1. 研究目的与意义（文献综述）

研究的目的意义

船舶轴带发电机可以节省大量的燃油消耗。由于主轴直接带动发电机运行，因此省略了传统发电系统中的原动机环节。同时，可以用重油代替副机所用的轻柴油。这样，船舶整体的动力装置的效率将大大提高。目前，燃料费占船舶运输的成本在 50%~60%，减少燃油的消耗既可以减少了船舶的运输成本，又可以降低维修费用，延长维修周期。船舶在海上航行时，由轴带发电机供给全船所需电能，仅在停泊或在复杂航道中才需要辅助发电机组投入运行，轴发的维修工作量要比辅助柴油发电机组要少得多，维修周期又长得多，使船舶的运行管理可以得到简化；轴带发电系统的应用能够减少辅助原动机的维护，节省原动机备件和滑油，降低机舱的噪音和温度，改善船舶的机舱环境，有利于机舱布置。由于辅助柴油发电机组不是主要的发电设备，所以通过采用体积更小的高速柴油发电机组进行辅助发电；使用轴带发电机时，往往会减少一台辅机，故可以节省占用机舱空间。

无刷双馈电机是一种新型电机，既可作为电动机运行用于交流调速传动系统，也可作为发电机运行用于变速恒频恒压发电系统，具有无电刷、结构简单坚固、变频器容量小、运行可靠等优点，是传统交、直流电机调速系统的强有力竞争者，在大型水泵、风机调速和风力发电领域具有广阔的应用前景。由于频率的转换在电机中就可以完成，省去了复杂的大容量变频设备或者硬件调速设备。另外通过控制控制绕组输入的频率和电压，可以直接调节输出的有功功率和无功功率，减少了额外的辅助电能调理设备，是比较理想的轴带发电机。

2. 研究的基本内容与方案

研究的基本内容

1)翻译5000以上汉字的英文资料，翻译基本准确；
2)查阅国内外相关文献资料，了解现代船舶轴带发电机的基本概念，工作原理及发展动态，研究轴带发电机的各个组成部分；
3)查阅国内外船舶轴带发电系统的相关资料，在matlab/simulink中建立无刷双馈电机仿真模型，并验证其正确性；
4)在matlab/simulink中建立无刷双馈电机的标量控制仿真模型模型，并进行启动，负载突加，负载突减实验，观察电机达到稳定时电机的转速变化、控制绕组电流、功率绕组电流以及转矩的特性，将仿真结果进行详细分析；
5)根据上述研究结果，得出结论，并优化控制策略。

拟采取的技术研究方法和技术路线

首先，建立无刷双馈电机的数学模型，然后在simulink仿真环境下建立无刷双馈电机的物理模型，并进行电动工况的启动、负载突变等试验以验证模型的准确性。研究无刷双馈电机的调速原理，根据船舶轴带发电系统的组成，建立无刷双馈电机标量控制的仿真模型。
（1）在二相任意速度坐标系的电系模型中，功率子系统转子电量频率与控制子系统转子电量频率不一定相等，不方便进一步简化。而在二相转子速度坐标系的电机模型中，功率系统转子绕组和控制系统转子绕组都相对坐标系静止，所以建立无刷双馈电机在转子速d-q轴坐标系数学模型。由此推导出电机在二相转子速度坐标系的电压方程为

3. 研究计划与安排

1-3周 查阅国内外文献，完成开题报告；

4-5周 翻译5000以上汉字的英文资料，翻译基本准确；

6 周 了解船舶轴带发电机系统的组成及工作原理；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 葛启桢,黎波,殷进军. 船用轴带无刷双馈发电机标量控制研究[j]. 船电技术,2015,02:59-62.

[2] 李恒玖. 船用无刷双馈轴带发电系统控制研究[d].大连海事大学,2015.

[3] 葛启桢. 船用轴带无刷双馈发电系统的实用控制技术研究[d].中国舰船研究院,2015.