船舶電氣設備及系統(tǒng)課件 第九章

1、L/O/G/O 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 第九章小結第九章小結 9-2 起貨機的電力拖動與控制的基本要求起貨機的電力拖動與控制的基本要求 9-3 起貨機的電力拖動控制線路起貨機的電力拖動控制線路 9-4 錨機和系纜設備的電力拖動與控制錨機和系纜設備的電力拖動與控制 基本要求基本要求 9-1 船舶甲板機械的特點及驅動與控制方法船舶甲板機械的特點及驅動與控制方法 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 第九章學習應注意的幾個問題：第

2、九章學習應注意的幾個問題： 1.錨機和起貨機有哪些基本要求錨機和起貨機有哪些基本要求 ？ 2.錨機和起貨機控制線路各由哪些主要環(huán)節(jié)組成？錨機和起貨機控制線路各由哪些主要環(huán)節(jié)組成？ 能實現什么功能？能實現什么功能？ 3.錨機和起貨機控制線路中有哪些保護措施錨機和起貨機控制線路中有哪些保護措施 ？ 4.錨機和起貨機控制各自主要工作過程如何？錨機和起貨機控制各自主要工作過程如何？ 本章重點線路為：本章重點線路為： 1.交流電動錨機控制線路；交流電動錨機控制線路； 2.交流三速起貨機控制線路。交流三速起貨機控制線路。 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 本節(jié)主

3、要內容本節(jié)主要內容 甲板機械的特點、驅動及控制方式甲板機械的特點、驅動及控制方式 船舶電力拖動系統(tǒng)的分類船舶電力拖動系統(tǒng)的分類 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 概概 述述 定義：定義：現代船舶甲板機械包括錨機現代船舶甲板機械包括錨機(anchor)、絞、絞 纜機纜機(anchor winch)、起貨機、起貨機(cargo handling gear) 和其它甲板起重設備，如：吊艇機、開關艙設備、和其它甲板起重設備，如：吊艇機、開關艙設備、 舷梯升降設備等。舷梯升降設備等。 拖動方式：拖動方式：大多采用電力拖動或電動液壓拖大多采用電力拖動或電動液壓拖

4、 動。動。 要求大轉矩及良好控制。要求大轉矩及良好控制。 控制方式：控制方式：大多仍為繼電大多仍為繼電-接觸器控制系統(tǒng)，已接觸器控制系統(tǒng)，已 經有單片機、經有單片機、PLC等控制系統(tǒng)應用，但尚未得到廣等控制系統(tǒng)應用，但尚未得到廣 泛應用。泛應用。 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 9.1.1 甲板機械的特點、驅動及控制方式甲板機械的特點、驅動及控制方式 電動甲板機械：電動甲板機械： 工況特點：工況特點：容量相對較大，對船舶電站影響大；容量相對較大，對船舶電站影響大； 存在短暫的存在短暫的“峰值載荷峰值載荷”，最大負荷為額定負荷，最大負荷為額定負荷 的

5、的1.52.5倍。倍。 調速要求：調速要求：調速范圍要求為調速范圍要求為1:81:10外，其它各外，其它各 項指標項指標(如平滑性、精度等如平滑性、精度等)要求不高。要求不高。 可靠性要求高，且要求維護方便。可靠性要求高，且要求維護方便。 對機電設備要求：對機電設備要求：通用性、抗干擾、適應通用性、抗干擾、適應 惡劣環(huán)境。惡劣環(huán)境。 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 液壓甲板機械液壓甲板機械 優(yōu)點：優(yōu)點：操作方便，工作比較平穩(wěn)，可實現無級調操作方便，工作比較平穩(wěn)，可實現無級調 速，而且能吸收沖擊性負荷和自動防止過載，并具速，而且能吸收沖擊性負荷和自動

6、防止過載，并具 有良好的制動能力。它們對環(huán)境溫度和濕度不太敏有良好的制動能力。它們對環(huán)境溫度和濕度不太敏 感。感。 缺點：缺點：加工精度要求較高，制造安裝比較復雜，加工精度要求較高，制造安裝比較復雜， 維護管理工作量相對大。維護管理工作量相對大。 電氣控制：電氣控制：電動機的起動只要求電動機的起動只要求Y-降壓起動即降壓起動即 可?？?。 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 9.1.2 船舶電力拖動系統(tǒng)的分類船舶電力拖動系統(tǒng)的分類 分類方法：分類方法：交流與直流，單機與變流機組。恒交流與直流，單機與變流機組。恒 速運轉系統(tǒng)都采用交流單機拖動液壓系統(tǒng)，直接

