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张强 著

图书标签:

• 移动电站
• 军用电源
• 电力技术
• 应急供电
• 野战供电
• 柴油发电机
• 发电机组
• 电力系统
• 电气工程
• 能源保障

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118109320

版次：1

商品编码：12116506

包装：精装

开本：16开

出版时间：2016-10-01

用纸：胶版纸

内容简介

　　本书较全面地论述了军用移动电站的主要技术及其应用，介绍了军用移动电站的基本概念和主要参数指标，详细分析了常用柴油发动机和同步发电机的结构特点、工作原理，并论述了机组控制技术；为适应军用移动电站技术的发展，介绍了取力发电机组、燃气涡轮发电机组、静止变频电源和储能电源等新型电源设备。
　　本书可供从事军用移动电站论证、研制、管理、使用的科技人员和管理人员提供学习参考；可作为高等院校相关专业的教材，也可作为相关专业人员解决实际问题的参考资料。

目录

第1章军用移动电站概述
1.1基本概念
1.1.1军用移动电站的组成
1.1.2军用移动电站的分类
1.1.3柴油发电机组的优缺点
1.2主要参数指标
1.2.1环境条件
1.2.2工作运行方式
1.2.3柴油发电机组的功率标定与修正
1.2.4柴油机与发电机的功率匹配
1.2.5电气性能参数
1.2.6启动要求
1.2.7污染环境的限值
1.2.8可靠性与维修性
第2章柴油发动机
2.1柴油机的基本知识
2.1.1柴油机的基本名词
2.1.2柴油机的分类
2.1.3柴油机的工作原理
2.1.4柴油机的功率
2.1.5多缸机工作顺序
2.1.6常用柴油机型号介绍
2.2柴油机的主要机构
2.2.1曲柄连杆机构
2.2.2机体和气缸盖
2.2.3驱动机构
2.2.4配气机构
2.3柴油机的主要系统
2.3.1柴油机燃料系统
2.3.2冷却系统
2.3.3润滑系统
2.3.4启动系统
第3章同步发电机
3.1同步发电机的结构特点
3.1.1同步发电机的类型
3.1.2同步发电机的基本结构
3.1.3同步发电机的工作原理
3.1.4移动电站同步发电机的结构特点
3.2同步发电机的励磁系统
3.2.1励磁系统的定义、组成及作用
3.2.2常见励磁系统
3.2.3无刷交流同步发电机组的工作过程
3.3同步发电机的调压原理
3.3.1同步发电机电压变化的原因、后果及调压基本措施
3.3.2对调压器的基本要求
3.3.3调压方式
3.3.4电压调节系统的组成及工作原理
3.3.5AVR电压调节器实例
第4章机组控制技术
4.1发电机组控制器
4.1.1发电机组控制器的状态信号
4.1.2PLC控制系统
4.1.3专用机组控制器
4.2发电机组并联运行控制技术
4.2.1发电机组并联条件
4.2.2并联操作
4.2.3自动并联控制器
4.3发电机组负荷分配控制技术
4.3.1负荷分配的必要性
4.3.2有功功率的调节
4.3.3自动负荷（有功）分配器实例
4.3.4无功功率的自动均衡
4.4柴油机调速控制器
4.4.1电子调速器功能与组成
4.4.2电子调速器工作原理
第5章取力发电机组
5.1取力发电机概述
5.2取力装置
5.2.1取力器的构造和工作原理
5.2.2取力器操纵装置的构造和工作原理
5.2.3接合套式取力器应用
5.2.4齿轮式取力装置的应用
5.3万向传动装置
5.3.1万向传动装置的构造
5.3.2万向传动装置的工作原理
5.4变速齿轮箱
5.4.1过渡齿轮箱
5.4.2增速齿轮箱
5.5取力发电机组的控制技术
5.5.1取力发电机组的基本组成与工作原理
5.5.2取力发电机组柴油机控制电路
5.5.3取力发电机组电源及其控制电路
第6章燃气涡轮发电机组
6.1燃气涡轮发电机概论
6.1.1燃气涡轮发电技术介绍
6.1.2燃气涡轮发电机功用和组成
6.1.3燃气涡轮发动机总体结构
6.1.4燃气涡轮发动机工作原理
6.2燃气涡轮发动机的主要系统
6.2.1空气清洁系统
6.2.2润滑系统
6.2.3燃油供给和调节系统
6.3燃气涡轮发动机的电气设备
6.3.1功用和组成
6.3.2冷启动时电气设备的工作原理
6.3.3启动和工作时电气设备的工作原理
6.3.4发动机关闭时电气设备工作原理
第7章静止变频电源
7.1电力电子器件
7.1.1电力电子器件概述
7.1.2晶闸管
7.1.3功率MOSFET
7.1.4绝缘栅双极型晶体管
7.2逆变及变频技术
7.2.1逆变电路
7.2.2变频电路
7.3静止变频电源的工作原理
7.3.1PWM控制技术
7.3.2静止变频电源
第8章储能电源技术
8.1电池选型与均衡技术
8.1.1电池选型原则
8.1.2磷酸铁锂电池的基本特点
8.1.3电池均衡技术
8.2能量转换系统
8.2.1PCS拓扑结构
8.2.2PCS主电路拓扑
8.2.3PCS控制策略
8.3电池管理及监控系统
8.3.1电池管理系统的要求
8.3.2电池管理系统的功能
参考文献

