电力推进以其诸多的优越性已成为船舶推进方式的发展方向,由于目前船舶电力推进系统的研究在国内仍处于起步阶段,在实际应用中还存在着很多的问题,因此针对船舶电力推进系统进行建模与仿真研究,不仅是一项创新性的工作,而且能对船舶电力推进的技术应用起到一定的借鉴作用。本课题就是在武汉理工大学“电力推进系统仿真实验室”项目资助下,对船舶电力推进系统进行了软件仿真方面的初步研究。 本课题是以矢量控制的异步电动机作为船舶推进电机的电力推进系统为研究对象,在归纳、总结系统数学模型的基础上,应用Saber仿真软件对系统进行了仿真分析,主要工作可以分为系统建模和仿真分析两个方面。首先归纳总结了电流滞环型矢量控制系统和电压空间矢量控制系统的数学模型。接着对空间电压矢量控制逆变器的原理、算法、仿真步骤进行了详细的分析和介绍,在Saber环境下建立了相应的仿真模型。通过改变转速和负载信号的设定分析比较所建仿真模型的动、静态性能,分析比较了两种矢量控制方式的特点。然后在Saber环境下建立了原动机、发电机、变压器、螺旋桨负载的简化仿真模型,通过对电力推进船舶电力系统的建模及仿真,分析了电压空间矢量控制系统在螺旋桨自由航行负载和反转负载时的动态特性,得出了一些有益的结论。 虽然某些子系统仿真模型在建模时进行了一定的简化处理,但仿真分析的结果表明整个电力推进系统仿真模型有较高的精度,能较好的模拟实际系统的工作状态,其结果可以作为电力推进实验室的小比例实物仿真研究的前期探索。