編輯推薦

《船舶電力推進係統》的作者來源與高校和造船企業專業人員，長期從事船舶電力推進係統的研究、開發和設計工作，對船舶電力推進技術有深入的理解，積纍瞭豐富的研究成果和設計建造經驗。他們為本書的撰寫付齣瞭艱苦的努力，其創作成果具有較高的學術和實際價值。希望能給讀者以啓迪和幫助。

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內容簡介

《船舶電力推進係統》是國內第一部全麵係統論述現代船舶電力推進技術的學術專著。全書從理論和實踐兩個方麵詳細分析瞭船舶電力推進係統的組成結構、數學模型和控製方法；根據設計規範和技術要求，給齣瞭實際船舶電力推進係統設計案例和仿真結果；詳盡介紹瞭目前國際先進的技術方法和設計理念；還探討瞭未來新的技術發展趨勢。為讀者全麵瞭解和掌握船舶電力推進係統的國內外進展、關鍵技術和研究設計方法提供學習和藉鑒。
　　本書適用於高等學校有關專業的教師和研究生，從事船舶和海洋工程的設計建造和有關電氣裝備製造的工程技術人員，也適用於相關領域的市場推廣、技術服務和企業經營的高級管理人員。

目錄

電力電子新技術係列圖書序言
前言
常用符號錶
第1章 概述
1.1 船舶電力推進的發展曆史
1.2船舶電力推進技術的國內外現狀
1.3 存在問題與未來發展趨勢
1.4 本書的編排
參考文獻
第2章 船舶電力推進係統的基本結構與分析
2.1船舶電力推進係統的基本組成
2.1.1 係統組成結構
2.1.2 船舶電力推進係統的分類
2.2 電力推進係統的效率與性能分析
2.2.1係統功率鏈與效率分析
2.2.2 電力推進船舶的特性分析
2.2.3 船舶電力推進係統的綜閤指標
參考文獻
第3章船舶電力係統的結構與控製
3.1 船舶電力係統組成與功能
3.1.1 船舶電力係統的發展
3.1.2船舶電力係統基本結構與功能
3.1.3 船舶電力係統電壓等級
3.2船舶發電機組
3.2.1 船舶發電原動機組
3.2.2 船舶同步電機及其勵磁方式
3.2.3 船舶同步發電機工作原理與特性
3.3 船舶發電機組控製
3.3.1 船舶發電機組控製結構與模型
3.3.2 船舶發電機組控製方法
3.3.3船舶電力係統電壓與無功功率控製
3.3.4船舶電力係統頻率與有功功率控製
3.3.5船舶發電機組的並聯運行與調載控製
3.4船舶電網與配電係統
3.4.2 船舶配電係統
3.5 船舶電力係統穩定性分析
3.5.1 電力係統穩定概念與分類
3.5.2 轉子角穩定分析
3.5.3電壓穩定分析
3.5.4 頻率穩定分析
3.6船舶電力係統保護與短路電流計算
3.6.1 船舶電力係統保護的要求
3.6.2 船舶電力係統保護的措施
3.6.3船舶電力係統保護裝置
3.6.4 船舶電力係統短路電流的計算
3.7船舶綜閤電力係統
3.7.1 船舶綜閤電力係統結構與組成
3.7.2 船舶綜閤電力係統冗餘結構
3.7.3 船舶綜閤電力係統應用舉例
參考文獻
第4章 船舶電力推進係統組成與裝置
4.1 船舶推進器及其特性
4.1.1 軸驅式電力推進器
4.1.2迴轉式推進器
4.1.3導管式推進器
4.1.4吊艙式推進器
4.1.5 輪轂式推進器
4.1.6螺鏇漿推進器的運行特性
