浮动频压节能控制器可行性及主机功率检测

【摘要】：节能技术是缓解当前能源紧张形势的重要途径,同样也是造船及航运界的研究热点。船舶辅机作为船舶电网的主要用电负荷之一,由于船舶所携带的能源有限,辅机耗电量过大必然会影响船舶续航力的提升,从而导致航运成本增加。因此,采用节能技术,降低辅机能耗,是提升船舶续航能力、降低运营成本的有效途径之一。在世界能源形势日益紧张的今天,意义十分重大。 船舶电力系统浮动频压节能技术是一项新型实用节能技术。本文在船舶电力系统降频降压节能技术原理的基础上,详细阐述了船舶上主要用电设备在电力系统降频降压运行时的可行性。 船舶电力系统浮动频压节能控制器是依据主机转轴实际输出功率值的大小控制船舶电力系统的频率和电压。因此在线检测主机转轴的输出功率成为该节能控制器的设计关键。本文设计了一种非接触式的主机轴功率检测装置,该装置以AT89S52单片机作为核心控制器,通过运用单片机和传感器相结合的技术,设计出一种适用于船舶主柴油机有效轴功率非接触式检测装置,并将所得到的主机转轴输出功率值通过转换电路输入至调频、调压环节,从而达到对船舶电力系统进行降频降压的目的。 最后,对整个船舶电力系统浮动频压节能控制器的调频环节和调压环节的原理和功能进行了简单的论述。 【关键词】：浮动频压 节能控制器 可行性 单片机 主机轴功率检测
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：U665.12
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 选题背景及其意义9-10
• 1.2 国内外发展动态10-11
• 1.2.1 国外发展情况10
• 1.2.2 国内发展情况10-11
• 1.3 船舶电力系统浮动频压节能控制器的概述11-12
• 1.4 课题研究的主要内容12-14
• 第2章 船舶上几种主要设备的降频降压运行的可行性与经济性14-47
• 2.1 船舶上几种主要设备的降频降压运行的可行性14-41
• 2.1.1 异步电动机14-21
• 2.1.2 泵与风机21-28
• 2.1.3 变频器28-32
• 2.1.4 船舶制冷装置32-33
• 2.1.5 船用海水淡化装置33
• 2.1.6 变压器33-37
• 2.1.7 继电保护装置37-38
• 2.1.8 锅炉38-39
• 2.1.9 照明系统39-41
• 2.2 船舶上几种主要设备的降频降压运行的经济性41-47
• 2.2.1 泵类负载42-45
• 2.2.2 变压器45
• 2.2.3 照明系统45-47
• 第3章 船舶浮动频压节能控制器主机轴功率检测环节的设计47-72
• 3.1 主机轴功率检测环节的设计原理47-48
• 3.2 相位式传感器的工作原理48-49
• 3.3 硬件系统的设计49-60
• 3.3.1 相位差测量电路52-53
• 3.3.2 电源电路的设计53-55
• 3.3.3 单片机电路的设计55-56
• 3.3.4 显示电路的设计56-57
• 3.3.5 D/A转换电路的设计57-60
• 3.4 软件设计60-68
• 3.4.1 程序流程图60-61
• 3.4.2 模块程序61-68
• 3.5 系统调试68-69
• 3.5.1 硬件调试68-69
• 3.5.2 软件调试69
• 3.6 系统的抗干扰技术69-72
• 3.6.1 硬件抗干扰技术70
• 3.6.2 软件抗干扰方式70-72
• 第4章 船舶浮动频压节能控制器的调频调压环节72-78
• 4.1 船舶浮动频压节能控制器调频环节的概述72-74
• 4.1.1 调频环节的原理与作用72
• 4.1.2 规范对调频环节的要求72-73
• 4.1.3 船舶浮动频压节能控制器的调频环节实验73-74
• 4.2 船舶浮动频压节能控制器调压环节的概述74-76
• 4.2.1 调压环节的原理与作用74
• 4.2.2 规范对调压环节的要求74-75
• 4.2.3 船舶浮动频压节能控制器的调压环节实验75-76
• 4.3 船舶浮动频压节能控制器整体实验结果76-78
• 结论78-79
• 参考文献79-81
• 附录 单片机应用系统程序81-102
• 致谢102-103
• 研究生履历103

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