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全世界范围内有超过100,000艘商船和25,000艘船舰在航行。目前，全球90%的货物由船舶运载。 随着货物贸易的需求，船舶越来越往大型化发展。大型船舶航行时，如果海况与船况比较良好，则主柴油机将有较大的功率储备没有得到充分的利用。在这种情况下，使用轴带发电机供电给船上用电设备，经济性增强。若在轴带发电机装置中加入变频器，则可以实现输出有功和无功功率的单独调节，提高船舶电站系统的功率因素，增加调节的灵活性和动、静态稳定性。 船舶的轴带系统有哪些优点呢？ ▷ 降低不可再生能源的消耗，节省柴油成本，同时提升主机工作效率 ▷ 降低柴油发电机的维护成本和人工成本 ▷ 降低主机室的噪音，提高工作环境的舒适度 ▷ 主机速度的60-100%的速度范围内，轴带电源系统可以提供稳定可靠的电压 如上图，以前的船用轴带发电机基本上要求主机要恒速运转，这样轴发输出的频率是稳定的，才能和主网并网，对外输出电力。但是这种方案对主机其实不是最佳的选择，主机即使在低负荷下也要输出高转速，效率低下，燃烧状况不良。 经过研究表明，主机转速能随着负荷变化而变化，这样才是比较好的一种选择，在低负荷下，主机能降低转速，而同时又能驱动轴发，在应急的情况下，主机紧急故障停车，轴带发电机又能从电网吸收功率，变成电动机驱动螺旋桨，应急回家，实现PTH的功能，实现船舶推进系统的冗余，可以拿到AP，或VP的船级社符号，这就要求新型的变频器来实现对轴发的控制。 如下图所示，AFE电力变频就可以实现这种功能要求，在前端有IGBT,在输出端同样也有IGBT的控制， AFE是共直流母线系统中的双向（可回馈能量）整流装置，可通过对三相电流检测量的计算得到有功电流分量和无功电流分量。直流桥电压的给定值和检测量通过PI控制器，输出有功电流的参考量，再和实际值通过另一PI控制器，输出所需要的调制电压。无功电流的参考值和实际值则通过PID控制器，得到所需要的输出频率参考值。 AFE变频器不仅实现了轴带电源和柴油发电机电源之间负载的平稳转移，而且可以在不对船上负载停电的条件下，实现轴带电源和柴油发电机电源之间的平滑切换。 除此之外，AFE还有一些特殊性值得大家关注： ▷ 在脱离电网的情况下，可独立供电 ▷ 对应负载的突加突减，轴带变频电源的输出电压和输出频率动态自我调节 ▷ AFE变频器和电网同步功能 AFE设备有很强的优势，因其强大的市场竞争力，势必将会成为未来船舶轴带发电机相关领域必不可缺少的元素之一 |
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