摘 要：随着社会的不断进步和经济的快速发展，电力电子技术也取得了迅速发展。小型电力推进作为一种比较先进的船舶推进方式，已经有100多年的历史了，并且电子自动控制技术的不断完善，更是极大地推动了船舶推进控制系统技术的应用和发展。小型电力推进船舶的推进控制系统比大型船舶更简单，但是小型船舶更容易受到冲击。为此，一定要提高小型电力推进船舶推进控制系统的性能要求。
关键词：小型船舶；推进控制系统；逻辑程序控制；转向控制
中图分类号：U664.14；U665.13 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.07.059
小型电力推进船舶推进控制系统相对比较简单，所以难以适应复杂环境的要求，很容易受到外界环境因素的干扰。为此，一定要根据小型电力推进船舶推进船舶系统的实际特点和功能要求，不断地改进船舶推进控制系统，提出相应的船舶推进控制措施。本文就从小型电力推进船舶推进控制系统设计出发进行分析，然后提出小型电力推进船舶推进控制的有效措施，希望能够使得小型船舶适应于各种复杂环境的要求。
1 小型电力推进船舶推进控制系统设计
1.1 小型电力推进船舶推进控制功能和要求
小型电力推进船舶推进控制系统的主要功能和要求是使得小型电力推进船舶能够适应于各种复杂环境，且能够在不同的情况下及时变化负载，进而实现最佳的动态控制。小型电力推进船舶推进控制系统操作人员要能够在不同的地点操作，根据控制命令以及相应的推进参数进行逻辑判断和重复的启动控制，并且要能够及时应对各种风险，采取相应的安全保护措施。
1.2 系统的设计
在小型电力推进船舶推进控制系统中，一般都是采用交流性异步电动机来推进。这种电动机的好处在于能够实现各种调速，并且工作起来速度快，转化精度高，一定范围的功率波动不会影响到电动机的运行状态。电动机调速相对比较方便，因为电动机本身具有不同的转速。螺旋桨作为电动机推进的主要动力，它只有与电动机的一些参数特性相匹配，才能更好地提高电动机的推进性能。作为螺旋桨，本身具有自由航行特性、反转特性等，可以很好地配合电动机的运行状态及时调整。
2 小型电力推进船舶推进控制系统特点
2.1 运行更加可靠，生命力得到很大提高
与传统的靠机械来推动船舶的方式相比，小型电力推进船舶推进控制系统运行更加可靠，生命力得到很大提高。在小型电力推进船舶推进控制系统中，当部分发动机发生故障时，其他的控制系统不会受到影响，仍然可以正常工作。为此，小型电力推进船舶推进控制系统极大地降低了风险，机动性能更好。
2.2 操作更加靈活，环境舒适度更高
小型电力推进船舶推进控制系统采用异步推进电动机。一般情况下，这类电动机都安装在远离娱乐场所的隔舱里。这就极大地减少了振动和噪声的污染，提高了环境舒适度，更加适宜于小型船舶。除此以外，小型电力推进船舶推进控制系统采用综合电力推进系统。这样就可以利用船舶动力装置，减少了设备数量，提高了可靠性，同时也极大地提高了经济效益。
3 电力推进系统推进控制策略
3.1 逻辑程序控制
3.1.1 主启动逻辑控制
作为主推进系统完成启动的最基本控制回路，主启动逻辑控制可以检查系统是否满足各个启动条件（即启动准备逻辑条件，一般在备车时实现）。主启动逻辑控制环节发出启动控制信号后，按下启动按钮。如果能满足启动准备逻辑条件，就会推进电动机启动，并且以变频器提前设定好的最低转速运转。
3.1.2 重复启动逻辑控制
如果电动机直接以50 Hz的工频启动，启动电流非常大，可达电动机额定电流的8倍左右，对电网和机械造成很大冲击。电流的急剧增大使得电动机电枢绕组的电应力过大，电机发热严重，缩短了电机的使用寿命。而采用变频控制，可以实现电动机的软启动，大大减小了对高压开关、电网、负载系统的冲击，为电动机在极端情况下连续启动提供了可能。
3.1.3 换向与制动逻辑控制
当车逐渐减速至“STOP”或者反向时，立即进行逻辑判断，看是否为“应急操纵”。如果是，则立即启动紧急制动程序。紧急制动分为以下2步；①向动态制动电阻反馈产生负转矩，借助这个负转矩使得螺旋桨接近停车。②利用功率控制器将接入三相交流相序电动机反转。若否，则转速逐渐降低至停车或者让其继续反向启动。
3.2 制动与转向控制
通俗来说，制动也就是“刹车”，电力拖进系统的制动由机械制动、电气制动两大部分组成。机械制动是借助机械装置使得旋转设备停止运转，安全性、可靠性较高，但是制动装置体积大，而且冲击明显。电气制动是借助电动机本身产生的和转动方向相反的电磁制动转矩来实现制动的，制动较平滑，对电动机冲击小。电气制动分为直流制动、能耗电路制动、回馈电网制动，各有优缺点。由于船舶运营过程中一般不紧急停车，所以一般采用能耗电路控制。
4 结束语
综上所述，本文从小型电力推进船舶推进控制系统设计出发作了分析与研究，发现小型电力推进船舶相对于大型电力推进船舶而言，总体上推进控制系统比较简单，不能适应复杂环境的要求，抗冲击能力比较差。所以，为了更好地确保小型电力推进船舶的安全运行，一定要提高推进控制系统的性能，使小型电力推进船舶推进控制系统能够在各种环境下稳定运行。
参考文献
[1]仝永臣，俞万能.小型电力推进船舶推进控制系统[J].集美大学学报（自然版），2014（03）：201-205.
[2]俞万能，李素文，马昭胜.小型船舶电力推进控制系统的研发[J].中国航海，2011（03）：18-23.
[3]张军贤，俞万能.一种小型船舶电力推进系统的仿真研究[J].造船技术，2015（02）：54-58.
〔编辑：刘晓芳〕