船舶电气设备节能技术研究:船舶辅机电气设备节能技术探索

文章摘要：船舶辅机电气设备是船舶正常航行的重要保障，其运行状态对于船舶的实际航行状态具有十分重要的影响，但是由于船舶内部的电力系统是一个相对独立的部分，因此，需要对船舶内部的电力系统，尤其是船舶辅机电气设备系统给予足够的重视。针对目前船舶辅机电气设备系统中存在的能耗较高的问题，有必要对其可采用的节能减排技术进行分析。本文通过对船舶辅机电气设备进行分析，剖析了其可行的节能技术方案，同时针对可行的节能技术进行了分析探讨。

关键词：船舶；辅机电气；节能技术

电力是船舶正常航行的重要保障，不同于其他陆上建筑设备，船舶中的电力系统是一个相对独立部分，其构成较为单一。因此，船舶上具体电力的使用受到了一定的限制[1]。对于航行的船舶来讲，其续航能力是关注的焦点，若想实现船舶更好更快的航行，则需要对船舶的电力系统节能给予足够的关注。在电力系统的众多组成部分中，辅机电气设备是其中较为重要的一个方面。因此，对辅机电气设备采取适当的节能技术具有十分重要现实意义。

1.船舶辅机电气设备运用的节能技术方案

电机设备在辅机电气正常运转过程中需要消耗一定的能源，因此，在满足所需要功能的前提下，尽可能的降低电机设备的能源消耗，对于提高轮船辅机电气设备的运行效率具有十分重要的意义[2]。在船舶的实际航行过程中，辅机电气中的绝大多数设备如风机、水泵等设备长期处于运行状态。因此，电机运行效率的轻微提高即可明显提高辅机电气设备运行中的节能效果。船舶在航行过程中通常会遇到各种不同的工况，而不同的工况亦会对辅机电气产生影响，导致船舶内部电网的电压和辅机电气的设备功率发生改变，出现辅机电气设备的输出功率与实际所需的功率产生偏差，增加能源消耗。另一方面来讲，由于辅机电气设备属于交流异步类型，一般情况下，辅机电气设备的功率因素在0.6-0.9之间，当船舶辅机电气设备承受较大的负载压力是，电网的功率因素也会随时下降，造成能源损耗[3]。统计数据表明，近几年来，船舶辅机电气设备的用电量呈现逐年上升的趋势，如何解决辅机电气设备运行过程中的高能耗问题成为研究热点。通过分析可知，若想实现电机设备在运行过程中的高效率，则需要降低电机设备的能耗。电机设备的能耗分析结果表明，在电机运行过程中，最主要的耗能部分电机中的转子等组成部分，当电机中没有明显的感应电流出现在电机中转子部分的周围，则在电机的运行过程中不会出现涡流损耗等能量损失，因而，可以在一定程度上降低电机的能量损耗，改善节能效果[4]。并且还可以在一定程度上改善船舶内部电网的运行状况，减少内部电网的能量损耗。近年来在空调、冰箱等家用电器中广泛使用的变频技术亦可引入到船舶辅机电气设备的制造中，通过使用变频技术实现无极平滑调速，减少电机设备的额能量损耗。