7、速運轉系統(tǒng)都采用交流單機拖動液壓系統(tǒng)，直接 單機拖動已基本不采用了。單機拖動已基本不采用了。 甲板調速機械：甲板調速機械：交流變極調速和直流調速拖動交流變極調速和直流調速拖動 系統(tǒng)最常見。直流系統(tǒng)早先為系統(tǒng)最常見。直流系統(tǒng)早先為G-M系統(tǒng)，現在為系統(tǒng)，現在為 SCR-M系統(tǒng)，電動機為并勵或復勵。交流系統(tǒng)則系統(tǒng)，電動機為并勵或復勵。交流系統(tǒng)則 單機系統(tǒng)，有恒速系統(tǒng)，或者采用變極、變頻、單機系統(tǒng)，有恒速系統(tǒng)，或者采用變極、變頻、 調壓、電磁轉差離合器等方法的變速運行系統(tǒng)。調壓、電磁轉差離合器等方法的變速運行系統(tǒng)。 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 拖動方

8、式拖動方式(電電/液液)，特點，特點(容量大容量大/峰值負荷峰值負荷)，調，調 速范圍要求，機電設備要求速范圍要求，機電設備要求(通用通用/抗擾抗擾/環(huán)境環(huán)境)。 系統(tǒng)分類：交流與直流；單機與變流機組系統(tǒng)分類：交流與直流；單機與變流機組(單機單機 恒速，機組則調速恒速，機組則調速)。 第一節(jié)要點第一節(jié)要點 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 本節(jié)主要內容本節(jié)主要內容 船舶起貨機的類型及特點船舶起貨機的類型及特點 電動起貨機的結構和運行特性電動起貨機的結構和運行特性 起貨機對電力拖動控制的基本要求起貨機對電力拖動控制的基本要求 電動起貨機的運行特點及電路

9、控制要求電動起貨機的運行特點及電路控制要求 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 9.2.1 船舶起貨機的類型及特點船舶起貨機的類型及特點 按結構分：按結構分：有吊桿式、回轉式有吊桿式、回轉式 (克令吊克令吊)和行走和行走(門門 吊吊)式。驅動方式主要有電動、液壓式。驅動方式主要有電動、液壓2種，門吊主要用種，門吊主要用 在集裝箱船在集裝箱船(曾出現，現少用曾出現，現少用)。 電動起貨機特點：電動起貨機特點：便于自動化和遙控，且振動、便于自動化和遙控，且振動、 噪音較小。但控制線路較為復雜，管理和維護方面有噪音較小。但控制線路較為復雜，管理和維護方面有

10、一定的要求。一定的要求。 液壓起貨機特點：液壓起貨機特點：調速平滑，加速快，制動能力調速平滑，加速快，制動能力 好，無電磁制動器，控制線路簡單。但效率低，精度好，無電磁制動器，控制線路簡單。但效率低，精度 要求高，易漏油。要求高，易漏油。 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 9.2.2 電動起貨機的結構和運行特性電動起貨機的結構和運行特性 組成：組成：電動起貨機主要由電動機，減速箱和離合電動起貨機主要由電動機，減速箱和離合 器組成的傳動機構，卷筒和電磁器組成的傳動機構，卷筒和電磁/機械剎車與吊桿等機械剎車與吊桿等 組成。組成。 類型：類型：主要有吊桿式

11、、回轉式主要有吊桿式、回轉式 (克令克令)。吊桿式又。吊桿式又 有單吊桿和雙吊桿兩種；回轉式又稱為有單吊桿和雙吊桿兩種；回轉式又稱為“克令克令”， 是由英文是由英文“Crane”音譯而得。英文音譯而得。英文“Crane”的含義的含義 有有“仙鶴仙鶴”的意思，而回轉式起貨機的吊桿就象仙的意思，而回轉式起貨機的吊桿就象仙 鶴伸出的頭。鶴伸出的頭。 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 單桿式起貨機單桿式起貨機 回轉式起貨機回轉式起貨機 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 吊桿式起貨機吊桿式起貨機 單桿吊：單桿吊：吊鉤

12、、回轉和變幅。三臺電動絞車：吊鉤、回轉和變幅。三臺電動絞車： 吊鉤絞車；吊鉤絞車；變幅絞車；變幅絞車；回轉絞車。兩個主令控回轉絞車。兩個主令控 制器：制器： 吊鉤控制；吊鉤控制； 變幅和回轉控制變幅和回轉控制(共用共用)。操。操 作靈活平穩(wěn)，效率較高。作靈活平穩(wěn)，效率較高。 雙桿吊：雙桿吊：兩臺起貨電動機，兩個主令控制器控制，兩臺起貨電動機，兩個主令控制器控制， 配合工作。需要操作經驗。配合工作。需要操作經驗。 電動機：電動機：重復短時，變極電機。重復短時，變極電機。p=4/8/28,每小時每小時 接通次數：接通次數：240/480/480。 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設

