船舶电气设备CH
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船舶电气设备概述介绍课件
03 船舶照明系统的特点： 具有防水、防潮、防爆 等性能，满足船舶的特 殊工作环境要求
04 船舶照明系统的发展趋 势：节能、环保、智能 化，提高船舶照明系统 的性能和可靠性
船舶通信与导航系统
船舶通信系统：用 于船舶之间的通信， 包括无线电、卫星 通信等
船舶导航系统：用 于船舶定位、导航 和避碰，包括GPS、 雷达、电子海图等
01
船舶电气设备采 用智能控制技术， 实现节能运行。
03
02
04
船舶电气设备采 用环保材料，减 少对环境的污染。
船舶电气设备采 用新能源技术， 如太阳能、风能 等，降低对化石 能源的依赖。
提高船舶安全性能的技术发展
船舶导航系统： 采用先进的导 航技术，提高 船舶航行的安 全性和准确性
船舶通信系统： 采用先进的通 信技术，提高 船舶之间的通 信效率和安全
船舶数据传输系统： 用于船舶数据的传 输和处理，包括数 据总线、数据记录 仪等
船舶监控与报警系 统：用于船舶设备 的监控和报警，包 括传感器、报警器 等
船舶信息管理系统： 用于船舶信息的管 理和控制，包括船 舶管理系统、船舶 自动化系统等
智能化与自动化的发展趋势
01
船舶电气设备向智 能化方向发展，实 现远程监控和自动
船舶电力系统是船舶 电气设备的重要组成 部分，负责为船舶提
供电力供应。
备用电源通常由蓄电池 组、应急发电机组等提 供，负责在主电源故障 时为船舶提供紧急电力
供应。
船舶电力系统包括主 电源、备用电源、配 电系统、电力管理系
统等。
主电源通常由柴油发电 机组、燃气轮机发电机 组等提供，负责为船舶 提供主要的电力供应。
考核方式：笔试、实际操作、口试等
船舶电气设备与系统课件资料
船舶电气设备与系统 课件资料
目录
• 船舶电气概述 • 船舶电力系统 • 船舶电机与电力电子设备 • 船舶照明系统 • 船舶导航与通信系统 • 船舶电气设备的安装与维护
01
船舶电气概述
船舶电气系统组成
船舶电力系统
负责产生、分配和调节电能，为船舶各部分 提供电力。
船舶照明系统
提供船上照明，包括舱室、甲板、桅杆等部 位的照明设施。
船舶推进系统
为船舶提供动力，包括电动机、柴油发电机 等。
船舶通信系统
保障船上人员与外界的通信联系，包括无线 电通信、卫星通信等。
船舶电气发展趋势
高效化
采用更高效的电气设备和系统 ，提高能源利用效率。
自动化
实现船舶电气系统的自动化控 制，提高船舶运行效率和安全 性。
智能化
应用人工智能、物联网等技术 ，实现船舶电气系统的智能化 管理。
船舶通信系统
要点一
总结词
船舶通信系统是实现船舶与外界有效沟通的重要工具，它 保障了船舶在海上航行时的安全和高效运营。
要点二
详细描述
船舶通信系统包括无线电通信设备和卫星通信设备。无线电 通信设备用于船舶之间的语音和数据传输，如甚高频 （VHF）、中频（MF）、长波（LF）等频段的无线电通信设 备。卫星通信设备则通过卫星进行语音、数据和图像传输， 常用的卫星通信设备包括国际海事卫星（Inmarsat）和铱星 （Iridium）等。这些通信设备保障了船舶在航行过程中能够 及时与外界进行信息交流，如遇险报警、航行指示、天气预 报等，从而提高了航行的安全性。
短路保护
短路保护装置在船舶电网或负载发生 短路时迅速切断电源，防止短路电流 对电网和设备造成损坏。
欠压保护
欠压保护装置在船舶电网电压过低时 切断电源，以防止设备受损和能源浪 费。
目录
• 船舶电气概述 • 船舶电力系统 • 船舶电机与电力电子设备 • 船舶照明系统 • 船舶导航与通信系统 • 船舶电气设备的安装与维护
01
船舶电气概述
船舶电气系统组成
船舶电力系统
负责产生、分配和调节电能，为船舶各部分 提供电力。
船舶照明系统
提供船上照明，包括舱室、甲板、桅杆等部 位的照明设施。
船舶推进系统
为船舶提供动力，包括电动机、柴油发电机 等。
船舶通信系统
保障船上人员与外界的通信联系，包括无线 电通信、卫星通信等。
船舶电气发展趋势
高效化
采用更高效的电气设备和系统 ，提高能源利用效率。
自动化
实现船舶电气系统的自动化控 制，提高船舶运行效率和安全 性。
智能化
应用人工智能、物联网等技术 ，实现船舶电气系统的智能化 管理。
船舶通信系统
要点一
总结词
船舶通信系统是实现船舶与外界有效沟通的重要工具，它 保障了船舶在海上航行时的安全和高效运营。
要点二
详细描述
船舶通信系统包括无线电通信设备和卫星通信设备。无线电 通信设备用于船舶之间的语音和数据传输，如甚高频 （VHF）、中频（MF）、长波（LF）等频段的无线电通信设 备。卫星通信设备则通过卫星进行语音、数据和图像传输， 常用的卫星通信设备包括国际海事卫星（Inmarsat）和铱星 （Iridium）等。这些通信设备保障了船舶在航行过程中能够 及时与外界进行信息交流，如遇险报警、航行指示、天气预 报等，从而提高了航行的安全性。
短路保护
短路保护装置在船舶电网或负载发生 短路时迅速切断电源，防止短路电流 对电网和设备造成损坏。
欠压保护
欠压保护装置在船舶电网电压过低时 切断电源，以防止设备受损和能源浪 费。
船舶电气设备与系统课件资料
企业应按照设备和系统的运行规律，制定定期检查和保养计划，确保设备和系统始终处于 良好状态。同时，应建立设备和系统的维修档案，记录维修过程和更换部件情况，为后续 管理和维护提供数据支持。
新技术在船舶电气设备与系
06
统中的应用
电力电子技术在船舶电气设备中的应用
变频调速技术
通过电力电子技术实现电 机调速，提高设备运行效 率。
船舶电气设备与系统 课件资料
汇报人：
日期:
目录
• 船舶电气设备与系统概述 • 船舶电力系统 • 船舶电气设备 • 船舶通信与导航系统 • 船舶电气设备与系统维护与管理 • 新技术在船舶电气设备与系统中
的应用
01
船舶电气设备与系统概述
船舶电气设备与系统的定义和重要性
定义
船舶电气设备与系统是指安装在船舶上，用于实现船舶 正常运行、导航、通信、照明等各种功能的电气设备和 系统的总称。
谐波抑制技术
通过电力电子技术抑制谐 波产生，提高船舶电网的 电能质量。
电力电子变换器
用于实现电能的变换和控 制，以满足船舶设备对电 能的各种需求。
网络化、智能化技术在船舶电气系统中的应用
综合船桥系统
01
运用网络技术集成导航、通信、自动化等功能，实现船舶智能
化管理。
船舶远程监控与故障诊断
02
借助网络技术，实现远程实时监控船舶设备运行状态，快速诊
船舶电气设备与系统的基本组成和分类
基本组成
船舶电气设备与系统主要由电源、配电系统、用电设备 和自动化控制系统等组成。其中，电源包括主发电机、 应急发电机等；配电系统包括高压配电板、低压配电板 等；用电设备包括推进装置、辅机、照明设备、通信设 备等；自动化控制系统则包括各种自动化仪表、控制装 置等。
新技术在船舶电气设备与系
06
统中的应用
电力电子技术在船舶电气设备中的应用
变频调速技术
通过电力电子技术实现电 机调速，提高设备运行效 率。
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汇报人：
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目录
• 船舶电气设备与系统概述 • 船舶电力系统 • 船舶电气设备 • 船舶通信与导航系统 • 船舶电气设备与系统维护与管理 • 新技术在船舶电气设备与系统中
