[发明专利]船用直驱发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种船舶主推进柴油机轴带发电装置，尤其是一种船用直驱发电装置，能保证发电机组维持稳定恒流恒频的电力输出。

背景技术

目前，船舶轴带发电机是由船舶主机通过变速装置直接驱动一台发电机供电的。主轴转速的变化对轴带发电机工作带来的影响是轴带发电机的一个主要技术关键问题。轴带发电机按稳定频率的方式分类主要有：旋转变流机组稳频型、行星齿轮传动型、液力传动型及晶闸管（可控硅）整流—逆变器型。前三种为稳速型，稳速型是采用转速补偿装置，是将轴带发电机发出的频率可变的交流电，经可控硅整流后向直流电动机供电，由直流电动机拖动另一台三相交流同步发电机发电，经自动电压调节器调节后，向电网提供电压、频率恒定的交流电。

而晶闸管（可控硅）整流—逆变器系统采用电力稳频型，在远洋船舶中相对应用较多。但采用电力稳频，存在着电力系统复杂、供电可靠性低、投资成本高，维护费用大。由于大量设备的引入，空间体积要求较大，通常只适用于新造的大型船舶。

发明内容

为了解决在主机工况变化、转速变化，轴带发电机的转速也随之变化的问题，本发明提出一种纯机械传动连接机构，动态调节主机与发电机之间的传动速比，实现轴带发电机的恒转速运转。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种船用直驱发电装置，包括主机，主机的曲轴端通过转接轴连接有离合器，离合器连接有无级变速器，无级变速器连接有发电机。

本发明的进一步改进在于：转接轴与离合器之间通过传动链或传动带相连。

本发明的进一步改进在于：无级变速器置于地板上，且无级变速器与发电机上下设置，无级变速器与发电机之间通过传动链或传动带相连。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

转接轴通过传动链或传动带等将动力接入到无级变速器输入端，无级变速器的输出端直接通过传动链或传动带等和发电机轴相连，实现动力传递。若主机转速变化，无级变速器能快速实时的调节传动速比，使得变速器输出端转速保持不变，以此实现发电机的恒转速运行。无论主机转速如何变化，可稳定四至六倍的速度波动，采用无级变速器转速调节，输出转速精度偏差<1%，使得轴带发电工作范围大，系统更稳定，机械做工效率更好，效益最大化。本发明与传统技术相比，采用简单的机械结构，无需额外的发电机组和电力电子变频技术的巨额投资。

本发明利用船舶主机的功率储备，在船舶正常航行的同时，通过无极变速器和智能电网并网系统，保证高精度的稳定转速带动发电机组，系统可靠稳定，结构简单，成本较低的同时实现船舶航行时不使用或大幅降低柴油发电机组发电的目标，大幅降低燃油成本，提高供电可靠性。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图；

图中标号：1-主机、2-曲轴端、3-转接轴、4-离合器、5-无级变速器、6-发电机、7-传动链或传动带、8-地板。

具体实施方式：

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

如图1示出了本发明船用直驱发电装置的一种实施方式，包括主机1，主机1的曲轴端2接出主机1的功率，主机1的曲轴端2通过转接轴3连接有离合器4，离合器4连接有无级变速器5，无级变速器5连接有发电机6。无级变速器为超能无级变速器（PCVT）。

本发明中其余部件位置连接方式可以根据空间情况随意设置。如：转接轴3与离合器4之间通过传动链或传动带7相连；无级变速器5置于地板8上，且无级变速器5与发电机6上下设置，无级变速器5与发电机6之间通过传动链或传动带7相连。

转接轴通过传动链或传动带等将动力接入到无级变速器输入端，无级变速器的输出端直接通过传动链或传动带等和发电机轴相连，实现动力传递。若主机转速变化，无级变速器能快速实时的调节传动速比，使得变速器输出端转速保持不变，以此实现发电机的恒转速运行。无论主机转速如何变化，可稳定四至六倍的速度波动，采用无级变速器转速调节，输出转速精度偏差<1%，使得轴带发电工作范围大，系统更稳定，机械做工效率更好，效益最大化。本发明与传统技术相比，采用简单的机械结构，无需额外的发电机组和电力电子变频技术的巨额投资。

本发明利用船舶主机的功率储备，在船舶正常航行的同时，通过无极变速器和智能电网并网系统，保证高精度的稳定转速带动发电机组，系统可靠稳定，结构简单，成本较低的同时实现船舶航行时不使用或大幅降低柴油发电机组发电的目标，大幅降低燃油成本，提高供电可靠性。