13、備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 回轉式起貨機回轉式起貨機 三臺電動機分別拖動吊三臺電動機分別拖動吊 鉤、吊桿和回轉。鉤、吊桿和回轉。 兩個主令控制器分別控兩個主令控制器分別控 制：吊鉤，吊桿和回制：吊鉤，吊桿和回 轉。其操作與單桿吊基本轉。其操作與單桿吊基本 相同。有的還可兩臺克令相同。有的還可兩臺克令 并車運行。并車運行。 特點：配有人員操作室，特點：配有人員操作室， 環(huán)境相對舒適。環(huán)境相對舒適。 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 9.2.3 起貨機對電力拖動控制的基本要求起貨機對電力拖動控制的基本要求 提高生產效率方面：提高生產效率方面：空鉤高速，整

14、個傳動機空鉤高速，整個傳動機 構飛輪慣量小。構飛輪慣量小。 調速范圍：調速范圍：直流為直流為1:10，交流為，交流為1:7。 電動機：電動機：防水式、重復短期工作制，特性軟、防水式、重復短期工作制，特性軟、 起動轉矩大，轉動慣量小。起動轉矩大，轉動慣量小。 控制電路：控制電路：自動起動和分級調速，且根據電機的自動起動和分級調速，且根據電機的 類型和調速方式設置相應的保護（如，恒功率重載類型和調速方式設置相應的保護（如，恒功率重載 不能上高速），緊急停車按鈕等。不能上高速），緊急停車按鈕等。 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 9.2.4 電動起貨機的運

15、行特點及電路控制要求電動起貨機的運行特點及電路控制要求 共有共有10點點：三檔可反轉，保護：三檔可反轉，保護(短路、過載、短路、過載、 過熱、失欠壓、缺相過熱、失欠壓、缺相)，用主令控制器操作，通，用主令控制器操作，通 風機強制冷卻，風門風機聯鎖，逐級自動延時起動風機強制冷卻，風門風機聯鎖，逐級自動延時起動 控制，三級制動控制，恒功率調速時，設有重載控制，三級制動控制，恒功率調速時，設有重載 不上高速的控制環(huán)節(jié)，設置不上高速的控制環(huán)節(jié)，設置“逆轉矩逆轉矩”控制環(huán)節(jié)、控制環(huán)節(jié)、 防止中防止中/高速反接制動，設有防止高速反接制動，設有防止“貨物自由跌落貨物自由跌落” 的措施，防止中、高速堵轉。的措

16、施，防止中、高速堵轉。 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 電動和液壓起貨機的特點。電動和液壓起貨機的特點。 結構類型。結構類型。 基本要求基本要求(速度、調速、電動機、控制速度、調速、電動機、控制)。 控制電路要求控制電路要求(10點點)。 重點。重點。 第二節(jié)要點第二節(jié)要點 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 本節(jié)主要內容本節(jié)主要內容 交流恒功率變極調速起貨機的控制交流恒功率變極調速起貨機的控制 交流恒轉矩變極調速起貨機的控制（大綱交流恒轉矩變極調速起貨機的控制（大綱 無要求，自學）無要求，自學） 集美大學

17、輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 9.3.1 交流恒功率變極調速起貨機的控制交流恒功率變極調速起貨機的控制 HJD型交流變極調速起貨機：型交流變極調速起貨機：起貨重量為起貨重量為1.5噸、噸、 3.0噸和噸和5.0噸，起升速度：噸，起升速度：35米米/分、分、40米米/分和分和24米米/ 分，功率：分，功率：JZF-H5型型15/15/3千瓦、千瓦、JZF-H6型型 26/26/5.5千瓦。千瓦。 電動機：電動機：三套獨立繞組，三套獨立繞組，p分別為分別為4/8/28，n0為為 1500/750/215rpm。4極和極和8極中、高速繞組按恒功率極中、高速繞組

18、按恒功率 設計，設計，4極為高速半載級，用于輕載或空鉤運行；極為高速半載級，用于輕載或空鉤運行；8極極 為額定中速級，可在額定負載下中速運行；為額定中速級，可在額定負載下中速運行；28極為低極為低 速級，其速級，其Tst大而大而Ist小，可適應貨物低速起吊和著地的小，可適應貨物低速起吊和著地的 要求。要求。 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 控制電路說明控制電路說明 接線：接線：單桿起貨機時，應將接觸器單桿起貨機時，應將接觸器KM3線圈回路中線圈回路中 a、b兩點短接；雙桿起貨機時，應將另一臺起貨機的兩點短接；雙桿起貨機時，應將另一臺起貨機的 中間繼

19、電器中間繼電器KA2的一個常閉觸點串接于的一個常閉觸點串接于a、b兩點間；兩點間； 同樣，將本電路中同樣，將本電路中KA2的常閉觸點串接于另一電路中的常閉觸點串接于另一電路中 的的a、b兩點間，以構成兩臺起貨機之間的高速聯鎖控兩點間，以構成兩臺起貨機之間的高速聯鎖控 制。制。 更正：更正：P.149，圖，圖9-6，a、b兩點位置畫錯，應該畫兩點位置畫錯，應該畫 在常閉觸頭在常閉觸頭KA2和線圈和線圈KM3之間。之間。 要求：要求：能夠參照書上說明分析起貨機控制電路，能能夠參照書上說明分析起貨機控制電路，能 夠說明起貨機的工作原理與過程。夠說明起貨機的工作原理與過程。 集美大學輪機工程學院集美大