的应用
01
船舶电气设备与系统概述
船舶电气设备与系统的定义和重要性
定义
船舶电气设备与系统是指安装在船舶上，用于实现船舶 正常运行、导航、通信、照明等各种功能的电气设备和 系统的总称。
谐波抑制技术
通过电力电子技术抑制谐 波产生，提高船舶电网的 电能质量。
电力电子变换器
用于实现电能的变换和控 制，以满足船舶设备对电 能的各种需求。
网络化、智能化技术在船舶电气系统中的应用
综合船桥系统
01
运用网络技术集成导航、通信、自动化等功能，实现船舶智能
化管理。
船舶远程监控与故障诊断
02
借助网络技术，实现远程实时监控船舶设备运行状态，快速诊
船舶电气设备与系统的基本组成和分类
基本组成
船舶电气设备与系统主要由电源、配电系统、用电设备 和自动化控制系统等组成。其中，电源包括主发电机、 应急发电机等；配电系统包括高压配电板、低压配电板 等；用电设备包括推进装置、辅机、照明设备、通信设 备等；自动化控制系统则包括各种自动化仪表、控制装 置等。
船舶电气设备ch9概要课件
常见的船级社规范包括中国船级 社（CCS）、美国船级社（ABS ）、英国劳氏船级社（LR）等
。
行业标准与技术规范
行业标准与技术规范是由相关行业协会、标准化组织或企业制定的，旨在统一和规范船舶电气设备的 制造、使用和维护。
这些标准和技术规范涉及船舶电气设备的各个方面，包括设备性能、安全性能、电磁兼容性等方面的要 求。
智能船舶的集成系统
智能船舶需要建立一个集成系统，将船舶的各个子系统进行有机整合，实现信息 共享和协同工作。船舶电气设备作为智能船舶的重要组成部分，需要与其他系统 进行有效的集成，为船舶的安全和高效运行提供保证。
船舶电气设备的环保要求
环保标准的遵守
随着全球对环境保护的重视，船舶电气设备 需要严格遵守相关环保标准。例如，欧盟的 “Marine Equipment Directive”（ MECD）和国际海事组织的“International Maritime Organization”（IMO）等组织 制定了相关规定，要求船舶电气设备在设计 和制造过程中充分考虑环保因素。
这些规范包括船舶电气装置的基本要求、船舶电气设备的安全要求、船舶 电气设备的实验和维护要求等。
船级社规范
船级社是从事船舶入级检验和鉴 定的民间组织，其制定的规范主 要针对船舶电气设备的检验、认
证和评估。
船级社规范包括船舶电气设备的 型式实验、工厂检验、船上检验 等方面的要求，以确保船舶电气
设备的质量和可靠性。
船舶电气设备是船舶的重要组成部分，对于保证船舶安全、 提高船舶性能、改良船员生活条件等方面具有重要意义。
船舶电气设备的分类
根据功能和应用领域，船舶电 气设备可以分为船舶电站设备 、船舶电力推动设备、船舶导
航与通讯设备等。
船舶管理电气ch-STCW(1)
船舶管理电气ch-STCW(1)船舶管理电气ch-STCW是指船舶管理部门所需要的具有电气知识背景的人员应达到的国际标准。
船舶管理电气ch-STCW对电气相关的知识进行了明确的规定，其培训内容包括船上的电气设备、操作维护标准以及安全规范等多个方面。
一、船舶电气设备方面1. 船舶电器设备种类：对船舶常用的电力设备和控制系统提供全面的介绍、理解和分析。
2. 船舶电器设备类型：船舶电气设备包括主机、辅机、发电机、开关设备和控制器。
了解概念和特点意义重大。
3. 船上配电系统：船舶电气系统包括主电站、辅电站和配电盘。
学习相关知识使人能够进行简单的故障排查和维护保养工作。
二、操作维护标准方面1. 船舶电气系统的操作：掌握船舶电气系统的启动、停止和手动自动控制规范。
2. 船舶电气设备的检验：通过检查电气设备的运行状态和相关参数来识别故障原因，做好维修和保养工作。
3. 船舶电源的管理：了解船舶电气系统的配电和电源的管理，以确保船只电力供应的平稳和可靠。
三、安全规范方面1. 船舶安全标准的理论与实践：具备处理一般安全问题的能力，了解国际安全标准并能根据实际情况指导操作者。
2. 货物安全操作规程：船舶货物包括化学品、液体、固体等不同种类，严格按照操作规程确保运输安全。
3. 灭火安全系统的应用：火灾是船上发生的高风险事故，必须掌握灭火设备的类型和使用方法，以及遵从消防安全标准。
总的来说，船舶管理电气ch-STCW是对船舶管理部门中拥有电气知识背景的人员所要求具备的能力。
船舶电气设备、操作维护标准、安全规范是船舶管理电气ch-STCW的三个基本方面，它们紧密关联，在培训中一定要注重实践运用，以方便在实际工作中获得更好的效果。
船舶电气设备管理和安全用电
状态。
03
建立应急预案
制定船舶电气事故应急预案，确 保在事故发生时能够迅速、有效
地应对。
02
提高操作技能
加强船员电气设备的培训，提高 船员的操作技能和安全意识。
04
环境适应
根据航行环境和气候条件，提前 做好电气设备的安全防护措施， 以应对恶劣天气和海况的影响。
06
未来船舶电气设备的发 展趋势与安全管理挑战
1 2
检查设备运行情况
在操作完成后，应检查电气设备是否正常运行， 有无异常情况。
清理工作现场
确保工作现场整洁，避免杂物影响设备正常运行。
3
记录操作过程
对操作过程进行记录，以便后续维护和检查。
05
船舶电气事故案例分析
船舶电气事故案例介绍
案例一
某船舶在航行过程中突然发生电气短路，导致船舶失 去动力，船上人员紧急撤离。
观察法
通过观察电气设备的外形、颜 色、气味等变化，初步判断故
障原因。
听诊法
通过听电气设备运行时的声音 ，判断是否存在异常声音，如 异响、杂音等。
触摸法
通过触摸电气设备的外壳、散 热片等部位，感受温度、振动 等参数，判断设备是否正常运 行。
测试法
使用专业的测试仪器对电气设 备进行测试，获取电压、电流 、电阻等参数，判断设备性能
01
建立电气安全管理 制度
船舶应建立完善的电气安全管理 制度，明确设备操作规程和维护 保养要求。
02
定期检查和维护电 气设备
船舶应对电气设备进行定期检查 和维护，确保设备处于良好的工 作状态。
03
开展电气安全培训 和演练
船舶应对船员进行电气安全培训 和演练，提高船员的电气安全意 识和应急处理能力。
03
建立应急预案
制定船舶电气事故应急预案，确 保在事故发生时能够迅速、有效
地应对。
02
提高操作技能
加强船员电气设备的培训，提高 船员的操作技能和安全意识。
04
环境适应
根据航行环境和气候条件，提前 做好电气设备的安全防护措施， 以应对恶劣天气和海况的影响。
06
未来船舶电气设备的发 展趋势与安全管理挑战
1 2
检查设备运行情况
在操作完成后，应检查电气设备是否正常运行， 有无异常情况。
清理工作现场
确保工作现场整洁，避免杂物影响设备正常运行。
3
记录操作过程
对操作过程进行记录，以便后续维护和检查。
05
船舶电气事故案例分析
船舶电气事故案例介绍
案例一
某船舶在航行过程中突然发生电气短路，导致船舶失 去动力，船上人员紧急撤离。
观察法
通过观察电气设备的外形、颜 色、气味等变化，初步判断故
障原因。
听诊法
通过听电气设备运行时的声音 ，判断是否存在异常声音，如 异响、杂音等。
触摸法
通过触摸电气设备的外壳、散 热片等部位，感受温度、振动 等参数，判断设备是否正常运 行。
测试法
使用专业的测试仪器对电气设 备进行测试，获取电压、电流 、电阻等参数，判断设备性能
01
建立电气安全管理 制度
船舶应建立完善的电气安全管理 制度，明确设备操作规程和维护 保养要求。
02
定期检查和维护电 气设备
船舶应对电气设备进行定期检查 和维护，确保设备处于良好的工 作状态。
