-8-30 19:55
热机与发电机之间必然有轴,有些还有减速箱甚至变速器。所谓合二为一,无非是整合得比较紧凑而已,该有的 ...
从来没有在热机和发电机之间装减速器的,更没有变速器。一般都是直连,如果热机转速不够而对发电机体积重量又比较敏感,会使用增速器
全电和机械传动两种方式的费用对比问题,要从几个方面看:
1、二者设备购置费
2、二者后勤维护
3、全电方式节约的简体空间,对全舰性能的贡献

整体看,在实现同样性能的前提下,全电成本应该更低
从45和地平线看 全电并未导致造价明显上升。
主要是技术问题,不是造价。
你记错了,地平线是柴燃交替
45型全电省了并车齿轮箱和两根长轴,巡航省油。但也加了发电,配电,电动,真是难说啊。
柴电-燃气轮机混合动力推动系统(CODLAG)比全电系统可以节省12%的燃料,相比于现有的DDG-51的动力系统可以节油37%



柴电-燃气轮机混合动力推动系统(CODLAG)比全电要省燃料,但是燃气轮机-电机和燃气轮机联合动力装置(COGLAG)使用动力输出(PTO)或者储能系统(ESS)都要比CODLAG和全电更耗费燃料

伯克三上没有柴油发电机而是用燃气轮机发电显然不是CODLAG,而是COGLAG-PTO或者是COGLAG-ESS





图上就是同基本型的DDG-51做比较的:

燃气轮机-电机和燃气轮机联合动力装置(COGLAG)使用动力输出(PTO)相对于基本的DDG-51要更费油

燃气轮机-电机和燃气轮机联合动力装置(COGLAG)使用储能系统(ESS)则更省油,但是没有全电和柴电-燃气轮机混合动力推动系统(CODLAG)省的多

图中的Curtis Wilbur是阿利·伯克I级宙斯盾导弹驱逐舰DDG-54柯蒂斯•威尔伯号

图中的Chafee是阿利·伯克ⅡA级宙斯盾导弹驱逐舰DDG90查菲号

可以看到伯克级在不断升级的过程中也变的更加耗油

kimi颜泽 发表于 2013-8-30 15:12
为什么是主机接上发电机而不是主机直接改为发电机呢
主机加发电机等于发电机组,任何内燃式发电机都是这么来的,即使是日常生活中常见的便携柴油发电机,也是一个柴油机和一个发电机组成的,你可以把柴油机拆掉,用手摇一样可以发电,单纯的发电机里面只有线圈和铁芯,怎么烧油?
xtal 发表于 2013-10-24 14:48
从来没有在热机和发电机之间装减速器的,更没有变速器。一般都是直连,如果热机转速不够而对发电机体积重 ...
你这个从来没有是自己脑补的吧?
汽轮机和燃气轮机拖动的发电机带减速齿轮箱是非常常见的事情,直连的反而较少。
kimi颜泽 发表于 2013-8-30 15:12
为什么是主机接上发电机而不是主机直接改为发电机呢
那电从什么地方来呢,接跟高压线进来?还是带几千个蓄电池?

xixishiroubao 发表于 2013-10-24 15:30
你这个从来没有是自己脑补的吧?
汽轮机和燃气轮机拖动的发电机带减速齿轮箱是非常常见的事情,直连的反 ...


发电机从来不会嫌转速高的。你那是非优化设计。为了凑合现有的发电机才弄出来的奇葩货色。

或者说,现在的逆变器已经足够先进廉价。完全用不着电机自己去凑那个电网频率。直接电机和热机直连。
然后靠逆变器解决和电网频率同步问题。
顺便,倒是有电传动系统因为热机转速不够快上增速器的,
这样虽然多了一块增速器,但是高转速发电机的体积重量更小,所以总体积重量还是占便宜了。

xixishiroubao 发表于 2013-10-24 15:30
你这个从来没有是自己脑补的吧?
汽轮机和燃气轮机拖动的发电机带减速齿轮箱是非常常见的事情,直连的反 ...


