船舶电工工艺

船舶电工工艺
三极管分为PNP型和NPN型，且有三个脚B、E和C
NPN管，黑表笔接C，红表笔接E
可控硅分为单向和双向。

单向可控硅有三个极，即阴极、阳极和控制极
兆欧表亦称摇表。

由三部分组成：手摇直流发电机、磁电式流比计及接线柱L、E、G。

使用兆欧表注意事项：1使用兆欧表前，要对兆欧表进行检查。

空摇兆欧表，指针应指在‘∞”处;将L和E端短接，慢慢摇动手柄，指针应迅速指零。

2测量前要断开被测设备电源，不能带电测量。

3兆欧表的接线端子与被测电器的连接不能使用双殷线或绞线，应用单股线分开连接。

4兆欧表得水平放置，均匀摇动，以l20r／min为宜。

5严禁使用兆欧表测低压电器设备
钳形表是由穿心式电流互感器和磁电式电流表组成
钳形电流表原理：当抓紧钳形电流表的扳手时，其电流互感器的铁心张开，被测电流的导线穿过张开的缺口，放开扳手后铁心闭合，这样被测电流的导线构成一次绕组，在二级绕组中就会有感应电流，使电流表指针偏转。

钳形电流表测量时注意事项：1测量前，检查指针是否回零2测量前检查错口开合情况，要求开合自如3要正确选择量程，指针偏转以超过中间刻度为宜。

4若电流太小，可将被测导线在钳口部分铁心上绕几圈后测量，钳口内导线根数即为实测值。

5测量时，应将被测导线置于钳口中央。

6钳形表不用时，量程旋钮要放到最高档。

控制线路检查方法：1观察法 2元件代换法3测量法
短路故障表现为线路电流大，熔断器熔断或保护装置动作。

短路点通常有烧黑或烧焦现象。

通地故障：万用表的表笔一支接线路，另一支接机壳或接地线，若电阻为零，即有通地故障。

船舶电气设备的安装原则是：1符合规范2安全可靠3布置合理4节省费用5整齐美观6便于维修。

船舶电气设备安装的技术要求：1便于拆装2操纵和使用方便，既能就近控制，又能遥控和应急切断3设备应尽量避开高温和强烈振动的场所，同时考虑防水、油或其它有害物质4在有易燃气体或易于积聚易燃气体的场所5电压超过50V的带电部分，应进行防护6发热的电气设备应考虑防火问题7不得在水密舱壁、甲板上打孔安装电气设备。

选用电缆的要求：(1)计算截面小于lmm2的，单芯时要选用lram2以上的电缆，多芯且计算截面不足0．8ram2的，选用0．8ram2以上的电缆，以保证机械强度符合要求2在直流电制中，截面在25mm。

以上的，宜用单芯电缆；在120ram2以上的，宣用两根面积60mm2以上的相同的电缆并联使用。

3三相交流电制中，一般应采用三芯电缆4进入蓄电池室的蓄电池连接线应采用单芯电缆5选用多芯电缆时，应留有备用线芯。

电缆敷设工艺方法：l紧钩敷设2桥形板敷设3敷线条敷设4穿管敷设5电缆的接头处理
2电磁铁、接触器和继电器的原理与维护
电磁铁是一种利用铁心线圈通电后对衔铁或铁磁物质产生电磁吸力，把电磁能转换为机械能的电器。

电磁铁可分为直流电磁铁、交流电磁铁
接触器是通断大电流的开关电器。

可分为交流接触器和直流接触器
继电器分为电磁继电器、时间继电器和物理参数检测继电器等
空气阻尼式时间继电器又称气囊式时间继电器，它是利用小气孔节流的原理获得延时动作。

它由电磁系统、延时机构和触头系统三部分组成
晶体管时间继电器由于体积小、精度高、耐冲击、耐振动、调节方便等诸多优点，通常采用阻容电路进行延时
3变压器的原理与维护
变压器功能：不仅具有变电压功能，还具有变换电流、变换阻抗的功能。

