電動—液壓舵機(jī)裝置(遠(yuǎn)洋船)

1、第八章 船舶電氣v第一節(jié)第一節(jié) 甲板機(jī)械電力拖動控制原理甲板機(jī)械電力拖動控制原理v第二節(jié)第二節(jié) 船舶舵機(jī)的電力拖動與控制船舶舵機(jī)的電力拖動與控制v第三節(jié)第三節(jié) 船舶電站船舶電站v第四節(jié)第四節(jié) 船舶同步發(fā)電機(jī)的自動調(diào)節(jié)裝置船舶同步發(fā)電機(jī)的自動調(diào)節(jié)裝置v第五節(jié)第五節(jié) 船舶電網(wǎng)船舶電網(wǎng)v第六節(jié)第六節(jié) 船舶照明系統(tǒng)船舶照明系統(tǒng)v第七節(jié)第七節(jié) 電工儀表（附：報(bào)警系統(tǒng)）電工儀表（附：報(bào)警系統(tǒng)）v第八節(jié)第八節(jié) 船舶電氣安全和安全用電船舶電氣安全和安全用電v習(xí)題v教學(xué)目的：教學(xué)目的：使學(xué)生掌握錨機(jī)、起貨機(jī)控制電路使學(xué)生掌握錨機(jī)、起貨機(jī)控制電路的性能、特點(diǎn)，理解錨機(jī)、起貨機(jī)控制電路的的性能、特點(diǎn)，理解錨機(jī)、起貨

2、機(jī)控制電路的原理、了解其分析方法。原理、了解其分析方法。v重點(diǎn)：重點(diǎn)：錨機(jī)、起貨機(jī)控制電路的性能。錨機(jī)、起貨機(jī)控制電路的性能。v難點(diǎn)：難點(diǎn)：錨機(jī)，交直流起貨機(jī)控制電路的原理分錨機(jī)，交直流起貨機(jī)控制電路的原理分析。析。v計(jì)劃課時(shí)：計(jì)劃課時(shí)：10節(jié)左右。節(jié)左右。第一節(jié)第一節(jié) 甲板機(jī)械電力拖動控制甲板機(jī)械電力拖動控制原理原理v1-1 錨機(jī)的電力拖動與控制 v1-2 錨機(jī)控制線路v1-3 船舶起貨機(jī)的電力拖動與控制v1-4 直流電動起貨機(jī) v1-5 交流電動起貨機(jī) v1-6 電動液壓起貨機(jī)（機(jī)動略）v1-7 電力拖動系統(tǒng)故障檢測與維護(hù)甲板機(jī)械電力拖動控制原理甲板機(jī)械電力拖動控制原理返回1-1 錨機(jī)的電

3、力拖動與控制v性能：性能：一般錨機(jī)與絞纜機(jī)構(gòu)成聯(lián)動機(jī)v一、錨機(jī)運(yùn)行工作特點(diǎn)v 階段一：收起躺在海底的錨鏈力矩不變；v 階段二：收緊錨鏈力矩增加；v 階段三：撥錨出土力矩大；v 階段四：收起懸于水中的錨及錨鏈力矩減少；v 階段五：拉錨入錨鏈孔中力矩回增。v二、對電力拖動及控制的要求v（一）對電力拖動的要求v要點(diǎn)：要點(diǎn)：堵轉(zhuǎn)1分鐘、軟或下墜的機(jī)械特性、30分鐘短時(shí)工作制、防水式。v（二）對電動錨機(jī)控制線路的基本要求v要點(diǎn)：要點(diǎn)：主令直接從0到高速、線路逐級加速、防電流沖擊；拋錨為再生或能耗制動、回零為電氣和機(jī)械制動，有短路、失壓、過載、斷相保護(hù)。返回1-2 錨機(jī)控制線路v一、交流三速電動機(jī)v1雙速

4、繞組 n=(1-s)60f1/P v2電機(jī)繞組v兩套：一套為4 4極極v（高速n0=1500r/minn0=1500r/min）；v另一套含8 8極極（YY中速n0=750r/minn0=750r/min）、1616極極（低速n0=375r/minn0=375r/minv二、控制線路原理v1.準(zhǔn)備v合上QS、SAHL1亮（表示電源有電）vSA（主令控制器）0SA通KA2KA2（零壓繼電器）通電KA2KA2（7 7）閉）閉接通控制線路（零位、欠失壓保護(hù)）KT1通電KT1（14）瞬時(shí)斷KT2通電KT2（4）瞬時(shí)閉 KT3通電KT3（22）瞬時(shí)閉 v2起錨一擋 SA起1 v SA2通KM1通電KM1

5、（2）主觸點(diǎn)閉a v KM1（9）斷對KM2互鎖v KM1（17）閉b v SA4通KM3通電KM3（1）主觸點(diǎn)閉cv KM3（11）斷對KM4-1 、KM4-2互鎖v KM3（13）斷對KM5互鎖vSA7通KM6通電KM6（20）斷KT3 斷電d v b KM6（21）閉 YB通電抱閘松（R4、V2為續(xù)流電路）evaM接成低速M(fèi)低速運(yùn)轉(zhuǎn)（YB電路極性：上電路極性：上+、下、下-）v c e vdKT3（22）延時(shí)斷經(jīng)濟(jì)電阻經(jīng)濟(jì)電阻R3接入接入（減少線圈發(fā)熱：延長使用壽命、省電延長使用壽命、省電） v（YB不接經(jīng)濟(jì)電阻為強(qiáng)勵松閘）不接經(jīng)濟(jì)電阻為強(qiáng)勵松閘）v3. 起錨二擋 SA起2 v SA4斷

6、KM3斷電KM3（1）主觸點(diǎn)斷a v KM3（11）閉bv KM3（13）閉vSA5通KM4-2通電KM4-2（1）主觸點(diǎn)閉cv b KM4-2（10）斷對KM3互鎖v KM4-2（11）閉KM4-1通電KM4-1（2）主觸點(diǎn)閉dv KM4-1（10）斷對KM3互鎖v KM4-1（18）斷evavcM由低速換成中速運(yùn)轉(zhuǎn)vdveKT1斷電KT1（14）延時(shí)閉使低速直接到高速有中速運(yùn)行的間隙（0.52s）v4起錨三擋 SA起3 vSA6通KM5通電KM5（3）主觸點(diǎn)閉aav KM5（10）斷對KM3互鎖 主觸點(diǎn)斷M換成 高速運(yùn)轉(zhuǎn)v KM4-1 、KM4-2斷電輔觸點(diǎn)復(fù)原 v KM5（13）閉自鎖v

7、 KM5（19）斷KT2斷電KT2（4）延時(shí)斷KA1 接入v5拋錨v同起錨、KM2通電、M 反轉(zhuǎn)；深水拋錨深水拋錨M為再生制動為再生制動（也有能耗制動）、變加速為等速（也有能耗制動）、變加速為等速。 v6停止停止 SA0 SA7斷KM6斷電YB斷電為機(jī)械制動為機(jī)械制動；v SA321為為再生電氣制動電氣制動0。v7保護(hù)高速運(yùn)行的過載保護(hù)（其余保護(hù)略）v高速過載高速過載KA1達(dá)動作值KA1（16）閉KA3 通電KA3（16）閉自鎖 v KA3（13）斷KM5斷電a v a KM5（3）主觸點(diǎn)斷b b v KM5（10）閉KM4-1 、KM4-2通電主觸點(diǎn)閉M轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)入中速入中速v KM5（13）斷、

8、KM5（19）閉KT 2瞬時(shí)閉短接KA1v過載消失過載消失、KA1達(dá)釋放值KA1（16）斷、但KA3自鎖仍通電；v故要由3擋擋（回）2擋3擋（進(jìn)）才能重新進(jìn)入高速。 返回1-3 船舶起貨機(jī)的電力拖動與控制v一、起貨機(jī)運(yùn)行工作的特點(diǎn)v 分吊桿式（又分單吊和雙吊）、旋轉(zhuǎn)式v二、對電力拖動及控制的要求v要點(diǎn)要點(diǎn)：過載能力強(qiáng)；起動轉(zhuǎn)矩大；機(jī)械特性過載能力強(qiáng)；起動轉(zhuǎn)矩大；機(jī)械特性軟（重載低速、輕載高速）；調(diào)速范圍廣軟（重載低速、輕載高速）；調(diào)速范圍廣nmax/nminnmax/nmin=710；轉(zhuǎn)動慣量?。荒芊浪?；轉(zhuǎn)動慣量小；能防水和重復(fù)短期工作。重復(fù)短期工作。v三、對控制線路的要求v要點(diǎn)：要點(diǎn)：v

