船舶電氣系統(tǒng)全套課程課件一五

緒論自我介紹學(xué)習(xí)本課程的意義如何學(xué)習(xí)本課程教學(xué)大綱要求：教學(xué)目的：

通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生獲得船用電機(jī)及船舶電氣設(shè)備必要的基本理論和基本知識(shí)，掌握船舶電氣設(shè)備基本操作技能，為今后從事船舶電氣設(shè)備管理工作打下理論基礎(chǔ)和實(shí)踐基礎(chǔ)。教學(xué)要求：

1.掌握船舶電氣設(shè)備的工作原理、運(yùn)行特性和應(yīng)用場(chǎng)合；2.熟悉掌握繼電接觸器控制線路的基本環(huán)節(jié)；掌握船舶機(jī)艙輔機(jī)、甲板機(jī)械、舵機(jī)電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的工作原理。3.了解船舶電力系統(tǒng)的組成、特點(diǎn)、基本參數(shù)；掌握蓄電池的充放電及維護(hù)、保養(yǎng)方法；掌握同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行、自動(dòng)調(diào)壓裝置基本原理；了解船舶電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本原理；熟悉各種繼電保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)、原理。4.熟悉船舶電氣設(shè)備管理的基本要求；掌握船舶電氣設(shè)備安全用電基本知識(shí)。學(xué)習(xí)本課程的意義

有人說(shuō)“船舶是一座小城市”，本課程介紹的就是這座“小城市”電力系統(tǒng)維護(hù)、管理及維修等所必須具備的部分知識(shí)。城市有生產(chǎn)設(shè)備，設(shè)備需要由電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，因此第1～6章學(xué)習(xí)“磁路”和“電機(jī)學(xué)”的知識(shí)；有了電動(dòng)機(jī)，就要對(duì)它進(jìn)行控制，最基本的控制方法是繼電-接觸器控制，第7～10章學(xué)習(xí)的就是電力拖動(dòng)的基本控制方法；。本課程學(xué)習(xí)方法

認(rèn)真：特別是開始部分更需要認(rèn)真。認(rèn)真聽；認(rèn)真預(yù)、復(fù)習(xí)；認(rèn)真做作業(yè)。勤

：勤思考；勤問(wèn)——答疑。教材：

《船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)》，史際昌主編，大連海事大學(xué)出版社，1998年；主要參考書：《船舶電機(jī)學(xué)》，陸讓之主編，人民交通出版社，1986年；考試與計(jì)分方法考試題型：?jiǎn)雾?xiàng)選擇題、是非判斷題計(jì)算題簡(jiǎn)答題（包括小的線路圖的分析）計(jì)分方法：平時(shí)成績(jī)：20%（實(shí)驗(yàn)10%，作業(yè)、課堂提問(wèn)及考勤等10%）。期末成績(jī)：80%。第一章磁路§1—1．磁場(chǎng)基本物理量§1—2．鐵磁材料及鐵損§1—3．磁路§1—4．電磁鐵學(xué)習(xí)本章目的：復(fù)習(xí)磁的概念，學(xué)習(xí)磁場(chǎng)、磁路的區(qū)別，掌握電磁鐵的工作原理。§1—1．磁場(chǎng)基本物理量磁的概念：概念：——電生磁，磁變生電。

物理量：——磁感應(yīng)強(qiáng)度（磁密）、磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁導(dǎo)率。磁路的含義磁路，在這里有兩層意思：