变压器原理：利用电磁感应作用变换交流电能的设备。

变压器电压原理：原边电压与副边电压之比等于原边线圈与副边线圈的匝数比。

变流原理：变压器原、副边电流之比近似等于匝数比的倒数
阻抗变换原理：原边的阻抗等于副边的实际阻抗乘以匝数比的平方
变压器组成：主要由铁心、线圈和外壳组成
变压器分类：可分为心式和壳式两种。

小容量变压器通常采用心式变压器。

空气自冷式，称为干式变压器。

利用油冷却称为湿式变压器
心式变压器的特点：是线圈包围着铁心，结构比较简单。

壳式变压器特点：外铁心柱上没有线阕，它对中心柱上的绕组起到保护作用
船用变压器的铭牌数据：1额定容量2额定电压3额定电流
同极性端或同名端：船用变压器通常用“·”表示同极性端或同名端。

变压器绕组极性的判别：1交流法2直流法
当原边和副边的连接方式和连接极性完全一致时，则两边线电压之比等于相电压之比
当原边和副边的连接方式和连接极性完全不一致时，则两边线电压之比不等于相电压之比变压器的效率：是指变压器副边输出功率P2与原边输入功率P1之比
铜损：指电流在原、副绕组的内阻上产生功率损耗。

白耦变压器的特点：是铁心上只有一个绕组，且原、剐绕组共用一部分绕组。

电压互感器：标准额定电压为100V，用于船舶配电板上.相当于空载运行的变压器
电流互感器的特点：原绕组匝数少，甚至只有一匝，且与被测大电流电路串联，副边电流取决于原边电流
电压、电流互感器的维护：电压互感器不允许短路、电流互感器不允许开路
三相异步电动机的结构与原理
转子绕组有两种类型．即鼠笼式和绕线式
1启动瞬间n=0，s=1；2空载时地n≈n0，s≈o;3在制动时(除反接制动)s<0；4在反接制动时s>1；5只有o<5<i才是电动状态。

三相异步电动机的机械特性:丁=f(s)或n=f(丁)的函数关系
硬机械特性：在额定转矩范围内，机械特性曲线比较平坦，转速随负载变化不大硬机械特性。

三相异步电动机的铭牌数据: 1额定功率,为额定运行时轴上输出的机械功率。

2额定电压、额定频率^3额定电流IN(A)：指在额定电压、额定频率、额定输出功率下定子绕组的线电流4额定转速5定子绕组接法。

可以是Y形或△形。

6绝缘等级。

7运行方式。

有连续、短时和断续三种。

电动机拆装步骤：1卸下电动机的电源线和接地线2卸下传动皮带或脱开联轴器的连接销，并做好标记3卸下地脚螺母和垫片4在皮带轮、联轴器、风叶与电机轴的连接处做标记，并卸下这些部件5卸下风翠和风叶6卸下前轴承外盏和后端盏7卸下后轴承外盏和端盖8卸下前、后轴承和前、后轴承内盏。

电动机首、尾端判别方法：1．剩磁感应法2．通电感应法3．试启动法
变压器受潮后处理方法：1灯泡烘干2电流烘干3烘箱烘干4热风烘干
5直流电动机的原理与维护
直流电动机的构造：直流电动机由定子和转子两大部分组成。

定予由主磁极、换向极、机座、端盖和碳刷组成。

转子是由电枢铁心、电枢绕组、换向器、转轴和风扇等组成。

主磁极：用螺栓固定在机座上，产生主磁场
换向极：改善换向性能，减少碳刷火花。

换向极绕组与电枢绕组串联
电枢绕组：电枢绕组用以产生电动势或通过电枢电流，是实现机电能量转换的部件
换向器：将电枢线圈的交流变成直流或者相反
直流电机既可以用作发电机，又可以用作电动机
直流电动机的励磁形式：可以分为并励、串励和复励三种
直流电动机的机械特性：直流电机的转速n与转矩T的关系曲线n=f（T），称机械特性曲线。