9、1）采用主令控制器操作，其操作手柄的正、反和調(diào)速各檔具有明顯的空間位置差異；起動、加速與操作速度無關(guān)。v 2）手柄從零位快速扳到高速檔，應(yīng)能使轉(zhuǎn)速由零自動逐級加速到高速，不發(fā)生由靜止起動直接到中速或高速；v 3）采用電氣制動與電磁機(jī)械制動相配合的制動；不發(fā)生中速、高速反接制動，以避免電流的沖擊和損耗；高速超載時(shí)自動返回中速，采用再生或能耗或倒拉制動等速下放重物，控制線路設(shè)有防止重載高速提升和超速下落的保護(hù)環(huán)節(jié)。v 4）不發(fā)生自由落體，電機(jī)繞組先通電后松閘，應(yīng)先接通高（低）檔繞組后斷開低（高）檔繞組的交替電路環(huán)節(jié)。v 5）設(shè)強(qiáng)制低速下放重物的應(yīng)急按紐；具有零位保護(hù)；設(shè)短路、過載、欠失壓和起/落貨

10、互鎖等保護(hù)。返回1-4 直流電動起貨機(jī)v一、雙輸出GM系統(tǒng)起貨機(jī)v1GM系統(tǒng)的工作原理v2雙輸出直流發(fā)電機(jī)v（1）兩個(gè)獨(dú)立的勵磁電路控制兩個(gè)獨(dú)立的電兩個(gè)獨(dú)立的勵磁電路控制兩個(gè)獨(dú)立的電樞繞組輸出電路樞繞組輸出電路；v（2）系統(tǒng)具有電機(jī)臺數(shù)少、體積小、重量輕系統(tǒng)具有電機(jī)臺數(shù)少、體積小、重量輕和裝機(jī)容量小等優(yōu)點(diǎn)和裝機(jī)容量小等優(yōu)點(diǎn)。v3控制線路原理v（1）變流機(jī)組M（交）-G（直）- GE（直）的起動v 起動過程：合上QS KM2通電主觸點(diǎn)閉av 按下SB2KM1通電自鎖常開輔觸點(diǎn)閉KT1通電bv 常閉輔觸點(diǎn)斷對KM2互鎖v 主觸點(diǎn)閉M（交）從自耦變壓器分壓降壓起動v a v bKT1觸點(diǎn)延時(shí)閉KA1

11、通電常閉觸點(diǎn)斷KM1、KM2、KT1依次斷電觸點(diǎn)復(fù)原v 常開觸點(diǎn)閉KM3通電cv c主觸點(diǎn)閉M（交）加全壓運(yùn)轉(zhuǎn)GE、G帶動轉(zhuǎn)動v KM4通電觸點(diǎn)閉GE發(fā)電HL亮v（2）SA（主令控制器）0v SA1通KA2（零壓繼電器）觸點(diǎn)閉零位保護(hù)和欠失壓保護(hù) v KT2通電觸點(diǎn)瞬時(shí)閉短接RE（經(jīng)濟(jì)電阻）v（3）SA上升1v SA1斷v SA2通KMH通電常閉觸點(diǎn)斷對KML互鎖 v 上方兩個(gè)常開觸點(diǎn)閉av 下方常開觸點(diǎn)閉bv aG勵磁繞組得直流（方向：上下）G（先轉(zhuǎn)動）發(fā)電M電樞獲電產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩（先有勵磁）c cvSA4通KMB通電常開觸點(diǎn)閉YB通電抱閘松M起動 v b 常閉觸點(diǎn)斷KT2斷電觸點(diǎn)延時(shí)斷RE接入v

12、（5）SA 上升各位0（停車）v a. SA2、SA4斷KMH 、KMB斷電觸點(diǎn)復(fù)原G勵磁電流0的時(shí)間t1很小G發(fā)電0M因慣性處于再生制動狀態(tài)；v b. YB電流經(jīng)RBF、V3放電減少磁力=彈力的時(shí)間為t2在時(shí) 間t1t2內(nèi)M電源無電在慣性下產(chǎn)生能耗制動；v c. YB電流磁力彈力電路除能耗制動外增加抱閘制 動。v (6) SA下降各位：類似下降，但重物下降為再生制動。v(7) SA上升各位下降5（或相反）v KMH由通電變斷電、KML由斷電變通電電機(jī)為反接制動沖擊電流（力矩）大FA（過流繼電器）達(dá)動作值（整定2.53Ie）觸點(diǎn)斷KA2斷電KML斷電G無勵磁不發(fā)電M不能變向運(yùn)轉(zhuǎn)避免沖擊電流。v

13、二、晶閘管直流電動起貨機(jī)返回1-5 交流電動起貨機(jī)v一、交流三速起貨機(jī)v（一）變極調(diào)速起貨機(jī)簡介v 電機(jī)采用三套繞組：P=2、4、14，n0=1500、750、214r/minv 控制線路性能v（二）控制線路各擋位工作情況的分析v1SA0（準(zhǔn)備）v 合上QS、SKM5通電主觸點(diǎn)閉1M（風(fēng)機(jī)）啟動v SA0 SA1通KA1通電觸點(diǎn)閉接通控制線路（零位、欠失壓保護(hù)）av 合上SC SA4通KM1通電KT5通電vaKT3、KT4通電 av2SA起貨1v SA1斷v SA2通KMH通電主觸點(diǎn)閉2M有低速正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 v KM1通電主觸點(diǎn)閉 v SA5通KMB通電觸點(diǎn)（26）閉YB通電抱閘松M低速運(yùn)轉(zhuǎn)v K

14、T5（15）閉 v KMB通電觸點(diǎn)（16）閉KT1通電觸點(diǎn)延時(shí)閉KM4通電觸點(diǎn)（27）斷經(jīng)濟(jì)電阻R3接入 v3. SA起貨2 v （1） SA4斷、SA7通KM1斷電、KM2通電換成中速v （2）KM2（12）斷KM2先通電、KM1才斷電，電機(jī)低速中速供電不中 斷v （3） SA9閉KT2通電觸點(diǎn)（10）瞬時(shí)閉KMH（9）、KML（11）串聯(lián)構(gòu)成“逆轉(zhuǎn)矩控制電路”。v4SA起貨3v 輕載KI為釋放值觸點(diǎn)（20）斷KA2無電觸點(diǎn)（21）閉v SA8通KM3通電主觸點(diǎn)閉M高速v 重載KI達(dá)動作值觸點(diǎn)閉KA2通電觸點(diǎn)（21）斷KM3無電M不能進(jìn)入高速v特點(diǎn)：中速過載不能進(jìn)入高速中速過載不能進(jìn)入高速（

15、錨機(jī)：高速過載退回中速）v5SA：0起貨3v 0位：KA1、KT3、KT4通電，KM1、KT5依次通電，KM5通電。v 過1位： KMH通電，雖KMB通電但開始勵磁不夠、YB未松（YB松閘固有時(shí)間大于手柄過1位時(shí)間），為低速堵轉(zhuǎn)（KMH、KM1通電）。v 過2位：KM2通電開始YB仍未松，中速堵轉(zhuǎn)；隨后YB松閘進(jìn)入中速。v 到3位：輕載：KM2（25）斷KT3斷電經(jīng)0.5s延時(shí)KM3通電進(jìn)入高速。v重載： KA2通電不能進(jìn)入高速。v 過程：低速堵轉(zhuǎn)中速堵轉(zhuǎn)中速高速（輕載）v 不能進(jìn)高速（重載）v6. SA：起貨2、30v SA7（SA8）斷KM2（KM3）斷電v SA4通KM1通電M進(jìn)行反饋制

16、動到低速v SA5斷KMB、YB斷電YB經(jīng)經(jīng)V、R4放電（釋放放電（釋放磁能）抱閘仍松磁能）抱閘仍松；v 電機(jī)進(jìn)入低速后叫能耗制動（速度低，反饋電能不夠變成熱能消耗的電能故叫能耗制動）。v YB放電到磁力彈力開始機(jī)械制動；v SA2斷v SA9斷KT2（10）延時(shí)斷KMH斷電能耗制動畢、剩機(jī)械制動。v 制動過程為：反饋（高速）制動過程為：反饋（高速）能耗能耗+機(jī)械（降機(jī)械（降速后）速后）機(jī)械（速度接近零）機(jī)械（速度接近零）v7落貨：同起貨（由KML控制）v 重載落貨重載落貨時(shí)為反饋制動為反饋制動，但電流小、KI失去作用，可高速可高速。v8起貨3落貨3（或相反） 如起貨3落貨3v 經(jīng)0位：KT2