20、學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 基本保護控制環(huán)節(jié)基本保護控制環(huán)節(jié) 保護：保護：短路、過載、失壓欠壓、過熱、電源缺相、短路、過載、失壓欠壓、過熱、電源缺相、 風門與風機之間的聯鎖、電源應急、應急強制運行等風門與風機之間的聯鎖、電源應急、應急強制運行等 保護控制功能。保護控制功能。 元件說明：元件說明：M2為風機，為風機，S1為風門開關；為風門開關；ST為溫度為溫度 繼電器常閉觸點，其感溫元件位于起貨電動機定子繞繼電器常閉觸點，其感溫元件位于起貨電動機定子繞 組內；組內；S2為控制電源開關，也可作為應急斷電開關；為控制電源開關，也可作為應急斷電開關； SB為應急強制運行按鈕，當

21、出現電機過熱、過載等故為應急強制運行按鈕，當出現電機過熱、過載等故 障，保護環(huán)節(jié)動作使電動機不能運行時，按住按鈕，障，保護環(huán)節(jié)動作使電動機不能運行時，按住按鈕， 則可實行強制運行，則可實行強制運行，S2、SB均位于主令控制器操作手均位于主令控制器操作手 柄下方；柄下方；FR2和和FR1為熱繼電器。為熱繼電器。 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 起貨機基本基本動作控制起貨機基本基本動作控制 接觸器：接觸器：6個。個。方向接觸器：方向接觸器：KMF和和KMB等等2個，個， 加速接觸器：加速接觸器：KM1、KM2和和KM3等等3個，剎車接觸器個，剎車接觸器

22、1 個：個：KB。 主要功能：主要功能：停車過程中自動三級制動的實現，停車過程中自動三級制動的實現， 重載不上高速控制，自動延時重載不上高速控制，自動延時(逐級逐級)起動控制起動控制(與手與手 柄扳動速度無關柄扳動速度無關)，防止，防止“貨物自由跌落貨物自由跌落”控制控制(加速加速 時采用高速繞組通電后低速繞組才斷電時采用高速繞組通電后低速繞組才斷電)，“逆轉矩逆轉矩” 控制（防止中高速進行反接制動，先三級制動，然后控制（防止中高速進行反接制動，先三級制動，然后 逐級反向起動）。逐級反向起動）。 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 控制電路讀圖控制電路

23、讀圖 選擇面板選擇面板 整個電路整個電路 起貨起貨1檔檔起貨起貨2檔檔起貨起貨3檔檔送電送電0檔檔 制動過程制動過程逆轉矩逆轉矩小小 結結 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 整個電路簡介整個電路簡介 交流恒功率變極調速起貨機線路原理圖分為主電路交流恒功率變極調速起貨機線路原理圖分為主電路 和控制電路兩個部分。和控制電路兩個部分。 主電路包括：主電路包括：起貨電動機電路起貨電動機電路(2個方向接觸器和個方向接觸器和3 個加速接觸器個加速接觸器)；風機電動機電路。；風機電動機電路。 控制電路組成控制電路組成：零位：零位(壓壓)保護電路，三速控制保護電路，

24、三速控制 電路，電磁制動控制電路，負載繼電器電路。電路，電磁制動控制電路，負載繼電器電路。 注意：缺相和零壓保護實現。注意：缺相和零壓保護實現。 保護：保護：短路、過載、缺相和零壓保護。缺相保短路、過載、缺相和零壓保護。缺相保 護：護： 貨機與風機控制采用三相供電。貨機與風機控制采用三相供電。 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 初始狀態(tài)初始狀態(tài) 說明：說明：單機運行時將點單機運行時將點a、b短接；電源開關短接；電源開關QS 閉合；風門開關閉合；風門開關S1與控制電源開關與控

25、制電源開關S2閉合；手柄閉合；手柄 放在放在0位；位； 線路分析：線路分析：合上合上QS，主電路有電；風門開關，主電路有電；風門開關S1 閉合時，閉合時，KM4得電，風機起動；得電，風機起動； 控制電源開關控制電源開關S2閉閉 合且主令手柄在合且主令手柄在0位時，位時，SA1/SA4觸頭通路；觸頭通路；SA1通，通， 則零壓繼電器則零壓繼電器KA1線圈通電自鎖，且使變壓器得電，線圈通電自鎖，且使變壓器得電， 控制線路的交控制線路的交/之流電源有電；之流電源有電；SA4通，則低速接觸通，則低速接觸 器線圈通電，接通起貨電動機低速繞組。器線圈通電，接通起貨電動機低速繞組。 集美大學輪機工程學院集美