直流电动机的机械特性与励磁方式有关
并励电动机：具有硬的机械特性，适用于恒转速拖动的生产机械。

串励电动机：机械特性软，电动机不允许空载
复励电动机：机械特性介于并励和串励两者之间
直流电动机的启动：通常采用电枢电路串电阻的方法启动，或者降压启动。

直流电动机的转向主要决定于磁场和电枢电流的方向
改变电动机的转向：改变电枢电流或者励磁电流的方向就可以换向，且两者不能同时改变。

直流电动机碳剧位置的确定：具有换向器的直流电动机电刷应装在几何中心线上。

直流电动机的控制主要包括启动、换向、调速和制动
6控制用电动机的原理与维护
伺服电动机：亦称执行电动机。

常分为直流伺服电动机和交流伺服电动机。

励磁方式通常有他励式和永磁式。

用在电动主机遥控和柴油机组自启动装置上
测速发电机：主要用于检测主机的转速。

分为交流测速发电机和直流测速。

直流测速发电机：分为永磁式和他励式两种。

主要特性是输出电压正比于转速。

缺点是有碳刷与换向器，影响工作的可靠性
交流测速发电机：分为同步式和异步式两种，通常采用异步式。

定子上有两套绕组：励磁绕组和输出绕组。

两个绕组轴线相互垂直。

转子有两种结构：鼠笼式和空心杯式。

自整角机：必须成对使用，一个作为发射，一个作为接收。

实现转角或转速的传递。

分为力矩式同步运行方式和自整角变压器方式(控制式)，常用于船舶舵角指示器、舵机操纵系统、主机遥控系统中
步进电动机：可分为三拍、六拍和双三拍等工作方式，反应式和永磁式两种
7 电动机控制原理与维护
限位开关分为接触式和非接触式(光电式)
主令控制器利用凸轮控制触头动作
熔断器：在控制电路中用于短路和过载保护，主要作用是短路保护
熔断器的种类：1开启式熔断器2螺旋式熔断器3管式熔断器4插式熔断器
热继电器：是利用电流的热效应而动作的电器。

主要作用是对电动机实现过载保护，以免电动机因长时间超负荷运行而损坏绝缘。

电气线路图：通常分为方框图、电气系统图、安装接线图和电气原理图
方框图：只简单地表示执行和控制电器之间的控制关系
电气系统图常：表示电气设备的供配电关系
安装接线图：是按系统中的各个部件按其实际位置及相互连接关系绘制
电气原理图：是按照系统中所有电机及控制电器各元件在电路中的相互关系和所起的作用来绘制的
交流异步电动机的基本控制环节：启动控制、转向控制、制动控制，以及安全保护等环节。

启动控制环节常分为全压启动控制和降压启动控制
降压启动分类：1星形一三角形降压启动控制2自耦变压器降压启动控制3转子电路串电阻启动控制
电气一机械双重互锁：既有电气互锁，又有双层按钮的机械互锁，进一步增强了互锁的可靠性和操作的灵活性
机械互锁：将正转启动按钮的常闭触头串入反转接触器线包电路中
电动机的制动方法：主要有机械剜或、能耗制动、反接涮动及再生制动
电动机的保护：主要包括失压欠压保护、短路保护、过载保护和互锁保护等
失压欠压保护：通常利用接触器线圈本身的特性和接触器的自保触头进行保护
过载保护：电动机的过载保护是通过热继电器实现的
短路保护：电动机的短路保护是通过熔断器来实现的
直流电动机的启动控制：分为按电流原则．时间原则和转速原则进行切换电阻
顺序启动器就是一个定时器，每台机组定时器的设定时间不一样，则各机组就按一定顺
序启动。

双位自动控制：应用于水柜、油柜、空压机等辅助机械。

设有自动和手动转换开关
调节方法如下：1先调好给定值2根据控制要求算出据差△P3；3根据△P，蝠差旋钮应旋的格度x的计算式为式中压力单位为MPa；4转动幅差旋钮
机组自动切换控制的要求是：1能对两台机组任意定义运行机组和备用机组2应设有自动控制和手动控制切换功能；3运行机组有故障时，备用机组能自动投入工作，且能发出报警
切换控制失败，多半是由于压力开关有故障
锚机正常起锚过程分为五个阶段：第一阶段：收起躺在水底的锚链第二阶段：收紧锚链第三阶段：拔锚出土第四阶段：收起悬于水中的锚及锚链第五阶段：将锚拉人锚链孔中
电动机要有软的或下坠的机械特性，其堵转力矩应为额定力矩的两倍。