17、斷電觸點(diǎn)（10）延時(shí)斷KMH斷電，先完成起30反饋制動，再進(jìn)行0落3起動過程。v 逆轉(zhuǎn)矩控制：先制動停車、再反向起動，防止反接制動逆轉(zhuǎn)矩控制：先制動停車、再反向起動，防止反接制動產(chǎn)生電流沖擊。產(chǎn)生電流沖擊。v9保護(hù)：BT為溫度繼電器、電機(jī)T13010%動作；SB為緊急 運(yùn)行按紐。v 其它保護(hù)略。v10負(fù)載繼電器的連接 IF決定于IB和功率因素返回1-6 電動液壓起貨機(jī)（v特點(diǎn)特點(diǎn)：可實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速和微動轉(zhuǎn)動，可頻繁起停和換 向、對電網(wǎng)沖擊小，但價(jià)格貴、管理麻煩。v組成組成：電機(jī)和油泵構(gòu)成油泵機(jī)組（發(fā)電機(jī)），油馬達(dá)（電動機(jī)），管路（導(dǎo)線），電磁閥（開關(guān)）等。v一、液壓系統(tǒng)工作原理（輔機(jī)學(xué)）v1主油

18、泵和油馬達(dá)v 主油泵為斜盤式雙向變量泵，改變傾斜盤傾斜角的方向，改變油馬達(dá)的吸排油的流動方向，從而改變油馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)方向；改變傾斜盤傾斜角的排量大小，從而改變油馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。v2液壓系統(tǒng)工作原理v1) 組成 v M1：主油泵電動機(jī) v M2：輔油泵電動機(jī)（提供液壓剎車壓力油，補(bǔ)充主油泵系統(tǒng)油液）v 1M、2M吊桿電動機(jī)：控制起貨機(jī)前后（吊桿上下）、左右移動。v2) 1M（2M）控制v 用按紐和機(jī)械聯(lián)鎖點(diǎn)動控制正反轉(zhuǎn)，SQ為上升限位開關(guān)。v 抱閘YB1經(jīng)V三相整流通直流，1M通電、YB1通電（Rf短接）抱閘松，1M斷電、YB1斷電抱閘制動，同時(shí)Rf接入加快放電（=L/R）。v3) M1、M2控制v

19、起貨機(jī)在零位SA1、SA2（零位開關(guān)）常開觸點(diǎn)復(fù)原斷控制油馬達(dá)的雙剎車YV1、YV2斷電制動；v 按下SB4KM1通電M2起動；v SA1、SA2零位時(shí)常閉觸點(diǎn)閉按下SB6（要求M2起動1分鐘后再起動M1）KM2通電自鎖（SA1、SA2實(shí)現(xiàn)零位聯(lián)鎖）M1通過KT、KM3、KM4實(shí)現(xiàn)Y降壓起動。v 起落貨SA1、SA2常開觸點(diǎn)閉YV1、YV2剎車松油馬達(dá)帶動起貨機(jī)（SA1、SA2常閉觸點(diǎn)斷M1仍自鎖運(yùn)行）。v 返回1-7電力拖動系統(tǒng)故障檢測與維護(hù)返回第二節(jié)第二節(jié) 船舶舵機(jī)的電力拖動與控制船舶舵機(jī)的電力拖動與控制v教學(xué)目的：教學(xué)目的：使學(xué)生掌握舵機(jī)電力拖動的特點(diǎn)；使學(xué)生掌握舵機(jī)電力拖動的特點(diǎn)；操舵

20、方式及原理、性能；自動舵的類型及特點(diǎn)。操舵方式及原理、性能；自動舵的類型及特點(diǎn)。v重點(diǎn)：重點(diǎn)：各種操舵的性能，自動舵的特點(diǎn)。各種操舵的性能，自動舵的特點(diǎn)。v難點(diǎn)：難點(diǎn)：各種操舵的原理。各種操舵的原理。v計(jì)劃課時(shí)：計(jì)劃課時(shí)：4節(jié)左右。節(jié)左右。v2-1 舵機(jī)電力拖動與控制的基本要求v2-2 操舵方式及基本工作原理v2-3 自動舵的基本類型及其調(diào)節(jié)規(guī)律v2-4 自動操舵系統(tǒng)基本工作原理返回2-1 舵機(jī)電力拖動與控制的基本要求v一、舵機(jī)裝置v 舵機(jī)裝置由操舵裝置、舵機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)和舵葉四部分組成。v 1電動機(jī)械舵機(jī)裝置（小船）v 電動機(jī)通過齒輪轉(zhuǎn)動帶動舵葉v 2電動液壓舵機(jī)裝置（遠(yuǎn)洋船）v 電動機(jī)通過液

21、壓系統(tǒng)轉(zhuǎn)動帶動舵葉v二、對電力拖動與控制的基本要求v1供電要可靠v 舵機(jī)應(yīng)兩路供電，一路要經(jīng)應(yīng)急配電盤。不設(shè)過載保護(hù)。v2電動機(jī)的運(yùn)行要可靠v 規(guī)范規(guī)定：舵機(jī)電力拖動裝置，應(yīng)能在船舶處于最深航海吃水，并以最大營運(yùn)航速前進(jìn)時(shí)，將舵自任一舷的35轉(zhuǎn)至另一舷的35，且能在不大于28s的時(shí)間內(nèi)將舵自任何一舷的35轉(zhuǎn)至另一舷的30。v 舵機(jī)電動機(jī)有軟的機(jī)械特性和足夠大的過載能力，堵轉(zhuǎn)時(shí)間應(yīng)能持續(xù)1min以上，仍不致將電動機(jī)燒壞。v3控制系統(tǒng)要可靠v（1）應(yīng)有駕駛臺和舵機(jī)艙兩個(gè)以上控制站、并設(shè)轉(zhuǎn)換開關(guān)防同時(shí)操作。v（2）設(shè)有自動、隨動、應(yīng)急三種操舵。v（3）應(yīng)設(shè)舵葉偏轉(zhuǎn)限位開關(guān)，失壓報(bào)警，自動操舵極限角自

22、動報(bào)警。返回2-2 操舵方式及基本工作原理 一、單動（應(yīng)急）操舵（小船用或隨動操舵壞用）的 工作原理 性質(zhì)： 1操舵手柄或舵輪位置不與舵葉位置相對應(yīng)，要用舵角指示器才能知道舵葉所轉(zhuǎn)角度。 2操舵手柄向某一方向，電動機(jī)拖動舵葉向相應(yīng)方向，手柄回零，舵葉固定在某一角度。 3要使舵葉回到中間位置，手柄反向。 4太平舵：手直接板動舵葉。v v二、隨動操舵隨動操舵系統(tǒng)的工作原理v特點(diǎn)特點(diǎn)：舵葉角度與舵輪位置自動同步。（自動操舵船進(jìn)出港、 避碰 、通過狹窄航道、遇風(fēng)浪及冰山等使用隨動操舵）v原理原理v 舵輪轉(zhuǎn)動發(fā)送電位器R1觸點(diǎn)移動電橋平衡破壞產(chǎn)生電壓Uaa經(jīng)放大器放大作直流發(fā)電機(jī)G勵磁G產(chǎn)生一定大小和方

23、向的U0直流電動機(jī)M以適當(dāng)速度和方向轉(zhuǎn)動帶動舵葉（G為重復(fù)短時(shí)工作制、差復(fù)勵：并- 串，IM 即I串U0使M有軟的機(jī)械特性和強(qiáng)的過載能力， 并為主、它為零G不發(fā)電）（舵角反饋同步傳遞機(jī)構(gòu)接收機(jī)）帶動反饋電位器R2觸點(diǎn)移動到a電橋平衡U aa為零U0為零M停舵葉停在一定角度（與舵輪轉(zhuǎn)角對應(yīng)）。v三、自動操舵（正常大洋航行）工作原理v1性能性能：它是一種將舵電動機(jī)的控制系統(tǒng)與電羅徑聯(lián)系起來的操舵裝置，當(dāng)船舶偏離規(guī)定航向時(shí)，由于電羅徑與船舶的相對運(yùn)動，控制系統(tǒng)工作，使船舶保持原來的航向v2原理原理：v 設(shè)右偏航航向發(fā)送器使1左偏12通電KA1通電觸點(diǎn)閉G發(fā)電UO為正M左轉(zhuǎn)舵葉左偏舵發(fā)送器使導(dǎo)電環(huán)2左

