应用概述
在船舶应用中，轴带电机（SEM）连接船舶推进发动机，并且通常需要发挥多种功能。它们作为交流发电机运行，为船舶提供主要电力供应，或作为电动机与推进发动机一起提供短期功率增升，或当发动机停止运行时，作为一种独立的推进方法。本文旨在概述不同的操作模式和各种控制方法。
图1 - 典型船舶推进系统布局
电源输出（PTO）
SEM作为交流发电机运行，由主推进发动机驱动，提供主要动力
为船舶电气系统供电。
图2 - 显示PTO模式的图示
功率输入（PTI）
在这里，SEM作为同步电机运行，与主发动机一起提供功率增升
提高船速，或让主发动机降低功率，从而降低油耗和
磨损。
图3 - 显示PTI模式的插图
应急电力推进（PTH）
与PTI一样，这里的SEM作为同步电机运行。然而，这种情况下它提供100%的船舶推进功率。这可能是因为主机发生故障或需要关键维护，或者这可能是正常的运行模式，例如主发动机需要日常维护或在船舶进港时已停止运行。在这种情况下，SEM需要具有自启动能力以从零速运行。
通常，在SEM的生命周期中很少需要此模式。因此，交流发电机
用作电动机，因此将不具有产生足够扭矩以从零速度启动所需的完善转子设计和励磁系统。因此，必须在启动期间对SEM应用软启动方法，对于AvK产品，还需要进行一些修改。
图4 - 显示PTH模式的图示
软启动方法（仅限PTH模式）
有多种方法可以在PTH模式下启动SEM。下面解释五种众所周知的解决方案：
1辅助电机启动
SEM轴由一个小型电动机连接并加速，一旦达到同步速度，
电机就会脱离。
图5 - 显示辅助电机启动方法的线图
2 自动变压器启动
在这里，自动变压器降低了提供给SEM的电压，从而限制了浪涌电流，同时仍确保有足够的启动扭矩可用于
转动轴。
SEM作为异步电机启动，因此需要对机器的励磁系统进行一些修改。
图6 - 显示自动变压器启动方式的线图
3 励磁控制启动（单螺旋桨）
在这里，通过使用辅助交流发电机AVR上的定子电流限制功能来限制浪涌电流。
同样，机器异步启动，因此需要对励磁系统进行一些修改。
图 7 - 显示单SEM励磁启动方式的线图
4 励磁控制启动（双螺旋桨）
这类似于3)。然而，这种情况下，船只有双螺旋桨、双发动机和两个SEM。每个SEM
都具有定子电流限制功能，允许一个（在PTO模式下运行）启动另一个（在PTI/PTH模式下运行）。
使用两个相同的SEM，可以将PTO和PTI/PTH模式从一种模式切换到另一种模式。
图8 - 显示双SEM励磁启动方式的线图
5 VFD启动
在这种情况下，SEM是通过VFD控制的，该VFD使机器轴斜升，确保电流受到限制，但又能传递适量的扭矩。机器可以作为同步电机启动。该系统也可应用于双螺旋桨船。
图9 - 显示VFD启动方式的线图
康明斯发电机技术公司拥有适用于上述所有操作模式和控制方法的产品，不仅适用于轴电机，也适用于辅助交流发电机。
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