前言/序言

　　作为电源装备，军用移动电站是整个地面武器系统的主要装备之一，是作战任务顺利完成的必要保障和根本前提。一旦电源装备出现故障，必将会“牵一发而动全身”，整个武器系统就因失去电能而失去作战能力。
　　随着武器装备新技术的发展，军用移动电站的自动化程度越来越高，电站自动控制和监控技术、计算机控制技术、变频技术、故障诊断技术、燃气涡轮发电机组自主供电等多种技术在地面武器系统电源设备中得到广泛应用。本书针对装备的发展趋势，论述了常用柴油发动机和同步发电机的结构特点、工作原理，以及机组控制技术，并介绍了取力发电机组、燃气涡轮发电机组、静止变频电源和储能电源等新型电源设备及技术。
　　本书是集体创作的成果：第1章由张强撰写；第2章由鄂卫波和牛天林撰写；第3章、第4章由王莉和张强撰写；第5章由樊波和杨新宇撰写；第6章由程培源和边岗莹撰写；第7章由樊波和杨旭峰撰写；第8章由张强和赵广胜撰写。全书由张强统稿。
　　通过多年本科生班的教学实践，边教学边修改，本书内容逐步得到完善。与实装电源设备紧密结合是本书的特色。
　　在本书编写过程中，曾参考了兄弟院校和工业部门的资料及其他相关教材，并得到许多同行的关心和帮助，在此一并表示衷心的感谢！
　　由于编者水平有限，书中恐有疏漏和不当之处，敬请读者批评指正。
　　编著者2015年11月