03
开展电气安全培训 和演练
船舶应对船员进行电气安全培训 和演练，提高船员的电气安全意 识和应急处理能力。
《船舶电气设备》课件
04
船舶电气设备的安装与调试
安装前的准备工作
技术准备
熟悉船舶电气设备的原理、性能和安装要求 ，了解相关标准和规范。
场地准备
确保安装场地清洁、干燥、无尘，具备足够 的空间和安全通道。
物资准备
根据安装计划，准备所需的电气设备、电缆 、管路、附件等材料。
人员准备
组建具备相关资质和经验的安装团队，并进 行技术交底和安全培训。
节能减排技术
环保材料
使用环保材料制造船舶电气设备，如可回收材料和 无毒材料等，降低对环境的污染。
采用节能减排技术，降低船舶电气设备的能 源消耗和排放，如采用高效电机和节能灯具 等。
资源循环利用
实现船舶电气设备的资源循环利用，如废旧 电器的回收和再利用，减少资源浪费。
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THANKS
提高船舶电气设备可靠性与安全性的措施
加强设备维护与保养
定期对船舶电气设备进行检查、清洁、润滑等 维护工作，确保设备正常运行。
完善安全管理制度
建立完善的安全管理制度，规范操作流程，提 高员工安全意识。
强化设备质量监管
对设备进行严格的质量检查和测试，确保设备的质量和性能符合要求。
绿色船舶电气设备的探索与实践
《船舶电气设备》PPT课件
目录
• 船舶电气设备概述 • 船舶电气设备的组成与特点 • 船舶电气设备的维护与保养 • 船舶电气设备的安装与调试 • 船舶电气设备的操作与使用 • 船舶电气设备的未来发展与展望
01
船舶电气设备概述
船舶电气设备的定义与分类
总结词
船舶电气设备是指在船舶上用于实现电能转换、传输、分配和应用的设备，包括发电机、电动机、变压器、配电 板等。
详细描述
船舶电气设备与系统课件
船舶内部通信系统用于船员之间的沟 通，包括对讲机、广播、电话等设备。
船舶导航与通信系统的应用与维护
应用
船舶导航与通信系统的应用广泛，包括 海上运输、渔业、海洋科学考察等领域 。在航行过程中，船员需要熟练掌握各 种设备的操作和维护方法，确保系统的 正常运行。
VS
维护
为了确保船舶导航与通信系统的长期稳定 运行，需要定期进行维护和保养。这包括 对设备的清洁、检查、更换磨损部件等措 施，以及定期进行软件更新和升级。同时 ，船员也需要接受相关培训，提高其维护 和管理能力。
船舶通信系统
船舶通信系统概述
船舶通信系统是确保船舶与外界有效沟 通的重要设备，包括无线电通信、卫星
通信等子系统。
卫星通信
卫星通信利用地球同步卫星作为中继 站，实现全球范围内的通信，包括电
话、传真、数据传输等。
无线电通信
无线电通信是船舶最基本的通信方式， 通过无线电波传输语音、数据和图像 信息。
船舶内部通信
船舶照明系统的设计与安装
船舶照明系统的设计
在船舶照明系统的设计中，需要考虑照明需求、照明效果、 节能环保等方面的因素。同时，还需要根据船只的结构、空 间布局等因素，进行合理的设计，确保照明系统能够满足实 际需求。
船舶照明系统的安装
在安装船舶照明系统时，需要考虑安全、稳定、可靠等方面 的因素。同时，还需要根据设计的方案，进行准确的安装， 确保照明系统能够正常运行，并达到预期的照明效果。
05 船舶自动化系统
船舶自动化系统的组成与功能
总结词：船舶自动化系统的组成与功能
船舶自动化系统主要由船舶自动控制系统、船舶自动监测系统、船舶自动导航系统 等组成，实现对船舶航行、推进、辅助机械等的自动化控制和监测。
船舶导航与通信系统的应用与维护
应用
船舶导航与通信系统的应用广泛，包括 海上运输、渔业、海洋科学考察等领域 。在航行过程中，船员需要熟练掌握各 种设备的操作和维护方法，确保系统的 正常运行。
VS
维护
为了确保船舶导航与通信系统的长期稳定 运行，需要定期进行维护和保养。这包括 对设备的清洁、检查、更换磨损部件等措 施，以及定期进行软件更新和升级。同时 ，船员也需要接受相关培训，提高其维护 和管理能力。
船舶通信系统
船舶通信系统概述
船舶通信系统是确保船舶与外界有效沟 通的重要设备，包括无线电通信、卫星
通信等子系统。
卫星通信
卫星通信利用地球同步卫星作为中继 站，实现全球范围内的通信，包括电
话、传真、数据传输等。
无线电通信
无线电通信是船舶最基本的通信方式， 通过无线电波传输语音、数据和图像 信息。
船舶内部通信
船舶照明系统的设计与安装
船舶照明系统的设计
在船舶照明系统的设计中，需要考虑照明需求、照明效果、 节能环保等方面的因素。同时，还需要根据船只的结构、空 间布局等因素，进行合理的设计，确保照明系统能够满足实 际需求。
船舶照明系统的安装
在安装船舶照明系统时，需要考虑安全、稳定、可靠等方面 的因素。同时，还需要根据设计的方案，进行准确的安装， 确保照明系统能够正常运行，并达到预期的照明效果。
05 船舶自动化系统
船舶自动化系统的组成与功能
总结词：船舶自动化系统的组成与功能
船舶自动化系统主要由船舶自动控制系统、船舶自动监测系统、船舶自动导航系统 等组成，实现对船舶航行、推进、辅助机械等的自动化控制和监测。
船舶电气设备CH(1)
船舶电气设备CH(1)随着航运业的快速发展，船舶电气设备已经成为了船舶的重要组成部分。
其中，船舶电气设备CH是一种用于为船舶提供电力供应的设备。
下面将从以下几个方面来探讨船舶电气设备CH。
1. 船舶电气设备CH的原理船舶电气设备CH是一种高压开关装置，主要由开关机构、传动机构、触头系统和操作机构等部分组成。
其原理是通过打开或关闭电路来控制电气系统的正常运行。
2. 船舶电气设备CH的结构船舶电气设备CH的结构非常复杂，包含了众多组成部件。
其中，最主要的组成部分是开关机构和触头系统。
开关机构通常分为机械式和电气式两种，而触头系统则包括静触头和动触头两种不同类型。
3. 船舶电气设备CH的使用范围船舶电气设备CH通常用于船舶的发电机房或者弱电室，可以为整个船舶提供电力供应。
同时，电气设备CH还可以用于控制船舶的各项设备和系统，例如船舶的离岸接口、卸货系统和自动化机器人等等。
4. 船舶电气设备CH的维护和保养船舶电气设备CH属于高压设备，因此在维护和保养时必须要十分小心。
在维护和保养时，必须要遵守相关的安全规定和操作程序，采取正确的安全措施。
通常来说，对船舶电气设备CH进行保养和维护需要定期进行检测和测试，以确保其正常的工作状态。
5. 船舶电气设备CH的发展趋势随着技术的不断发展，船舶电气设备CH也在不断的进行升级和改进。
未来，航运业将进一步推进数字化和智能化，船舶电气设备CH也将更加智能化，具有更高的效率和更低的运行成本。
总结而言，船舶电气设备CH不仅是航运业不可缺少的组成部分，也是影响到船舶的安全和航行效率的重要因素之一。
我们需要不断地加强对船舶电气设备CH的研究和改进，以满足不断发展的船舶运营和安全需求。
船舶电气设备手册课件
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船舶电机的基本原理
船舶电机是将电能转换为机械能，驱动船舶航行的装置。其工作原理基于电磁感应定律和磁场对电流的作用力。
船舶电机的特性
船舶电机具有高效、可靠、安全等特点，能够适应船舶航行的特殊环境。同时，船舶电机也具有较大的体积和重 量，需要特殊的维护和检修。
船舶常用电机及其控制
船舶常用电机
船舶常用的电机包括直流电机、交流电 机、伺服电机等。这些电机在船舶上广 泛应用于驱动、控制和监测等环节。
