船舶设备自动控制系统练习题

《船舶设备自动控制系统》复习思考题
0.交流接触器运行中噪声很大是什么原因?如何消除?
因为单相交流电所产生的磁通是脉动的,在一个周期内，磁通两次过零，吸力也过零,使衔铁发生振动，发出噪声。

加装短路环后，线圈电流过零时，短路环中的磁通却不为零，电磁铁仍有吸力。

交流接触器的电磁铁芯上必须装有短路环，以消除交流接触器工作时的振动和噪声。

1.图8-21是具有互锁控制的电路图，请说明其工作原理
2.请说明图8-25吊艇机控制电路的工作原理
吊艇机操作可以电动控制也可以手摇控制。

电动时，先将手摇传动连
锁开关复位,触头SQ4闭合,并松开机械制动器，其连锁开关SQ3 闭合。

按上
升按钮SBF 时，上升接触器KMF动作,电动机正向旋转,收起吊索使救生艇吊
上。

当艇吊至终点时,通过机械装置将终点开关SQ1,SQ2(限位开关)顶开,接触
器KMF 断电释放,电动机停转。

按下降按钮SBB 时，下降接触器KMB 获电
动作,主电路两相换接，使电动机反转，吊索放下,救生艇下降。

通常放艇时不
用电动控制而靠艇的重力下降，
为避免下降速度过大，常用机械制动器配合控制下降速度。

3.请说明图8-26海（淡）水柜自动控制电路的工作原理
当转换开关打到“自动”位置,如图8-26(b)所示，正常水位时,即水位高于
H(L) 且低于H(H),因SP(H)闭合,SP(L)断开，接触器KM 线圈断电,水泵电机
停转。

随着用水量增加，水位高度和气压逐渐下降。

当气压(水位)降到低
限H(L) 以下时，压力继电器低压触点SP(L)由正常水位的“开启”状态转
换为“闭合”状态,水泵电机接触器KM 线圈通电，其常开主触点闭合,水
泵起动,向水柜补充水。

当气压(水位)升高,并高于低限H(L)时,虽然压力继电
器SP(L)触点打开,但由于接触器KM 的自锁作用,KM 仍通电,所以水泵
继续打水,直到气压(水位)升高到高限时,压力继电器高压触点SP(H)断
开，使接触器KM 线圈断电,水泵停。

当水位再次降到高限以下时,虽然
SP(H)恢复闭合,但由于SP(L)为“开启”状态,因此接触器KM线圈仍不能
通电，直到水位再继续下降到低限时,SP(L)闭合,水泵方能重新起动打水。

这一过程就是压力(水位)检测的双位闭环控制。

4.请说明图8-27空压机自动控制线路的工作原理
在手动控制时，先把“手动/自动”转换开关置于“手动”位置。

然后合上隔离开关QS,控制线路有电，空压
机残气泄放,电磁阀YV; 获电开启，泄放供气管中的残气，为空压机起动运行做准备。

之后按动SB,(或SB,),
继电器KA 获电动作,触头KA 自锁;冷却水电磁阀YV1 获电开启，冷却水进人空压机;待冷却水压力上升到正
常值时，压力开关SP_W 闭合,接触器KM获电动作,其主触头闭合，空压机起动运行，并由其副触头闭合自
锁,同时时间继电器KT 获电开始计时。

延时时间到后，触头KT 断开，继电器KA 断电释放;触头KT 闭合,
供气电磁阀YV2获电开启,向气瓶供气;同时触头KT断开,残气泄放电磁阀YV3 断电关闭。

这里采用KT 延时
的目的是让空压机在空载情况下起动，以缩短起动时间。

当气瓶的气压上升到高限值时，按动停机按钮SB2(或
SB4),接触器KM 断电复位，空压机停机，冷却水电磁阀YV1断电关闭,残气泄放电磁阀YV3 获电开启,泄放残
气。

当“手动/自动”转换开关置于“自动”位置时，空压机的起动和停机完全由组合式压力开关SP 的高、低压触头来控制。

从线路结构上看,压力开关SP 的高压触头相当于手动操作的停机按钮SB4，而低压触头则相当于起动按钮SB。

因此,当自动控制时，当气瓶压力低于SP 的低压动作值时，低压触头闭合，空压机起动;而当气瓶压力上升至SP 的高压动作值时,高压触头断开，空压机停机。

压力开关SP 高、低压的调节范围为0.6~3 MPa一般空压机的高压压力整定在2.5~2.8 MPa,低压压力整定在1.5~1.8 MPa。

5.请说明图8-28三相交流异步电动机Y-△启动控制线路的工作原理
图8-28 为三相交流异步电动机Y-△起动的控制线路,正常运行时采用
△形接法，起动时采用Y形接法，以减小起动电流。