《军用移动电站技术》的创作，旨在全面梳理和深入探讨这一关键军事装备领域的技术脉络、发展现状与未来趋势。本书并非对现有技术进行简单的罗列，而是力求在宏观视野下，将分散的知识点有机整合，揭示军用移动电站的核心设计理念、关键技术突破以及在现代战争中的战略意义。 第一部分：军事需求与技术起源 本书开篇，我们将首先深入剖析军用移动电站的诞生背景。在军事行动日益复杂化、远离固定能源供应的今天，拥有独立、可靠、灵活的电力保障能力，成为衡量一支军队现代化水平的重要标志。本书将从历史维度出发，回顾早期军事行动中的电力供应难题，以及由此催生的对移动化、自主化电源的需求。我们将详细分析在不同作战环境（如高原、沙漠、丛林、海上）下，对移动电站的特殊性能要求，例如环境适应性、抗干扰能力、隐蔽性、低噪音等。 在此基础上，我们将追溯军用移动电站的技术演进历程。从最初的简单发电机组，到具备更强适应性和集成度的发电机-蓄电池混合系统，再到如今追求高效率、低排放、智能化控制的新一代产品。本书将重点阐述在不同技术发展阶段，影响其性能和应用的关键技术节点，例如发动机技术（提高燃油经济性和可靠性）、发电机技术（提高效率和稳定性）、控制系统技术（实现智能化和自动化）、以及材料科学在轻量化和耐用性方面的贡献。 第二部分：核心技术解析 本书的第二大部分是核心技术的深度解析，我们将逐一剖析支撑军用移动电站运行的关键技术。 2.1 发电核心技术： 发动机技术： 详细探讨适用于军用移动电站的发动机类型（如柴油发动机、燃气轮机、甚至新兴的混合动力发动机），重点分析其在功率密度、燃油消耗率、可靠性、低噪音、以及排放控制方面的技术要求和发展趋势。例如，对高压共轨燃油喷射技术、增压中冷技术、以及废气再循环（EGR）和选择性催化还原（SCR）等排放控制技术的应用进行深入剖析。 发电机技术： 重点研究用于移动电站的同步发电机和异步发电机。分析其在效率、功率因数、电压稳定性、频率稳定度、以及抗突加负荷能力等方面的技术特点。我们将深入探讨无刷励磁技术、恒压调节器（AVR）的先进控制策略，以及如何通过优化设计来减小发电机尺寸和重量，提高功率密度。 混合动力与储能技术： 随着环保和效率要求的提高，混合动力系统在军用移动电站中的应用日益广泛。本书将详细介绍不同类型的混合动力架构（串联、并联、混联），以及与之配套的储能技术，如锂离子电池、超级电容器等。我们将分析这些技术如何通过优化能量管理策略，实现燃油消耗的降低、运行噪音的减小、以及瞬态响应的提升，从而满足更苛刻的作战需求。 2.2 控制与管理系统： 智能化控制技术： 现代军用移动电站已经不再是简单的“拧开开关就有电”的设备，而是高度智能化的能源单元。本书将详细介绍基于微处理器和PLC（可编程逻辑控制器）的先进控制系统。重点分析其在自动启停、负载分配、故障诊断与自愈、远程监控与管理、以及与其他作战单元（如指挥通信系统、武器平台）的协同控制等方面的功能。 能量管理系统（EMS）： 针对混合动力和多能源输入的移动电站，能量管理系统是其核心。我们将深入研究EMS的算法设计，包括基于规则的控制、模型预测控制（MPC）、以及机器学习和人工智能在能量优化中的应用。目标是实现能源效率的最大化，并根据战场环境和任务需求进行动态调整。 故障诊断与预测性维护： 战场环境的严苛性要求电力保障设备具备极高的可靠性。本书将探讨先进的故障诊断技术，包括传感器技术、数据采集与分析、以及基于状态监测的预测性维护方法。通过对设备运行数据的实时分析，提前预警潜在故障，减少意外停机时间，从而确保任务的连续性。 2.3 环境适应性与防护技术： 极端环境适应性设计： 军用移动电站必须能够在各种极端环境下可靠运行。我们将详细阐述在高温、低温、高海拔、高湿度、沙尘、盐雾等环境下，对设备材料、散热设计、密封技术、以及防腐蚀处理等方面提出的特殊要求。