详细描述
船舶监控系统是船舶自动化系统的重要组成部分，它通过实时监控船舶的各种设备和系统的运行状态 ，及时发现并处理各种故障和异常情况，保障了船舶的安全运行。该系统的应用，提高了船舶的可靠 性和安全性。
船舶自动化系统的维护与管理
总结词
船舶自动化系统的维护与管理
详细描述
船舶自动化系统的维护与管理对于保障系统的稳定运行至关重要。为了确保系统的正常运行，需要定期对各个子 系统进行检查和维护，及时处理故障和进行必要的维修。同时，还需要对系统进行定期的升级和维护，以适应新 的技术和设备的发展。
04
船舶照明系统
船舶照明系统的分类与特点
分类
船舶照明系统主要分为舱室照明、甲板照明 、桅杆照明等。
特点
船舶照明系统需具备防水、防震、防腐蚀等 特点，以确保在海洋环境中稳定运行。
船舶照明系统的设计与布置
要点一
设计
要点二
布置
船舶照明系统的设计需考虑照度、色温、光束角等参数， 以满足不同区域和功能的照明需求。
船舶电力系统的管理与维护
船舶电力系统的管理
船舶电力系统的管理包括对发电机组 、配电板、电缆等设备的日常维护和 定期检修，以及对负载的控制和调节 。
船舶电气设备管理课件
船舶电气设备管理
03
的主要内容
船舶电气设备的维护保养
日常检查
01
每日对船舶电气设备进行检查，确保设备运行正常，及时发现
并处理潜伏问题。
定期维护
02
按照设备制造商的推举，定期对船舶电气设备进行维护，包括
清洁、润滑、更换磨损部件等。
预防性维护
03
根据设备运行状况和历史维护记录，制定预防性维护计划，以
废弃物处理
建立完善的废弃物处理系统，确保船舶电气设备产生的废弃物得到妥 善处理。
新材料新工艺的应用
高性能绝缘材料
采用新型的绝缘材料，提高电气设备的安全性和稳定性。
新型导体材料
使用新型的导体材料，提高电气设备的导电性能和载流能力。
先进的制造工艺
引进先进的制造工艺和技术，提高电气设备的制造质量和效率。
定期检查和维护
建立应急预案
对电气设备进行定期检查和维护，及时发 现和处理故障和隐患。
制定应急预案并定期进行演练，确保在紧 急情况下能够迅速采取有效措施。
船舶电气设备管理
06
的未来发展趋势
智能化管理技术的应用
智能化监控系统
通过物联网技术，实时监测船舶电气设备的运行状态，实现远程 监控和预警。
智能化故障诊断
船舶电气设备的特点
高可靠性
船舶电气设备必须具备高 可靠性，能够在恶劣的环 境下稳定运行。
耐腐蚀性
船舶电气设备必须具备耐 腐蚀性，能够抵抗海洋环 境的影响。
紧凑性
船舶电气设备必须具备紧 凑性，能够适应船舶有限 的空间。
船舶电气设备管理
02
的重要性
保证船舶安全航行
船舶电气设备故障对船舶航行安全的影响
船舶电气设备ch9
5，设置从零档至上升（或下降）高速档的自动延时 起动控制，以防止快速操作引起电动机过大的冲 击电流以及起货机过大的机械冲击。（不允许带 载高速直接起动）
PPT文档演模板
船舶电气设备ch9
9.2.4 对电动起货机控制电路的要求
6，从高速档回零档停车时设置有三级自动制动控制： 电气制动（再生制动）、电气与机械联合制动以及 机械制动。
PPT文档演模板
R4
船舶电气设备ch9
(3）自动延时起动控制 (逐级起动)
图9-6
起货机从零档至上升（或下降）高速档时， 其起动过程与主令手柄操作速度无关，只 取决于时间继电器KT3的延时时间。
PPT文档演模板
船舶电气设备ch9
(4) “逆转矩”控制
图9-6
– 防止电动机高速运行时进入反接制动状态
7，对于恒功率调速的电动机，中、高速档设置有重载 不上高速的控制环节：当额定负载（重载）时，既 使主令手柄扳至上升高速档，电动机也只能运行于 中速档；若电动机运行于高速档时出现重载，则应 自动回到中速档。
PPT文档演模板
船舶电气设备ch9
9.2.4 对电动起货机控制电路的要求
8，设置“逆转矩”控制环节，即首先实现从高速挡到 零档的自动制动停车，然后再实现从零档到反向高 速档三级延时起动的自动过程。
(2) 调速要求
起货机、锚机和绞缆机
✓调速范围： 1∶8 —1∶10 ---提高效率
✓静态性能、动态性能方面的指标都没有特 殊的要求。
在船用交流调速系统中，起货机、锚机大多采用
变极调速系统。
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船舶电气设备ch9
(3)工作的可靠性要求
– 甲板机械及其机电设备的高可靠性，这是 由船舶的特殊性所决定的。
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船舶电气设备ch9
9.2.4 对电动起货机控制电路的要求
6，从高速档回零档停车时设置有三级自动制动控制： 电气制动（再生制动）、电气与机械联合制动以及 机械制动。
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R4
船舶电气设备ch9
(3）自动延时起动控制 (逐级起动)
图9-6
起货机从零档至上升（或下降）高速档时， 其起动过程与主令手柄操作速度无关，只 取决于时间继电器KT3的延时时间。
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船舶电气设备ch9
(4) “逆转矩”控制
图9-6
– 防止电动机高速运行时进入反接制动状态
7，对于恒功率调速的电动机，中、高速档设置有重载 不上高速的控制环节：当额定负载（重载）时，既 使主令手柄扳至上升高速档，电动机也只能运行于 中速档；若电动机运行于高速档时出现重载，则应 自动回到中速档。
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船舶电气设备ch9
9.2.4 对电动起货机控制电路的要求
8，设置“逆转矩”控制环节，即首先实现从高速挡到 零档的自动制动停车，然后再实现从零档到反向高 速档三级延时起动的自动过程。
(2) 调速要求
起货机、锚机和绞缆机
✓调速范围： 1∶8 —1∶10 ---提高效率
✓静态性能、动态性能方面的指标都没有特 殊的要求。
在船用交流调速系统中，起货机、锚机大多采用
变极调速系统。
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船舶电气设备ch9
(3)工作的可靠性要求
– 甲板机械及其机电设备的高可靠性，这是 由船舶的特殊性所决定的。
船舶电气设备ch9概要课件
VS
船舶电力系统的特点
船舶电力系统具有高可靠性、高稳定性、 高安全性和高效率等特点。由于船舶在海 上航行，环境条件较为恶劣，因此船舶电 力系统必须能够适应各种恶劣环境，保证 船舶的安全和正常运行。
船舶电源及其特性
船舶电源的种类
船舶电源主要有柴油发电机组、燃气轮机发电机组和核能发电机组等。不同类型的电源具有不同的特性和适用范 围。
设备。
应用场景
02
船舶电机与电力电子设备广泛应用于船舶推进系统、电力系统
、自动控制系统等领域。
发展趋势
03
随着技术的不断发展，船舶电机与电力电子设备将朝着更加高
效、智能、可靠的方向发展。
04 船舶照明系统
CHAPTER
船舶照明系统的分类与特点
分类
船舶照明系统主要分为舱室照明、甲 板照明、桅杆照明和应急照明等类型 。
船舶电气设备ch9概要课件
目录
CONTENTS
• 船舶电气设备概述 • 船舶电力系统 • 船舶电机与电力电子设备 • 船舶照明系统 • 船舶电气设备的维护与管理
01 船舶电气设备概述
