大学船舶电气设备及系统教案
《船舶电气设备及系统》课程教案3
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船舶电气设备及系统课件第八章教学教材
教学内容
船舶电气设备概述
介绍船舶电气设备的定义、分类、功 能及在船舶运行中的重要性。
船舶电力系统的组成
详细阐述船舶电力系统的构成，包括 电源、配电装置、电力负载等部分， 以及各部分之间的相互作用。
船舶电气设备的运行与维护
分析船舶电气设备在运行过程中的常 见问题及解决方法，介绍设备维护的 程序和注意事项。
可分为低压电气设备和高压电气设备。
可分为船用电气设备和海洋工程电气 设备。
按功能分类
可分为动力设备、照明设备、通讯导 航设备、自动化设备、安全设备等。
船舶电气设备的作用和重要性
作用
实现船舶的航行、作业、通信、导航、 生活等功能，保障船舶的安全和正常运 行。
VS
重要性
电气设备是船舶的重要组成部分，其性能 和质量直接影响船舶的安全性和经济性。 随着船舶向大型化、自动化和智能化方向 发展，电气设备的作用和重要性越来越突 出。因此，对船舶电气设备的选型、安装 、调试、维护和管理等方面都有严格的要 求和标准。
电源系统
包括主电源、应急电源 和备用电源，为全船提
供电能。
配电系统
通过开关设备和保护设 备将电能分配到各用电
设备。
负载系统
包括各种电动机、照明设 备、通讯导航设备等，消 耗电能实现各种功能。
控制系统
对电气设备进行远程控 制、监测和保护，确保 电气设备的安全运行。
船舶电气设备分类
按电压等级分类
按使用场所分类
02
船舶电气系统基本原理
船舶电力系统的组成
电源
船舶电力系统的电源主要包括主 发电机组和应急发电机组，主发 电机组提供正常运行所需的电能， 应急发电机组在主电源失效时提
船舶电气设备及系统教案
课程性质与内容1、性质本课程是轮机管理专业的主要专业课。
专业课──则主要介绍与将来从事的工作有关的知识；主要──则应引起足够的重视。
2、特点理论性强、实践性强──理论要学；实验要做。
3、内容由于船舶电气设备的驱动主要由电动机完成，而电动机的工作又必须由船舶电站提供能源。
∴本课程内容包含：电机学、船舶电站以及主要船舶电气设备的控制线路和原理等。
4、重点与难点本课程的重点、难点是异步电动机的调速、起动、制动方法及运行情况分析，同步发电机并联运行及功率调节，锅炉、起货机、自动舵控制线路分析，同步发电机的自动调压装置，同步发电机并联运行，电力系统的保护。
二、课程目的和要求通过本课程的学习，获得电机学及船舶电气设备必要的基本理论和基本知识，掌握船舶电气设备基本操作技能，为学习后续课程及今后从事船舶电气设备管理工作打下理论基础和实践基础。
电工学：秦曾煌。
第一章§1-1 磁场基本物理量一、 磁感应强度和磁通（中学、普物复习概述）1．磁感应强度：由电流产生的磁场方向可用右手螺旋定法则来确定，而描述这个磁场强弱和方向是由磁感应强度B 来表示，它是一个矢量(大小和方向)。
2．均匀磁场：在磁场内各点的磁感应强度大小和方向相同，则称之。
3．磁力线：为了描述磁场的物理性质，由磁力线来表示，磁力线是空间闭合回线，磁力线的疏密表示磁场的强弱，其方向即为磁场的方向。
4．磁通φ：穿过某一截面S 的磁感应强度B 的通量（即磁力线数）若截面S 与磁感应强度B 互相垂直，则SB Φ= S IJ =电流密度对于非均匀磁度，上式中的B 可取S 面内的平均值。
可见，磁感应强度在数值上等于穿过垂直于磁场方向上的单位面积上的磁通，故又称它为磁通密度，简称磁密。
5．单位：按电磁感应公式：dt dN e Φ-=中各量的单位关系，在国际单位制（SI ）中：磁通φ——V ·S ；通常称为韦伯（Wb ）磁感应强度B ——T （特斯拉）；1T=1Wb/m 2在电磁单位制中：φ——麦克斯韦（M X ） B ——高斯（Gs ）两者之间关系：1Wb=108Mx1T=104Gs二、 磁场强度：（中、普物复习）磁场强度H 是在计算磁场时所引用的一个物理量，也是矢量，根据安培环路定律：I dl ∑=φ磁场强度H 沿任一闭合回线l 的线积分等于该回路圈内的电流代数和，当电流方向与积分回线方向符合右手螺旋关系时，电流I 取正值，相反则取负值。
《船舶电气设备及系统》课程教案1
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船舶电汽设备及系统教案之三
1. 说明同步发电机的突然短路 过程及 危害大；
2.分析同步发电机产生振荡的原因，明确其危害及避免的方法；
3. 分析同步电动机起动过程及异步起动方法； 了解应用 同步电动机的意义。
教学重点
