船舶电力推进、电力电子和海洋能源

内容概要

作者非常权威，作者拥有在通用电气公司、洛克希德·马丁公司和西屋公司30年的工作经验以及在美国纽约商船学院15年的教学经验。

书籍目录

译者序

原书前言

致谢

单位制和换算系数

第一篇 电力电子技术和电动机驱动装置

第1章 电力电子器件

11 二极管

12晶闸管

13功率晶体管

14其他新型电力电子器件

15 di/dt和dv/dt缓冲电路

16开关功率损耗

17器件的应用及选择

18器件的冷却和重新定额

习题

问答题

延伸阅读

第2章 DC-DC变换器

21降压变换器

22升压变换器

23升降压变换器

24反激式变换器（降压或升压）

25变压器耦合型正向变换器

26推挽式变换器

27电感耦合型降压变换器

28占空比控制电路

29负载功率变换器

210电源

习题

问答题

延伸阅读

第3章 AC-DC-AC变换器

31 AC-DC整流器

311单相全波整流器

312直流纹波和纹波系数

313交流谐波和有效值

314谐波畸变率

315三相六脉冲整流器

32 AC-AC电压变换器

321单相电压变换器

322三相电压变换器

33 DC-AC逆变器

331单相电压源型逆变器

332单相PWM逆变器

333三相六脉冲电压源型逆变器

334三相六脉冲电流源型逆变器

34变频器

341交-直-交变频器

342单相交-交变频器

343三相交-交变频器

35晶闸管换流电路

351电网换流

352电容强迫换流

353谐振换流

354负载换流

355零电流和零电压开关技术

36电力电子电路的其他应用

361不间断电源

362静态无功（KVAR）控制

363静态开关和继电器

37变换器设计常用术语

38变换器设计中需要注意的问题

习题

问答题

延伸阅读

第4章变频器

41泵的工作特性

42采用变频器的泵节能特性

43船用变频器

44中型电动机用变频器

45恒压频比调速

46换流及其控制方法

47开环控制系统

48矢量控制变频器

49十二脉冲变频器推进系统

410变频器专用电缆

411直流电动机变压调速器

412地铁列车中的调速装置

413大功率电动机变频起动器

414各种变换器拓扑结构比较

415变频器设计中的注意事项

习题

问答题

延伸阅读

第5章电能质量

51有关电能质量术语

52电气母线模型

53谐波

531谐波功率

532谐波总畸变率和功率因数

533K定级变压器

534电动机转矩脉动

535船舶上谐波敏感型负载

54电能质量研究

55谐波抑制方法

551谐波滤波器

552无谐波纯净电源

553D联结变压器

554电缆屏蔽和铰合

555隔离变压器

56 IEEE 519标准

57国际标准

习题

问答题

延伸阅读

第6章电力变换器的冷却

61传导换热

62多重导热路径

63对流和辐射

64热瞬态方程

65水冷却

651冷却管的设计

652水压降

653冷却水品质

习题

问答题

延伸阅读

第二篇电力推进技术

第7章电力推进系统

71电力推进的现状

711商业货船

712邮轮

713美国海军舰船

714其他国家的海军舰船

72综合电力推进

73Z形方位驱动

74方位吊舱式驱动

75电力推进的优越性

76电力推进结构

761交流电与直流电的对比

762电压等级的选择

763推进电动机

77电动机驱动与转速控制

78用于变频调速装置VFD的电力电子变换器

781用于豪华邮轮的同步变换器

782配置同步电动机的负载换相式逆变器LCI

783用于破冰船的周波变换器

784用于小型船舶的直流推进方式

79推进功率需求

791摩擦阻力

792空气动力阻力

793兴波阻力（剩余阻力）

794总牵引阻力

问答题

延伸阅读

第8章推进电动机

81同步电动机

82异步电动机

83永磁电动机

84超导同步电动机

85超导单极电动机

86其他电动机类型

87其他组件

88有关推进电动机的注释

问答题

延伸阅读

第9章海军舰船中的超导体

91超导电性

92消磁线圈

93同步电机

94超导储能

95工业应用

96研究应用

961粒子加速器和对撞机

962计算机

963许多其他应用

97超导体的临界B、J和T