CHAPTER
定义
• 船舶电气设备主要是指在船舶上用于电能传输、分配、控制和 保护的设备，以及为船舶照明、导航、通信等设备提供电能的 设备。
船舶电网的保护
为了保障船舶电网的正常运行和用电设备的安全，需要对船舶电网进行保护。常见的船舶电网保护措 施包括过载保护、短路保护、欠压保护和欠频保护等。这些保护措施能够及时发现和排除电网故障， 保证船舶的安全和正常运行。
03 船舶电机与电力电子设备
CHAPTER
船舶电机的工作原理与特性
01
船舶电机
用于实现船舶电能质量调节和优化的 关键设备。
船舶电气设备及系统
船舶电气设备及系统1. 引言船舶电气设备及系统是指船舶上用于电力供应、电气传输、电气控制以及其他电气设备的一系列装备和系统。
船舶电气设备及系统的设计和安装对船舶的安全运行和船员的生命安全起着至关重要的作用。
本文将介绍船舶电气设备及系统的基本概念、分类以及常见的安装与维护。
2. 船舶电气设备的分类根据船舶电气设备的不同功能和用途，可以将其分为以下几类：2.1 发电设备发电设备是船舶上用于产生电能的设备，常见的发电设备有柴油发电机、液化气发电机和蓄电池组等。
船舶上的发电设备主要用于供应船舶的动力系统、船舶的照明系统以及其他电气设备的电力需求。
2.2 电力传输设备电力传输设备主要用于将发电设备产生的电能传输到船舶上各个部位的电气设备。
常见的电力传输设备包括电缆、母线和电气连接器等。
电力传输设备的选用应考虑电气设备的功率需求、电压等级以及船舶结构等因素。
2.3 电气控制设备电气控制设备用于对船舶电气系统进行监控和控制。
常见的电气控制设备有开关柜、控制继电器和电动操作机构等。
电气控制设备的功能包括对电气设备的开关、保护、调整和监测等。
2.4 其他电气设备除了发电设备、电力传输设备和电气控制设备之外，船舶上还有许多其他的电气设备，如船舶照明设备、通信设备和导航设备等。
这些设备在船舶的日常运行中起到了重要的作用。
3. 船舶电气系统的设计与安装船舶电气系统的设计与安装应根据船舶的特点和需要进行合理的规划。
以下是船舶电气系统设计与安装的一般步骤：3.1 确定电气负载首先，需要对船舶上的电气设备进行全面的调查和分析，确定各个设备的功率和电压等参数。
根据电气设备的功率需求来确定发电设备的容量和数量。
3.2 设计电气布线根据船舶的结构和布局，设计合理的电缆和母线布线方案。
按照电气设备的功率、电压等级和船舶结构等因素，选择适当的电缆规格和截面积，确保电气设备的正常供电。
3.3 安装船舶电气设备根据电气系统设计方案，对各个电气设备进行安装。
船舶管理电气ch--SOLAS(1)
船舶管理电气ch--SOLAS(1)SOLAS(国际海上人命安全公约)作为重要的航海安全规范，对于船舶的设计和管理都有严格要求。
其要求船舶设备必须符合国际电气标准，电气管理制度也必须得到有效实施，其中，船舶管理电气作为其中的一个重要部分，其管理标准也非常严格。
一、船舶管理电气定义船舶管理电气主要是指船舶所有电学和电子设备的全面管理，在实际应用中，涵盖了船舶电力系统、通信和导航设备、火灾报警和监测设备、自动化控制系统等方面。
其主要职责是确保船舶设备的安全性和稳定性，保持其正常运转并保证船舶的通讯、导航和控制能力等。
二、船舶管理电气标准1.国际电气规范船舶管理电气标准主要采用国际电气规范，对电器设备的设计、制造、安装和使用等方面提出了一系列的规范要求，确保其符合世界范围的标准，包括IEC(International Electrotechnical Commission)、IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)等，这些国际规范涵盖了所有与船舶电气相关的方面。
2. SOLAS标准SOLAS规范从海上安全的角度出发，要求电气设备必须符合国际标准规范，并对船舶电气设备进行了详细的管理要求，包括电源供应、电缆保护、设备维护等事项，以及电气安全措施，如使用防水接头、跨越灯、良好的接地等，确保在遇到紧急情况时能够保障船舶的安全性。
3. IMO标准IMO(international maritime organization)是一个海运行业的监管机构，也是海运政策的制定机构。
IMO标准要求船舶保持最高水平的通讯、导航和控制能力，通过电气系统的管理和维护，确保船舶在海上的稳定性和安全性。
三、船舶管理电气的实施船舶管理电气的实施需要全面考虑船舶设备的使用和维护，其主要任务包括：1. 设备管理：对船舶的电抗装置、舵机及监控系统等设备进行严密的管理，确保设备的正常运行和维护；2. 输电线路维护：对船舶中的输电线路进行定期的检查和保养，以确保其性能和安全；3. 系统电气检查：船舶管理电气需要对所有的电气系统进行定期的检查，以确保其完好无损；4. 应急处置：在出现紧急情况时，船舶管理电气应该及时介入，并采取合适的措施进行应急处置。
《船舶电气设备》PPT课件
（5）考虑5%的网络损耗，得出发电站的功率；
（6）根据上述计算，选择发电机组，并核算各工况下发电机 的负荷百分率，一般来说发电机应有10～20%的储备功 率。
轮机工程学院船电系
船舶电气设备与系统
2019/8/5
课件
第三节 船舶配电装置
主要功能：
（1）正常运行时，手动或自动接通或切断电源至用电设备间的 供电网络，对电网供电或停止供电。
机 照明设备 助航、通讯用变
流机
第Ⅱ类负荷
主空气压缩 机
油灶鼓风机 空调压缩机 空调淡水泵 空调送风机 伙食冷库压
缩机 电动锅炉给
水泵 充电机组 无线电 雷达
第Ⅲ类 负 荷
返回
轮机学院电气及自动化教研室
K1
K1
P2 P1
课件
船舶电气设备与系统
2019/8/5
2．电动机负荷系数的计算
（1）电动机利用系数Ｋ1
轮机工程学院船电系
船舶电气设备与系统
2019/8/5
课件
3. 额定频率等级 我国采用50Hz，西欧各国、美国采用60Hz的频率标准。
轮机工程学院船电系
船舶电气设备与系统
2019/8/5
课件
三、船舶电力系统的特点（与陆电相比）
（1）工作条件比较复杂，工作环境比较恶劣 （2）与用电设备之间的距离很短，相互影响大 （3）船舶电站容量相对较小。
单机组容量 船舶电站必须有备用机组 各机组的使用寿命应与主机寿命相当 维修管理方便
轮机工程学院船 应急发电机容量的确定
1．目的和原则
一般规范都规定客船和500总吨以上的货船应设有独立的 应急电源。它可以是发电机，也可以是蓄电池组。作为 应急电源使用的发电机称为应急发电机。
（6）根据上述计算，选择发电机组，并核算各工况下发电机 的负荷百分率，一般来说发电机应有10～20%的储备功 率。
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船舶电气设备与系统
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第三节 船舶配电装置
主要功能：
（1）正常运行时，手动或自动接通或切断电源至用电设备间的 供电网络，对电网供电或停止供电。
机 照明设备 助航、通讯用变
流机
第Ⅱ类负荷
主空气压缩 机
油灶鼓风机 空调压缩机 空调淡水泵 空调送风机 伙食冷库压
缩机 电动锅炉给
水泵 充电机组 无线电 雷达
第Ⅲ类 负 荷
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K1
K1
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课件