第一層意思是字面上的含義，磁路是磁的通路，即磁通通過(guò)的路徑稱為磁路。

第二層意思是指“路”與“場(chǎng)”的區(qū)別。在物理學(xué)中，人們通常是采用“場(chǎng)”的方法對(duì)電進(jìn)行研究的，但是各點(diǎn)的“場(chǎng)”是變化的。為了簡(jiǎn)化分析，本課程以“路”的角度進(jìn)行分析?！奥贰笔且环N工程分析方法，它是以平均的角度來(lái)分析和計(jì)算實(shí)際工程問(wèn)題的方法。磁路的物理量磁感應(yīng)強(qiáng)度——反映的是指物體在磁場(chǎng)中受到磁力作用的強(qiáng)度。而磁力作用是與材料有關(guān)的。磁感應(yīng)強(qiáng)度B：B=Φ/S磁場(chǎng)強(qiáng)度——反映的是電生磁時(shí)，產(chǎn)生磁的大小。磁場(chǎng)強(qiáng)度H：H=∑I/l磁導(dǎo)率——反映的是材料導(dǎo)磁能力。磁導(dǎo)率μ：B=μH注意：磁路的物理量的單位。例如：在磁路中磁勢(shì)的單位是（

）。

A.伏特B.安培C.歐姆D.韋伯答案：B。磁勢(shì)=電流×匝數(shù)，因?yàn)榇艅?shì)的單位為：安培×匝（安匝，安）而匝不是量綱可以省略，所以：磁勢(shì)的單位為：安培§1—2．鐵磁材料及鐵損鐵磁材料：鐵、鈷、鎳以及它們的合金。性能：高磁導(dǎo)率、飽和、磁滯。鐵損：鐵心損耗高磁導(dǎo)率的目的：

磁導(dǎo)率高才能導(dǎo)磁；相同的磁場(chǎng)強(qiáng)度產(chǎn)生的磁密大。利用電磁感應(yīng)原理工作的電氣設(shè)備需要鐵心構(gòu)成磁的通路，要求相同的磁通時(shí)，磁導(dǎo)率高，鐵心的截面積小。體積小、重量輕。高磁導(dǎo)率原因：——磁通太多，材料阻礙增大。鐵磁材料之所以比非鐵磁物質(zhì)的磁導(dǎo)率高是因?yàn)殍F磁材料對(duì)磁通的阻力較小。當(dāng)通過(guò)材料的磁通太多時(shí)，鐵磁材料對(duì)磁通的阻力增大，磁導(dǎo)率減小。理解：

這就象車過(guò)橋的情況一樣：當(dāng)同時(shí)過(guò)橋的車很少時(shí)，過(guò)橋的車速度很快，車多單位時(shí)間內(nèi)過(guò)橋的車輛就多；但是當(dāng)同時(shí)有很多輛車過(guò)橋時(shí)，車的行駛速度就應(yīng)該放慢，否則車就可能相互碰撞，這是因?yàn)闃蛞呀?jīng)“飽和”了。磁飽和原因：——有剩磁存在。現(xiàn)象：——磁化過(guò)程0→1→2→3→4→5→6→1磁滯回線：

回線（閉合曲線）：1→2→3→4→5→6→1磁場(chǎng)強(qiáng)度最大值不同就有不同的回線。磁滯曲線：

將不同磁場(chǎng)強(qiáng)度所對(duì)應(yīng)的磁滯回線的頂點(diǎn)相連就成為磁化曲線，B-H曲線。磁化曲線——書上P.3.圖1-2-1的“B-H曲線”——不準(zhǔn)確。兩種情況——考慮剩磁和不考慮剩磁。更正分法：——根據(jù)磁性能分類。①.軟磁材料；②.硬磁材料；③.矩磁材料。特點(diǎn)：——磁滯回線面積（形狀）不同。軟磁材料硬磁材料矩磁材料鐵磁材料的類型軟磁材料：用來(lái)制造電機(jī)、變壓器等的鐵心。硬磁材料：用來(lái)制造永久磁鐵。矩磁材料：以前用來(lái)制造計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器。鐵磁材料的用途包含：渦流、磁滯損耗。都轉(zhuǎn)化為熱量。渦流：——產(chǎn)生原因穿過(guò)鐵心磁通交變，也要感應(yīng)電勢(shì)，引起電流，發(fā)熱。磁滯：——產(chǎn)生原因有剩磁，反向時(shí)要克服，需要能量（矯頑力），發(fā)熱。鐵芯損耗注意：直流磁通不產(chǎn)生渦流損耗，也不產(chǎn)生磁滯損耗。鐵心損耗計(jì)算：書P.4。與頻率f和磁密大小有關(guān)。線圈損耗計(jì)算：——包括銅損和鐵損銅損（通入電流后導(dǎo)線電阻的損耗）鐵損（包括渦流損耗和磁滯損耗兩部分）。鐵芯損耗注意及計(jì)算§1—3．磁路本節(jié)包含兩個(gè)內(nèi)容：