2..船舶辅机运行过程中节能技术的控制

一般而言，在船舶的运行过程中，辅机电气设备中的泵和风机的流量会随着船舶航行中工况的不同而发生改变[5]。船舶辅机电气设备的额定功率通常是由设计规范的要求所决定的，降低船舶辅机电气设备的功能可以通过调节辅机电气设备的流量来实现。常用的调节船舶辅机电气设备流量的方式是向下调节，可采取截流的方式达到降低流量的目的，可采用减小辅机电气设备的阀口，从而限制流量。但是在这种情况下，由于电机设备的功率和转速不会发生改变，会造成辅机电气设备的能源浪费。对不同船舶辅机电气设备的截流和调速方式对比可以发现：通过适当的关小出口阀，可以达到降低管路中流量的目的。但是在电气设备的运行过程中其特性曲线并未出现相应的改变。但是当采用某些恰当的调速方式对流量进行控制时，则会出现辅机电气设备运行过程中特性曲线平移的现象，表明在相同流量的情况下，通过采用适当方式的调速措施，可以达到改善辅机电气设备节能效果的目的。上述分析表明，可采用同步转速操作方式的电机替换固定转速电机，实现提高辅机电气设备的工作效率，降低船舶能耗[6]。在船舶运行过程中，船舶辅机电气设备的供电频率和电机转速二者之间的关系为正比关系，因此可以通过使用变频技术实现无级调节转速，进而达到提高辅机电气设备工作效率的目的。近年来，电子元器的快速发展，为变频技术引入船舶辅机电气设备提供了良好的条件，有利于今后船舶辅机电气设备节能效果的提高。在船舶的实际航行过程中，船舶辅机电气设备可以通过变频设备实时的改变电机的运行转速，同时辅以对船舶内各系统能源需求的把握，可以实现对辅机电气设备转速的有效控制，达到在满足辅机电气设备流量需求的前提下，降低转速[7]。当辅机电气设备中的转速降低时，其自身的能量消耗同时亦会降低，通常情况下，辅机电气设备的调速范围大致在额定转速的65%-100%之间。除了采取先进的节能技术外，还应当从对应的管理手段方面入手，针对当前采用的管理方式中存在的问题进行深入的剖析，发现其中存在的不足，进行有针对性的改进。就目前我国船舶辅机电气设备管理的现状来看，绝大多数情况下，依旧采用的是粗狂型的管理方式，管理人员也未必能够充分认识到节能管理的重要意义。鉴于目前管理方式存在的问题，在今后的管理工作中，应当进一步加大对管理人员的培训和教育，增强他们的节能意识，提升他们对于节能技术的认识，从而促进我国船舶辅机电气设备节能技术管理方式方法的升级，提升节能管理水平。

3..结语

在船舶众多的耗能系统内，辅机电气设备系统存在着较大的能耗。本文中所提及的节能管理、变频技术的使用等方面的内容不是独立存在的，而是彼此之间相互依存的，唯有通过多种技术手段的共同作用，相互之间的有效协调，方能真正实现船舶辅机电气设备节能减排的目的，最终获得较高的续航能力。

作者：王军生 单位：辽宁葫芦岛91202部队

船舶电气设备节能技术研究:探究船舶辅机电气设备的节能技术

（黑龙江省航道局）

摘 要：节能技术是缓解当前能源紧张形势重要的途径，也是造船以及运输行业经常研究的重点，文中通过对船舶辅机耗电量大会对续航能力造成影响的问题进行了相关的研究，从应用永磁机以提高船舶辅机电动机效率，电机运行时实施变频调速以及辅机的能量需求管理3个方面，对船舶辅机电气设备节能技术进行了详细的阐述，分析的结果表明，推广船舶辅机电气设备节能技术的应用带来的明显的节能降耗效果。仅供专业人士的参考。

关键词：船舶辅机；节能；永磁电机；变频调速；能量管理

相对于陆地电网来说，船舶电网是一个较为独立的小容量系统，而船舶辅机是船舶电网的主要电负荷之一，由于船舶携带的能源数量有限，辅机耗电量如果过大的话必然会对船舶助推设备所需的能源份额进行占领，这样就会使航运上的成本增加，也不符合国家能源政策中的节能减排上的要求。因此，对节能技术的采用，降低辅机能耗，是提升船舶续航能力降低运行成本的有效途径，在世界能源紧张的今天意义非常的巨大。

1电动机节能技术

电动机是辅机运转的动力源，也是船舶电网主要的直接用电负荷，因此，电动机效率是节能与否的直接因素。另外，多数船舶辅机，如冷却水泵、主轴滑油泵、通风机、空调压缩机等，在整个航行期间均处于连续运行状态，连续运转的电动机，其效率的改善对降低电机能耗的影响尤为明显。由于运行时间较长，即使电动机效率只提高一点点，整个航行期间累计节省的电能也是相当可观的。

根据船舶电网电制的不同，目前的船舶辅机电动机包括直流电动机和交流异步电动机2大类。由于船舶航行工况发生变化，会引起辅机负载变动或电网电压产生变化，从而导致辅机电动机的输出功率偏离额定功率，出现“大马拉小车”的现象，此时电动机效率急剧降低，电能损耗大大升高。另外，对于交流异步电机而言，其功率因数一般为0.8左右，当辅机负载降低较多时（如接近空载时），功率因数也大大降低，导致电网电流的无功分量增大，网损增加；而直流电动机由于存在电刷，运行期间机械换向会引起电火花，需定期清理或更换电刷，电机维护工作量较大。

