船舶电气

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§1-4 直流电动起货机
• • • • 一、双输出G—M系统起货机 1．G—M系统的工作原理 2．双输出直流发电机 （1）两个独立的励磁电路控制两个独立的电 枢绕组输出电路； • （2）系统具有电机台数少、体积小、重量轻 和装机容量小等优点。
• 3．控制线路原理 • （1）变流机组M（交）--G（直）-- GE（直）的起动 • 起动过程：合上QS →KM2通电主触点闭→a • 按下SB2→KM1通电自锁→常开辅触点闭→KT1通电→b • →常闭辅触点断→对KM2互锁 • →主触点闭→M（交）从自耦变压器分压降 压起动 • a↗ • b→KT1触点延时闭→KA1通电→常闭触点断→KM1、KM2、 KT1依次断电触点复原 • →常开触点闭→KM3通电 →c • c→主触点闭→M（交）加全压运转→GE、G带动转动 • →KM4通电触点闭→GE发电→HL亮
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§1-2 锚机控制线路
• • • • • • 一、交流三速电动机 1．双速绕组 n=(1-s)60f1/P 2．电机绕组 两套：一套为4极 （高速n0=1500r/min）； 另一套含8极（YY中速n0=750r/min）、16 极（Δ 低速n0=375r/min
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二、控制线路原理 1.准备 合上QS、SA→HL1亮（表示电源有电） SA（主令控制器）→0→SA通→KA2（零压继 电器 ）通电 →KA2 （ 7） 闭 →接通控制线路 （零位、欠失压保护）→KT1通电→KT1（14） 瞬时断→KT2通电→KT2（4）瞬时闭 →KT3通电→KT3（22）瞬时闭
• 7．落货：同起货（由KML控制） • 重载落货时为反馈制动，但电流小、KI失去作用，可高速。
• 8．起货3→落货3（或相反） 如起货3→落货3 • 经0位：KT2断电触点（10）延时断→KMH断电，先完成 起3→0反馈制动，再进行0→落3起动过程。 • 逆转矩控制：先制动停车、再反向起动，防止反接制动 产生电流冲击。 • 9．保护：BT为温度继电器、电机T＞130±10%℃动作；SB 为紧急 运行按纽。 • 其它保护略。 • 10．负载继电器的连接 IF决定于IB和功率因素
• 5．SA：0→起货3 • 0位：KA1、KT3、KT4通电，KM1、KT5依次通 电，KM5通电。 • 过1位： KMH通电，虽KMB通电但开始励磁不够、 YB未松（YB松闸固有时间大于手柄过1位时间）， 为低速堵转（KMH、KM1通电）。 • 过2位：KM2通电开始YB仍未松，中速堵转；随 后YB松闸进入中速。 • 到3位：轻载：KM2（25）断→KT3断电→经0.5s 延时KM3通电进入高速。 • 重载： KA2通电不能进入高速。 • 过程：低速堵转→中速堵转→中速→高速（轻载） • →不能进 高速（重载）
• 一、交流三速起货机
• （一）变极调速起货机简介 • 电 机 采 用 三 套 绕 组 ： P=2 、 4 、 14 ， n0=1500 、 750 、 214r/min • 控制线路性能 • （二）控制线路各挡位工作情况的分析 • 1．SA→0（准备） • 合上QS、S→KM5通电主触点闭→1M（风机）启动 • SA→0 ↘→SA1通→KA1通电触点闭→接通控制线路（零 位、欠失压保护）→a • 合上SC↗→SA4通→KM1通电→KT5通电 • a→KT3、KT4通电 a↗
• 4．起锚三挡 SA→起3 • SA6通→KM5通电→KM5（3）主触点闭→a a↘ • →KM5（10）断→对KM3互锁 ↗主触点断→M换成 高速运转 • →KM4-1 、KM4-2断电→辅触点复原 • →KM5（13）闭→自锁 • →KM5（19）断→KT2断电→KT2（4）延时断→KA1 接入
• （2）SA（主令控制器）→0 • SA1通→KA2（零压继电器）触点闭→零位保护和欠失压保 护 • →KT2通电触点瞬时闭→短接RE（经济电阻） • （3）SA→上升1 • SA1断 • SA2通→KMH通电→常闭触点断→对KML互锁 • →上方两个常开触点闭→a • →下方常开触点闭→b • a→G励磁绕组得直流（方向：上下）→G（先转动）发电 →M电枢获电产生转矩（先有励磁）→c c↘ • SA4通→KMB通电→常开触点闭→YB通电抱闸松→M起动 • b↗ →常闭触点断→KT2断电触点延时断→RE接入
• （5）SA 上升各位→0（停车） • a. SA2、SA4断→KMH 、KMB断电触点 复原→G励磁电流↓→0的时间Δt1很小→G发电 ↓→0→M因惯性处于再生制动状态； • b. YB电流经RBF、V3放电减少→磁力 ↓=弹力的时间为Δt2→在时 间Δt1～Δt2内M电 源无电在惯性下产生能耗制动； • c. YB电流↓↓→磁力↓↓＜弹力→电路除能 耗制动外增加抱闸制 动。 • (6) SA下降各位：类似下降，但重物下降为 再生制动。
