PPT《第八章 船舶电气》

第八章 船舶电气

第一节 甲板机械电力拖动控制原理

第二节 船舶舵机的电力拖动与控制

第三节 船舶电站

第四节 船舶同步发电机的自动调节装置

第五节 船舶电网

第六节 船舶照明系统

第七节 电工仪表(附:报警系统)

第八节? 船舶电气安全和安全用电习题 教学目的:使学生掌握锚机、起货机控制电路的性能、特点,理解锚机、起货机控制电路的原理、了解其分析方法.

重点:锚机、起货机控制电路的性能.难点:锚机,交直流起货机控制电路的原理分析.计划课时:10节左右.

第一节 甲板机械电力拖动控制原理 §1-1 锚机的电力拖动与控制 §1-2 锚机控制线路§1-3 船舶起货机的电力拖动与控制§1-4 直流电动起货机 §1-5 交流电动起货机 §1-6 电动液压起货机(机动略)§1-7 电力拖动系统故障检测与维护 甲板机械电力拖动控制原理 返回 §1-1 锚机的电力拖动与控制 性能:一般锚机与绞缆机构成联动机

一、锚机运行工作特点 阶段一:收起躺在海底的锚链――力矩不变;

阶段二:收紧锚链――力矩增加;

阶段三:拨锚出土――力矩大;

阶段四:收起悬于水中的锚及锚链――力矩减少;

阶段五:拉锚入锚链孔中――力矩回增.

二、对电力拖动及控制的要求

(一)对电力拖动的要求要点:堵转1分钟、软或下坠的机械特性、30分钟短时工作制、防水式.

(二)对电动锚机控制线路的基本要求要点:主令直接从0到高速、线路逐级加速、防电流冲击;

抛锚为再生或能耗制动、回零为电气和机械制动,有短路、失压、过载、断相保护. 返回 §1-2 锚机控制线路

一、交流三速电动机1.双速绕组 n=(1-s)60f1/P 2.电机绕组两套:一套为4极(高速n0=1500r/min);

另一套含8极(YY中速n0=750r/min)、16极(Δ低速n0=375r/min

二、控制线路原理1.准备合上QS、SA→HL1亮(表示电源有电)SA(主令控制器)→0→SA通→KA2(零压继电器)通电→KA2(7)闭→接通控制线路(零位、欠失压保护)→KT1通电→KT1(14)瞬时断→KT2通电→KT2(4)瞬时闭 →KT3通电→KT3(22)瞬时闭 2.起锚一挡 SA→起1 SA2通→KM1通电→KM1(2)主触点闭→a →KM1(9)断→对KM2互锁 →KM1(17)闭→b SA4通→KM3通电→KM3(1)主触点闭→c →KM3(11)断→对KM4-1 、KM4-2互锁 →KM3(13)断→对KM5互锁SA7通→KM6通电→KM6(20)断→KT3 断电→d bJ →KM6(21)闭→YB通电抱闸松(R

4、V2为续流电路)→ea→M接成低速→M低速运转(YB电路极性:上+、下-) cJeJd→KT3(22)延时断→经济电阻R3接入(减少线圈发热:延长使用寿命、省电) (YB不接经济电阻为强励松闸) 3. 起锚二挡 SA→起2 SA4断→KM3断电→KM3(1)主触点断→a →KM3(11)闭→b →KM3(13)闭SA5通→KM4-2通电→KM4-2(1)主触点闭→c bJKM4-2(10)断→对KM3互锁 →KM4-2(11)闭→KM4-1通电→KM4-1(2)主触点闭→d →KM4-1(10)断→对KM3互锁 →KM4-1(18)断→eaKc→M由低速换成中速运转dJe→KT1断电→KT1(14)延时闭→使低速直接到高速有中速运行的间隙(0.5~2s) 4.起锚三挡 SA→起3 SA6通→KM5通电→KM5(3)主触点闭→a aK →KM5(10)断→对KM3互锁 J主触点断→M换成 高速运转 →KM4-1 、KM4-2断电→辅触点复原 →KM5(13)闭→自锁 →KM5(19)断→KT2断电→KT2(4)延时断→KA1 接入 5.抛锚 同起锚、KM2通电、M 反转;

深水抛锚M为再生制动(也有能耗制动)、变加速为等速. 6.停止 SA→0 SA7断→KM6断电→YB断电为机械制动;

SA→3→2→1为再生电气制动→0.7.保护 高速运行的过载保护(其余保护略)高速过载→KA1达动作值→KA1(16)闭→KA3 通电→KA3(16)闭→自锁 →KA3(13)断→KM5断电→a a →KM5(3)主触点断→b bK →KM5(10)闭→KM4-1 、KM4-2通电→主触点闭→M转入中速 →KM5(13)断、KM5(19)闭→KT 2瞬时闭短接KA1 过载消失、KA1达释放值KA1(16)断、但KA3自锁仍通电;

故要由3挡→(回)2挡→3挡(进)才能重新进入高速. 返回 §1-3 船舶起货机的电力拖动与控制

一、起货机运行工作的特点 分吊杆式(又分单吊和双吊)、旋转式

二、对电力拖动及控制的要求要点:过载能力强;

起动转矩大;

机械特性软(重载低速、轻载高速);

调速范围广nmax/nmin=7~10;

转动惯量小;

能防水和重复短期工作.