为适应甲板上的工作条件和短期工作状态，应选用防水式和短期工作制电动机
控制线路：应具有短路、过载、断相、零位等保护环节。

高速4扳．单独绕组，采用星形接法中速8极，接法为双星形低速l6极，接法为三角形9船舶舵机控制原理与维护
对舵机电力拖动与控制的基本要求：1．供电要可靠2．电动机运行要可靠3．控制系统要可靠4．对舵机速度和最大舵角的要求
传动机构：电动舵机通常采用扇形传动机构；电动液压舵机的传动机构利用4个液压缸．在液压作用下带动舵柱转动
电液舵机电力拖动典型的配置是：两台液压变量泵由交流电动机拖动；一台直流电动机拖动一台变量泵，两台交流液压泵互为备用
革动操舵方式：单动操舵的特点是操舵手轮或手柄的位置与舵位无关。

操舵时，左舵左扳，复零舵停；右舵右扳，复零舵停。

实际舵角要从舵角指示器上看出
电液舵机操舵方式：主要分为单动操舵和随动操舵
随动操舵方式：操舵手轮转到指令所需的舵角上，舵叶就自动地同步转动到这一角度上，并自动停止。

其特点是手轮位置和舵叶能自动同步
任一舷35度转到另一舷35度不得超过15秒
10船舶机舱设备的自动控制与维护
船舶辅锅炉的控制：包括水位的自动控制、蒸汽压力的自动控制、锅炉点火燃烧的程序
控制，以及安全保护等
双位控制：当蒸汽压力达到上限时，自动停炉；当压力小于蒸汽压力下限时，自动启动锅炉。

这种方案的优点是简单，只装一个压力检测开关，缺点是锅炉启动频繁，对锅炉的水行不利。

比例控制：采用压力比例调节器和电动比例操作器组成比例控制系统
锅炉燃烧时序控制元件：1压力开关2时序控制元件（多回路时间继电器、时间继电器）
3光控器（光敏电阻、光电池和紫外线灯管等）
空压机通常采用双位控制。

当空气压力低予下限时，空压机投入运行}当空气压力高于
上限时，空压机停止工作
空压机控制系统的维护：1如果在自动位置，空压机不能自动工作，可把转换开关转到手动
控制位置。

如果手动可以正常工作，则故障出在压力继电器上。

2如果空压机启动频繁，表明压力继电器幅茇调节不准，幅差值太小。

3压力继电器的参数整定
集中空调的工作方式：夏季工作方式(制冷)、冬季工作方式(加热)和春秋季工作方式(通风) 燃油粘度控制系统核心：是XTMD一1922智能恒温调节仪
气电转换器的作用：将燃油粘度调节装置输出的气动控制信号转换成电信号，再通过转换开关的转换，由温度控制转换成粘度控制
可控硅电压调整器：是把从智能恒温调节仪送来的信号与同步锯齿渡信号进行比较，以产生与输入信号及反馈信号叠加的信号大小变化而左右移动的基本信号。

再经过控制逻辑电路而产生理想的三相正负半周的触发脉冲。

三相脉冲经合成及功放，再经脉冲变压器隔离送至可控硅
11船舶电源设备
船舶电源设备主要包括发电机组、应急发电机组和蓄电池。

同步发电机的组成：定子和转子
转子结构：转子磁极有两种结构即踌极式和凸极式
同步发电机的分类：1旋转磁极式和旋转电枢式2自励式和他励式
电枢反应：电枢磁场对磁极主磁场的影响称为电枢反应。

外特性：当发电机的转速、功率因数和励磁电流一定，发电机的端电压随电枢电流变化特性同步发电机的调节特性：同步发电机在额定转速和功率因数不变的情况下，励磁电流，随负载电流，而变化的关系
船舶同步发电机的维护：1一般维护2．运行中的维护
自启动装置的特点：1采用启动马达启动柴油发电机组2采用伺服电动机控制柴油机的加减速3停车电磁阀实行停车4具有手动和自动控制功能5采用ZQT一1型全电子自动控制装置自启动装置的主要功能：1．自启动功能2．重复启动功能3．自动停止工作功能
自启动装置常见故碑分析: 1．主电源失电后，应急泼电机不能启动2．柴油机每次启动时间太短而不能启动成功3．出现两次或四次重复启动后而终止启动4．柴油机启动成功后不能自动加速到额定转速
酸性蓄电池:主要由容器、极板和隔板等组成。