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2．起锚一挡 SA→起1 SA2通→KM1通电→KM1（2）主触点闭→a →KM1（9）断→对KM2互锁 →KM1（17）闭→b SA4通→KM3通电→KM3（1）主触点闭→c →KM3（11）断→对KM4-1 、KM4-2互锁 →KM3（13）断→对KM5互锁 SA7通→KM6通电→KM6（20）断→KT3 断电→d b↗ →KM6（21）闭 →YB通电抱闸松（R4、V2 为续流电路）→e a→M接成低速→M低速运转（YB电路极性：上+、下-） c↗ e↗ d→KT3（22）延时断→经济电阻R3接入（减少线圈发 热：延长使用寿命、省电） （YB不接经济电阻为强励松闸）
• 2．SA→起货1 • SA1断 • SA2通→KMH通电主触点闭→2M有低速正转转矩 • KM1通电主触点闭↗ • SA5通→KMB通电触点（26）闭→YB通电抱闸松→M低速运转 • KT5（15）闭↗ • KMB通电触点（16）闭→KT1通电触点延时闭→KM4通电触点（27）断→ 经济电阻R3接入 • 3. SA→起货2 • （1） SA4断、SA7通→KM1断电、KM2通电→换成中速 • （2）KM2（12）断→KM2先通电、KM1才断电，电机低速——中速供电 不中 断 • （3） SA9闭→KT2通电触点（10）瞬时闭→KMH（9）、KML（11）串联 构成“逆转矩控制电路”。 • 4．SA→起货3 • 轻载→KI为释放值触点（20）断→KA2无电触点（21）闭↘ • SA8通→KM3通电主触点闭→M高速 • 重载→KI达动作值触点闭→KA2通电触点（21）断→KM3无电M不能进入 高速 • 特点：中速过载不能进入高速（锚机：高速过载退回中速）
第八章 船舶电气
• • • • • • • • • 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 习题 甲板机械电力拖动控制原理 船舶舵机的电力拖动与控制 船舶电站 船舶同步发电机的自动调节装置 船舶电网 船舶照明系统 电工仪表（附：报警系统） 船舶电气安全和安全用电
第一节
甲板机械电力拖动控制 原理
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§1-1 锚机的电力拖动与控制
• 性能：一般锚机与绞缆机构成联动机 • 一、锚机运行工作特点 • 阶段一：收起躺在海底的锚链——力矩 不变； • 阶段二：收紧锚链——力矩增加； • 阶段三：拨锚出土——力矩大； • 阶段四：收起悬于水中的锚及锚链—— 力矩减少； • 阶段五：拉锚入锚链孔中——力矩回增。
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§1-3 船舶起货机的电力拖动与控制
• 一、起货机运行工作的特点 • 分吊杆式（又分单吊和双吊）、旋转式 • 二、对电力拖动及控制的要求 • 要点：过载能力强；起动转矩大；机械特性 软（重载低速、轻载高速）；调速范围广 nmax/nmin=7～10；转动惯量小；能防水和重 复短期工作。
• 三、对控制线路的要求 • 要点： • 1）采用主令控制器操作，其操作手柄的正、反和调速 各档具有明显的空间位置差异；起动、加速与操作速度无关。 • 2）手柄从零位快速扳到高速档，应能使转速由零自动 逐级加速到高速，不发生由静止起动直接到中速或高速； • 3）采用电气制动与电磁机械制动相配合的制动；不发生 中速、高速反接制动，以避免电流的冲击和损耗；高速超载 时自动返回中速，采用再生或能耗或倒拉制动等速下放重物， 控制线路设有防止重载高速提升和超速下落的保护环节。 • 4）不发生自由落体，电机绕组先通电后松闸，应先接通 高（低）档绕组后断开低（高）档绕组的交替电路环节。 • 5）设强制低速下放重物的应急按纽；具有零位保护；设 短路、过载、欠失压和起/落货互锁等保护。
• 教学目的：使学生掌握锚机、起货机控制电路
的性能、特点，理解锚机、起货机控制电路的 原理、了解其分析方法。 • 重点：锚机、起货机控制电路的性能。 • 难点：锚机，交直流起货机控制电路的原理分 析。 • 计划课时：10节左右。
甲板机械电力拖动控制原理
• • • • • • • §1-1 锚机的电力拖动与控制 §1-2 锚机控制线路 §1-3 船舶起货机的电力拖动与控制 §1-4 直流电动起货机 §1-5 交流电动起货机 §1-6 电动液压起货机（机动略） §1-7 电力拖动系统故障检测与维护
• 3. 起锚二挡 SA→起2 • SA4断→KM3断电→KM3（1）主触点断→a • →KM3（11）闭→b • →KM3（13）闭 • SA5通→KM4-2通电→KM4-2（1）主触点闭→c • b↗ →KM4-2（10）断→对KM3互锁 • →KM4-2（11）闭→KM4-1通电 →KM4-1（2）主触点闭→d • →KM4-1（10）断→对KM3互锁 • →KM4-1（18）断→e • a↘ • c→M由低速换成中速运转 • d↗ • e→KT1断电→KT1（14）延时闭→使低速直接到高速有中 速运行的力拖动的要求 • 要点：堵转1分钟、软或下坠的机械特性、30分 钟短时工作制、防水式。 • （二）对电动锚机控制线路的基本要求 • 要点：主令直接从0到高速、线路逐级加速、防 电流冲击；抛锚为再生或能耗制动、回零为电 气和机械制动，有短路、失压、过载、断相保 护。