24、轉(zhuǎn)追隨偏航角 max偏舵角 max1與絕緣塊4接觸M停船回航13接觸KA2通電M右轉(zhuǎn)舵葉右偏導(dǎo)電環(huán)右轉(zhuǎn)追隨 0 01與絕緣塊4接觸M停船舯線。v3按工作原理，隨動操舵屬于開環(huán)控制，自動操舵屬于 閉環(huán)控制。 返回2-3 自動舵的基本類型及其調(diào)節(jié)規(guī)律v一、比例舵（比例舵（P舵）舵）v =-K1 ：偏舵角，K1：比例系數(shù)，：偏航角，-：偏舵角方向是消除偏航。v 性能性能：可消除偏航可消除偏航。特點(diǎn)：簡單、精度較差。v二、比例比例微分舵（微分舵（PD舵）舵）v =-（K1 + K2 d/dt）（表示偏舵角與偏航角）（表示偏舵角與偏航角和偏航角速度成比例）和偏航角速度成比例）v 微分部分作用是減少船舶的

25、微分部分作用是減少船舶的s航跡航跡。v 原理：船舶回到正航向前船舶回到正航向前，已受受到微分部分的反反向舵作用向舵作用，從而能有效地阻止因慣性而向反方向的偏航。微分舵又叫糾偏舵、穩(wěn)舵角或反舵角。v三、比例比例微分微分積分舵（積分舵（PID舵）舵）v=-（K1 + K2d/dt+ K3 dt）v 積分部分的作用是消除裝載、船型、螺旋積分部分的作用是消除裝載、船型、螺旋槳不對稱，受持續(xù)單側(cè)風(fēng)、浪等使偏航角在不槳不對稱，受持續(xù)單側(cè)風(fēng)、浪等使偏航角在不靈敏區(qū)（小舵角）所引起的橫向移動距離。靈敏區(qū)（小舵角）所引起的橫向移動距離。v 也叫壓舵，可提高保持正航向精確度。也叫壓舵，可提高保持正航向精確度。返回

26、2-4自動操舵系統(tǒng)基本工作原理v一、PID自動舵系統(tǒng)工作原理v 4為靈敏度（天氣）調(diào)節(jié)：人為設(shè)定系統(tǒng)小偏航角不動作的區(qū)域，天氣好、該區(qū)域應(yīng)設(shè)小、即靈敏度調(diào)高；天氣差、該區(qū)域應(yīng)設(shè)大、即靈敏度調(diào)低。v二、自適應(yīng)舵的基本概念和調(diào)節(jié)原理v 衛(wèi)星等測位測定的船位，羅徑等測定的船速、航向等參數(shù)，經(jīng)中央計(jì)算機(jī)處理后作信號控制舵機(jī)，使船舶保持給定航向，該系統(tǒng)叫自適應(yīng)控制系統(tǒng)。返回第三節(jié)第三節(jié) 船舶電站船舶電站v教學(xué)目的：教學(xué)目的：使學(xué)生掌握船舶電力系統(tǒng)及保護(hù)、使學(xué)生掌握船舶電力系統(tǒng)及保護(hù)、配電板、應(yīng)急發(fā)電機(jī)、蓄電池、接岸電裝置的配電板、應(yīng)急發(fā)電機(jī)、蓄電池、接岸電裝置的基本組成、性能和使用；掌握軸帶發(fā)電機(jī)、空基

27、本組成、性能和使用；掌握軸帶發(fā)電機(jī)、空氣開關(guān)、各種并車裝置性能和特點(diǎn)；掌握手動氣開關(guān)、各種并車裝置性能和特點(diǎn)；掌握手動并車的原理和操作。并車的原理和操作。v重點(diǎn)：重點(diǎn)：船舶電力系統(tǒng)、配電板的組成、性能；船舶電力系統(tǒng)、配電板的組成、性能；掌握手動并車的原理和操作。掌握手動并車的原理和操作。v難點(diǎn)：難點(diǎn)：軸帶發(fā)電機(jī)、空氣開關(guān)的性能。軸帶發(fā)電機(jī)、空氣開關(guān)的性能。v計(jì)劃課時(shí)：計(jì)劃課時(shí)：22節(jié)左右。節(jié)左右。v v3-1 船舶電力系統(tǒng)概況 v3-2 電站容量與發(fā)電機(jī)組數(shù)量（機(jī)動略（機(jī)動略v3-3 主機(jī)軸帶發(fā)電機(jī)裝置 v3-4 船舶配電板 v3-5 萬能式空氣斷路器 v3-6 發(fā)電機(jī)的保護(hù) v3-7 發(fā)電機(jī)

28、的并聯(lián)運(yùn)行條件與分析 v3-8 手動并車整步原理與方法 v3-9 自動準(zhǔn)同步并車原理（機(jī)動略機(jī)動略）v3-10 船舶應(yīng)急發(fā)電機(jī)組 v3-11 船舶蓄電池裝置 v3-12 船舶接用岸電裝置返回3-1 船舶電力系統(tǒng)概況v一、系統(tǒng)的組成及特點(diǎn)v（一）船舶電力系統(tǒng)船舶電力系統(tǒng)的組成 v 由電源、配電裝置、電力網(wǎng)和負(fù)載四部分組成由電源、配電裝置、電力網(wǎng)和負(fù)載四部分組成。v1電源電源 v 將其它能量轉(zhuǎn)換成電能的裝置；主要由發(fā)電機(jī)組和蓄電池由發(fā)電機(jī)組和蓄電池組組成組組成。v2配電裝置配電裝置v（1）定義：接受和分配電能，對電源、電力網(wǎng)和負(fù)載進(jìn)行接受和分配電能，對電源、電力網(wǎng)和負(fù)載進(jìn)行保護(hù)、監(jiān)視、保護(hù)、監(jiān)視、

29、 測量和控制的裝置。測量和控制的裝置。v（2）組成：各種轉(zhuǎn)換和控制開關(guān)、互感器、測量儀表、連接母線、保護(hù)電 器、自動化裝置及各種附屬設(shè)備等。v（3）分類：A總配電板（一級），動力配電箱、照明配電總配電板（一級），動力配電箱、照明配電箱（二級）；箱（二級）； B應(yīng)急配電板；應(yīng)急配電板；C充放電板充放電板。v3船舶電力網(wǎng)v 船舶輸電電纜和電線的總稱；由動力、照明、應(yīng)急、低壓和弱電等電網(wǎng)組成。v4. 負(fù)載v 將電能轉(zhuǎn)換成其它形式能量的裝置；種類。v（二）船舶電力系統(tǒng)的特點(diǎn)v 1容量?。ǘ酁?3臺小容量柴油發(fā)電機(jī)），電壓、頻率易波動（易全船停電）。v 2輸電線路短（短路電流大）。v 3環(huán)境惡劣：要能在

30、潮濕、鹽霧、油霧和霉菌的環(huán)境和在規(guī)定的船舶傾斜、搖擺、振動和沖擊等條件下可靠的工作。v二、系統(tǒng)的基本參數(shù)v 1電流種類電制 v 50年代前用直流；現(xiàn)代用交流。v 2額定電壓v 我國限定電壓500V（非電力推進(jìn)船舶）；動力：電源（發(fā)電機(jī)）400V（美日440V），負(fù)載380V；照明：電源（變壓器）230V，負(fù)載220V。v 3額定頻率 我國50Hz，美日60Hz。返回3-2 電站容量與發(fā)電機(jī)組數(shù)量v一、確定電站容量和選擇發(fā)電機(jī)組數(shù)量的基本原則v 1船舶的運(yùn)行工況v 2確定電站容量的基本原則 v 電站容量以實(shí)際用電量最大的運(yùn)行工況為基礎(chǔ)來 確定。v 確定船舶電站容量的原則是：v 應(yīng)能滿足船舶在各種

31、運(yùn)行工況下的用電量并有適當(dāng)余量。v 3發(fā)電機(jī)組容量和數(shù)量的選擇原則v二、電站容量的計(jì)算v 利用有關(guān)理論和統(tǒng)計(jì)計(jì)算v 選擇發(fā)電機(jī)組容量和發(fā)電機(jī)組臺數(shù)時(shí)，應(yīng)考慮機(jī)動、壽命和維修等選發(fā)電機(jī)的基本原則；考慮計(jì)算的各運(yùn)行工況的總功率，還要考慮cos=0.8的無功容量。返回3-3 主機(jī)軸帶發(fā)電機(jī)裝置v一、軸帶發(fā)電機(jī)的特點(diǎn)v要點(diǎn)：充分利用主機(jī)功率儲備裕量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能；主機(jī)燒重柴油，其發(fā)電成本降低；系統(tǒng)控制環(huán)節(jié)多，管理復(fù)雜。v二、船舶軸帶發(fā)電機(jī)主要類型v 1直流軸帶發(fā)電機(jī)（很少）v 2交流軸帶發(fā)電機(jī)（分：可變螺距螺旋槳的主機(jī)型式；定螺距螺旋槳的主機(jī)型式）v三、變螺距螺旋槳式v 主軸轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)向恒定；主機(jī)轉(zhuǎn)速低、主