98线圈设计与冷却

问答题

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第10章燃料电池电源

101电化学

102电气性能

103燃料电池的常见类型

1031碱性燃料电池

1032质子交换膜

1033高温燃料电池

104当前及未来的使用

1041氢动力汽车

1042海军使用及军用

1043商船中的燃料电池

1044再生燃料电池

1045用于再生能源电场的再生燃料电池RFC

1046用于太空移民的再生燃料电池RFC

105目前的发展问题

问答题

延伸阅读

第11章混合推进

111环保法规

112混合动力拖船

113混合动力渡轮

114混合动力汽车

115船舶上的磁流体动力学推进方式

问答题

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第三篇新兴的海洋能源技术

第12章海洋波浪发电

121波浪能的估算

122发电方案

1221涡轮发电机

1222浮标发电机

1223压电发电机

问答题

延伸阅读

第13章海流能电力

131速度与功率的关系

1311涡轮机功率

1312轮毂高度与发电潜力

1313转子扫掠面积

1314最大功率的获取

132目前发展状况

问答题

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第14章海上风力发电

141风力发电理论

142海上风力发电的优势

143将电力传输至岸上

144交流电缆和直流电缆

145海洋基础

1451单桩基础

1452重力式基础

1453三脚架式基础

1454其他类型的基础

1455其他基础的一些注意事项

146远岸基础

147安装与维护

148结构应力

149材料与腐蚀

1410海上风力发电的发展趋势

1411环境法规

1412国际安全法规

问答题

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第四篇系 统 集 成

第15章大容量能量存储

151电化学电池

152超级电容器

153旋转飞轮

154超导线圈

155压缩空气

问答题

延伸阅读

第16章系统可靠性基础

161失效机理

162电力电子器件的老化

163失效率

164随机失效

165可靠性基本定理

166串联并联系统的可靠性

167冗余设计

1671 n个元件工作，其中n-1个元件必须工作冗余系统

1672 n个元件工作，其中m个元件必须工作的冗余系统

1673 m个元件工作和d个元件待机的冗余系统

168失效率统计

169 MILHDBK217手册

1610可靠性估计的元件计算法

1611可靠性的降额

1612失效率的快速估算

1613失效模式、效应和致命度分析

问答题

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作者简介

本书以作者在通用电气公司、洛克希德·马丁公司和西屋公司30年的工作经验以及在美国纽约商船学院15年的教学经验为基础编写而成。是作者在2011年由CRC出版社出版的《船舶电力系统》的姊妹版。这是有关船舶电力推进和电力电子系统的首次综合，除此之外，海洋工程师所关注的海洋可再生能源技术及系统集成技术也在本书中进行讨论。

本书共分四篇，包含16章内容。第一篇为船舶电力推进和海洋能源发电技术所需的电力电子及电力传动等方面的基础知识。第二篇详细介绍船舶电力推进系统和各种推进电动机，包括美国为未来舰船研制的高功率密度永磁和超导电动机。第三篇介绍近几年新兴的海洋波浪能源、洋流能源和海上风电等海洋能源发电技术。第四篇介绍大型电气或机械系统集成所需的能量储存和系统可靠性方面的知识。本书的第一篇包含有大量的例题以帮助读者理解基本概念，且在每章后面都附有思考题，供读者回顾相关主题或进行讨论。

本书适合船舶与海洋工程、船舶电子电气工程及其相关专业的高年级本科生和研究生的学习，也可供从事各类船舶建造的专业工程师、可再生海洋能源发电技术研究人员、船舶使用者、船舶监造师、船舶及海洋工程设备制造商以及从事相关专业教学与研究的高校及科研机构的学者们使用。

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