1. 突然短路过程分析； 2.产生 振荡的原因； 3. 同步电机异步起动法 。
教学难点
突然短路过程分析。
修订日期
教学内容：
第四章 同步电机
§ 4 — 3.同步发电机的电压、转矩和功率的平衡；
1. 电压方程及相量图；
2.转矩和功率的平衡；
3.独立运行特点；
[第三节要点]：电压方程及相量图（同步电抗、三种负载相量图）
电磁转矩（与功率的关系、不对称负载的影响）
教学目的：
1.掌握 同步发电机的两个分析方法——平衡方程和相量图；
《船舶电气设备及系统》课程教案
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课程名称
《船舶电气
设备及系统》
教材版本
《船舶电气设备及系统》
史际昌，1998年
课程进度
所属教研室
教案版本
修订日期
教学内容：
第四章 同步电机
§ 4 — 2.同步电机的基本特性；
1.空载特性；
2.电枢反应；
3.外特性和调节特性。
[第二节要点]：空载特性（条件）；电枢反应；外特性（Δ u）；调节特性。
[第五节要点]：突然短路（各电抗大小及关系）； 振荡（种类，危害）。
[第六节要点]：转动原理；起动方法；励磁与输出。
教学目的：
1.清楚 同步发电机三相突然短路的物理过程； 知道 各电抗大小及关系；
2.知道 同步发电机振荡原因；懂得发生“共振”原因及如何避免的方法；
《船舶电气设备及系统》课程教案4
1.两瓦特计测量三相功率；2.兆欧表结构原理；3.船用电气设备正常工作所应适应的恶劣环境和要求
教学手段
课堂授课
作业
教案撰写人
教案审核人
教研室主任
《船舶电气设备及系统》课程教案
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课程名称
《船舶电气
设备及系统》
教材版本
《船舶电气设备及系统》
史际昌，1998年
课程进度
所属教研室
船电教研室
教学目的：
1.了解油轮的危险性及其预防，知道对油轮电气系统提出的有关要求；
2.了解安全用电基本知识，掌握预防触电的安全防护措施；
3.总复习
教学要求：
1.介绍油轮的危险性及其预防，说明对油轮电气系统提出的有关要求；
2.介绍安全用电基本知识，说明预防触电的安全防护措施；
3.简要对本课程进行复习，使学生加深本课程的总体印象。
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课程名称
《船舶电气
设备及系统》
教材版本
《船舶电气设备及系统》
史际昌，1998年
课程进度
所属教研室
船电教研室
教案版本
修订日期
教学内容：
第十五章 电工仪表
§ 15 — 3.功率的测量； 1. 单相交流和直流功率的测量； 2. 三相功率的测量；
§ 15 — 4.兆欧表； 1. 兆欧表的结构和工作原理； 2. 兆欧表的使用方法；
教学重点
1.对油轮电气系统的有关要求；2.预防触电的安全防护措施。
教学难点
教学手段
课堂授课
作业
教案撰写人
教案审核人
教研室主任
第十六章 船舶电气安全和安全用电
船舶电汽设备及系统教案之二
教学重点
1.三相异步机转动原理；2.“ 旋转磁场 图示分析法”。
教学难点
本节课的难点是：如何深入浅出地介绍 “旋转磁场的产生”。
教学手段
课堂授课
作业
教案撰写人
教案审核人
教研室主任
《船舶电气设备及系统》课程教案
第7页总44页
课程名称
《船舶电气
设备及系统》
教材版本
[第三节要点]：U、F平衡方程（电路）；磁势平衡方程；磁场转速；
[第四节要点]：机械特性（曲线，点，影响，直线段）；电磁转矩（因素，点，公式）。
教学目的：
1.弄清 定子和转子的电磁关系， 明白转子对定子影响的途径；
2.掌握异步电动机的工作原理，学会 异步电动机 电磁转矩求解计算方法；
3.掌握运用机械特性和工作特性分析电动机运行情况和工作性能的方法；
《船舶电气设备及系统》课程教案
第9页总44页
课程名称
《船舶电气
设备及系统》
教材版本
《船舶电气设备及系统》
史际昌，1998年
课程进度
所属教研室
教案版本
修订日期
教学内容：
（第三章 异步电动机）
§ 3 — 6.单相异步电动机；
1.起动； 2.机械特性； 3.起动方法。
[第六节要点]：单相磁场（脉振）；机械特性（合成）；分相起动（电流、磁通）
3. 转差率；
[第二节要点]： 转动原理（磁场、转）；旋转磁场（ 转向、大小 ）；转差率 。
教学目的：
1. 掌握 三相异步电动机的转动原理 （旋转磁场、转子转、 异步 ） ；
2. 知道 旋转磁场转向和大小及其转速之间的相互关系，明确转差率定
船舶电汽设备及系统教案之九
1.介绍船用传感器的组成，说明其工作原理和适用范围。
教学重点