26、大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 起貨起貨1 1檔檔 主令觸頭：主令觸頭：SA1斷開斷開(但由于但由于KA1自鎖，不會因此自鎖，不會因此 失電失電)，SA4保持接通，保持接通，SA2和和SA5閉合。閉合。 SA4保持接通：保持接通：則則KM1線圈繼續(xù)保持接通。線圈繼續(xù)保持接通。 SA2閉合：閉合：正轉接觸器正轉接觸器KMF線圈通電，主觸頭使線圈通電，主觸頭使 電動機的低速繞組通電。電動機的低速繞組通電。 SA5閉合：閉合：剎車控制接觸器剎車控制接觸器KB線圈通電，保證電線圈通電，保證電 動機的剎車

27、動機的剎車YB能夠通電打開剎車，使起貨電動機運能夠通電打開剎車，使起貨電動機運 行。行。 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 起貨起貨2 2檔檔 主令觸頭：主令觸頭：與與1檔比，檔比，SA4斷開，斷開，SA7/SA9閉合；閉合； SA2/SA5繼續(xù)保持接通。繼續(xù)保持接通。 SA4斷開：斷開：斷開，為斷開，為KM1斷電做準備，但由于其斷電做準備，但由于其 自鎖回路的自鎖回路的KM2常閉觸頭未斷，仍有電。常閉觸頭未斷，仍有電。 SA7閉合：閉合：使使KM2線圈得電，接通中速繞組且

28、使線圈得電，接通中速繞組且使 KM1釋放，低速繞組斷開。釋放，低速繞組斷開。KM2通電同時使通電同時使KT3斷斷 電，延時接通重載保護電路。電，延時接通重載保護電路。 SA9閉合：閉合：使使KT2動作，接通動作，接通KMF的自鎖回路，的自鎖回路， 為逆轉矩控制做準備。為逆轉矩控制做準備。 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 起貨起貨3 3檔檔 主令觸頭：主令觸頭：與與2檔比較，檔比較，SA2、SA5、SA7和和SA9等等 保持接通，沒有觸頭斷開，新增加閉合觸頭為保持接通，沒有

29、觸頭斷開，新增加閉合觸頭為SA8。 SA8閉合：閉合：接通高速接觸器接通高速接觸器KM3。若負載繼電器。若負載繼電器 KA3不動作不動作(輕載輕載)，則可高速運行；若，則可高速運行；若KA3動作動作(重重 載載)，則自動返回中速運行。，則自動返回中速運行。 重載保護：重載保護：保護動作后，由于保護動作后，由于KA2自鎖，若運行過自鎖，若運行過 程中程中KA3釋放，不能夠自動上再高速，只有將手柄扳釋放，不能夠自動上再高速，只有將手柄扳 回中速，使回中速，使KA2復位后再將手柄推向高速，才可能再復位后再將手柄推向高速，才可能再 上高速。上高速。 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備

30、及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 制動過程制動過程 三級制動：三級制動：起貨起貨3檔迅速將手柄扳回檔迅速將手柄扳回0位時，位時，.首先首先 進入回饋制動，進入回饋制動，.然后電氣與機械同時制動，然后電氣與機械同時制動，.最后最后 由電磁制動器單獨機械制動。由電磁制動器單獨機械制動。 主令控制器：主令控制器：SA1和和SA4接通，接通，SA2、SA5、SA7、 SA8和和SA9等五路斷開。等五路斷開。 電磁制動：電磁制動：手柄手柄0位，低速繞組通電，位，低速繞組通電，KMF由由KT2 斷電延時，控制電磁回饋制動時間。斷電延時，

31、控制電磁回饋制動時間。 機械制動：機械制動：制動器由制動器由R3控制電流衰減快慢，從而控控制電流衰減快慢，從而控 制抱閘時間。電阻大電流小，吸力小。制抱閘時間。電阻大電流小，吸力小。 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 逆轉矩控制逆轉矩控制 用途與功能：用途與功能：防止中高速反接制動用。起貨防止中高速反接制動用。起貨3檔時檔時 突然受柄扳到落貨突然受柄扳到落貨3檔時，首先實現三級制動，然后檔時，首先實現三級制動，然后 “落貨落貨”逐級起動。逐級起動。 主令觸頭：主令觸頭：SA

32、2和和SA5斷，斷，SA3和和SA6接通，接通，SA7、 SA8和和SA9斷后又接通，斷后又接通，SA4則接通后又斷開則接通后又斷開(使使KM1 閉合，且自鎖閉合，且自鎖)。 SA2斷，斷，KMF因自鎖仍通電；因自鎖仍通電；SA5斷，斷，KB斷電，斷電， KT2斷電延時，延時時間到后斷電延時，延時時間到后KMF自鎖回路斷開，才自鎖回路斷開，才 允許允許KMB接通。接通。 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 結束結束 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 控制線路小結控制線路小結 分析注意：分析注意：.注意初始狀態(tài)