近年来发展迅速的永磁同步电动机，为解决船舶辅机电动机存在的上述问题、提高电动机能效，提供了一条有效的技术途径。永磁同步电动机的转子由永磁体材料构成，转子侧无感应电流，不存在转子磁滞损耗和涡流损耗，提高了电机效率；由于无需转子励磁，电机功率因数可接近于，减小了定子电流，进一步提高了电机效率，同时也改善了电网品质，降低了网损；全功率范围内效率高，即使负载降低到额定负载的25%时，永磁电动机效率仍可达到90%以上。永磁电动机启动转矩大，可以用较小容量的永磁电机替代较大容量的一般机，较好地解决了“大马拉小车”的现象。此外，永磁电动机还具有温升低、体积小、重量轻的优点，并且不存在电刷，维护性好，特别适合作为船舶辅机电动机。随着稀土永磁材料生产工艺水平的提高和产量成本的下降，永磁电动机以其在高效节能方面无可比拟的优势，在发电、冶金、陶瓷、纺织等工业领域得到了广泛的应用。永磁同步电动机作为船舶辅机配套电机的应用条件已经成熟。

2运行控制节能技术

船舶辅机大多为风机、泵类负载。对于船舶这样一个中小型管网系统来说，风机、泵的流量需求经常随航行工况的不同而发生变化。由于船舶辅机的额定功率一般按满足最大流量需求的原则进行设计，因此，船舶辅机的流量调节大多为向下调节。目前，船舶辅机进行流量调节时，往往采用截流的方式，即减小出口处风门或阀门的开度，实质是通过增加管路阻力来限制流量，此时电动机的转速基本不变，电功率基本不变，大量电能白白浪费在管路损失上。

在空调装置节能上的管理方面，采用变频压缩机以及变频调速通风机，依据船舱内分人员分布、舱室温湿度、外部环境温度与冷媒水温度上的相关的信息，在满足人员需求与舱室环境需求的前提下，自动对制冷量进行调节，实现空调上的经济运行，空调装置是航行期间的能耗大户，服务的对象主要是人员，当空调区域人员减少或是舱室环境温度不是很高的情况下，可以通过调速对空调的功率进行自动的减小，当空调区没有人员存在时，及时关闭相应的空调制冷，对空调上的能耗进行降低。

在通风机组管理方面，根据舱室大气成分的含量、大气的气温湿度与空气压力等信息，对航行的状况的进行结合采用变频调速对风机上的供风量进行调节，当大气环境质量较好的时候，就可降低电机转速以减少风量上的供给。

3.使用管理中的节能技术

目前，船舶辅机的使用管理在工作中体现的还是比较粗放的，大多仅为投切台数的简单性的管理，只要对基本的供水与供风上的需求进行满足，没有从提高全船电能利用效率的角度对辅机整个的运行实施最优的管理，由于辅机的额定功率输出一般会按照系统最大的需求进行满足，设计上也是根据这个原则作对比，依据设计上的规范，还需要对裕量进行一定的保留，保证辅机上的长期使用。但是，在系统实际的运行中并不能对最大的需求进行满足，而辅机使用的简单管理方式也没有办法根据系统工况上的变化负辅机能量输出进行实时的调节。因此就会存在能量上的浪费。所以在采用节能上的技术优化对全船辅机运行的过程进行管理时，应该从使用与管理的角度对辅机的运行效率进行提升，将辅机电气设备节能管理上的综合管理进行实现，这是辅机节上的又一大重要的技术途径。

节能综合管理的基本原理为：采用信息技术对系统上的实际运行情况与工况参数进行获取，依据系统实际情况上的需求采用变频调速，减载控制等技术手段实时对辅机的能量输出进行调节，实现能量的按需分配与精细管理。达到节能增效的目的，节能综合管理的主要对象包括船舶航行的期间长时间连续工作的辅机设备，如冷却水泵与空调上的装置等，这些设备工作时间长，其中流量上的供给往往会随航行工况上的变化而产生变化，因此，实施节能综合管理能带来很明显的节能效果。

在冷却水泵节能管理方面，可以根据河流环境上的温度与船舶热负荷工况状态以及冷却水泵上的温度信息，通过实施变频调速与冷却水泵运行台数控制等技术措施实时调节冷却水的供给量，当系统热负荷较低时或是外部河水温度较低，船舶换热效率较高时，可降低冷却水的供给量，既能满足系统温度降升控制上的要求。又可以在最大的程度上节约电能。