例如，如何通过优化冷却系统来应对高温环境，如何通过特殊的隔热材料和防冻措施来应对低温环境。 电磁兼容性（EMC）与抗干扰技术： 在现代战场上，电磁环境极其复杂。本书将深入研究军用移动电站的电磁兼容性设计，包括屏蔽、滤波、接地等技术，以防止其自身产生的电磁辐射干扰其他电子设备，同时也能抵抗外部电磁干扰，确保其稳定运行。 隐蔽性技术： 军事行动的隐蔽性至关重要。我们将分析在噪音控制（如消音技术、低噪音运行模式）、红外辐射抑制、以及视觉伪装等方面所采用的技术手段，以降低移动电站被侦测的可能性。 2.4 集成化与模块化设计： 平台化与通用化： 为了提高装备的通用性和维护效率，现代军用移动电站越来越倾向于平台化和模块化设计。本书将探讨如何通过标准化的接口和模块，实现不同功率等级、不同功能单元的灵活组合，以适应多样化的作战需求。 轻量化与紧凑化： 移动性和部署速度是战场生存的关键。我们将分析在结构设计、材料选择（如高强度铝合金、复合材料）以及集成度提升方面所做的努力，以实现设备的轻量化和紧凑化，便于运输和快速部署。 第三部分：应用与发展趋势 在掌握了核心技术的基础上，本书将进一步探讨军用移动电站的实际应用场景，并展望其未来的发展方向。 3.1 作战单元的电力保障： 指挥通信系统： 详细分析移动电站如何为指挥通信节点提供稳定、可靠的电力，确保信息畅通。 雷达与电子战系统： 阐述移动电站为高能耗的雷达、电子战设备提供的电力保障，以及对电力质量的特殊要求。 无人系统： 探讨移动电站如何为无人机、无人车等无人作战平台提供充电和能源补给。 野战医院与后勤保障： 分析移动电站在野外医疗救治、物资储存和分发等后勤保障中的重要作用。 3.2 未来发展趋势： 清洁能源与可持续性： 随着全球对环保要求的提高，军用移动电站也将向清洁能源方向发展，如太阳能、风能等可再生能源的集成应用，以及更高效率、更低排放的下一代发动机技术。 智能化与网络化： 未来的移动电站将更加智能化，能够自主感知、决策和协同。与战场信息网络的深度融合，将使其成为战场能源管理的关键节点。 能源互联网与分布式能源： 探讨军用移动电站如何融入未来的战场能源互联网，与其他能源节点形成灵活、可靠的分布式能源系统。 先进制造技术： 增材制造（3D打印）等先进制造技术在移动电站零部件制造中的应用，有望实现更高效、更灵活的生产和维护。 结语 《军用移动电站技术》力求以严谨的科学态度和详实的专业知识，为广大读者提供一个全面、深入、前瞻的军用移动电站技术图景。本书的编写过程中，我们注重理论与实践相结合，力求内容既具有学术深度，又具备工程指导意义。希望本书能为相关领域的研究人员、工程师、军事院校师生以及关心国防科技发展的读者，提供有益的参考和启发。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计很吸引人，硬壳装帧，厚度也适中，一看就不是那种轻飘飘的速成读物。我之所以会购买它，是因为我一直对军事后勤保障技术，尤其是那种能够快速部署、自给自足的能源解决方案很感兴趣。在我的想象中，这类技术应该涉及到非常复杂的工程学原理，如何在一个相对紧凑的空间内实现高效率的能量转换和供给，这本身就是一个巨大的挑战。我期待书中能够深入浅出地介绍各种不同类型的军用移动电站，比如它们是如何被设计来适应各种极端环境的，例如沙漠、极地或者海上平台。我特别好奇它们在能源来源上的多样性，是否仅仅依赖传统的柴油发电机，还是会引入一些更前沿的再生能源技术，比如太阳能电池板或者微型风力发电机，尤其是在战场条件下，如何确保这些再生能源的稳定性和可靠性，以及它们与传统能源的耦合策略。此外，书中对于这些移动电站的维护、运输和安全保障方面的内容，我也抱有很高的期望，毕竟在军事行动中，任何一个环节出现问题都可能导致灾难性的后果。这本书能否在这些方面提供详实的论述，是我非常关注的。