充电分为初充电、经常充电和过充电
碱性蓄电池的特点是：体积小．机械强度高，工作电压平稳，使用寿命长. 主要由容器、极板和活性物质等组成。

充电分为两种：初次充电和经常充电
蓄电池的充电方法: 1．恒压充电法2．恒流充电法3．分段恒流充电法4．浮充法
船舶上充电装置的作用:是为了给蓄电池充电
12船舶电站的原理与维护
船舶电力系统主要由电源、配电装置、电力网和负载四部分组成
船舶电力系统的基本参数：有电制、额定电压、额定频率
主配电板的功能：(1)根据需要接通或断开主电路。

(2)电力系统发生故障时．保护装置能按要求动作，切除故障设备或网路。

(3)监浏、显示运行中各电气参数y、J、f、cosg)(4)能对电压、频率，以及并联运行时的各发电机组有功、无功功率进行调整
发电机的控制屏:用来控制、调节、监视和保护发电机组
发电机的保护:主要包括：过载保护、外部短路保护、欠压保护和逆功率保护
短路：电流不通过电器直接接通叫做短路
过载：就是负荷过大，超过了本身的额定负载，产生的现象是电流过大，用电设备发热
欠压保护：电网电压过低影响仪器工作，保护装备动作切断电源
逆功率运行：发电机输出功率变成吸收电网功率以维持发电机的同步转速和损耗，逆功率保护通常由逆功率继电器实现
自动空气断路器：也称为自动空气开关，常分为框架式和塑壳式两种。

对主电路进行过载、短路和失、欠压保护，自动断开电路。

脱扣器：分为过流脱扣、失压脱扣和分励脱扣
逆功率继电器的分类：电磁感应式、电子式。

用于船舶同步发电机逆功率保护
电网参数监视模块：用于检测和监视电网或发电机运行参数
主电源通断控制模块：将发电机的电能送入电网，或者让发电机从电网上脱开
参数调节功能模块：对发电机的运行参数进行调节
发电机保护模块：过载、欠压和逆功率保护
并联运行控制模块：要求待并机的电压和频率与电网的电压和频率相等
配电控制模块：负责电能的分配
接岸电时的注意事项：1检查岸电电压、频率是否与本船一致。

2根据岸电箱相序指示器检查船岸相序是否一致。

若不一致，调接岸电任意两根线。

3接通岸电后，不允许启动发电机并合闸，船舶电站设有船岸联锁保护。

4若岸电为三相四线制，应将船体与岸上接地装置相连，再接岸电
岸电箱的基本功能：1．相序指示2．逆序保护
船舶电站调试的任务：(1)保证发电机组处于最佳运行状态，各机组既能作单机运行，又能进行并联运行。

(2)配电板上各种测试仪表指示正确，且相关仪表如电流表、电压表、频率表、功率因数表、功率表均经过计量检验部门检验。

(3)保证主开关和各种开关动作正常。

(4)对发电机各种保护装置的动作值进行复核整定
调试工作包括：调试前的准备工作，发电机空载试验，发电机负载试验与调试，发电机保装置动作值的整定，发电机并联运行试验与调试等
13船舶发电机组的并联运行
发电机组并联运行的条件：1待并机的电压应与电网电压的有效值相同2待并机的频率与电网频率相同3待并机电压的相位应与电网电压的相位相同4电压相序与电网电压的相序相同准同步并车法：在满足并车条件时合闸，称为准同步并车法
并车失败原因：1电网电气参数波动较大2并车时，各台发电机不能及时合理地分配负载，从而使逆功率继电器动作而导致并车失败3在粗同步并车中，常以为采用电抗器就可以随意并车，实际上当相位差大于90。