4.结语

综上所述，船舶辅机电气设备在研究上的重点，在以前的研究过程中，学者将眼光一般放在综合自动化上，以实现无人机舱，远程监控为发展的方向。笔者认为在今后的船舶辅机电气设备发展中需要着重关注节能方面上的技术研究，用以提高全船辅机运行上的效率，将能耗上的浪费进行降低的处理，将船舶的续航能力进行提升，降低航运上的成本。相信在倡导节能减排的今天，这样的做法具有十分重要的意义。

船舶电气设备节能技术研究:浅析船舶电站和电气设备的节能方法

摘要: 在船舶电站和电气设备中，节能是非常重要的。通过有效的节能方法的运用，能够大大降低能耗。本文将对船舶电气设备节能进行分析阐述。

关键词: 船舶；电气；节能；方法

一、前言

当前，我国船舶事业快速发展，船舶供电技术已经取得了很大的进步。但是用电设备的节能方面却处于起步阶段，需要加大研究力度。

二、电气设备要节能，首先应满足其运行技术条件。

电气设备运行技术条件是指规定的运行条件，由于船舶电气设备的工作环境比一般陆地条件恶劣得多，船舶电气设备，除设计、制造、安装必须符合船用环境条件外，还必须保证其在规定的条件下运行。

例如，一台发电机要发出足够的功率，需要有一定的端电压和输出足够大的电流。端电压受到发电机绝缘强度的限制，电流受到发电机允许温升的限制。电流过大或电压过高，都可能使发电机损坏或使用寿命降低。其他电气设备也是如此，需在其规定的条件下运行，包括电压限制，电流限制，功率限制，频率限制，温升限制或特定的接线方式等，都是规定的运行条件。

这些规定的运行条件大致可以分为以下三类：

1、额定值

额定值或额定技术条件，主要是指在规定的条件下，保证电气设备正常运行的额定电压、额定电流、额定功率、额定频率等。有些额定值是靠外部条件满足，例如用电设备的额定电压是电网提供的。如果不在额定电压之下工作，电气设备就不可能正常运行，也就不能安全用电。有些额定值是在规定的条件下设备本身内部产生的，例如额定电流，就是在规定的温升条件下允许用电设备通过的最大电流值。为了保证船舶电站和电气设备的正常运行，在电气管理中，必须保证各电气设备在额定值或额定技术条件下工作。

2、工作制

电气设备的工作制，即电气设备运行时间的连续性，这取决于电气设备的工作温升。

电气设备主要有三种工作制：长期连续工作制．即设备长期连续运行，适用于负载比较稳定的设备；短时工作制，即设备工作时间短而停歇时间相当长，适用于工作时间远小于停歇时间的设备；断续周期(反复短时)工作制，即工作与停歇周期性循环，设备温升低于额定温升，适用于短时间工作与长时间停歇周期性循环的设备。不同工作制的电气设备，结构不同，发热和温升也不同。例如同样功率的电动机，由于工作制不同，其导线的截面积、铁心结构、散热体、绝缘材料都不同，就其导线而言，长期工作制的导线粗，而短时工作制的导线细。

与此同时还有考虑到绝缘材料的耐热等级。

三、节能需改变拖动方案。

近年来在航运界、造船厂和电工产品的供应者之间已经对如何改变拖动方案展开了讨论。下述措施是一些很有成效的方法,因此有必要详细研究其中的关系。

1、变机械传动为电气传动

运行时间较长的船舶辅机传动一般采用机械传动,我们应探讨辅机变机械传动为电气传动的优点。这是因为电气传动在长时间运行条件下效率较高,从而可以达到节能的目的。以油船上的货油泵为例,在汽轮机船上通常是由辅汽轮机传动的，而当用一台调频异步电动机代替辅汽轮机进行传动时,其效率可有显著的改善，也就能达到节能的目的。

2、变恒转速电气传动为可调转速传动

在通常的船舶中,大量的泵是由一些恒定转速的电动机传动的。泵的流量,例如冷却水泵的流量是通过调节节流阀和旁通阀加以改变的。若泵的输送量通过传动电动机的转速来调节时,则这种型式的泵系统的总效率即可得到提高，这样不仅其经济性可以得到改善,还可节省管道和阀件。这种传动可由经过整流器供电的直流电动机进行，多年来这项技术已在很多船舶上得到了很好证明。