船舶电气设备与系统
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2．电动机负荷系数的计算
（1）电动机利用系数Ｋ1
轮机工程学院船电系
船舶电气设备与系统
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3. 额定频率等级 我国采用50Hz，西欧各国、美国采用60Hz的频率标准。
轮机工程学院船电系
船舶电气设备与系统
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课件
三、船舶电力系统的特点（与陆电相比）
（1）工作条件比较复杂，工作环境比较恶劣 （2）与用电设备之间的距离很短，相互影响大 （3）船舶电站容量相对较小。
单机组容量 船舶电站必须有备用机组 各机组的使用寿命应与主机寿命相当 维修管理方便
轮机工程学院船 应急发电机容量的确定
1．目的和原则
一般规范都规定客船和500总吨以上的货船应设有独立的 应急电源。它可以是发电机，也可以是蓄电池组。作为 应急电源使用的发电机称为应急发电机。
船舶电气设备ch8课件
安装或更新软件。
04
船舶电气设备的未来发展
船舶电气设备的智能化发展
智能化监控系统
利用物联网、大数据和人工智能 等技术，实现船舶电气设备的实 时监控和智能诊断，提高设备的 可靠性和维护效率。
智能决策支持系统
通过分析船舶电气设备的历史数 据和实时运行状态，为船舶运营 和管理提供智能决策支持，优化 船舶的运行效率和能耗。
总结词
船舶电气设备维护保养质量标准
详细描述
船舶电气设备的维护保养质量直接关系到设 备的正常运行和船舶的安全。本案例将介绍 某型船舶电气设备维护保养的质量标准，包 括设备外观整洁、性能良好、安全可靠等方 面的要求，以及如何通过质量检查确保维护
保养质量的合格。
某型船舶电气设备故障诊断与排除实践操作
总结词
某型船舶电气设备故障诊断与排除实践操作
总结词
船舶电气设备故障诊断与排除质量标准
详细描述
船舶电气设备的故障诊断与排除质量直接关系到设备的 正常运行和船舶的安全。本案例将介绍某型船舶电气设 备故障诊断与排除的质量标准，包括故障定位准确、修 复效果良好、安全可靠等方面的要求，以及如何通过质 量检查确保故障诊断与排除质量的合格。
自动化维护系统
建立船舶电气设备的自动化维护系统，实现设备的预测性维护和智能维修，减少设备故障和维护成本 。
05
案例分析与实践操作
某型船舶电气设备安装实例分析
总结词
船舶电气设备安装流程
VS
详细描述
船舶电气设备安装是一项复杂且技术要求 高的工作，需要遵循一定的流程和规范。 本案例将通过实际安装过程，介绍某型船 舶电气设备的安装实例，包括设备选型、 安装位置规划、电缆敷设、设备固定与接 线等步骤，以及在安装过程中需要注意的 事项和常见问题。
04
船舶电气设备的未来发展
船舶电气设备的智能化发展
智能化监控系统
利用物联网、大数据和人工智能 等技术，实现船舶电气设备的实 时监控和智能诊断，提高设备的 可靠性和维护效率。
智能决策支持系统
通过分析船舶电气设备的历史数 据和实时运行状态，为船舶运营 和管理提供智能决策支持，优化 船舶的运行效率和能耗。
总结词
船舶电气设备维护保养质量标准
详细描述
船舶电气设备的维护保养质量直接关系到设 备的正常运行和船舶的安全。本案例将介绍 某型船舶电气设备维护保养的质量标准，包 括设备外观整洁、性能良好、安全可靠等方 面的要求，以及如何通过质量检查确保维护
保养质量的合格。
某型船舶电气设备故障诊断与排除实践操作
总结词
某型船舶电气设备故障诊断与排除实践操作
总结词
船舶电气设备故障诊断与排除质量标准
详细描述
船舶电气设备的故障诊断与排除质量直接关系到设备的 正常运行和船舶的安全。本案例将介绍某型船舶电气设 备故障诊断与排除的质量标准，包括故障定位准确、修 复效果良好、安全可靠等方面的要求，以及如何通过质 量检查确保故障诊断与排除质量的合格。
自动化维护系统
建立船舶电气设备的自动化维护系统，实现设备的预测性维护和智能维修，减少设备故障和维护成本 。
05
案例分析与实践操作
某型船舶电气设备安装实例分析
总结词
船舶电气设备安装流程
VS
详细描述
船舶电气设备安装是一项复杂且技术要求 高的工作，需要遵循一定的流程和规范。 本案例将通过实际安装过程，介绍某型船 舶电气设备的安装实例，包括设备选型、 安装位置规划、电缆敷设、设备固定与接 线等步骤，以及在安装过程中需要注意的 事项和常见问题。
船舶电力系统中的常用电器ch4
S
防水式，三相，三個電源， 雙線圈
K
開啟式
TA
乾熱帶
L
電流的
TH
濕熱帶
M
密封式，滅磁
W
無滅弧裝置
船舶电力系统中的常用电器ch4
＊例如:DW98-200/3表示船用萬能(框架)式斷路器，斷路器的額定電流為200A， 3級開關。
＊國外產品及國內近年引進產品的命名方法不同，如日本寺崎公司的萬能式 空氣斷路器有AH系列，裝置式斷路器有TO，TG等系列。
船舶电力系统中的常用电器ch4
3.自由脫扣機構
自由脫扣機構的作用是使觸頭保持閉合或迅速斷開。 它是觸頭系統和操作傳動裝置之間的聯繫機構。自由 脫扣機構有三個功能: (1)將手柄或手動合閘部份的操作傳遞給觸頭系統； (2)當合閘操作完成後，維持觸頭系統處於接通位置； (3)保護部份動作能夠使它自由脫扣。
船舶电力系统中的常用 电器ch4
2020/12/17
船舶电力系统中的常用电器ch4
第一節 概 述
一、電器分類
• 根據我國低壓電器(low-voltage apparatus)標準規定，低壓電器通 常是指交流600V及以下與直流600V及以下電路中起通斷、控制、 保護和調節作用的電氣設備，以及利用電能來控制、保護和調 節非電量過程和非電量裝置的用電裝備。
1.觸頭系統
• 空氣斷路器一般有2~3組主觸頭、5~6組輔助觸頭。 • 主觸頭用在主電路，輔助觸頭用在控制電路。開關在
閉合時通過的額定電流由主觸頭承擔。為了避免主觸 頭在斷開電流時被電弧灼傷，除主觸頭外還沒有弧觸 頭，大容量空氣斷路器有的還沒預接觸頭。 • 閉合次序是:先接通弧觸頭，後接通預接觸頭，最後才 接通主觸頭。在分閘時則次序相反，先斷開主觸頭， 後斷開預接觸頭，最後才斷開弧觸頭。 • 觸頭系統的設計，應保證有足夠的電動穩定性，具有 電動力補償，即短路電流所產生的電動力，不是減弱 而是加強觸頭的壓力。
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采用双路供电 ，其中一路经应急配电板。
–电动机：
机械特性软（抗冲击），转矩大（从一舷最大舵角转 至另一舷最大舵角的时间应不超过30(28)秒），能承 受1分钟的堵转。
–控制系统：
至少两个操作站（由转换开关切换，防止同时操作）;
有三种操舵方式（手动、随动、自动）。
第1章第9页
➢ 保护和报警装置 – 舵叶偏转限位+35°--- - 35° – 舵机总电源断电时，失压报警 – 舵机电机只有过载报警而无过载保护装置 – 自动操舵装置时，应设有航向超过允许偏 差的偏航自动报警装置
比例-微分舵
比例-微分舵操舵的规律是：偏舵角β的大小与偏
航角的大小成比例-微分关系，即：
d
k1
k2
d
dt
dt
反舵角
说明：偏航初期，偏航角变化率大，比例 - 微分舵能及时
给出大偏舵，有效地阻止船舶偏航（最大偏航角较小）；回
航时，偏航角变化率变为负值，能适时给出反舵角，阻止船
舶反向偏航，即能有效阻止反向偏航。