32、機(jī)與軸發(fā)間設(shè)增速齒輪；例：齒輪 比為1：10、f=50Hz、n=150r/min、則P=2；一般軸發(fā)和備用柴發(fā)P相同。v四、定螺距螺旋槳式（主要）v 主軸轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)向可變；通過轉(zhuǎn)速補(bǔ)償裝置使發(fā)電機(jī)電壓和頻率穩(wěn)定。v 主要是：整流逆變作中間環(huán)節(jié)的(晶閘管)軸帶發(fā)電機(jī)系統(tǒng)。v五、軸發(fā)工作對主機(jī)的轉(zhuǎn)速有限制，因此還要設(shè)輔助柴油發(fā)電機(jī)組。v 補(bǔ)充：晶閘管軸帶發(fā)電機(jī)系統(tǒng)v 一、組成v1軸帶發(fā)電機(jī)1（SG）、晶閘管整流器2、直流平滑濾波電抗器3、晶閘管逆變器4和交流電抗器5構(gòu)成主回路有功通道。變壓器11和晶閘管整流器7是軸帶發(fā)電機(jī)勵磁電流調(diào)節(jié)電路。軸帶發(fā)電機(jī)（三相逆變器）提供有功功率。v 2具有自動調(diào)壓器（

33、AVR）的調(diào)相機(jī)（也稱同步補(bǔ)償機(jī)SC）6為無功通道。同步補(bǔ)償機(jī)提供無功功率。v 3控制（頻率和逆變角）器8調(diào)節(jié)和控制系統(tǒng)頻率和有功功率。v二、起動v 當(dāng)船舶離港進(jìn)入正常航行工況（如公海）后，主機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到要求時(shí)，可投入軸帶發(fā)電機(jī)系統(tǒng)。v1接通控制系統(tǒng)的電源；v 2檢查起動條件，當(dāng)系統(tǒng)無故障報(bào)警和車鐘在大于最小轉(zhuǎn)速（75%額定轉(zhuǎn)速 ）位時(shí)，允許起動調(diào)相機(jī)（發(fā)出允許起動信號）；v 3按下異步電動機(jī)的起動按紐（或自動控制起動），帶動調(diào)相機(jī)（同步補(bǔ)償機(jī)）起動，并建立電壓；v 4檢查調(diào)相機(jī)建立正常電壓后，接通軸帶發(fā)電機(jī)的勵磁電路，發(fā)電機(jī)起壓空載運(yùn)行；v 5給整流器、逆變器觸發(fā)脈沖，逆變器開始向調(diào)相機(jī)輸出功

34、率，異步電動機(jī)斷電；v 6軸帶發(fā)電機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)具備供電能力，起動成功。v三、停機(jī)v 當(dāng)船舶需要轉(zhuǎn)入機(jī)動工況（如進(jìn)港等）時(shí)，因主機(jī)將進(jìn)行減速、倒車、停車等操縱，軸帶發(fā)電機(jī)應(yīng)停止工作。（主要步驟：123）v 1起動柴油輔助發(fā)電機(jī)組，并切除次要負(fù)載；v 2完成輔助發(fā)電機(jī)的手動或自動并車及轉(zhuǎn)移負(fù)荷，之后才能操作主機(jī)減速或倒車；v 3當(dāng)主機(jī)轉(zhuǎn)速降低到額定轉(zhuǎn)速的40%以下時(shí)，軸帶發(fā)電機(jī)勵磁終止，主開關(guān)跳閘，逆變器停止觸發(fā)，軸帶發(fā)電機(jī)終止發(fā)電。返回3-4 船舶配電板v一、主（總）配電板v 由發(fā)電機(jī)控制屏、并車屏、負(fù)載屏及連接母線等組成。v1發(fā)電機(jī)控制屏v 作用：控制、調(diào)節(jié)、監(jiān)視和保護(hù)發(fā)電機(jī)組。v 組成：上部為

35、測量儀表電流表（測線電流）、電壓表（測線電壓）、頻率表、功率表、功率因數(shù)表和儀用互感器、轉(zhuǎn)換開關(guān)和指示燈等；中部為主開關(guān)（含逆功率繼電器）、指示燈等；下部為自勵恒壓裝置。v 2并車屏v 主要有同步表、同步指示燈等。用作交流發(fā)電機(jī)并車操作。v3負(fù)載屏v 用來分配電能并對各饋電線路進(jìn)行控制、監(jiān)視和保護(hù)。v 組成：主要有裝置式自動開關(guān)、絕緣指示燈、兆歐表、與岸電箱相連的岸電開關(guān)等。包括動力負(fù)載屏和照明負(fù)載屏。v主配電盤直接供電（提高重要負(fù)載供電的可靠性）的設(shè)備：舵機(jī)、錨機(jī)、消防泵、航行燈、無線電電源板、電羅經(jīng)、電航儀器電源箱、蘇伊士運(yùn)河燈等部分重要負(fù)載，還有空壓機(jī)、鍋爐鼓風(fēng)機(jī)等大容量負(fù)載。其中舵機(jī)和

36、航行燈采用兩路供電、一路經(jīng)應(yīng)急電盤。v4匯流排（母線） v 用來匯集和分配電能；排列顏色：交流A、B、C分別為綠、黃、褐或紫，中線為淺藍(lán)；直流正、負(fù)為紅、藍(lán)；按從上到下、從左到右、從前到后排列。（中間）v二、應(yīng)急配電屏v 作用：用來控制和監(jiān)視應(yīng)急電源工作情況，并合理分配應(yīng)急電源。v 組成：應(yīng)急發(fā)電機(jī)控制屏和應(yīng)急負(fù)載屏（同主配電屏），無并車屏（無整步表、同步指示燈）和逆功率保護(hù)。v主、應(yīng)急配電屏關(guān)系：應(yīng)急電網(wǎng)平常由主配電屏供電，其聯(lián)絡(luò)開關(guān)對應(yīng)急電屏進(jìn)行電氣聯(lián)鎖；主發(fā)電機(jī)失壓應(yīng)急發(fā)電機(jī)自動起動，并經(jīng)應(yīng)急配電屏經(jīng)向應(yīng)急電網(wǎng)供電。v三、充放電屏作用v四、區(qū)配電板、分配電板v 將從主配電屏輸送來的電能向

37、不同區(qū)域的用電設(shè)備進(jìn)行配電。v 區(qū)：I16A 分：I16Av五、岸電箱 v 船舶停靠碼頭和進(jìn)塢時(shí)，將岸電接入總配電屏進(jìn)行分配。 v 返回3-5 萬能式空氣斷路器v概述v1分類 自動開關(guān)（又叫空氣開關(guān)、斷路器）分為：v 塑料外殼式（裝置式），用DZ表示，作分路或負(fù)荷開關(guān)；v 框架式（萬能式），用DW表示（陸用DW10為主，船用DW94、95、98、AH等），作總開關(guān)。v2船用萬能式自動空氣斷路器v（1）組成v 觸點(diǎn)系統(tǒng)、滅弧裝置、自由脫扣機(jī)構(gòu)、操作傳動機(jī)構(gòu)和保護(hù)元件（脫扣器）等。v（2）用途v A開關(guān)作用：通斷主電路，也可以通過分勵按紐進(jìn)行遠(yuǎn)距離斷電操作；v B保護(hù)作用：短路、過載和欠失壓時(shí)自動

38、切斷主電路。v一、觸頭系統(tǒng)（見圖1）v 由主觸頭（斷先、通后），副觸頭，弧觸頭（帶電通斷：通先、斷后）組成，都起通斷主電路的作用；輔助觸點(diǎn)通斷控制電路。v二、滅弧裝置v 采用磁鋼片制成磁鋼片制成的滅弧柵片：利用電磁力電磁力將電弧吸入柵片，拉拉v長、分割成小段長、分割成小段和陰極效應(yīng)（見圖2講）使電弧熄滅。v三、自由脫扣機(jī)構(gòu) v 作用作用：實(shí)現(xiàn)操作傳動裝置與觸點(diǎn)系統(tǒng)之間的聯(lián)系（書圖：恢復(fù)四連 桿的剛性連接）。v書圖（b）無聯(lián)系、（c）有。分閘不能合閘，要經(jīng)再扣才能合閘（DZ見圖3）。v四、操作傳動裝置作用：使觸頭合閘；v 過程：使儲能彈簧儲能，自由脫扣機(jī)構(gòu)達(dá)“再扣”，然后利用儲能快速合閘；v 種