四、优化节能方案。

1、认真贯彻执行国家有关节能政策

船舶电气设备的节能设计、安装都必须严格遵循国家的相关法律法规，如《国家产业结构调整指导目录》、《国家淘汰落后生产能力、工艺和产品目录》，《十二五”节能环保产业发展规划》等相关规定。同时必须参考国家、重庆市专业管理、从业机关的相关推荐目录。

2、选用节能效果最佳的产品及补偿方案

一是应当尽量选用最新的节能设备，以前那些技术不成熟、能耗又高的电气设备以及落后淘汰的设备应坚决不再使用。二是在规划设备的节能和补偿方案时，应该全面考虑电气设备的节能性能和节能代价，一定要将节能和产品的综合性能结合起来，争取选择性能优、性价比最好的产品。

五、船舶电气的正确操作可有效节能。

船舶电气设备操作的要求是：一、按操作规程，正确启动、停止设备；二、监视设备运行情况，及时发现并调整任何偏离的参数，一旦发现故障先兆应及时采取阻断故障发展的措施；三、需及时正确处置设备故障，最大限度减少其伤损。为达到这样的要求，使用和管理人员必须具有高度责任心，并具备相应的技术能力，具体表现为：

1、掌握资料，熟悉设备

提高船员电气知识水平，是正确使用电气设备的基础。船上电气设备的操作人员，要认真阅读说明书和有关技术资料，从理论上懂得电气设备各元件的结构、工作原理、线路连接方法等。船上电气设备的管理人员，要了解电气操作人员的操作能力，及时提出培训要求，并提供培训(包括提供教材和资料)。

2、严格遵守操作规程

船舶电气设备分布于全船各处，有的由轮机部操作使用，有的由甲板部操作使用，生活服务设备则是全体船员都可以操作使用。因此，所有相关人员都要严格执行电气设备的操作规程。电气设备应标明关键性操作，应制订正确的操作规程，包括临界操作的即时现场监督和特殊操作之后的及时检查，都是防止误操作的有效手段。

除了启动和停止，电气设备的操作还包括监视它的运行情况。一方面监测参数，与正常数值对比，从而判断设备状态是否正常；另一方面通过看(外形变态)、摸(温度和振动)、听(声音的变化)、闻(散发的气味)等，及时发现电气设备运行是否正常。只有把正确的操作规程落实为每个操作者和监督者的职责，才能保证电气设备不发生误操作，这是减少电气设备责任事故的重要手段。

3、加强监督检查

建立计量器具信息管理系统，确保计量数据准确性。为提高计量管理水平，增强计量技术基础，促进计量管理在节能降耗方面发挥更多积极作用。如目前的新型航道工作船艇都按要求安装有计算机远传监控系统，可以很好的采集和监测各系统和设备的运行数据，为更好的节能降耗提供了科学的依据。

六、船舶电气设备的节能需加强维护。

船舶电气设备的完好，是安全运行和节能的基础，而做好经常性的维护保养工作，是保证电气设备可靠运行的重要措施，也是电气管理人员的日常重要工作。如果电气设备运行状态不好，又怎能保证船舶安全运行和节能呢？

我们对电气设备的日常维护主要有以下几种方式。

1、定期维护(计划检修)

计划检修是以预防为主，根据零件磨损和使用寿命的规律，确定各电气设备的维护保养周期、内容和要求，并据此有计划地检修，以预防设备过早地磨损和突然损坏，保持良好的技术状态，以达到节能降耗的功效；也可以及时发现设备缺陷和隐患，采取技术措施，避免设备事故，延长设备整体使用寿命。

2、视情维修

视情维修以状态监测为基础，可以不失时机地及时维修，避免维修资源的浪费。电气设备的状态监测比较方便，只需简单的电气仪表就能监测电气设备的参数，如电压、电流、功率、频率、波形等，及时发现电气设备运行不正常的隐患。随着新技术的发展，离线状态监测、在线状态监测、连续状态监测等先进的监测手段应用日益广泛，电气设备的视情维修也必将成为主要方式。

3、大修或换新

如果对特殊的故障找不到合适的预防检修、视情维修和状态监测措施,下一个选择就是大修或换新。大修或换新是指在一个特定的工龄期限之前,大修一组件或更新一部件。它必须是技术可行的。适用于可造成较大经济性后果的故障,或者实施大修或换新费用比排除故障费用要低得多时。

