绞吸挖泥船具有沙(土、岩石)挖掘、泥浆输送等功能,具有较高的施工效率和适应性,是疏浚工程应用最广泛的工程船舶之一。绞吸挖泥船主要应用于内河、沿海航道疏浚,吹岸造田,水利除淤,水源改善等。针对传统绞吸挖泥船上疏浚设备(如泥泵、绞刀、起升绞车、横移绞车)多采用液压马达驱动或柴油机直接驱动的效率低、调速范围窄、维护工作量大的不足,提出并研究大型绞吸挖泥船全电力驱动系统。全电力驱动取代液压驱动和柴油机驱动已成为大型绞吸挖泥船的发展方向。本文所研究的系统由3~4台柴油机发电机组组成供电网络,采用变频器驱动疏浚设备,具有操作性强、调速范围宽、疏浚效率高、疏浚成本低的特点。本文研究了疏浚设备的多种变频器驱动模式,及其对绞吸挖泥船的性能和船舶电网的影响。按照功率和设备功能原则进行分组,兼顾船体结构空间和设备布置要求,研究了变频驱动方案,同时研究了变频器使用过程中的谐波影响。通过理论分析和应用范例实施,确定出电力驱动方案,为其它大型绞吸挖泥船变频驱动系统的实施提供了示范。论文各章内容分述如下:第一章介绍了绞吸挖泥船的背景,总结了国内外新建造的大型绞吸挖泥船疏浚设备配置、驱动形式,论述了大型绞吸挖泥船电力驱动系统研究的目的和意义,概述了本课题的研究内容和论文所要进行的工作。第二章分析了船舶短路电流的特性,根据船级社对短路点短路电流的要求,研究了短路电流计算方法。通过计算和分析,确定的电压等级,根据疏浚设备功能和控制特点、船体结构布置,比较了不同变频驱动形式对电网的影响,最终搭建了大型绞吸挖泥船的电力框架。第三章介绍了谐波对船舶电网的危害,对几种变频器进行了详细的谐波分析,并使用软件对本船的电网进行了谐波计算。分析了几种船舶常用谐波消除和抑制方法,研究了不同谐波消除和抑制方法的原理,比较了各自的优缺点。设计了采用多脉波整流技术降低谐波的方案,满足了船舶电网的要求。第四章介绍了大型绞吸挖泥船的变频控制系统和监测系统的结构,详细介绍了船舶常用变频器产品主要规格和参数特性。针对异步电动机的两种调速控制方法,矢量控制和直接转矩控制,分析了这两种控制方法的原理、控制方式以及空间矢量控制,对比了两种方法的优缺点。最后,根据本论文研究的大型绞吸挖泥船变频驱动设备功率、电压等级、过载能力要求以及调速范围等参数,设计了变频驱动的方案。第五章概况了本文的主要研究内容和研究成果,并对今后的研究方向进行了展望。