4.2 電力變壓器
4.2.1 變壓器的結構與類型
4.2.2 整流變壓器
4.2.3變壓器的絕緣與冷卻
4.2.4變壓器的容量選擇
4.2.5變壓器的接法
4.3船舶推進電動機
4.3.1 船舶推進電動機的一般分類
4.3.2 推進電動機的基本結構與原理
4.3.3 永磁電動機
4.3.4超大功率電動機
4.4船用電源變換器
4.4.1 電源變換器的技術發展
4.4.2 船用電源變換器一般分類
4.4.3直流整流器
4.4.4 交流變頻器
4.4.5中壓變頻器
4.4.6 多相變頻器
4.5典型的船舶電力推進裝置
4.5.1整流模塊
4.5.2 直流母綫模塊
4.5.3 逆變模塊（INU）
參考文獻
第5章 船舶電力推進自動控製係統
5.1 船舶電力推進係統的基本結構與控製要求
5.1.1 船舶電力推進控製係統基本結構
5.1.2 船舶電力推進係統控製原理與方法
5.1.3 船舶電力推進控製係統的要求
5.1.4船舶電力推進係統的控製方法
5.2 船舶電力推進係統的數學模型
5.2.1直流推進電動機的模型
5.2.2 交流異步電動機的模型
5.2.3 交流同步電動機的模型
5.2.4 交流電動機的穩態模型
5.2.5變流器的穩態模型
5.2.6推進器的穩態模型
5.2.7 控製器模型
5.3船舶直流推進控製係統
5.3.1 直流電動機推進的控製方法
5.3.2 船舶的直流推進係統的組成
5.3.3 船舶的直流推進係統的閉環控製
5.3.4 船舶直流推進係統的可逆運行
5.4 船舶交流推進係統
5.4.1交流電動機的調速特性
5.4.2 船舶交流推進的控製方法
5.4.3交流異步電動機船舶推進係統
5.4.4交流同步電動機船舶推進係統
5.4.5 多相電動機的推進控製係統
5.5 船舶係統自動監控
5.5.1 船舶監控係統的結構和組成
5.5.2船舶監控係統的設計
5.5.3 船舶電能管理係統
5.5.4船舶監控技術的發展
參考文獻
第6章 船舶電能質量控製
6.1 船舶電能質量要求
6.1.1 船舶供電質量與用電質量
6.1.2 船舶電力係統電能質量的評估
6.1.3 船舶電力係統電能質量指標
6.2 船舶電能質量的問題與原因
6.2.1 船舶直流推進係統諧波分析
6.2.2 船舶交流電力推進係統的諧波分析
6.2.3 船舶電力推進係統對電網的乾擾與損害
6.3 諧波的檢測與分析方法
6.3.1 船舶電氣測量係統
6.3.2 諧波的測量方法
6.3.3 諧波分析方法
6.3.4 船舶電力係統諧波測量係統
6.4 電能質量控製方法與裝置
6.4.1 控製船舶電力係統電能質量的意義
6.4.2 船舶電能質量控製方法
6.4.3 諧波濾波器方法
6.4.5船舶電力係統電能質量控製舉例
參考文獻
第7章 船舶電力推進係統的設計與實踐
7.1 船舶電力推進係統的技術要求與設計
7.1.1 船舶電力推進係統的組成部分與技術要求
7.1.2 船舶推進電動機設計
7.1.3 船舶推進變頻器設計
7.1.4冷卻係統
7.1.4 供電係統
7.1.5保護及報警係統
7.2 船舶電力推進係統設計案例
7.2.1煙大鐵路輪渡渡船的設計要求
7.2.2 船舶電力推進係統方案分析
7.2.3 發電柴油機電站容量確定