1.船用传感器的工作原理和使用场所。
教学难点
传感器的工作原理。
教学手段
课堂授课
作业
教案撰写人
教案审核人
教研室主任
《船舶电气设备及系统》课程教案
第44页总44页
课程名称
《船舶电气
设备及系统》
教材版本
《船舶电气设备及系统》
史际昌，1998年
2.介绍安全用电基本知识，说明预防触电的安全防护措施；
3.简要对本课程进行复习，使学生加深本课程的总体印象。
教学重点
1.对油轮电气系统的有关要求； 2.预防触电的安全防护措施。
教学难点
教学手段
课堂授课
作业
教案撰写人
教案审核人
教研室主任
《船舶电气设备及系统》课程教案
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课程名称
《船舶电气
设备及系统》
《船舶电气设备及系统》课程教案
第41页总44页
课程名称
《船舶电气
设备及系统》
教材版本
《船舶电气设备及系统》
史际昌，1998年
课程进度
所属教研室
教案版本
修订日期
教学内容：
第十六章 船舶电气安全和安全用电
§ 16 — 2. 油轮电气系统；
1. 危险区的安全；2. 油轮电气系统；
§ 16 — 3. 安全用电；
课程进度
所属教研室
教案版本
修订日期
教学内容：
第十七章 报警系统
§ 17-3 火警报警系统及火警探测传感器
一、火警（消防）报警系统 二、火警探测器
三、货舱自动探火和可燃气体探测报警系统
船舶电汽设备及系统教案之四
教学手段
课堂授课
作业
教案撰写人
教案审核人
教研室主任
《船舶电气设备及系统》课程教案
第15页总44页
课程名称
《船舶电气
设备及系统》
教材版本
《船舶电气设备及系统》
史际昌，1998年
课程进度
所属教研室
教案版本
修订日期
第五章
第五章直流电机
§ 5 — 3.直流发电机
1.空载特性； 2.自励发电机的起压； 3.外特性； 4.转矩和功率平衡
《船舶电气设备及系统》课程教案
第14页总44页
课程名称
《船舶电气
设备及系统》
教材版本
《船舶电气设备及系统》
史际昌，1998年
课程进度
所属教研室
教案版本
修订日期
教学内容：
第五章 直流电机
§ 5 — 1.直流电机的构造及励磁方法； 1.构造； 2.主要铭牌数据； 3.励磁方式；
§ 5 — 2.直流电机的基本工作原理
教学手段
课堂授课
作业
教案撰写人
教案审核人
教研室主任
《船舶电气设备及系统》课程教案
第16页总44页
课程名称
《船舶电气
设备及系统》
教材版本
《船舶电气设备及系统》
史际昌，1998年
课程进度
所属教研室
教案版本
修订日期
教学内容：
第六章 控制用电机
§ 6 — 1.伺服电动机
1. 交流伺服电动机；2. 直流伺服电动机；（3. 特点比较）
§ 6 — 2.测速发电机
1. 交流测速发电机；2. 直流测速发电机
[第一节要点]： 要求；原理；交流（“自转”及克服）；特点。
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大学船舶电气设备及系统教案
一、教学目的
本教学旨在使学生了解船舶电气设备及系统的概况，掌握其基本原理、特点和操作技术，为深入学习相关专业知识打下基础。
二、教学内容
1、船舶电气设备的种类和功能
2、电气系统的组成和结构
3、电气设备的基本原理和特点
4、电气设备的维护和保养
5、船舶电气系统的操作技术
三、教学方法
1、理论结合实际
通过介绍实际案例和船舶电气设备在航海中的应用，使学生了解理论知识与实际应用的关系，提高学生的实际应用能力。
2、讲述案例分析
通过分析具体案例，使学生掌握船舶电气设备的故障检修方法，并能够根据问题具体情况制定相应的维修计划。
3、多媒体展示
使用多媒体展示技术，将电气设备的工作原理、构造和操作技术直观地演示给学生，使学生更加深刻理解。
四、教学重点
1、船舶电气设备的种类和功能
2、电气设备的基本原理和特点
3、船舶电气系统的操作技术
五、教学难点
1、电气设备的维修和保养
2、电气系统的组成和结构
3、应用实际场景进行案例分析
六、教学评估
1、平时成绩（课堂表现、作业完成情况等）占30%
2、期末考试成绩占70%
七、教学资源
1、学生教材：《船舶电气设备及系统》
2、教师讲义：《船舶电气设备及系统教学讲义》
3、多媒体课件：船舶电气设备及系统操作技术演示
4、实验设备：船舶电气设备维修和保养设备
八、教学实施
本课程为选修课程，一学期共16周，每周上课2小时，课程教学主要以理论讲解为主，实验和案例分析为辅助。
授课形式以多媒体讲解、讨论和案例分析为主，结合实际案
例进行分析和讨论。
同时，对于船舶电气设备进行实际操作，以提升学生的实际操作
能力。