短路冲击作用下电力推进装置扭振计算与分析

李增光1 赵辉1 周宁2

(1.中国舰船研究设计中心, 上海 201108)
(2.中国大洋矿产资源研究开发协会, 北京 100045)

【摘要】[目的]对于电力推进装置,推进电机短路故障时的瞬态扭矩激励峰值很大,对推进系统的运行安全影响较大。为此,提出一种短路故障工况下推进装置扭振计算方法。[方法]根据船舶推进装置扭振分析理论,建立系统的时域扭振计算模型,给出短路时推进电机瞬态冲击扭矩作用下系统的响应计算方法。基于此,建立某电力推进装置的计算模型,对其扭振固有特性及3极和2极短路故障时的系统扭振响应进行计算与分析。[结果]结果表明,系统动态特性对短路冲击扭矩的传递具有重要影响,其中,高于系统第1阶弹性模态频率的扭矩成分在传递至推进器端时的衰减很大,推进器处的动态扭矩以第1阶弹性模态频率成分为主,而在推进电机与传动轴-推进器之间设置高弹性联轴器,能大幅衰减冲击扭矩引起的动态响应;瞬态扭矩响应最大值随着电机转速的增加而增加,交变扭矩可达到数倍平均扭矩,由此引起齿轮传动装置的齿面敲击,且传动部件瞬时扭转应力较大。[结论]提出的时间域扭振模型及方法可用于电力推进装置在短路瞬态冲击作用下的响应计算分析,在设计阶段对短路冲击作用下的扭振响应进行校核非常必要,可提高电力推进装置运行的安全性。

【关键词】 电力推进装置; 扭转振动; 短路故障; 冲击;

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ISSN:1673-3185

CN:42-1755/TJ

Vol 15, No. 06, Pages 60-65

December 2020

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摘要

  • 0 引言
  • 1 计算模型及方法
  • 2 模型参数及计算分析
  • 3 结论
  • 参考文献