一电力推进系统概述

　　采用变频器驱动的舰船电力推进系统因其调速范围宽、驱动力矩大、体积小、布局灵活、易于变向、易安装、易维护、动态性能好、振动噪音小等诸多优点，现已成为国内外军民用电力推进的重要分支。

　　通过科学实验，对推进电机及推进变频器的性能进行准确的测量和科学的评价，并为科研、生产和质检提供科学的数据支撑，是舰船电力推进系统技术的基础工作。

二常规电力推进系统测试方法

01进口功率分析仪电力推进系统测试解决方案

　　由于舰船电力推进系统电压高，电流大，常规测试方案采用一次传感器加二次仪表的方式实现。一次传感器通常采用霍尔电压、电流传感器，二次仪表通常采用进口功率分析仪。

进口功率分析仪电力推进系统测试原理图

02进口功率分析仪电力推进系统测试方案缺点

　　1、功率大，要求高可靠性，所以一般采用多相电机和变频器，目前相数较多的可达十五相。一般功率分析仪只能满足6相同步测量。

　　2、输出基波频率低，谐波含量高，一般功率分析仪在这种工况下的标称测量精度较低，不能满足试验的测试要求。

　　3、现场电磁环境复杂，一般功率分析仪很难排除现场电磁干扰的影响，产品标称的精度指标难以有效发挥。

　　4、电压较高，一般功率分析仪不能直接测量，而外接电压传感器(以LEM公司为代表)的带宽、幅值精度和相位精度都不能满足试验的测试要求。

　　5、基波频率低，谐波频率高，谐波次数大(以基波频率为5Hz，开关频率2.5kHz为例，谐波主要集中在500次以上)，一般功率分析仪不能满足高次谐波分析的要求。

　　6、电力推进系统功率大，一次试验的成本高昂;批次小，试验过程往往带有较强的研究性，试验流程往往不能全部固化。理想测试方案是对其原始数据进行全面的记录，时候根据各种需求通过原始数据获取需要的数据支撑。但进口仪器一般不提供原始数据，导致大量的重复试验。

　　在上述各种因数的综合影响之下，测量数据往往与实际情况有较大的偏差，某军事院校在测试过程中就遇到了测试结果与设计结果大幅偏离的情况。

三银河电气电力推进系统测试系统解决方案

　　某舰船电力推进系统新型十五相感应电机测试系统采用三台WP4000变频功率分析仪，三台WP4000采用同步光纤实现同步测量，前端测量采用15个SP变频功率传感器与WP4000通过光纤通讯，实现15相感应电机所有电参量的同步测量。通过扩展WP4000可满足任意相数电机和变频器的同步测试需要。

01WP4000电力推进系统测试方案原理

WP4000测量某舰船推进系统15相电机原理框图

02WP4000电力推进系统测试方案优点

　　1、多台功率分析仪之间采用同步光纤进行同步，实现任意台功率分析仪连接的所有传感器的同步测量，可满足任意相数电机和变频器的同步测试需要。

　　2、在电力推进系统工作的全频段范围内，保持0.2%的系统精度。

　　3、前端数字化和光纤传输技术，切断了电磁骚扰的主要传播途径，大幅度提升了电磁兼容性。

　　4、采用银河电气自主研发的变频功率传感器，在10kV电压下仍能保持30kHz以上的带宽，保持0.2%幅值精度及典型频率下0.02°的相位误差。(LEM公司电压传感器目前最高测试电压为6400V，带宽为700Hz，幅值精度为1%，未标称重要的相位指标。)

　　5、谐波分析只受带宽的影响，不受谐波次数的影响，在基波频率低至1Hz时，最高可分析至100，000次谐波。

　　6、记录试验过程的全部原始数据，事后可通过原始数据完全再现试验过程，从再现过程中获取希望了解的任何时刻的任何参数，避免重复试验，降低试验成本，提高试验效率。

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