33、，注意初始狀態(tài)，.注意主令觸頭注意主令觸頭 狀態(tài)的改變，狀態(tài)的改變，.注意每路分開分析，同時注意各線注意每路分開分析，同時注意各線 圈的狀態(tài)和觸頭狀態(tài)改變及其作用，圈的狀態(tài)和觸頭狀態(tài)改變及其作用，.注意時間繼注意時間繼 電器的作用及延時狀態(tài)的改變。電器的作用及延時狀態(tài)的改變。 說明：說明：.缺相保護：缺相保護：風機與貨機控制電路采用風機與貨機控制電路采用 不同相供電，且具有聯鎖功能不同相供電，且具有聯鎖功能(風機不起動，貨機不風機不起動，貨機不 能起動能起動)，故有缺相保護功能。，故有缺相保護功能。 .應急按鈕應急按鈕SB和溫和溫 度繼電器度繼電器ST功能。功能。按按SB短接短接FR，可低速操

34、作；，可低速操作；ST 在電機鐵心里。在電機鐵心里。 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 負載繼電器接線可以測量起負載繼電器接線可以測量起 貨機負載，由圖可見，貨機負載，由圖可見，IF不僅與不僅與 IB的大小有關，而且與的大小有關，而且與IB的相位的相位 有關。因此，可以用有關。因此，可以用IF來反映起來反映起 貨機提升負載的大小。貨機提升負載的大小。 圖中，圖中，R4是一個可以改變阻是一個可以改變阻 值大小的電阻，可以用來適應值大小的電阻，可以用來適應2 檔和檔和3檔時功率因數不同而造成檔時功率因數不同而造成 IF大小的不一樣。大小的不一樣。 負載繼

35、電器分析負載繼電器分析 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 9.3.2 交流恒轉矩變極調速起貨機的控制交流恒轉矩變極調速起貨機的控制 特點：特點： T大、大、Ist大，約為大，約為IN的的56倍倍(恒功率約為恒功率約為 IN的的2倍倍)； 高速時的轉矩大；高速時的轉矩大； 高速時可提升額定高速時可提升額定 負載；負載； 無需超載保護環(huán)節(jié)，控制電路簡單，維修方無需超載保護環(huán)節(jié)，控制電路簡單，維修方 便。便。 說明：說明：在在P.152，圖，圖9-10和和P.153，圖，圖9-11中，底下靠中，底下靠 近圖的一排數字為近圖的一排數字為“圖區(qū)編號圖區(qū)編號”，

36、在圖，在圖9-11中，圖區(qū)中，圖區(qū) 編號下又有編號下又有“觸頭位置索引號觸頭位置索引號”，NO為常開觸頭，為常開觸頭， NC為常閉觸頭。為常閉觸頭。 具體讀圖課堂上不介紹，請自行分析。具體讀圖課堂上不介紹，請自行分析。 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 電動起貨機的保護種類。電動起貨機的保護種類。 各檔工作原理分析。各檔工作原理分析。 能夠讀圖，說明過程。能夠讀圖，說明過程。 主要概念：逆轉矩控制、半載以上不能上高主要概念：逆轉矩控制、半載以上不能上高 速、三級制動。速、三級制動。 第三節(jié)要點第三節(jié)要點 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電

37、氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 本節(jié)主要內容本節(jié)主要內容 錨機運行特點錨機運行特點 錨機對電力拖動控制的要求錨機對電力拖動控制的要求 錨機和系纜設備的電力拖動控制線路錨機和系纜設備的電力拖動控制線路 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 9.4.1 錨機運行特點錨機運行特點 錨機和絞纜機：錨機和絞纜機：常組成一個聯動機，在錨機上裝有常組成一個聯動機，在錨機上裝有 絞纜筒可用來起錨和系纜。絞纜筒可用來起錨和系纜。 特點：特點：有正常起錨和應急起錨兩種工況。有正常起錨和應急起錨兩種工況。 正常起錨：五個工況，正常起錨：五個工況， 收起錨鏈，收起錨鏈， 拉緊錨

38、鏈，拉緊錨鏈， 拔錨出土，拔錨出土， 提錨出水，提錨出水，.拉錨入孔。拉錨入孔。 應急起錨：應急起錨：兩種解釋，兩種解釋， 過載動作后，情急時按過載動作后，情急時按 緊急按鈕起錨，緊急按鈕起錨， 拋不到底時，為了重新拋錨而進行拋不到底時，為了重新拋錨而進行 的起錨。的起錨。 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 說明說明 收起錨鏈：收起錨鏈：電動機軸上負載轉矩不變，且較小。電動機軸上負載轉矩不變，且較小。 拉緊錨鏈：拉緊錨鏈：軸上負載轉矩逐漸增大。軸上負載轉矩逐漸增大。 拔錨出土：拔錨出土：負載轉矩達到最大，出土后突然減負載轉矩達到最大，出土后突然減 小