+
舵角
控制
-
测量航向
应急 操舵
舵机
舵角 检测
罗经
扰动量
航向 船
第1章第17页
10.3 自动舵的基本类型及其调节规律
人工操舵的一般规律
正航向
d
d
dt
dt
反舵角
根据船舶偏航的方向、大小、偏航速度有规律地进行操舵
第1章第18页
自动舵的基本类型
按操舵的规律分类 三种基本类型： ⑴.比例舵； ⑵.比例 - 微分舵； ⑶.比例 - 微分 - 积分舵。
船和舵
第1章第3页
舵的作用原理
v
T
航向
P2 T
RP a
P1
R
P
转向
偏舵作用：
▪转船
▪使船横移
▪产生航行阻力
第1章第4页
舵的作用原理
由舵角产生的转船力矩：
M a kFv2 sin 2 2kFv2
小舵角作用下的船舶回转运动 方程：
J
d 2
dt 2
Kv 2
F---舵叶有效面积 v ---船速 K --- 常数，与水密度、 舵叶升力系数有关 ---船舶回转角 J---船舶回转惯量
航向
罗经
i
航向复示
~
自整角发送机
自整角接收机
第1章第34页
航向复示
航向
罗经
i=0
航向复示
~
自整角发送机
自整角接收机
第1章第35页
❖信号发送电路
偏航信号发送器，随动信号发送器和舵角反
馈信号发送器
航向
航向给定
罗经
us ~
航向接收机
航向偏差信号发送器
第1章第36页
航向偏差信号发送器
航向复示
给定航向
+-
-+
第1章第45页
❖晶闸管主电路与应急操舵电路
第1章第46页
HQ-5型自动操舵仪
第1章第47页
新型自动操舵仪简介
计算机（微处理器）控制：数字化 结构上模块化、网络化 控制上智能化 功能上：航线/航迹控制
品牌:Sperry、安修斯
第1章第48页
单SCU
第1章第49页
双SCU
第1章第50页
u=U sinwt
~
~
us=U sinsinwt
第1章第39页
❖相敏整流电路
由偏航信号发送器，随动信号发送器和舵角反馈 信号发送器输出的交流信号电压分别送到相敏整
流电路中进行整流检相，变换成能够反映偏差角
度大小和方向的直流信号。
us=U sinsinwt
U0=k ·
图10-13相敏流电路
第1章第40页
上海海事大学电气系刘以建制作
船舶设备自动控制系统
第十章 船舶舵机的电力拖动 与控制
概述
舵机装置是保持或改变船舶航向的
重要设优备秀的舵机可以：
✓节省航运成本 ✓降低劳动强度 航向
第1章第2页
概述
整个舵机装置主要由操舵装置、舵机控制与 驱动系统、传动机构和舵叶四大部分 组成。
结构
驾驶台：操舵装置, 包括航向指示、舵角指示器 舵机间：舵机控制与驱动系统、传动机构
❖信号比较、压舵环节和直流放大电路
HQ-5
系统组成
第1章第42页
❖运算电路
随动操舵
HQ-5
uБайду номын сангаасk* R
u01
u=k R
U01=0时舵叶停止偏转，这时= *
第1章第43页
自动操舵
u=k u=k C
R1
u01
R2
U01=0时舵叶停止偏转，这时
k1
k2
d
dt
第1章第44页
❖脉冲形成与晶闸管触发电路
第1章第23页
第1章第24页
比例-微分-积分舵
组成：是在比例 - 微分舵基础上增加积分环节。
K
1
K2
d
dt
k3
dt
积分环节作用 ——是克服不对称偏航。 不对称偏航的产生：不对称偏航是某舷（侧）的偏航角持续
时间比另一舷（侧）偏航角持续时间长。 原因：装载不对称，斜向风的持续影响，斜向海潮的持续影
第1章第12页
单动操舵的舵机控制
M~
电磁阀
（a）电动
（b）液压舵
图10-1 单动操舵原理图
第1章第13页
2 随动操舵的工作原理
随动操舵，又叫“舵轮操舵”。 随动 —— 舵叶随着舵轮转动 。
图 10-3随动操舵原理图（电桥式）
第1章第14页
闭环跟踪系统
随动操舵方框图
第1章第15页
3 自动操舵
比例 - 微分 - 积分舵：能够产生“自动压舵” 调节，克服不对称偏航。
第1章第28页
10.4 自动操舵系统工作原理
1 自动操舵系统基本要求
– 1) 自动操舵性能良好
转舵次数少，纠偏速度快
– 2) 具有必要的调节装置
灵敏度调节 舵角比例调节
俗称天气调节，根据天 气状况调节动舵的最小 偏航角，防止频繁动舵
自动航向保持仪Autopilot--按照船舶对航
向的偏离角度来控制船舶的航向
自动舵系统是一个双闭环系统。
给定舵角
图10-6 自动操舵方框图
第1章第16页
控制系统结构
扰动量
计划 航线
航迹偏差 +
航迹 控制 -
GPS/ 电 子海图 测量船位
自适应 航向 设定
航向偏差 ＋
航向 控制
-
随动 操舵
舵角偏差
信号传送：
串口RS422，0183通信 协议
第1章第51页
传统（PID）控制的缺点
自适应舵：通过计算机将所有检测信号进行处理， 可以自动修正内部参数（例如比例系数等）以适应 船舶的各种状态或海况。
分类： 自校正自适应控制系统 模型参考自适应控制系统 等
第1章第52页
本章小结
第1章第56页
舵机系统
响。—— 对于具有双螺旋桨推进的船舶，螺旋桨推进的 不平衡也会产生不对称偏航。
第1章第25页
比例 微分+压舵环节
正航向/航线
航向 航线
单侧风
单侧风
压舵角
第1章第27页
操舵定律特点比较
比例舵：可以克服偏航，但容易形成S形航迹， 航程较长。
比例 - 微分舵：可以减小最大偏航角，克服回 航时的反向偏航。但微分系数不能太大，否则容易 造成不稳定。
第1章第76页
第1章第77页
结构
第1章第78页
第1章第19页
比例舵
比例舵操舵的规律是：偏舵角β的大小与偏航角
的大小成比例关系，即：
β ＝－K1
其中：K1为比例系数，负号表示与偏航方向相反。
第1章第20页
比例舵 舵效 β ＝－K1
正航向
d
dt
d
dt
第1章第21页
比例舵
d
回转运动方程：
dt
J
d 2
dt 2
Kv 2
β ＝－K1
第1章第22页
uref us u0
uref us u0
• uref与us同频、同相或反相， 且uref>us；
• R11=R10
D3
r
uref
S2
R10
us
S3 R11
R
27
29 uo
-
uref
S2+
-
+
r
us
+ S3
D5
D4
u0
R R11
R us
D2
R11
R10 R 29
27 uo
R u0 R10 R us
航向检测方法：
• 磁罗经compass • 电（陀螺）罗经 • 磁通门罗经 • 光纤陀螺罗经 • GPS
第1章第31页
航向指示： 陀螺
N 0° 20° 罗盘上看得到！ ？复示？ ？用于控制？
第1章第32页
航向复示
航向
罗经
i=0
自整角机原理
航向复示
~
自整角发送机
自整角接收机
第1章第33页
航向复示
第1章第57页
液压驱动
转舵电磁阀 Port
油缸 Stb
电动机
高压油泵
第1章第58页
舵轮
第1章第59页
图10-5 自动控制舵原理图
第1章第60页
比例微分舵角
图10-7 比例舵与随时间变化的曲线 图10-8 比例微分舵角及其合成曲线
–电动机：
机械特性软（抗冲击），转矩大（从一舷最大舵角转 至另一舷最大舵角的时间应不超过30(28)秒），能承 受1分钟的堵转。
–控制系统：
至少两个操作站（由转换开关切换，防止同时操作）;
有三种操舵方式（手动、随动、自动）。
第1章第9页
➢ 保护和报警装置 – 舵叶偏转限位+35°--- - 35° – 舵机总电源断电时，失压报警 – 舵机电机只有过载报警而无过载保护装置 – 自动操舵装置时，应设有航向超过允许偏 差的偏航自动报警装置
比例-微分舵
比例-微分舵操舵的规律是：偏舵角β的大小与偏