39、類：手動操作，電磁或電動合閘。v五、保護(hù)元件（脫扣器）（見書圖）概述v 作用：脫扣器動作使自動開關(guān)掉閘。v 種類：DZ主要是熱脫扣器（過載保護(hù)）、電磁式過流脫扣器（短路保護(hù)），復(fù)式脫扣器（短路和過載保護(hù)）；DW脫扣器：v1電磁式（DW98采用半導(dǎo)體式）過流脫扣器：v 多個(gè)、（電流）線圈串聯(lián)在主電路中（圖1）。v分瞬時(shí)脫扣器：短路保護(hù)；短延時(shí)脫扣器：短路選擇性保護(hù)；長 延時(shí)脫扣器：過載或過載選擇性保護(hù)。v2電磁式失壓脫扣器v （電壓）線圈并聯(lián)在主電路中（圖2）；欠失壓作保護(hù)。v為避免電源電壓瞬時(shí)波動造成欠壓脫扣器誤動作，須采用延時(shí)跳閘機(jī)構(gòu)。 v3分勵脫扣器分勵脫扣器 遠(yuǎn)距離斷電控制遠(yuǎn)距離斷電控制

40、； v 分通電型：按紐加電壓脫扣器； v 斷電型：按紐加欠壓脫扣器。（見書圖） 返回3-6 發(fā)電機(jī)的保護(hù)v電站保護(hù)的任務(wù)：切除故障電氣設(shè)備；發(fā)出報(bào)警信號。v 要求保護(hù)元件具有可靠性、選擇性、快速性和靈敏性。v1可靠性：保護(hù)裝置本身必須工作可靠；v2選擇性：電力系統(tǒng)，從發(fā)電機(jī)到負(fù)載，應(yīng)分級設(shè)置保護(hù)裝置，使保護(hù)具有選擇性；系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)使離故障電路最近的保護(hù)裝置動作；其動作電流或動作延時(shí)：短路保護(hù)動作整定電流逐級減少、動作整定延時(shí)逐級減少。（DW采用整定時(shí)間），DZ(一般采用整定電流)3快速性：對于故障保護(hù)電器要求動作快速，以免事故擴(kuò)大 造成損害。4靈敏性：對于故障和非正常狀態(tài)的反應(yīng)能力。v一、外

41、部短路保護(hù)v 1外部短路：發(fā)電機(jī)輸出電流大大超過額定電流；v 2要求Id=2（或3）5Ie、延時(shí)0.2（或0.3）0.6s動作（選擇性）；Id=510Ie、瞬時(shí)動作（快速性）。v 3.采用自動開關(guān)過流脫扣器（非熔斷器）或過電流繼電器進(jìn)行保護(hù)。v二、過載v 1發(fā)電機(jī)過載：發(fā)電機(jī)輸出電流（功率）超過額定值； 2（規(guī)范）要求過載保護(hù)元件v 無分級卸載：I=1.251.35Ie、延時(shí)1520s動作v 分級卸載：I=1.11.2Ie、延時(shí)510s卸掉次要負(fù)載， I=1.5Ie、延時(shí)1520s動作v3采用自動開關(guān)（長延時(shí)）過流脫扣器或長延時(shí)過電流繼電器和分級卸載裝置進(jìn)行保護(hù)；動作值按發(fā)電機(jī)電流設(shè)定。v三、

42、欠壓保護(hù)（對發(fā)電機(jī)和運(yùn)行的電動機(jī)保護(hù)）v 1欠壓原因危害：電動機(jī)過流或堵轉(zhuǎn)，其它負(fù)載不能正常工作。v 2要求發(fā)電機(jī)跳閘v帶時(shí)限U=7080%Ue、延時(shí)1.53s；不帶時(shí)限U=4070（或5060）%Ue、瞬時(shí)。v 3采用自動開關(guān)欠壓脫扣器或欠壓繼電器進(jìn)行保護(hù)v四、逆功率保護(hù)（保護(hù)發(fā)電機(jī)組）v 1逆功率保護(hù)的性質(zhì)v（1）原因：并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)，若一臺發(fā)電機(jī)的原動機(jī)發(fā)生故障使轉(zhuǎn)矩消失，則發(fā)電機(jī)進(jìn)入電動機(jī)狀態(tài)，拖動原動機(jī)轉(zhuǎn)動從電網(wǎng)吸收功率即逆功率，另外并車操作未能滿足并車條件也出現(xiàn)逆功率。v（2）危害：正常運(yùn)行的發(fā)電機(jī)嚴(yán)重過載跳閘。（3）要求：P=-5-15%Pe、延時(shí)110s（防并車時(shí)短暫逆功率）

43、逆功率繼電器跳閘。v2逆功率繼電器v （1）GG21型感應(yīng)式逆功率繼電器原理：電流線圈的磁場和電壓線圈的磁場穿過鋁盤組成一個(gè)移位磁場，鋁盤感應(yīng)形成幅射狀電流，在磁場中受力作用而轉(zhuǎn)動，永久增鐵起阻尼作用。輸出功率鋁盤帶動觸點(diǎn)向斷開處轉(zhuǎn)動，但被擋塊擋住，逆功率鋁盤帶動觸點(diǎn)閉合，使自動開關(guān)跳閘。改變電流線圈匝數(shù)可改變動作值，改變擋塊位置可改變延時(shí)。v接線：電壓線圈接B、C相，電流線圈接C相。v（2）整流式逆功率繼電器裝置 v（3）晶體管式逆功率繼電器裝置返回3-7 發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行條件與分析v一、并聯(lián)運(yùn)行的必要性v 1發(fā)電機(jī)容量合理利用：少負(fù)載開一臺，多負(fù)載開兩至三臺。v 2便于對發(fā)電機(jī)的維護(hù)管理：

44、多臺機(jī)可以輪流進(jìn)行保養(yǎng)和維護(hù)。v二、并聯(lián)運(yùn)行的條件：電壓、頻率、初相相同，相序一致。v三、頻率和初相位相同，電壓有效值不同：（環(huán)流的均壓作用）v 1兩機(jī)電壓不等在兩機(jī)間形成環(huán)流（見書圖）。v2環(huán)流使電壓高的發(fā)電機(jī)產(chǎn)生去磁電樞反應(yīng)、電壓降低，電壓低的發(fā)電機(jī)產(chǎn)生增磁電樞反應(yīng)、電壓升高，結(jié)果使兩機(jī)電壓相等。v 3要求：U10%Ue（電抗小，一定的電壓差產(chǎn)生很大的沖擊環(huán)流）。v四、頻率和電壓相同，相位不相同：自整步作用v 1自整步作用v2要求：-1515v 相差太大（180最大最大），兩機(jī)間產(chǎn)生沖擊電流和沖擊力矩，不能牽入同步，且產(chǎn)生振蕩（轉(zhuǎn)子相對擺動），導(dǎo)致逆功率跳閘，甚至損壞繞組。v五、并車時(shí)電壓

45、和相位相同，頻率不相同v 1頻率不同兩機(jī)具有相位差=2(f2- f1)t和電壓差，具有自整步作用。v 2要求：-0.5Hzf+0.5Hz（T=1/f）v 頻差小自整步作用使兩機(jī)牽入同步，頻差大無法牽入同步。v六、相序不一致v 引起很大的環(huán)流燒壞發(fā)電機(jī)，該條件一般可滿足，航行并車不必檢測。v七、合閘：v 最理想是待并發(fā)電機(jī)的電流為零時(shí)。并車時(shí)任何一個(gè)條件不滿足都會產(chǎn)生沖擊電流，相位和頻率條件不滿足還會產(chǎn)生沖擊轉(zhuǎn)矩。返回 3-8 手動并車整步原理與方法v概述：v 1準(zhǔn)同步并車法：觀察和調(diào)整發(fā)電機(jī)的電壓、頻率和初相位，使之完全滿足并車條件后并車。v 2手動準(zhǔn)同步并車法：依靠操作人員觀察、判斷進(jìn)行并車