①.

磁路概念

②.

基本定律第一章的計(jì)算任務(wù)：

①.物理量計(jì)算

②.磁路計(jì)算。磁路作概念①.磁路秩是均及勻的蠢，或燥至少勤是分牢段均漫勻；直磁場(chǎng)窩各點(diǎn)緒則是抖變化阻的。②.磁場(chǎng)的捕計(jì)算經(jīng)丑常需要胞微積分度；磁路那則常常霸采用四祝則運(yùn)算拖（代數(shù)坊運(yùn)算）歪。③.磁路浙物理輸量：——磁勢(shì)脊、磁腸通、榮磁阻棋。磁路膝是磁晃的閉古合通搬路。鄉(xiāng)豐磁路賣中可觀能存瓜在氣均隙。a).直流跟電機(jī)隔磁路b).接觸塞器磁翁路c).變壓器希磁路d).繼電窩器磁扣路常見掘磁路磁路已基本氧定律基本定獸律：——計(jì)算慌的知碗識(shí)點(diǎn)歐姆旺定律頸：F=ΦRm基爾霍育夫電流冒定律：泳∑Φ=脆0基爾霍蔬夫電壓秒定律：竭∑IN=ΦRm[注意]：磁路物卸理量的豈單位——磁勢(shì)（同安匝）奏、磁通讓（韋伯?。⒋疟瑁ò矞I培/韋伯）方。[計(jì)算]：磁通可銷由磁密展或磁場(chǎng)險(xiǎn)強(qiáng)度等椒計(jì)算；弱磁阻可太由磁導(dǎo)樓率計(jì)算昂。§1—襯4．電罰磁鐵本節(jié)殲包含堡四個(gè)全內(nèi)容侮：①.工作乓原理刃；②.電磁吸譯力與短項(xiàng)路環(huán)；③.交、怖直流污電磁南鐵的紛區(qū)別兇（進(jìn)特點(diǎn)景）；④.鐵心育線圈暖的電棒感。工作原掛理①.組成：——鐵心沫、線剪圈、炸銜鐵替、復(fù)熔位彈織簧。②.原理：當(dāng)線圈叨通電后，產(chǎn)生磁豆勢(shì)，磁理路中便臂有磁通球通過(guò)，寸鐵心和暴銜鐵之性間將產(chǎn)注生吸力冷（與磁驅(qū)通成正肉比）。伸銜鐵克封服彈簧炭的作用確力被鐵蛇心吸合僵，同時(shí)典帶動(dòng)其議它機(jī)構(gòu)滑動(dòng)作。線圈斷館電，剩磁價(jià)磁通難的吸槽力很挨小，天在彈驢簧作宰用下已，銜娃鐵釋伯放，問(wèn)同時(shí)鍬使所彩帶動(dòng)娛的機(jī)相構(gòu)復(fù)弦位。電磁吸鉤力與短廣路環(huán)電磁解吸力嗎：電磁焰鐵產(chǎn)迷生的虜電磁秒吸力干正比凳于磁厘通（稅或磁尸勢(shì)）均，計(jì)撲算公報(bào)式見梅書P.6～7.式（1-4載-1）和庸式（1-4德-2）。短路才環(huán)：由于梁交流軍磁通撈的過(guò)練零點(diǎn)攔，會(huì)箱引起喂振動(dòng)陪。振動(dòng)的爬不良后饒果——破壞才各部誕件。短路環(huán)森作用：撕使鐵心腎總磁通孔不同時(shí)歷為零。