4、预定报废

预定报废工作是三种预防工作中经济效益最低的一种,适用于低值和非重要设备。因为降低安全寿命极限可以防止临界故障的发生,从而降低有较大经济性后果的功能故障的频度。

5、三种预防性工作的组合

对于少数具有安全性和环境性后果的故障模式,若无法找到一种本身能把故障风险降低到一个可接受的低水平上的预防工作,而且对设备进行适当的改进也无济于事,可以把几种预防工作组合起来使用(通常是两种不同类别的工作组合)。

结束语

总之，通过有效的方法实现电气设备的节能对于促进船舶事业的深化发展具有积极的促进作用。随着研究的不断深入，电气设备节能技术也将取得更大的发展。

船舶电气设备节能技术研究:船舶辅机电气设备的节能技术

摘要：随着经济发展的不断加快，资源和能源的消耗也在日益增加，为了能够实现长久的发展，减少环境污染，节能降耗已成为大势所趋，船舶辅机电设备节能也是当前的必然需求。本文主要对船舶辅机电气设备的节能技术进行了分析，并对船舶辅机运行控制节能技术的管理和优化进行了探讨。

关键词：船舶辅机电；设备；节能技术

一、前言

船舶电网与陆地电网最大的区别就是它是一个独立和封闭的小容量系统，而船舶辅机在船舶电网中，是一个耗电量比较大的设备。由于船舶携带的能源有限，因此船舶辅机所耗的能源会对船舶在正常运行过程中产生严重的影响。而船舶辅机电气设备的节能技术有效的降低了辅机的耗能量，减少了航运成本以及提高了船舶的续航力，对船舶事业的发展提供了强有力的保障条件。

二、辅机电气设备的节能技术

（一）现行船舶辅机电气设备节能技术上的不足

要开展对船舶辅机电设备的节能研究，就要按照电设备的重要程度和功能来一一进行考虑。首先是电动机的节能问题。由于船舶电网的主要电负荷均来自于电动机，而且电动机也是船舶辅机电设备的主要动力源，因此电动机在船舶辅机电设备中占据着核心的位置，它的效率和电设备的节能效率有着直接的影响。一般来说，船舶辅机电设备基本不会停止运作，像冷却水泵、通风机、主轴滑油轮、空调压缩机等等都处在不停地工作之中，与此相应的，电动机就不可能停止运作，如果仅仅只做一点点改善提高电动机的节能效用，那么整体的船舶电设备节能效果将会非常明显，这主要是由于电动机设备的运作时间非常长，提高一点效率后在不断地累积中将会产生极大的节能作用。

由于不同的船舶会装配不同的电网电制，因此所用到的电动机也有很大的不同。一般可以将电动机分成两大类，直流电动机和交流异步电动机。一旦船舶航行工况出现了改变，那么相应的电网的电压就会发展改变，船舶辅机的负载也会产生变化，这些会直接影响到辅机电动机的输出功率，主要表现为输出功率值超出了规定的范围，用过大的功率牵引较小的工作。而电动机的效率就会大大降低，但电能的损耗反而变得更大。对于交流异步电动机来说，功率因数维持在0.8左右最为合适，但是如果辅机的负载大幅度降低，那么电动机的功率因数也会随之降低，这样会加大电网电流的无功分量，从而增加网损；而如果换成了直流电动机，由于装配有电刷，如果工作期间出现了机械换向，那么就会带来电火花，形成安全隐患，因此需要定期进行更换或者清理，这样就造成了极大的工作量。