时合闸，其冲击电流仍可以使发电机主开关跳闸4空载并车5并车装置或均压线不正常
电压调整特性又称为调压特性：是指单台发电机的端电压随无功电流变化的曲线
调压系数：电压变化量与无工变化量的比值
有差特性：既当有功功率变化时，原动机转速也跟着变化的特性
无差特性：当有功功率变化时，原动机转速不跟着变化的特性
有功功率电源在一个周期内，负载电阻所消耗的功率
无功功率电源在一个周期内，储能原件进行的能量的储存与释放的功率
频率、转速和有功功率之间的关系：不论是频率的调节还是有功功率的调节都是由原动机调速改变油门实现的
14同步发电机电压的自动调节
自动调压装置的功能：1．自励起压2．保证静态电压调整率符合规范3．保证动态电压调整率符合规范4．强行励磁能力5．合理她分配发电机的无功功率
自动调压装置的分类：1．按照直流励磁电流获得方式分(1)直流励磁机他励方式(2)静止自励式(3)交流励磁机他励方式2．按自动调压的作用原理分(1)按电压偏差调节(2)按负载扰动调节(3)复合调节3．按照励磁装置的组成元件分为相复励励磁装置、三次谐波励磁装置、晶闸管励磁装置
相复励调压装置：既反映电流大小，又能反映电流相位的复励方式
相复励恒压装置通常分为三种方式：电流叠加相复励、电磁叠加相复励，以及电势叠加
相复励
晶闸管自动励磁恒压装置的特点：通过改变晶闸管的导通角来控制励磁电流的大小，从而达到恒压的目的。

控制系统组成：由测量电路、比较电路、移榴触发电路、晶闸管主电路，起励和保护电路AVR自动电压调节器组成：电压差检测、放大电路、触发电路、晶闸管主电路，以及阻尼电路。

功能是：恒压
15船舶照明系统
对船舶照明装置的要求是：有较高的可靠性，必要的机械防护装置，防潮、防水，防爆船用照明器的类型：(1)保护型(2)防水型(3)防爆型
航行灯和信号灯的控制：1对航行灯的控制要求(2)对信号灯的控制要求(3)信号灯控制16船舶安全用电
船用电气设备要求：1适应振动和冲击条件2适应倾斜和摇摆条件3适应环境温度条件4适应潮湿、盐雾、油雾和霉菌环境条件5适应船舶电网电压和频率的变化6防护要求对油轮电气系统的要求：1所有电缆应为铠装、非金属不透性护套。

2在危险区域不应敷设非本质安全型电缆3)敷设在甲板上或首尾向步桥上的电缆在长度上要留有膨胀弯头裕量，以防止船体膨胀或走动而拉断电缆(4)电缆或电缆管在非危险区与危险区之间穿越时，应保持甲板或舱壁气密的完整性。

(5)应设有配电系统绝缘电阻水平的连续监测和报警装置。

对危险区电气设备的要求：(1)货、油舱只准安装或使用本质安全型电气设备。

(2)其它危险区域或扩大的危险处所，应采用本质安全型或合格防爆结构的电气设备。

(3)危险区域禁止装设插座。

露天安全区域的插座要用具有开关联锁的插座，即开关在断开位置时插头可以插入或取出。

(4)危险处所电气设备的开关和保护装置应设在安全区域或处所，并有清晰耐久的标志，以便于识别。

电气设备起火的原因：(1)电气设备及电缆强度下降或损坏，就会在通电时发生短路、断路、接地等故障。

(2)电气设备或电缆长期过载，温升超过允许值，甚至燃烧。

(3)电刷、继电器以及接触器触头通、断时引起的火花。

(4)导体接触不良，局部过热引起的火花或燃烧
对电气防火的要求：(1)经常检查绝缘电阻，发现问题及时处理，(2)限悄电气设备和导线的载流量，不允许长期过载。

(3)严格按照安装要求装设电气设备，保证安装质量符合要求(4)易燃易爆的场所要使用防爆电气设备(5)电缆及其它导体连接要牢固，防止松动。

铜、铝导线连接时，要注意电化腐蚀
电气灭火器具：二氧化碳灭火机、l211灭火机、干粉灭火机
接地保护类型：1保护接地2工作接地 3保护接零 4屏蔽接地5避雷接地6重复接地
触电伤害：分为电伤和电击两类
触电方式：1双线触电2电源中性点接地豹单相触电3电源中心点不接地的单相触电
安全用电工具：绝缘手套、绝缘靴、装有绝缘柄的电工工具，以及橡皮垫。