通過(guò)理短路辭環(huán)的翻磁通唱滯后宿沒(méi)有灣通過(guò)鐵短路返環(huán)的活磁通90°電角。犁因此鐵衡心的吸產(chǎn)合面任熟何時(shí)刻詠通過(guò)的安磁通都邪不會(huì)出盼現(xiàn)為零鏡。從而拼保證了各電磁鐵外產(chǎn)生的頭吸力不臂為零。短路鏡環(huán)的展作用越原理只：短路夕環(huán)一烤般采潮用銅突材料謎焊接南制成堵。電磁鐵種的特點(diǎn)直流廳電磁雖鐵的貌特點(diǎn)：①.穩(wěn)定工推作時(shí)，游既不產(chǎn)信生渦流烘損耗，桶也不產(chǎn)吧生磁滯消損耗；②.鐵心可創(chuàng)用整塊瓦軟鋼制近成（也親用厚硅撕鋼片，耐減少啟辱動(dòng)時(shí)的獎(jiǎng)?chuàng)p耗）萬(wàn)；③.屬于恒黨磁勢(shì)型桿電磁鐵載：——因?yàn)殡婞c(diǎn)源電壓責(zé)、導(dǎo)線租電阻不津變。交流遲電磁滲鐵的煮特點(diǎn)：①.鐵心用壇硅鋼制慎成，減晝少鐵耗蒜（或稱呈為鐵損均）；②.通電時(shí)氏，線圈習(xí)感應(yīng)電轎勢(shì)平衡毛電源電叔壓，電宴勢(shì)E：=4論.44教fN?m③.屬于恒昨磁通型藏電磁鐵金：——電源電璃壓不變麥時(shí)，電新勢(shì)基本橡不變。I=（U襖–購(gòu)E）/Z，若：?↓渠→奸E↓→I↑→?↑，從而蠅維持?基本姻不變。直流洪電磁牽鐵：①.導(dǎo)線鄙細(xì)，碼匝數(shù)羽多，超線圈林電阻僻大，鳳保證巡壽電流宮不過(guò)縫大；②.線圈出做成古細(xì)長(zhǎng)易形，生緊緊喬靠著嗓鐵心圾，增多加散猴熱。交流電肥磁鐵：①.導(dǎo)線銷粗，跡匝數(shù)叢少，呢線圈餅電阻凳小、具電抗掌大；②.勵(lì)磁哨電流掙（產(chǎn)錦生磁誤通的魂電流和）在浮銜鐵涌吸合軍前后譜變化遍很大睬：銜鐵吸蹈合前的乳電流是娛吸合后向電流的績(jī)好幾倍圈甚至十咱幾倍。——因?yàn)閴|，吸冬合前綿氣隙黨大、執(zhí)磁阻鞭大，遍要得向到相化同的脾磁通狡就必突須使帶勵(lì)磁駕電流土大（濃才能杜滿足異磁通含基本番不變繞的要諸求）互。③.銜鐵容直易卡住伯的電磁協(xié)鐵一般徒不采用思交流電拐磁鐵?！?yàn)橐恍械┛ㄗ》€圈淡很快被奶燒毀（減勵(lì)磁電霞流大）宵。電磁鐵天特點(diǎn)歸們納鐵心電暈感鐵心捆電感Lm的計(jì)算冒公式：——P.8購(gòu).式（1-4欲-6）電感L正比慌于匝歡數(shù)N、磁通Ф，反比瀉于磁耽路長(zhǎng)毛度l，即：L率=濱NФ/l。由于磁禾通Ф=I培N/Rm，帶禽入則涼得書報(bào)上公式。結(jié)論：磁阻越大，鐵礦心的電破感越小偶；磁導(dǎo)率研越大，喘鐵心電延感越大份。第一悠章瞞小