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案例頻道

DC-DC直流轉(zhuǎn)換器如何在船舶中提高穩(wěn)定性工作
  • 企業(yè):菲尼克斯(中國)投資有限公司     領(lǐng)域:變頻器與軟啟動器     行業(yè):電力    
  • 點(diǎn)擊數(shù):1262     發(fā)布時(shí)間:2013-12-24 13:32:17
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    隨著我國船舶生產(chǎn)能力的提高,越來越多的廠家開始關(guān)注如何能提高產(chǎn)品的整體競爭力,而船舶的電氣設(shè)計(jì)不同于一般配電柜,它除了需要考慮一般的電氣性能外,同時(shí)對于在海上航行中的各種異常情況都需要做好防范措施,否則現(xiàn)場維護(hù)的成本和難度會大大提高。
  
                  
                               圖1 工程船舶

   工程船舶由船體發(fā)動機(jī),船體蓄電池2種方法供電,供電電壓不太穩(wěn)定。海上風(fēng)浪較大,對產(chǎn)品的固定方式有嚴(yán)格要求,需滿足一定的抗震能力。同時(shí),由于海上濕度較大,對于元器件的防潮抗腐蝕能力也有相關(guān)規(guī)定。為此,菲尼克斯電氣的相關(guān)產(chǎn)品在滿足普通工業(yè)環(huán)境要求的同時(shí),也考慮到海上船舶應(yīng)用的特點(diǎn)。
 
                   
                             圖2 船舶電氣控制部分

  在整個(gè)船體設(shè)備中,有監(jiān)控系統(tǒng)的地方,有PLC控制器的地方,就有電源、繼電器隔離器的要求。同時(shí),在旋槳推進(jìn)器和發(fā)動機(jī)設(shè)備中,對多個(gè)發(fā)動機(jī)的獨(dú)立運(yùn)行,菲尼克斯電氣的產(chǎn)品有專門的解決方案。

  燃料發(fā)動機(jī)部分:

  船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)以其優(yōu)良的性能成為目前世界各國發(fā)展的主流船舶推進(jìn)方式,對于中大型船舶而言,比如600轉(zhuǎn)的發(fā)動機(jī),為了能夠驅(qū)動船舶正常運(yùn)轉(zhuǎn),都會配備數(shù)個(gè)燃料發(fā)動機(jī)同時(shí)工作,這樣一方面提高了燃料輸出的能力,另外一方面也防止任一燃料發(fā)動機(jī)的故障對船舶運(yùn)行的影響。在電氣部分,每個(gè)燃料發(fā)動機(jī)都需要匹配相應(yīng)的汽缸控制器來控制。對于24VDC供電的控制器而言,為了保證期可靠性,會配備2種供電方案,通過電池和市電來運(yùn)行。但是實(shí)際運(yùn)行中,由于大功率的電力電子設(shè)備和系統(tǒng)的應(yīng)用導(dǎo)致燃料機(jī)同時(shí)運(yùn)行中會在回路中產(chǎn)生EMI(electromagnetic interference)電磁干擾。

  當(dāng)今船舶提出綜合電力系統(tǒng),而安裝開關(guān)電源的部分集中在電力變換部分,即將市電的220VAC或者3相380VAC的電力轉(zhuǎn)換成24VDC供電。而之前,我們也提到2路冗余供電會導(dǎo)致相互回路EMI干擾。
 
   目前,解決EMI干擾可以考慮安裝電氣隔離的模塊,如DC-DC變換器,其原理是通過變換器內(nèi)部輸入與輸出的電氣隔離,將感性負(fù)載對控制器等信號的干擾隔離,這樣來提高發(fā)動機(jī)控制器運(yùn)行的穩(wěn)定性。
 
              
                          圖3 DC-DC變換器的原理

  目前,國外船舶廠家大致有兩種方案:

  第一種方案:將市電供電的總回路電氣隔離,僅使用1個(gè)DC-DC變換器。如圖3所示,將其他回路的電磁干擾隔離輸出。這種方案的好處在于,只需要1個(gè)DC-DC直流變換器就可以減低EMI電磁干擾對控制器的影響,但是由于回路中電磁干擾產(chǎn)生的地方較多,所以并不能100%避免EMI對各個(gè)燃料機(jī)控制器運(yùn)行的影響。
 
                
                         圖4 方案一

  第二種方案,將市電供電后總回路到每個(gè)發(fā)動機(jī)支路的回路中安裝DC-DC變換器,有幾個(gè)燃料發(fā)動機(jī)就安裝相應(yīng)數(shù)量的DC-DC變換器,如圖5所示。這樣做的好處在于,但是可以將任一回路或者支路上產(chǎn)生的EMI電磁干擾隔離在內(nèi)部支路,而不會影響到其他發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。但是缺點(diǎn)就是成本較高,一般需要單獨(dú)的配電柜來安裝數(shù)量較多的模塊,對空間有一定要求。
  
                   
                            圖5 方案二

  菲尼克斯電氣針對船舶行業(yè)的特殊性,提供全系列最大1000W的QUINT系列開關(guān)電源和DC-DC變換器模塊,來滿足您整體方案的需求。該系列開關(guān)電源的平均無故障時(shí)間在環(huán)境溫度40度時(shí)也能保證50萬小時(shí)以上的可靠工作,而我公司也提供眾多的船級社認(rèn)證,如圖6所示,包含德國GL,英國勞氏,挪威DNV,美國ABS等船級社認(rèn)證,能滿足出口全球的需求。
 
                    
                            圖6 世界各國船級社認(rèn)證

   同時(shí),較寬的輸入電壓以及完全覆蓋5~56VDC輸出的組合,能夠確保您系統(tǒng)各種電壓等級的要求,并能在長距離線路中輸出穩(wěn)定電壓。

  綜上所述,DC-DC變換器在當(dāng)今電力推動系統(tǒng)的船舶中使用越來越多,而菲尼克斯電氣愿意作為您的伙伴提供適合您的方案來提高整個(gè)船舶系統(tǒng)的可靠性。

 

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