39、。小。 可能堵轉，可借助主機拔錨。可能堵轉，可借助主機拔錨。 提錨出水：提錨出水：負載轉矩逐漸減小。負載轉矩逐漸減小。 拉錨入孔：拉錨入孔：負載轉矩再次用所增大，但不多。負載轉矩再次用所增大，但不多。 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 9.4.2 錨機對電力拖動控制的要求錨機對電力拖動控制的要求 要求：要求： 電動機和控制電器采用電動機和控制電器采用30min（分鐘）（分鐘） 短時工作制。短時工作制。 深水拋錨應有穩(wěn)定的制動拋錨速度。深水拋錨應有穩(wěn)定的制動拋錨速度。 應急起錨時，在應急起錨時，在30min內保證起動內保證起動25次。次。 錨機錨機 電

40、動機可帶電堵轉電動機可帶電堵轉1min。 錨機電動機應有一定的錨機電動機應有一定的 調速范圍。調速范圍。 對錨機控制裝置要求：對錨機控制裝置要求：要求設備重量輕，裝置緊要求設備重量輕，裝置緊 湊，成本低，維修費用少，調速平滑，控制簡單，湊，成本低，維修費用少，調速平滑，控制簡單， 操作方便。操作方便。 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 9.4.3 錨機和系纜設備的電力拖動控制線路錨機和系纜設備的電力拖動控制線路 國產交流三速電動起錨機控制線路，國產交流三速電動起錨機控制線路，用主令控制器用主令控制器 控制錨機電動機的起動、制動、調速及反轉?？刂棋^機電

41、動機的起動、制動、調速及反轉。 電動機：電動機：有兩套繞組：有兩套繞組：1套套4極為高速繞組；另極為高速繞組；另1套套 是變極繞組，是變極繞組，16極低速是極低速是形接法。形接法。8極中速是極中速是YY形形 接法，從接法，從形改接成形改接成YY形屬于恒功率調速。形屬于恒功率調速。 中、低速級采用直接起動的方法，中速至高速級按中、低速級采用直接起動的方法，中速至高速級按 時間原則自動延時起動。時間原則自動延時起動。 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 概述概述( (續(xù)續(xù)) ) 在高速級運行過載時，能自動瞬時轉換到中速級在高速級運行過載時，能自動瞬時轉換到

42、中速級 運行，負載減小后，為了重新回到高速級，手柄必運行，負載減小后，為了重新回到高速級，手柄必 須從第三檔扳回到第二檔，然后再扳至第三檔上。須從第三檔扳回到第二檔，然后再扳至第三檔上。 保護：保護：失壓保護，低、中、高速的過載保護，互失壓保護，低、中、高速的過載保護，互 鎖防短路保護，控制回路短路保護。鎖防短路保護，控制回路短路保護。 過流繼電器過流繼電器KA3：動作電流為高速級額定電流的動作電流為高速級額定電流的 110。 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 錨機電路讀圖錨機電路讀圖 選擇面板選擇面板 電路總圖電路總圖起錨起錨1檔檔起錨起錨2檔檔起

43、錨起錨3檔檔0位位說明說明 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 書書P.158，圖，圖9-13 交流三速電動起錨機控制線路交流三速電動起錨機控制線路 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 3 2 1 0 1 2 3 起錨起錨 拋錨拋錨 QS SA0QS SA0 手柄手柄0 0位位 手柄零位時，合上空氣斷路器手柄零位時，合上空氣斷路器QS ，將電源開關，將電源開關SA0 閉合，由于手柄零檔時主令控制器觸點只有閉合，由于手柄零檔時主令控制器觸點只有SA1一路接一路接 通，此時通，此時KA2線圈通電自鎖觸頭閉合，控制線

44、路有電。線圈通電自鎖觸頭閉合，控制線路有電。 為其它操作做準備。為其它操作做準備。 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 3 2 1 0 1 2 3 起錨起錨 拋錨拋錨 QS SA0QS SA0 手柄手柄0 0位位 手柄零位時，合上空氣斷路器手柄零位時，合上空氣斷路器QS ，將電源開關，將電源開關SA0 閉合，由于手柄零檔時主令控制器觸點只有閉合，由于手柄零檔時主令控制器觸點只有SA1一路接一路接 通，此時通，此時KA2線圈通電自鎖觸頭閉合，控制線路有電。線圈通電自鎖觸頭閉合，控制線路有電。 為其它操作做準備。為其它操作做準備。 集美大學輪機工程學院集美

45、大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 起錨起錨1 1檔檔 主令觸頭：主令觸頭：SA1斷開斷開(但由于但由于KA1自鎖，不會因此失自鎖，不會因此失 電電)，SA2、SA4和和SA7閉合。閉合。 SA2閉合：閉合：則則KMF線圈通電，正轉接觸器接通，線圈通電，正轉接觸器接通， KT3斷電延時。斷電延時。 SA4閉合：閉合：低速接觸器低速接觸器KM1線圈通電，主觸頭使電線圈通電，主觸頭使電 動機的低速繞組通電。動機的低速繞組通電。 SA7閉合：閉合：剎車線圈剎車線圈YB經經KT3常閉觸頭通電打開剎常閉觸頭通電打開剎 車，錨機電動機低速運行。直到車，錨機電動機低速運行。直到KT3延時到