发电机从来不会嫌转速高的。你那是非优化设计。为了凑合现有的发电机才弄出来的奇葩货色。

或者说,现在的逆变器已经足够先进廉价。完全用不着电机自己去凑那个电网频率。直接电机和热机直连。
然后靠逆变器解决和电网频率同步问题。
顺便,倒是有电传动系统因为热机转速不够快上增速器的,
这样虽然多了一块增速器,但是高转速发电机的体积重量更小,所以总体积重量还是占便宜了。
xtal 发表于 2013-10-24 16:01
发电机从来不会嫌转速高的。你那是非优化设计。为了凑合现有的发电机才弄出来的奇葩货色。

或者说, ...
你到底懂不懂发电机,无语。
军舰上全电传动有其他传动无可比拟的损管控制优势。
传动轴是个脆弱的东西。轴被击中会完蛋。轴承座被击中也会完蛋;事实上只要安放轴承座的后半截船身被命中,如果变形够大轴承会被卡住,也是完蛋。
而电传动必须直接命中发电机舱室或者电动机舱室才行。
至于传送功率的电缆么,这货不怕船体的弯曲,所以必须直接把他打断才行。而且电缆很容易搞成多路备份。
军舰上全电传动有其他传动无可比拟的损管控制优势。
传动轴是个脆弱的东西。轴被击中会完蛋。轴承座被击中也会完蛋;事实上只要安放轴承座的后半截船身被命中,如果变形够大轴承会被卡住,也是完蛋。
而电传动必须直接命中发电机舱室或者电动机舱室才行。
至于传送功率的电缆么,这货不怕船体的弯曲,所以必须直接把他打断才行。而且电缆很容易搞成多路备份。
xixishiroubao 发表于 2013-10-24 16:13
你到底懂不懂发电机,无语。
你如果说的是广义的发电机  那么没错。
如果是说的全电传动中的发电机。
那么这个发电机绝不可能装减速器,更不可能上变速器。
小白问题:核动力发电呢?这个应该可以吧?
xtal 发表于 2013-10-24 16:20
你如果说的是广义的发电机  那么没错。
如果是说的全电传动中的发电机。
那么这个发电机绝不可能装减速 ...
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兄弟是真懂电的
问题是你的高速发电机需要全新研制
保守的海军军代表们  海军将领  和造船厂未必会采纳你的方案
xtal 发表于 2013-10-24 14:46
无论是关键组件还是零件还是整机,国内这方面都已经有成熟的国产货架产品可以使用
变频器的核心零件: ...
而且有局部的产能过剩,有些大企业正愁着怎么卖呢……
xtal 发表于 2013-10-24 16:01
发电机从来不会嫌转速高的。你那是非优化设计。为了凑合现有的发电机才弄出来的奇葩货色。

或者说, ...
或者用矢量励磁也能做到变频,不过目前好像技术还不能大规模应用
whz5849-1 发表于 2013-10-24 19:30
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兄弟是真懂电的
问题是你的高速发电机需要全新研制
海军军代表够激进的了……其他几军种更保守
初期成本肯定高些,但技术成熟的情况下,好处可就太多了,热机只作为发电装置,不但位置可以更灵活的设置,也简化了结构,推进功率调节更灵活,对于用电大户越来越多的战舰也有很大好处。

whz5849-1 发表于 2013-10-24 19:30
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兄弟是真懂电的
问题是你的高速发电机需要全新研制


平白多一个齿轮传动不仅增加成本体积重量 而且降低可靠性和传动效率
whz5849-1 发表于 2013-10-24 19:30
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兄弟是真懂电的
问题是你的高速发电机需要全新研制


平白多一个齿轮传动不仅增加成本体积重量 而且降低可靠性和传动效率
2013-10-24 20:23 上传

kimi颜泽 发表于 2013-8-30 15:12
为什么是主机接上发电机而不是主机直接改为发电机呢
总得有原动机啊
掉渣 发表于 2013-10-24 15:03
你记错了,地平线是柴燃交替
以45和地平线对比看 全电并未导致造价明显上升。
主要是技术问题,不是造价。
xtal 发表于 2013-10-24 14:48
从来没有在热机和发电机之间装减速器的,更没有变速器。一般都是直连,如果热机转速不够而对发电机体积重 ...
直连怎么装增速器?
Tschuess 发表于 2013-10-25 01:03
直连怎么装增速器?
看全我的话,别跳着看
haozhibof1 发表于 2013-10-24 19:35
而且有局部的产能过剩,有些大企业正愁着怎么卖呢……
已经过剩了?高压电网够用了不成?