7.2.5綜閤電力係統
7.2.6綜閤電力係統故障分析計算
7.2.7 中/高壓係統接地技術
7.2.8 電力係統保護設定
7.2.9 電力推進船舶的設計理念
7.3 船舶推進控製係統設計與仿真試驗
7.3.1 船舶電力係統仿真
7.3.2 煙－大火車渡船電力仿真係統
參考文獻
第8章 船舶電力推進係統的應用
8.1電力推進係統的船舶應用
8.1.1客運船舶
8.1.2工程船舶
8.2 海洋工程應用--動力定位係統及其控製
8.2.1動力定位係統控製原理與方法
8.2.2動力定位係統基本要求
8.2.3電力與推進係統
8.2.4 動力定位係統設計案例
8.3 AUV推進係統
8.4 船舶的故障冗餘和容錯控製
8.4.1 船舶航嚮容錯控製係統結構及工作原理
8.4.2 自適應模糊神經網絡控製器
8.4.3 故障檢測與診斷子係統
8.4.4 係統辨識子係統
8.4.5 仿真實驗
參考文獻
第9章 船舶電力推進係統的新技術和新發展
9.1 全電船的發展和應用
9.1.1 全電船的概念和結構
9.1.2 超導電動機
9.1.3 電力電子變流器的PEBB構造
9.1.4 電能存儲技術
9.1.5直流電站與輸電技術
9.2 混閤動力船
9.2.1 混閤動力船的概念和分類
9.2.2 混閤動力船舶的結構與控製模式
9.2.3 混閤動力船舶的能量管理與能效分析
9.2.4 混閤動力船舶的應用
9.3 清潔能源船
9.3.1 太陽能光伏電池驅動電動船
9.3.2風力驅動船舶
9.3.3 燃料電池船
9.4 中國燃料電池實驗船的研製
9.5 未來船舶發展趨勢
參考文獻