（二）永磁同步电机在节能技术上的优势

随着科学技术的发展，新型的电动机不断被研制出来，其中最为突出的一种电动机就是永磁同步电动机。和现在使用中的船舶辅机电动机相比，它具有更高的效率。在永磁同步电动机进行工作时，由于它的转子是永磁材料制成，因此在进行电枢磁场的切割时不会产生感应电流，从而使得转子涡流和磁滞损耗都大大减少。同时由于永磁同步电动机的转子本身就带有一定的磁性，因此在工作的时候不需要对它进行励磁，从而使电动机的功率得到了有效的缩减，并且大大提升了电动机的效率。并且根据相关的实验数据表明，及时辅机负载不断减少甚至接近空载时，永磁电动机的工作效率也不会受到明显的影响，这就保持了电网电流的稳定性，降低了网损的可能性。而且永磁电动机本身具有良好的散热性，即使长时间工作，也不会出现大幅度的温度上升，因此能够更加持久的工作。永磁电动机没有装配电刷，因此对其进行维护时成本更低。从整体外观来看，永磁同步电动机更加小巧轻盈。虽然就目前的技术来看，永磁电动机的生产技术还没有彻底完善，也无法完全实现大规模的生产，同时它的生产成本也比其他电动机要高，但是从它的节能效果和在其他经济领域的使用情况来看，具有明显的节能优势，因此随着科技的发展和进步必将成为未来的主流电动机之一。相比目前使用中的船舶辅机电设备的电动机来说，永磁同步电动机具有更好的节能效果，并且体积小、重量轻，是船舶辅机电动机的主要发展方向。

三、船舶辅机运行控制节能技术的管理和优化

（一）现阶段船舶辅机运行控制方式的不足

船舶航行时往往会受到不同环境和事件的影响，受到这些影响时，常常需要对船舶辅机进行流量调节，例如风机、各类泵的流量调节。在正常情况下，船舶辅机电动机设定的额定功率考虑到了不同情况下辅机工作，因此可以满足最大的流量需求，因此在进行流量调节时，一般只会向下调节，将风机门或者泵阀门根据实际的需要进行闭合，从而实现流量的下调。实际上这种调节方式并不是调节电动机的转速，而是通过机械的动作来实现流量的调整。因此即使流量下降，电动机的工作状态并没有任何变化，电能的输出也没有产生任何变化。其实这是一种错误的操作方法，会对电动机的能效造成极大的浪费。

（二）节能技术的管理及优化

船舶辅机作为船舶的重要组成部分，包括除主机以外的全部辅机动力装置，因此加强对船舶辅机运行的控制，对节能将会起到很大的帮助。在目前的情况下，船舶辅机的管理依旧是按照一些常规的管理条例进行，对于节能技术的应用还不完善，因此还存在很大的开发潜力。比如，节能技术并没有体现在辅机流量调节的方式中，采用简单地机械动作来降低流量，并没有从源头上实现功率的调整，这样使原本可以减少的能量损失大大增加。因此在船舶辅机电气设备上实现节能技术的应用，加强对辅机运行的控制和优化，从而综合管理辅机节能。

辅机电气设备的节能管理专业化程度较高，需要参考各种设备的工况参数和航行的情况，根据船舶运行的实际情况来调节电气设备最为合理的输出能力，从源头上杜绝能源浪费的情况，从而实现节能的目的。一般要对一些工作时间较长又需要经常调节流量供给的设备进行重点管理，有效实现节能，从而提高船舶运行的动力连续性。

冷却水泵的节能优化也是一个重要的环节。冷却水泵是一种高压泵，主要是用来输送冷却用的海水。在使用时要根据实际的情况来确定相关的参数，例如海水的温度和船舶的冷却需求、水泵的温度和受压情况都是需要进行考虑的环境参数，在综合考量之后对使用的台数和变频变速的技术进行控制，从而实现冷却水量输送的有效控制。比如海水温度降低时，船舶对温度冷却的要求也会降低，这样可以减少一定的输送量，从而实现节能。

辅机的空调也需要采取一定的节能措施，这是由于空调是辅机最主要的耗能部件。因此需要在空调上安装可以自动变频调速的风机，这样可以实现根据环境的变化来调节制冷效果的功能。另外在没有必要使用空调时要尽量不开空调，最后一个人离开时要记得随手关闭。

通风机组进行节能管理时，在购买的过程中，应该尽量采用自动化的通风设备，因为自动化的通风设备可以根据周围的空气质量、气候条件、温度变化以及航运过程中运行状态通过增加或减少电机转速在源头上控制输送的风量，使电机数字的能量根据船舶辅机的实际需求进行释放，从而提高了通风设备实际的利用率。

四、结语

随着社会经济的快速发展，能源消耗的总量也随之大规模增加，节能降耗、可持续发展已成为当今社会的必然要求，然而目前大规模的船舶辅机电气设备已经无法适应当下的节能要求，亟待改进。而随着科学技术水平的不断进步，我们可以通过各种先进的技术手段来满足船舶辅机电气设备的节能要求，从而达到提高船舶辅机电气设备的效率，保证其能够安全稳定的运行，为船舶事业的健康发展提供有力的保障。