第35卷(2013)第6期性能与排放
柴油机 Diesel Engine
Veol. 35(2013) No. 6
基于数模混合模拟的船舶柴油机调速特性模拟
张安明，马天帅”，刘华龙1
（1.海军驻大连426厂军事代表室，辽宁大连116005：2.海军驻七一—研究所军事代表室，上海201108）摘要：采用数模混合模拟的方法建立了一种柴油机调速模拟系统。试验验证表明：该模拟系统的瞬态调速率和稳定时间相对误差均小于5%，模拟效采较好，可以反映实际荣油机调速系统的
动态过程；满足船舶电力系统设计、研制和维修的需要。关键词：船舶柴油机：调速特性：数模混合：模拟
中图分类号：TK424.3文献标识码：A文章编号：1001-4357(2013)06-0021-03
SimulationforSpeedRegulatingCharacteristicsofMarineDiesel
Engine Based on Analogue-digital Hybrid Method
Zhang Anming', Ma Tianshuai?, Liu Hualong
(1. Naval Deputy Office of No. 426 Factory, Liaoning Dalian 116005 ;
2.Naval Deputy Ofice of Shanghai Marine Diesel Engine Research Institute,Shanghai 201108) Abstract: A speed regulating simulation system was built based on analogue-digital hybrid method. Ex-periments verified that the relative error of the transient speed regulating rate and stabilization time was within 5% , which means the simulation effect was good and could reflect the dynamic process of actual diesel engine's speed regulating system. It could satisfy the requirements of design, development, manu-facturing and maintenance.
Keywords : marine diesel engine; speed regulating characteristic ; analogue-digital hybrid method; simu-lation
0引言
在船舶设计、研究过程中，为保证电力系统稳定，往往采取试验的方式对柴油发电机组调速特性进行分析。由于实船试验受条件限制难以实现，本文提出采用数模混合模拟的方法建立模拟系统，实现对柴油机调速特性的准确模拟。
数模混合模拟系统的设计
柴油机发电机组的运动方程按照达朗贝尔原理可以写成：
J=T,-T,-T, d
(1)
式(1)中，J为柴油机发电机组的转动惯量，@为柴油机发电机组的角速度，T。为柴油机机械驱动转矩，T为柴油机负载转矩，T，为柴油机发电机组空载损耗转矩。
由式(1)可知，柴油发电机转速变化的动态过程由T。、T、T,和J确定。通常，空载损耗转矩 T,可以忽略，负载转矩T，为设计、研究中使用的实际负载，不需要模拟。因此，按照数模混合模拟的思想，由变频器驱动异步电动机构成交流调速系统实现柴油机的物理功能；驱动转矩由数字仿真计算机实时计算得到：由于模拟系统转动惯量与实际系统不一致，也需要补偿。为了具备无级补偿能力，按照转速特性一致的原则，通过施加转动惯量
收稿日期：2012-12-15；修国日期：2013-08-11
作者简介：张安明（1976-），男，工程师，主要研究方向为船舶监造、电气工程，E-mail：zhanganming@tsinghua orgcn。