前言/序言

我站在法國最西端的Brest海邊，夕陽正緩緩沉落到大西洋滾滾波濤中，燦爛的晚霞映紅瞭天邊。這裏是法國重要的造船基地，也是法國海軍的搖籃。曾經的堅船利炮轟開瞭腐朽王朝閉關鎖國的大門，也喚醒瞭沉睡韆年的東方雄獅。現今這裏是法國乃至歐洲主要的海洋科技中心，我受邀在此做訪問教授，利用閑暇之餘來完成《船舶電力推進係統》全書的最後修飾。
迴想到2010年，受機械工業齣版社"電力電子新技術係列圖書"編委會的委托編撰《船舶電力推進係統》，深感肩負的重任和艱難。當時，中國已躍升為世界第二造船大國，但主要的船舶電氣設備大都依賴進口。特彆是，船舶電力推進係統的核心技術和關鍵設備僅有少數幾個國際著名公司提供。國內外的研究論文和專著也不多，國內早先由大連海事大學樊映海教授編著過《船舶電力推進》一書，但其主要內容是源於前蘇聯的技術，並以直流調速係統為主，現已不能適應如今船舶主要采用交流電力推進技術的需求。國外也鮮有能反映當前船舶先進電力推進技術的專著可供藉鑒。因此，編寫本書的睏難重重。好在編寫過程中召集瞭來自涉海高校、船舶設計院和造船單位的專業技術人員，經過4年的艱苦努力，全體參編人員不辭辛勞，攻堅剋難，終於完成瞭本書的撰寫。
全書是集體智慧的結晶，上海海事大學的施偉鋒教授，以他在船舶電力係統方麵長期的教學和研究為基礎，編寫瞭第3章；許曉艷教授師從國際船舶電能質量控製專傢、波蘭格旦尼亞海事學院的Mindykowski教授，深得真傳，編寫瞭第6章；謝衛教授原從西安交通大學引進到我校，現擔任電氣自動化係主任，長期從事電機理論的教研工作，編寫瞭第4章和第7章中有關電機結構、設計與製造等方麵的內容。韓朝珍教授級高工作為本書的主編之一，從清華大學畢業後長期從事電力推進船舶的設計和建造工作，主持瞭國內第一艘電力推進船"中鐵渤海"火車客渡輪的設計，她率領上海船舶研究設計院和佳豪船舶工程設計股份有限公司的陳雪峰、萬芳高工，以及金堅鴻等工程師編寫瞭第7、8章的主要內容。他們以豐富的工程實踐經曆，提供瞭實際案例和設計數據，使本書能夠更好的體現理論與實際相結閤，既有學術價值，也增強瞭實用性。本書還得到許多青年纔俊的加盟，韓金剛副教授參與瞭中國第一條燃料電池電力推進試驗船的研發，此後在法國海軍學院繼續做博士後研究，撰寫瞭第9章中有關燃料電池船舶的章節；姚剛博士在法國中央理工大學做博士後期間從事船舶電力係統仿真建模研究，撰寫瞭第7章中有關電力係統仿真的章節；王天真副教授在法國海軍學院做博士後期間及此後，一直從事船舶信息技術與故障診斷研究，並獲得國傢自然基金資助，撰寫瞭第5章中有關船舶智能信息處理方法的內容；高迪駒博士獲得國傢自然基金資助，進行船舶混閤動力係統研究，撰寫瞭第9章關於船舶混閤動力係統的章節。本人撰寫瞭第1、2、4、5章的主要內容，並負責全書的統稿。書中還吸收瞭本人許多研究生的研究成果，他們是：竇金生、王天真、韓金剛、姚剛、周福娜、李繼方、鄭慧、陳雯潔、聞春紅、杜婷婷、陳菁、周晶晶等。由此可見，本書是長期研究積纍的總結，凝聚瞭眾人的心智和成果。在此，對所有編者的辛勤付齣和貢獻錶示衷心的感謝。
本人應特彆感謝ABB公司，作為國際主要的船舶電力推進係統製造商，始終引領著該領域的國際發展前沿，也一直以各種方式孜孜不倦的普及船舶電力推進知識。該公司的原技術總監Alf博士曾應邀到我校講學，為本書提供瞭豐富的素材和先進的知識。ABB公司中國船舶部的許多同仁也為本書提供瞭極有價值的參考資料。本書引用瞭ABB，以及西門子、阿爾斯通等國際著名公司的係統和案例，已在書中錶明。他們先進的技術和理念代錶瞭當前國際船舶電力推進係統的現狀和發展趨勢，使本書能夠體現當代精神並與時俱進。對他們為本書的支持和對中國造船業的發展和技術進步所作的貢獻錶示由衷的感謝。
許多國內的研究機構也在船舶電力推進係統的研發方麵不懈努力並取得成果。非常感謝武漢712所對本書的支持，他們提供的資料和研究成果為本書增色添彩。本書還要感謝英飛淩（上海）有限公司、美爾森電氣保護（上海）有限公司和上海兆啓新能源公司等國內外企業提供的技術資料。
陳伯時教授是我國電力傳動技術的開拓者和引領者，他一直關注電力傳動在船舶中的應用。陳堅教授最早在華中科技大學建立瞭船電係，為船舶電氣工程的發展培養人纔。正是他們在叢書編委會極力推薦編撰本書，並提請我擔任主編。本人對前輩的舉薦和厚愛深錶敬意和感謝。他們不僅是我的恩師和學術領路人，也是我永遠學習的榜樣和楷模。
還需感謝機械工業齣版社為本書的編輯和齣版提供瞭大力支持和幫助，特彆是本書的責任編輯，正是她的寬容和耐心，給我們極大的創作空間和自由，並允許編寫過程的滯後與拖延，為本書能夠提高質量提供瞭保障。在此，我也對本書的延遲齣版錶示歉意。
最後，應特彆感謝我們的傢人，正是由於父母的養育，妻兒的理解和支持，纔能全身心的投入到工作和寫作中。為瞭國傢富強和民族復興，我們浪跡天涯，奮勇攀登，無怨無悔。謹以此書來迴報他們偉大無私的愛。
但由於本人的學識有限和時間倉促，本書還有許多不足和廖誤，懇請讀者批評指正。
擱筆之時，已是深夜。相隔6小時的時差，那輪紅日應正在我故鄉的東海之濱冉冉升起，就像中國蓬勃發展的時代，生機無限。我們正在從造船大國嚮造船強國跨越，期待本書的齣版能為從事船舶和海洋電氣工程的專業技術人員提供藉鑒和幫助。讓我們共同努力，為中國早日實現海洋強國的夢想而奮鬥。
湯天浩於2014.6.8

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