46、，常閉觸延時到，常閉觸 頭斷開，串入經濟電阻。頭斷開，串入經濟電阻。 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 3 2 1 0 1 2 3 起錨起錨 拋錨拋錨 QS SA0QS SA0 起錨起錨1檔，檔，SA1斷開，但斷開，但KA1已經自鎖。已經自鎖。SA2通使正通使正 轉接觸器轉接觸器KMF通電，通電，SA4通電使低速接觸器通電使低速接觸器KM1通電，通電， SA7使剎車線圈使剎車線圈YB通電，錨機電動機低速運轉起錨。通電，錨機電動機低速運轉起錨。 同時，同時，KT3延時串入經濟電阻延時串入經濟電阻R3。 3 2 1 0 1 2 3 起錨起錨 拋錨拋錨 Q

47、S SA0QS SA0 起錨起錨1 1檔檔 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 起錨起錨2檔檔 主令觸頭：主令觸頭：SA4斷開，斷開，SA2、SA5和和SA7閉合，其中閉合，其中 SA5為為2檔新閉合的觸頭。檔新閉合的觸頭。 SA4斷開：斷開：則則KM1線圈斷電，在中速接觸器線圈支線圈斷電，在中速接觸器線圈支 路的常閉觸頭閉合，允許中速接觸器路的常閉觸頭閉合，允許中速接觸器KM2通電。通電。 SA5閉合：閉合：中速接觸器中速接觸器KM2線圈通電，主觸頭使電線圈通電，主觸頭使電 動機的中速繞組通電。動機的中速繞組通電。 SA2和和SA7繼續(xù)閉合：繼續(xù)閉合

48、：正轉接觸器和剎車線圈繼續(xù)正轉接觸器和剎車線圈繼續(xù) 通電。通電。 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 起錨起錨2檔，檔，SA4斷開，斷開，SA5閉合，其它觸頭保持原狀。閉合，其它觸頭保持原狀。 SA4斷則斷則KM1失電，失電，SA5通則通則KM2-2通電，且使通電，且使KM2-1 和和KT1線圈通電。線圈通電。KM2-2和和KM2-1先后通電，電機在中先后通電，電機在中 速檔運行。速檔運行。KT1通電延時到，為上高速檔做準備。通電延時到，為上高速檔做準備。 3 2 1 0 1 2 3 起錨起錨 拋錨拋錨 QS SA0QS SA0 起錨起錨2 2檔檔 集

49、美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 起錨起錨3檔檔 主令觸頭：主令觸頭：SA6閉合，其它觸頭保持不變。閉合，其它觸頭保持不變。 SA6閉合：閉合： KA2和和KT2及及KM3線圈通電，線圈通電，KM3通電，通電， 電機高速檔運行，電機高速檔運行，KA2則將過流繼電器則將過流繼電器KA3線圈短接，線圈短接， 避開換檔起動電流，避開換檔起動電流，KT2延時到，接入延時到，接入KA3進行檢測。進行檢測。 若檢測電流正常，穩(wěn)定運行在高速檔起錨。若電流若檢測電流正常，穩(wěn)定運行在高速檔起錨。若電流 過大，則過大，則KA3動作，動作，KM3斷電。斷電。KM2-2和和K

50、M2-1先后先后 通電，回到中速運行。但過載消失后，通電，回到中速運行。但過載消失后，KT2已經動已經動 作，不能自動上高速。作，不能自動上高速。 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 3 2 1 0 1 2 3 起錨起錨 拋錨拋錨 QS SA0QS SA0 起錨起錨3檔，檔，SA6閉合，其它觸頭保持原狀。閉合，其它觸頭保持原狀。 SA6閉合閉合 KA2和和KT2及及KM3線圈通電，線圈通電，KM3通電，電機高速檔通電，電機高速檔 運行，運行，KA2則將過流繼電器則將過流繼電器KA3線圈短接，避開換檔起線圈短接，避開換檔起 動電流，動電流，KT2延時到，接入延時到，接入KA3進行檢測。進行檢測。 起錨起錨3 3檔檔 集美大學輪機工程學院集美大學輪機工程學院船舶電氣設備及系統(tǒng)船舶電氣設備及系統(tǒng) 3 2 1 0 1 2 3 起錨起錨 拋錨拋錨 QS SA0QS SA0 接入接入KA3后，若檢測電流正常，錨機穩(wěn)定運行在起后，若檢測電流正常，錨機穩(wěn)定運行在起 錨高速檔。若電流過大，則錨高速檔。若電流過大