起动时，合上隔
离开关QS,电源指示灯HL1(HL2)亮。

按下起动按钮SB1 (SB2),接触器KM
1获电动作,KM1闭合自锁;接触器KM3获电动作，主电路由于KM1和
KM3 的闭合主触头，电动机接成Y 形起动。

同时，时间继电器KT 获
电延时，经一段延时后,时间继电器的触头KT 断开,接触器KM3 断电,
其主副触头复位,使接触器KM2 获电动作;KM2 主触头闭合，电动机
接成口运行,KM2一对副触头闭合自锁,KM2 另一对副触头断开使时间
继电器KT 断电复位,起动过程结束。

线路中，接触器KM2 和KM3 触
头互锁,以保证在起动过程中两接触器不会同时动作造成主电路的短
路。

6. 对电动起货机用的电动机有哪些要求？
(1)电动起货机采用三挡调速控制，并能实现正反转运行。

(2)对电动机设置短路、过载、绕组过热、失压欠压、缺相保护环节等。

(3)采用主令控制器实现运行操作，以保证起货机操作灵活，工作可靠。

(4)电动机要求有通风机进行强制冷却,并设置风道的风门对风机和起货电动机之间的连锁控制。

(5)设置从零挡至上升(或下降)高速挡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。

(6)从高速挡回到零挡停车时设置有三级自动制动控制:电气制动(再生制动入电气与机械联合制动以及机械制动。

(7)对于恒功率调速的电动机，中、高速挡设置有重载不上高速的控制环节: 当额定负载(重载)时，即使主令手柄扳至上升高速挡，电动机也只能运行于中速挡;若电动机运行于高速挡时出现重载，则应自动回到中速挡。

(8)设置“逆转矩”控制环节,即首先实现从高速挡到零挡的自动制动停车，然后再实现从零挡到反向高速挡三级延时起动的自动过程。

(9)设置有电磁制动器处于松闸的状态下防止“货物自由跌落”的保护。

(10)设置有电磁制动器线圈处于刹车状态下防止中高速挡堵转的保护。

7. 交流恒功率变极调速起货机控制电路中有哪些基本保护p151
分别实现了控制电路的短路、风机电动机过载和起货电动机低速绕组的过载、失压、欠压、起货电动机的绕组过热、电源缺相、风门与风机之间的连锁、电源应急、应急强制运行等一系列保护控制功能
8.锚机对电力拖动控制有哪些要求？P158
(1)电动机和控制电器采用30分钟短时工作制（2）在电动机抛锚时必须有稳定的制动抛锚速度（3）应急起锚时，保证在30min内启动25次（4）锚机电动机允许堵转1min（5）锚机电动机应有一定的调速范围（6）对锚机的装置要重量轻、成本低、维修费用少、调速平滑、操作方便、控制简单
9. 船用起货机控制系统中防止“货物自由跌落”的控制措施有哪些？
防止货物自由跌落:其一,在货物下降时，,起货电动机处在再生制动状态下运行,使货物等速下降。

其二,在换挡过程中,中速接触器通电吸合,其常闭触点断开后,低速接触器才断电，断开起货电机低速绕组的电源;高速接触器通电吸合,其常闭触点断开后，中速接触器才断电，断开起货电机中速绕组的电源;即使主令控制器手柄在两挡中间位置时,总是有一个接触器吸合，使起货电动机对应的一个绕组通电，保证货物不会自由下落。

10.用方框图说明单动操舵的工作原理
11.用方框图说明随动操舵的工作原理
12.自动操舵是船舶舵机的一种操舵方式，用方框图说明自动操舵的工作原理
13.传统的自动舵有哪些调节规律？用数学表达式说明
14.自动操舵系统有哪些必要的调节装置？
（1）天气调节（2）舵角比例调节（3）反舵角调节（4）压舵调节（5）航向调节
15. 船舶机舱内的泵浦为什么需要进行自动切换控制？何种情况下备用泵将切换投入运行？
16. 分油机有什么作用？它是利用什么原理进行工作的？
作用：（1）部分排渣（2）全部排渣P182
17.油水分离器有什么作用？简要说明船舶如何通过油水分离器将污水排出舷外。

作用：将污水中的油分离出来。

利用比重分离做粗分离，聚合和过滤分离作为细分离。

18.船舶制冷系统有哪四个主要部分?说明各部分的作用
压缩机，冷凝器，膨胀阀和蒸发器1.制冷压缩机是制冷系统的核心部件，通常称为制冷机的主机2.冷凝器是制冷系统中的一种热交换器，使制冷剂过热蒸汽受冷却凝结为液体3.膨胀阀是调节蒸发器出口处冷剂的过热度4.蒸发器是制冷剂吸收被冷却介质的热量的热交换器
19.船舶辅锅炉具有哪些控制环节组成？简述各控制环节的工作原理及基本功能？
钢炉本体、燃油单元、供水单元、蒸汽单元、PLC控制箱
20.安全保护是锅炉自动化系统的重要任务，锅炉的安全保护有哪些环节？并作简要说明。

21. 交流恒功率变极调速起货机为什么需要“重载不上高速”控制？
简述国产交流三速电动锚机电动机的调速时绕组的接线方法。