三、对控制线路的要求要点:1)采用主令控制器操作,其操作手柄的正、反和调速各档具有明显的空间位置差异;

起动、加速与操作速度无关. 2)手柄从零位快速扳到高速档,应能使转速由零自动逐级加速到高速,不发生由静止起动直接到中速或高速;

3)采用电气制动与电磁机械制动相配合的制动;

不发生中速、高速反接制动,以避免电流的冲击和损耗;

高速超载时自动返回中速,采用再生或能耗或倒拉制动等速下放重物,控制线路设有防止重载高速提升和超速下落的保护环节. 4)不发生自由落体,电机绕组先通电后松闸,应先接通高(低)档绕组后断开低(高)档绕组的交替电路环节. 5)设强制低速下放重物的应急按纽;

具有零位保护;

设短路、过载、欠失压和起/落货互锁等保护. 返回 §1-4 直流电动起货机

一、双输出G―M系统起货机1.G―M系统的工作原理2.双输出直流发电机(1)两个独立的励磁电路控制两个独立的电枢绕组输出电路;

(2)系统具有电机台数少、体积小、重量轻和装机容量小等优点. 3.控制线路原理(1)变流机组M(交)--G(直)-- GE(直)的起动 起动过程:合上QS →KM2通电主触点闭→a 按下SB2→KM1通电自锁→常开辅触点闭→KT1通电→b →常闭辅触点断→对KM2互锁 →主触点闭→M(交)从自耦变压器分压降压起动 a J b→KT1触点延时闭→KA1通电→常闭触点断→KM

1、KM

2、KT1依次断电触点复原 →常开触点闭→KM3通电→c c→主触点闭→M(交)加全压运转→GE、G带动转动 →KM4通电触点闭→GE发电→HL亮(2)SA(主令控制器)→0 SA1通→KA2(零压继电器)触点闭→零位保护和欠失压保护 →KT2通电触点瞬时闭→短接RE(经济电阻)(3)SA→上升1 SA1断SA2通→KMH通电→常闭触点断→对KML互锁 →上方两个常开触点闭→a →下方常开触点闭→b a→G励磁绕组得直流(方向:上下)→G(先转动)发电→M电枢获电产生转矩(先有励磁)→c cKSA4通→KMB通电→常开触点闭→YB通电抱闸松→M起动 bJ →常闭触点断→KT2断电触点延时断→RE接入 (5)SA 上升各位→0(停车)a. SA

2、SA4断→KMH 、KMB断电触点复原→G励磁电流↓→0的时间Δt1很小→G发电↓→0→M因惯性处于再生制动状态;

b. YB电流经RBF、V3放电减少→磁力↓=弹力的时间为Δt2→在时 间Δt1~Δt2内M电源无电在惯性下产生能耗制动;

c. YB电流↓↓→磁力↓↓75%额定转速 )位时,允许起动调相机(发出允许起动信号);

3.按下异步电动机的起动按纽(或自动控制起动),带动调相机(同步补偿机)起动,并建立电压;

4.检查调相机建立正常电压后,接通轴带发电机的励磁电路,发电机起压空载运行;

5.给整流器、逆变器触发脉冲,逆变器开始向调相机输出功率,异步电动机断电;

6.轴带发电机系统已经具备供电能力,起动成功.

三、停机 当船舶需要转入机动工况(如进港等)时,因主机将进行减速、倒车、停车等操纵,轴带发电机应停止工作.(主要步骤:1→2→3) 1.起动柴油辅助发电机组,并切除次要负载;

2.完成辅助发电机的手动或自动并车及转移负荷,之后才能操作主机减速或倒车;

3.当主机转速降低到额定转速的40%以下时,轴带发电机励磁终止,主开关跳闸,逆变器停止触发,轴带发电机终止发电. 返回 §3-4 船舶配电板

一、主(总)配电板 由发电机控制屏、并车屏、负载屏及连接母线等组成.1.发电机控制屏 作用:控制、调节、监视和保护发电机组. 组成:上部为测量仪表[电流表(测线电流)、电压表(测线电压)、频率表、功率表、功率因数表和仪用互感器]、转换开关和指示灯等;

中部为主开关(含逆功率继电器)、指示灯等;

下部为自励恒压装置. 2.并车屏 主要有同步表、同步指示灯等.用作交流发电机并车操作. 3.负载屏 用来分配电能并对各馈电线路进行控制、监视和保护. 组成:主要有装置式自动开关、绝缘指示灯、兆欧表、与岸电箱相连的岸电开关等.包括动力负载屏和照明负载屏.主配电盘直接供电(提高重要负载供电的可靠性)的设备:舵机、锚机、消防泵、航行灯、无线电电源板、电罗经、电航仪器电源箱、苏伊士运河灯等部分重要负载,还有空压机、锅炉鼓风机等大容量负载.其中舵机和航行灯采用两路供电、一路经应急电盘.4.汇流排(母线)用来汇集和分配电能;

排列颜色:交流A、B、C分别为绿、黄、褐或紫,中线为浅蓝;

直流正、负为红、蓝;

按从上到下、从左到右、从前到后排列.(中间)

二、应急配电屏 作用:用来控制和监视应急电源工作情况,并合理分配应急电源. 组成:应急发电机控制屏和应急负载屏(同主配电屏),无并车屏(无整步表、同步指示灯)和逆功率保护.主、应急配电屏关系:应急电网平常由主配电屏供电,其联络开关对应急电屏进行电气联锁;

主发电机失压应急发电机自动起动,并经应急配电屏经向应急电网供电.

三、充放电屏作用

四、区配电板、分配电板 将从主配电屏输送来的电能向不同区域的用电设备进行配电. 区:I>

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