46、操作；v 自動準(zhǔn)同步并車：依靠自動裝置完成并車。v 3調(diào)壓器可保證電壓條件，并車時(shí)只要調(diào)整待并機(jī)的頻率和相位v一、燈光法（同步指示燈法）v1燈光明暗法（暗燈法）v（1）電路 v（2）性能 v A燈光很亮說明待并機(jī)與電網(wǎng)相位差很大、熄滅說明相位差很小或?yàn)榱悖瑹艄饷靼刀日f明相位差的大?。籿 B燈光明暗變化快說明頻差大、慢說明頻差小。v（3）合閘 v 調(diào)待并機(jī)的調(diào)速開關(guān)（即調(diào)油門），使燈光明暗變化慢（周期為35秒），燈光熄滅后（接近燈暗區(qū)中心）（U為30%Ue燈滅），合閘并車。v（4）缺點(diǎn) v 燈光明暗不能說明f2是快還是慢。v2燈光旋轉(zhuǎn)法（亮燈法）（1）電路 v（2）性能v Af2 f 1：三燈熄

47、滅的順序?yàn)長1L2L3L1， f2 f 1：三燈熄滅的順序?yàn)長1L3L2L1；v B燈光明暗旋轉(zhuǎn)快說明頻差大、慢說明頻差小，L1燈光明暗度說明相位差的大小。v（3）合閘v 調(diào)待并機(jī)的調(diào)速開關(guān)：f2快減速、f2慢加速，使燈光旋轉(zhuǎn)慢（周期為35秒），熄滅的順序?yàn)長1L2L3L1（快向、順時(shí)針，防逆功率），接近L1燈熄滅區(qū)中心，合閘并車。v二、同步表法v 1并車操作v （1）當(dāng)同步表指針指快向、調(diào)待并機(jī)調(diào)速開關(guān)減速，當(dāng)同步表指針指慢向、調(diào)調(diào)速開關(guān)加速。v （2）當(dāng)指針指快向（順時(shí)針）旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速慢（周期為35秒），指針在紅點(diǎn)前1015即11點(diǎn)鐘位置（開關(guān)慣性）合閘，待并機(jī)牽入同步。v 2性能v （1）

48、并車后同步表應(yīng)斷電（15分鐘短時(shí)工作制）。v （2）接線要正確，轉(zhuǎn)子應(yīng)接電網(wǎng)AB相。v 3目前大多數(shù)船同時(shí)采用同步表法和燈光明暗法。v三、電抗器粗同步并車原理v1特點(diǎn)：基本滿足并車條件：調(diào)節(jié)待并機(jī)頻率（條件同準(zhǔn)同步），觀測電壓差別不大，不考慮相差（最好90）。先在待并機(jī)和電網(wǎng)間接入一個(gè)電抗器（短時(shí)工作制、空心線圈），限制沖擊電流（I=1.21.4Ie）和沖擊轉(zhuǎn)矩，牽入同步（電抗器不能太大：要有足夠的環(huán)流），然后合閘、自動延時(shí)切斷電抗器。v2電路原理：（講）設(shè)G1為運(yùn)行機(jī)，G2為待并機(jī)。v 按下SB2KM2通電輔觸點(diǎn)閉自鎖 限流 v 主觸點(diǎn)閉G2與電網(wǎng)接電抗器LS牽入同步v KT2通電觸點(diǎn)延時(shí)閉

49、KM4通電觸點(diǎn)閉DW2通電av a輔觸點(diǎn)斷KM2、KT2、KM4斷電觸點(diǎn)復(fù)原v 主觸點(diǎn)閉空氣開關(guān)合閘（線圈通電合閘，斷電無影響）v四、并車失敗的原因：v 1）電網(wǎng)電壓、頻率波動太大； v 2）空載并車；v 3）并車操作不當(dāng)； v 4）未能及時(shí)轉(zhuǎn)移負(fù)載。v五、直流發(fā)電機(jī)并車（補(bǔ)）v 1條件：電壓相等（檢測儀表僅電壓表）、極性相同。v 2并車：起動待并機(jī)調(diào)勵磁使電壓稍高于電網(wǎng)電壓（防逆電流失、反磁跳閘）按下合閘按紐增加并入機(jī)勵磁減少運(yùn)行機(jī)勵磁轉(zhuǎn)移負(fù)荷。v3解列：增加留用機(jī)勵磁，同時(shí)減少解列機(jī)勵磁（兩機(jī)的電動勢一增一減）（只增或只減一機(jī)勵磁、負(fù)荷分配改變、電網(wǎng)電壓增加或減少）到負(fù)荷電流為零、再按下脫

50、扣按紐。v 4為保證負(fù)荷動態(tài)分配的均勻及并聯(lián)運(yùn)行的穩(wěn)定性，直流復(fù)勵發(fā)電機(jī)必須設(shè)均壓線（勵磁部位）。返回3-9 自動準(zhǔn)同步并車原理v一、自動準(zhǔn)同步并車原理v1性能：利用自動并車裝置檢測和調(diào)整待并發(fā)電機(jī)的電壓、頻率和相位，使之滿足并車條件，向合閘機(jī)構(gòu)發(fā)出信號，使主開關(guān)合閘。v2基本功能v （1）能檢測待并機(jī)電壓和頻差，并且能自動調(diào)節(jié)；v（2）有一個(gè)門電路，當(dāng)滿足合閘條件時(shí)發(fā)出合閘信號（不滿足條件實(shí)現(xiàn)閉鎖）；v （3）能保證合閘提前時(shí)間等于主開關(guān)固有時(shí)間：使合閘瞬間電壓、相位一致，達(dá)到準(zhǔn)確同步目的。v3組成：分合閘、調(diào)壓和調(diào)頻三部分。v二、自動整步器（略）。返回3-10 船舶應(yīng)急發(fā)電機(jī)組v一、應(yīng)急電

51、源v 1設(shè)應(yīng)急電源的條件：客船及1000總噸或500噸以上貨船。v 2作用：當(dāng)主電源因故障不能繼續(xù)正常供電時(shí)，立即向船舶一部分用以保證船舶安全的用電設(shè)備繼續(xù)供電；其功率應(yīng)充分供應(yīng)上述設(shè)備的用電。v 3組成：應(yīng)急發(fā)電機(jī)組及應(yīng)急配電板和應(yīng)急蓄電池組及其充放電板或之一。v 大應(yīng)急發(fā)電機(jī)（組），供電時(shí)間：國際航線的客船為36h.v 小應(yīng)急為蓄電池組，供電時(shí)間為30min.( 小應(yīng)急在大應(yīng)急有故障時(shí)或起動過程中投入，用來保證最必須的用電設(shè)備不致斷電而設(shè)置)v4應(yīng)急電源供電范圍v 1）航行燈及國際海上避碰規(guī)則、所規(guī)定的其它各種信號燈；v 2）白晝信號探照燈及無線電測向儀，無線電臺（按國際航行要求）；v 3

52、）各通道、梯道出口處的應(yīng)急照明，每個(gè)登艇處的應(yīng)急照明，救生艇、筏、救生浮貯存處的照明。v 4）機(jī)艙主機(jī)操縱臺、鍋爐水位表、氣壓表、總配電盤前、應(yīng)急發(fā)電機(jī)室、舵機(jī)等處的照明； 5）駕駛室、海圖室、無線電室、消防設(shè)備控制站的照明； 6）船員、旅客公共艙室的照明； 7）緊急集合報(bào)警裝置； 8）電動應(yīng)急消防泵；v9）固定式潛水艙底泵； 10）無線電設(shè)備和通用報(bào)警器； 11）舵機(jī)。二、應(yīng)急發(fā)電機(jī)組要求：二、應(yīng)急發(fā)電機(jī)組要求： 1與主電源的聯(lián)鎖關(guān)系：主電源正常供電，應(yīng)急電源不能投入；主電源失壓，應(yīng)急電源自動投入；小應(yīng)急在大應(yīng)急投入前投入（供無線電和應(yīng)急照明），大應(yīng)急投入后自動退出；主電源供電大應(yīng)急立即退出

53、。 2應(yīng)急配電盤由獨(dú)立饋線經(jīng)聯(lián)絡(luò)開關(guān)與主配電盤聯(lián)接，應(yīng)急電網(wǎng)平時(shí)由主配電盤供電。 3主電網(wǎng)失電，主配電盤與應(yīng)急配電盤聯(lián)絡(luò)開關(guān)自動斷開（先），應(yīng)急發(fā)電機(jī)應(yīng)在30s內(nèi)自動起動，主空氣開關(guān)自動合閘（后）投入供電；主電網(wǎng)恢復(fù)供電，聯(lián)絡(luò)開關(guān)自動閉合。三、應(yīng)急發(fā)電機(jī)的自起動控制裝置（略）三、應(yīng)急發(fā)電機(jī)的自起動控制裝置（略）返回3-11 船舶蓄電池裝置v種類：v 酸性蓄電池：歷史悠久、用途廣泛、價(jià)格低廉、船上多用，外殼不帶電；v 堿性蓄電池：工作電壓平穩(wěn)、可大電流放電、機(jī)械強(qiáng)度高、使用壽命長，但價(jià)格較高。v一、酸性蓄電池基本結(jié)構(gòu)和工作原理v 1組成v 1）容器 2）極板 3）隔板（見書）v2工作原理v二、堿