评分☆☆☆☆☆

我是一名军事爱好者，平时阅读了大量的军事史料和技术分析文章，对于现代战争中的后勤保障体系有着浓厚的兴趣。这本书的出现，可以说正好填补了我在这方面知识体系中的一个重要空白。我曾经在一些军事演习或者纪录片中看到过一些大型的移动式发电装置，它们在为前线部队提供能源支持方面发挥着至关重要的作用，但对于这些装置的内部构造、技术原理以及实际应用场景，我一直知之甚少。我希望这本书能够详细地剖析这些移动电站的动力系统，例如它们可能采用的发动机类型、冷却系统、燃料供给方式，以及如何进行能量的储存和分配。更重要的是，我希望能了解到这些移动电站是如何与作战部队的通信、指挥、雷达等关键系统进行无缝对接的，以及它们在应对突发状况，比如敌方攻击或者设备故障时，所具备的应急响应能力和备用方案。对于书中在技术细节上的深度和广度，我抱有很高的期待，希望它不仅仅是停留在概念层面，而是能够提供一些具体的工程设计思路和技术参数，让我能够更深入地理解其复杂性。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对能源技术和国家安全领域都非常关注的读者，我购买《军用移动电站技术》这本书，是希望能够了解在现代国防体系中，能源保障是如何实现其高度机动性和灵活性的。我设想，在执行远程部署、人道主义救援或者维和任务时，移动电站无疑是不可或缺的“动力心脏”。我希望书中能够详细介绍不同国家在发展军用移动电站方面的策略和技术路线，它们在设计理念上可能存在的差异，以及各自的优势和劣势。我特别关注的是，这些移动电站是如何集成先进的通信和控制系统的，以便能够实现远程监控、故障诊断和协同作业。此外，我也对书中关于其在复杂电磁环境下工作的能力，以及如何抵御电子干扰和网络攻击等内容充满了好奇。考虑到军事应用对可靠性和安全性的极致要求，书中对材料选择、结构强度、防火防爆以及核生化防护等方面的论述，也是我非常期待看到的。这本书能否在这些方面提供具有前瞻性和实践性的见解，是我衡量其价值的重要标准。

评分☆☆☆☆☆

我平时的工作会涉及到一些与应急电力供应相关的项目，所以我一直关注着各个领域在电力保障方面的最新技术发展。军事移动电站作为一种高度集成化的电力解决方案，其技术发展水平和创新理念，往往能够对民用领域提供重要的启示。我购买这本书，主要是想了解其在电力输出的稳定性、功率密度以及快速启动能力方面，是如何做到极致的。我特别好奇书中是否会介绍一些非常规的能源技术，比如模块化核反应堆、先进的燃料电池技术，甚至是某些在极端条件下才能发挥作用的能量储存方式。另外，我也想知道，在设计这些移动电站时，是如何平衡性能、重量、体积和成本等因素的，尤其是在满足军事严苛要求的同事，如何实现规模化生产和快速部署。书中对于这些移动电站的功率管理、负载分配以及故障冗余设计等方面的深入分析，是我非常感兴趣的。我相信，从中可以学到不少关于系统设计和工程优化的宝贵经验。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对军事后勤保障感兴趣的历史爱好者，尤其关注二战以后，随着科技的飞速发展，军队的物资保障是如何从传统的模式向更先进、更智能化的方向转变的。移动电站的出现，无疑是后勤保障领域的一大革命。我希望这本书能够从历史的角度，梳理一下军用移动电站的发展脉络，包括最初的萌芽、关键的技术突破以及不同时期各国在发展过程中所面临的挑战和取得的成就。我希望它能不仅仅是技术参数的堆砌，而是能够讲述一些背后研发故事、实际应用的案例，甚至是一些鲜为人知的研发过程中的趣事。例如，在某些关键战役或者军事行动中，移动电站是如何扮演“救世主”角色的，或者在设计过程中，有哪些看似微不足道的细节，却在关键时刻发挥了意想不到的作用。我对书中关于其在不同作战样式下的部署策略，以及如何与战场上的其他关键装备进行协同作战等方面的论述，也抱有很高的期待。这本书能否让我感受到这项技术背后的人文关怀和历史沉淀，是我非常关注的。