航角的大小成比例-微分关系，即：
d
k1
k2
d
dt
dt
反舵角
说明：偏航初期，偏航角变化率大，比例 - 微分舵能及时
给出大偏舵，有效地阻止船舶偏航（最大偏航角较小）；回
航时，偏航角变化率变为负值，能适时给出反舵角，阻止船
舶反向偏航，即能有效阻止反向偏航。
+
舵角
控制
-
测量航向
应急 操舵
舵机
舵角 检测
罗经
扰动量
航向 船
第1章第17页
10.3 自动舵的基本类型及其调节规律
人工操舵的一般规律
正航向
d
d
dt
dt
反舵角
根据船舶偏航的方向、大小、偏航速度有规律地进行操舵
第1章第18页
自动舵的基本类型
按操舵的规律分类 三种基本类型： ⑴.比例舵； ⑵.比例 - 微分舵； ⑶.比例 - 微分 - 积分舵。
船和舵
第1章第3页
舵的作用原理
v
T
航向
P2 T
RP a
P1
R
P
转向
偏舵作用：
▪转船
▪使船横移
▪产生航行阻力
第1章第4页
舵的作用原理
由舵角产生的转船力矩：
M a kFv2 sin 2 2kFv2
小舵角作用下的船舶回转运动 方程：
J
d 2
dt 2
Kv 2
F---舵叶有效面积 v ---船速 K --- 常数，与水密度、 舵叶升力系数有关 ---船舶回转角 J---船舶回转惯量
航向
罗经
i
航向复示
~
自整角发送机
自整角接收机
第1章第34页
航向复示
航向
罗经
i=0
航向复示
~
自整角发送机
自整角接收机
第1章第35页
❖信号发送电路
偏航信号发送器，随动信号发送器和舵角反
馈信号发送器
航向
航向给定
罗经
us ~
航向接收机
航向偏差信号发送器
第1章第36页
航向偏差信号发送器
航向复示
给定航向
+-
-+
第1章第45页
❖晶闸管主电路与应急操舵电路
第1章第46页
HQ-5型自动操舵仪
第1章第47页
新型自动操舵仪简介
计算机（微处理器）控制：数字化 结构上模块化、网络化 控制上智能化 功能上：航线/航迹控制
品牌:Sperry、安修斯
第1章第48页
单SCU
第1章第49页
双SCU
第1章第50页
u=U sinwt
~
~
us=U sinsinwt
第1章第39页
❖相敏整流电路
由偏航信号发送器，随动信号发送器和舵角反馈 信号发送器输出的交流信号电压分别送到相敏整
流电路中进行整流检相，变换成能够反映偏差角
度大小和方向的直流信号。
us=U sinsinwt
U0=k ·
图10-13相敏流电路
第1章第40页
上海海事大学电气系刘以建制作
船舶设备自动控制系统
第十章 船舶舵机的电力拖动 与控制
概述
舵机装置是保持或改变船舶航向的
重要设优备秀的舵机可以：
✓节省航运成本 ✓降低劳动强度 航向
第1章第2页
概述
整个舵机装置主要由操舵装置、舵机控制与 驱动系统、传动机构和舵叶四大部分 组成。
结构
驾驶台：操舵装置, 包括航向指示、舵角指示器 舵机间：舵机控制与驱动系统、传动机构
❖信号比较、压舵环节和直流放大电路
HQ-5
系统组成
第1章第42页
❖运算电路
随动操舵
HQ-5
uБайду номын сангаасk* R
u01
u=k R
U01=0时舵叶停止偏转，这时= *
第1章第43页
自动操舵
u=k u=k C
R1
u01
R2
U01=0时舵叶停止偏转，这时
k1
k2
d
dt
第1章第44页
❖脉冲形成与晶闸管触发电路
第1章第23页
第1章第24页
比例-微分-积分舵
组成：是在比例 - 微分舵基础上增加积分环节。
K
1
K2
d
dt
k3
dt
积分环节作用 ——是克服不对称偏航。 不对称偏航的产生：不对称偏航是某舷（侧）的偏航角持续
时间比另一舷（侧）偏航角持续时间长。 原因：装载不对称，斜向风的持续影响，斜向海潮的持续影
第1章第12页
单动操舵的舵机控制
M~
电磁阀
（a）电动
（b）液压舵
图10-1 单动操舵原理图
第1章第13页
2 随动操舵的工作原理
随动操舵，又叫“舵轮操舵”。 随动 —— 舵叶随着舵轮转动 。
图 10-3随动操舵原理图（电桥式）
第1章第14页
闭环跟踪系统
随动操舵方框图
第1章第15页
3 自动操舵
比例 - 微分 - 积分舵：能够产生“自动压舵” 调节，克服不对称偏航。
第1章第28页
10.4 自动操舵系统工作原理
1 自动操舵系统基本要求
– 1) 自动操舵性能良好
转舵次数少，纠偏速度快
– 2) 具有必要的调节装置
灵敏度调节 舵角比例调节
俗称天气调节，根据天 气状况调节动舵的最小 偏航角，防止频繁动舵
自动航向保持仪Autopilot--按照船舶对航
向的偏离角度来控制船舶的航向
自动舵系统是一个双闭环系统。
给定舵角
图10-6 自动操舵方框图
第1章第16页
控制系统结构
扰动量
计划 航线
航迹偏差 +
航迹 控制 -
GPS/ 电 子海图 测量船位
自适应 航向 设定
航向偏差 ＋
航向 控制
-
随动 操舵
舵角偏差
信号传送：
串口RS422，0183通信 协议
第1章第51页
传统（PID）控制的缺点
自适应舵：通过计算机将所有检测信号进行处理， 可以自动修正内部参数（例如比例系数等）以适应 船舶的各种状态或海况。
分类： 自校正自适应控制系统 模型参考自适应控制系统 等
第1章第52页
本章小结
第1章第56页
舵机系统
响。—— 对于具有双螺旋桨推进的船舶，螺旋桨推进的 不平衡也会产生不对称偏航。
第1章第25页
比例 微分+压舵环节
正航向/航线
航向 航线
单侧风
单侧风
压舵角
第1章第27页
操舵定律特点比较
比例舵：可以克服偏航，但容易形成S形航迹， 航程较长。
比例 - 微分舵：可以减小最大偏航角，克服回 航时的反向偏航。但微分系数不能太大，否则容易 造成不稳定。
第1章第76页
第1章第77页
结构
第1章第78页
第1章第19页
比例舵
比例舵操舵的规律是：偏舵角β的大小与偏航角
的大小成比例关系，即：
β ＝－K1
其中：K1为比例系数，负号表示与偏航方向相反。
第1章第20页
比例舵 舵效 β ＝－K1
正航向
d
dt
d
dt
第1章第21页
比例舵
d
回转运动方程：
dt
J
d 2
dt 2
Kv 2
β ＝－K1
第1章第22页
uref us u0
uref us u0
• uref与us同频、同相或反相， 且uref>us；
• R11=R10
D3
r
uref
S2
R10
us
S3 R11
R
27
29 uo
-
uref
S2+
-
+
r
us
+ S3
D5
D4
u0
R R11
R us
D2
R11
R10 R 29
27 uo
R u0 R10 R us
航向检测方法：
• 磁罗经compass • 电（陀螺）罗经 • 磁通门罗经 • 光纤陀螺罗经 • GPS
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航向指示： 陀螺
N 0° 20° 罗盘上看得到！ ？复示？ ？用于控制？
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航向复示
航向
罗经
i=0
自整角机原理
航向复示
~
自整角发送机
自整角接收机
第1章第33页
航向复示
第1章第57页
液压驱动
转舵电磁阀 Port
油缸 Stb
电动机
高压油泵
第1章第58页
舵轮
第1章第59页
图10-5 自动控制舵原理图
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比例微分舵角
图10-7 比例舵与随时间变化的曲线 图10-8 比例微分舵角及其合成曲线