54、性蓄電池 1組成： 容器、極板和活性物質(zhì)等。 2工作原理 （電解液為KOH、充放電比重不變）v負(fù)極負(fù)極 正極正極 負(fù)極負(fù)極 正極正極 v 3. 每個(gè)蓄電池的電動勢一般為1.25V，放電畢為11.2V，充電畢為1.41.8V。v三、蓄電池的容量v Q=It 單位：安時(shí)（Ah） v 酸性蓄電池以10h為標(biāo)準(zhǔn)放電（例200Ah：20A、放電10h）；v 堿性蓄電池以8h為標(biāo)準(zhǔn)放電。 v四、充電v 1充電種類：v 1）初充電：新的和長期庫存的蓄電池充電；v 2）經(jīng)常充電：正常充電；v 3）過充電：補(bǔ)充經(jīng)常充電的不足 極板硫化原因：長時(shí)間充電不足、過放電；措施：按時(shí)過充電、定期全容量放電。v 2充電方法

55、：v 1）充放電制：恒流充電法（堿性常用），恒壓充電法，分段恒流充電法（酸性常用、可延長壽命）。v 2）浮充電法：整流充電設(shè)備處于經(jīng)常工作，電源、蓄電池、負(fù)載保持接通，一可為負(fù)載供電、還可為蓄電池充電。v五、比重（酸性） v 充電畢比重（大）：1.2751.300，極限電壓2.4V（正常額定2V）v 放電畢比重：1.1501.180，極限電壓1.7V（約為90%額定電壓）v 電壓：E=0.84+d（d為比重）v六、維護(hù)保養(yǎng)v 1酸性蓄電池液面下降的原因是產(chǎn)生氣體和蒸發(fā)、應(yīng)加蒸餾水。v 2保持鉛蓄電池通氣孔暢通和蓄電池室通風(fēng)是為防爆。v 31h放電，酸性蓄電池不可，堿性蓄電池可以。后者過充電、過

56、放電能力強(qiáng)。v 4未加LiOH的堿性蓄電池溫度不得超過30。返回3-12 船舶接用岸電裝置v概述：v1接岸電的作用：當(dāng)船舶靠岸特別是修船時(shí)應(yīng)接岸電，因岸電比船電便宜很多，同時(shí)可免去對發(fā)電機(jī)進(jìn)行管理，便于發(fā)電機(jī)的維修、保養(yǎng)。v2接岸電的要求：電制、額定電壓及額定頻率一致，與船舶電網(wǎng)相序一致（不一致電動機(jī)反轉(zhuǎn)等）且不能斷相。v3主發(fā)電機(jī)、應(yīng)急發(fā)電機(jī)、岸電之間的聯(lián)鎖關(guān)系是：主發(fā)電機(jī)供電，岸電開關(guān)合不上閘或自動跳閘；主發(fā)電機(jī)（應(yīng)急發(fā)電機(jī)）脫離電網(wǎng)后，岸電開關(guān)才能和閘。主發(fā)電機(jī)失電，應(yīng)急發(fā)電機(jī)自動起動送電。配電板上主開關(guān)與岸電開關(guān)設(shè)有聯(lián)鎖保護(hù)環(huán)節(jié)。v一、相序指示器 v1電路v2原理：v 上圖在正常情況通

57、過電路分析v U1=1.5Up U2=0.4Up （Up為相電壓）v3性質(zhì)：白（綠）燈比紅燈亮、為正序，可接岸電；紅燈比白（綠）燈亮、為逆序，應(yīng)將岸電任意兩根接線對換。v二、 逆（負(fù)）序繼電器v 1作用：在逆序或斷相時(shí)，接岸電的自動開關(guān)不能合閘。v 2原理：（講）v 1）正序時(shí)：Umn=0KA線圈無電觸點(diǎn)斷KT斷電觸點(diǎn)閉U（DW失壓脫扣器）有電DW可合閘v 2）逆序時(shí)：Umn0KA線圈通電觸點(diǎn)閉KT通電觸點(diǎn)延時(shí)斷U失電DW不能合閘返回第四節(jié)第四節(jié) 船舶同步發(fā)電機(jī)的自動調(diào)節(jié)船舶同步發(fā)電機(jī)的自動調(diào)節(jié)裝置裝置v教學(xué)目的：教學(xué)目的：使學(xué)生熟悉調(diào)壓器的類型、可控硅及可控相復(fù)勵恒壓的原理和性能、無刷發(fā)電機(jī)

58、的特號；掌握不可控相復(fù)勵恒壓裝置的原理、性能及調(diào)節(jié)；掌握并聯(lián)運(yùn)行無功功率和有功功率的調(diào)節(jié)及性能；了解自動調(diào)頻調(diào)載和自動分級卸載的原理和性能、掌握其使用。v重點(diǎn)：重點(diǎn)：不可控相復(fù)勵恒壓裝置的原理、性能及調(diào)節(jié)；并聯(lián)運(yùn)行無功功率和有功功率的調(diào)節(jié)及性能。v難點(diǎn)：難點(diǎn)：不可控相復(fù)勵恒壓裝置的原理；并聯(lián)運(yùn)行無功功率和有功功率的性能。v計(jì)劃課時(shí)：12節(jié)左右。v4-1 同步發(fā)電機(jī)電壓的自動調(diào)節(jié)v4-2 不可控相復(fù)勵恒壓原理v4-3 晶閘管（可控硅）自動勵磁裝置v4-4 可控相復(fù)勵恒壓原理v4-5 無刷同步發(fā)電機(jī)勵磁恒壓系統(tǒng)（屬于他勵）v4-6 并聯(lián)運(yùn)行同步發(fā)電機(jī)無功自動分配v4-7 調(diào)速特性與并聯(lián)有功分配v4

59、-8 自動調(diào)頻調(diào)載原理v4-9 自動分級卸載及自動增減機(jī)組返回4-1 同步發(fā)電機(jī)電壓的自動調(diào)節(jié)v保證供電品質(zhì)的兩個(gè)重要指標(biāo)是：保證供電品質(zhì)的兩個(gè)重要指標(biāo)是：v 電壓和頻率恒定。電壓和頻率恒定。v一、自動調(diào)壓裝置的功能v作用：作用：v 發(fā)電機(jī)起動后轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，發(fā)電機(jī)起動后轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，能建能建 立額定空載電壓；當(dāng)負(fù)載大小和負(fù)載性立額定空載電壓；當(dāng)負(fù)載大小和負(fù)載性質(zhì)變化時(shí)，能自動保持電壓基本恒定。還有質(zhì)變化時(shí)，能自動保持電壓基本恒定。還有均勻分配無功功率的功能。均勻分配無功功率的功能。v品質(zhì)要求：品質(zhì)要求：v 靜態(tài)和動態(tài)指標(biāo)均滿足靜態(tài)和動態(tài)指標(biāo)均滿足海船規(guī)范海船規(guī)范要求。要求。v1自

60、勵起壓：v 同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵磁電流，是由三相輸出電壓經(jīng)整流而形成，這就是自勵；起勵電流在二極管死區(qū)電壓內(nèi)不能導(dǎo)通，故轉(zhuǎn)子要有剩磁外，還要有起壓措施。v2靜態(tài)電壓調(diào)整率v 要求：主發(fā)電機(jī)：2.5%以內(nèi)；應(yīng)急發(fā)電機(jī)：3.5%以內(nèi)。v3動態(tài)電壓調(diào)整率 要求：突加（減）50%Ie cos0.4 調(diào)整率15%以內(nèi) t1.5s。v4強(qiáng)行勵磁v 負(fù)載突變或短路故障消除后電壓可迅速恢復(fù)。v5合理分配發(fā)電機(jī)的無功功率v 要求：P=20100%Pe時(shí)，Q按比例分配，Q |10%|Qmax。v二自動調(diào)壓裝置分類v1按直流勵磁電流獲得方式分v 1）直流勵磁機(jī)他勵方式 v 同軸直流勵磁機(jī)有電刷和換向器、不宜在船上使用。