船舶電氣控制系統(tǒng)案例分析

1、第一章 交流電動(dòng)機(jī)控制裝置§1.1 交流電動(dòng)機(jī)控制箱性能介紹 交流電機(jī)控制箱的基本作用主要是對(duì)電機(jī)進(jìn)行起動(dòng)控制、轉(zhuǎn)向控制、制動(dòng)控制，以及進(jìn)行安全保護(hù)工作。 每個(gè)控制箱都有一個(gè)銘牌，上面標(biāo)有控制箱的型號(hào)、電壓、電流、防護(hù)等級(jí)等參數(shù)，以便于識(shí)別和使用。 控制箱在不同的場(chǎng)所使用有不同的防護(hù)等級(jí)要求，常用的表示方法是：“IP”加二個(gè)數(shù)字來(lái)表示其可達(dá)到的防護(hù)等級(jí)。如“IP21”表示這類控制箱具有防滴水且防護(hù)大于12毫米的固體物進(jìn)入控制箱。 控制箱的核心部分是磁力起動(dòng)器，船上不超過(guò)l0kW的電動(dòng)機(jī)都可以直接由磁力起動(dòng)器來(lái)控制起動(dòng)(對(duì)于電站容量較大的船舶，有更大的電動(dòng)機(jī)是直接起動(dòng)的)。磁力起動(dòng)器原

2、理如圖111所示。 圖111 磁力控制起動(dòng)器原理圖 磁力起動(dòng)器一般具有三相電源開(kāi)關(guān)、保險(xiǎn)絲、起動(dòng)按鈕、停止按鈕、接觸器、熱繼電器和相關(guān)的線路。 磁力起動(dòng)器線路由二部分組成：主電路和控制電路。主電路一般處于圖的左邊或上邊，由粗實(shí)線表示；控制電路一般在圖的右邊或下邊，由細(xì)實(shí)線來(lái)表示，很容易區(qū)分，主電路由接觸器來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和停止；控制電路由自保、短路保護(hù)、失壓保護(hù)、過(guò)載保護(hù)等環(huán)節(jié)組成來(lái)控制接觸器。§1.2 交流電動(dòng)機(jī)磁力起動(dòng)器工作原理 磁力起動(dòng)器的動(dòng)作原理如圖111所示： 1接通三相電源QS使控制線路得電；主電路上部得電。 2正常情況下熱繼電器和停止按鈕處于閉合導(dǎo)通狀態(tài)，這時(shí)按下處于

3、常開(kāi)位置的起動(dòng)按鈕，使接觸器線圈通電，觸頭動(dòng)作。 3通電后KM主觸頭閉合，輔觸頭閉合自保。一方面接通主電路使電動(dòng)機(jī)通電運(yùn)轉(zhuǎn)，另一方面接通并聯(lián)在起動(dòng)按鈕上的輔觸頭，使起動(dòng)按鈕在松開(kāi)的狀態(tài)下也能繼續(xù)使接觸器的線圈通電，完成自保工作。 4停止時(shí)，按停止按鈕，使接觸器線圈失電，一方面其主觸頭斷開(kāi)，使電動(dòng)機(jī)定子繞組與電網(wǎng)脫開(kāi)，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，另一方面使并聯(lián)在起動(dòng)按鈕上的輔觸頭脫開(kāi)，解除自保。§1.3 交流電動(dòng)機(jī)的保護(hù) 電動(dòng)機(jī)的保護(hù)主要包括失壓欠壓保護(hù)、短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)和互鎖保護(hù)等。 1失壓欠壓保護(hù) 通常利用接觸器線圈本身的特性和接觸器的自保觸頭進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)電源失電后，接觸器失電，其自保觸頭斷開(kāi)。

4、當(dāng)重新來(lái)電時(shí)，只有重新按下起動(dòng)按鈕才能運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)失壓保護(hù)。當(dāng)電源電壓過(guò)低時(shí)，接觸器在反力彈簧作用下，銜鐵釋放，使主觸頭斷開(kāi)，實(shí)現(xiàn)欠壓保護(hù)。 2過(guò)載保護(hù) 電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)是通過(guò)熱繼電器實(shí)現(xiàn)的。熱繼電器的熱元件串在電動(dòng)機(jī)的主電路中。對(duì)于三相電動(dòng)機(jī)，至少要有兩個(gè)熱元件。當(dāng)電動(dòng)機(jī)過(guò)載時(shí)，熱繼電器動(dòng)作，串在控制電路中的常閉觸頭斷開(kāi)，使控制電路失電而保護(hù)電動(dòng)機(jī)。 3短路保護(hù) 電動(dòng)機(jī)的短路保護(hù)是通過(guò)熔斷器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)由于電動(dòng)機(jī)或線路故障而形成短路時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的電流，使熔斷器燒斷，從而切斷電動(dòng)機(jī)的電源。 4互鎖保護(hù) 當(dāng)電動(dòng)機(jī)具有正反轉(zhuǎn)控制時(shí)，都設(shè)有互鎖保護(hù)。一方面在電路中設(shè)有互鎖的觸頭，如正轉(zhuǎn)接觸器回路中串

5、有反轉(zhuǎn)常閉輔觸頭，反轉(zhuǎn)回路中串有正轉(zhuǎn)常閉輔觸頭。當(dāng)正轉(zhuǎn)回路工作時(shí)，串在反轉(zhuǎn)回路中的常閉觸頭打開(kāi)，使反轉(zhuǎn)接觸器不能工作，防止了短路意外的發(fā)生；同理，反轉(zhuǎn)時(shí)也同時(shí)切除正轉(zhuǎn)回路。另一方面，在按鈕或接觸器上還設(shè)有機(jī)械的互鎖，使兩個(gè)回路不能同時(shí)工作。§1.4 交流電動(dòng)機(jī)控制裝置的維護(hù)保養(yǎng) 1 日常保養(yǎng) (1)保持箱體清潔。 (2)日常檢查并保持電源指示、運(yùn)轉(zhuǎn)指示狀態(tài)良好。 (3)保持箱體密封良好。 (4)監(jiān)視絕緣，低于“1M”時(shí)要及時(shí)處理。 2定期養(yǎng)護(hù)我們以列表的形式給出保養(yǎng)要求。周期項(xiàng)目維護(hù)內(nèi)容每月控制箱內(nèi)外部檢查清潔；檢查箱體水密；檢查指示燈應(yīng)完好每季接線檢查接線緊固；線路測(cè)絕緣器件檢查接

6、觸器保養(yǎng)；開(kāi)關(guān)、保險(xiǎn)檢查保養(yǎng)半年器件調(diào)整接觸器調(diào)整；器件動(dòng)作順序檢查，時(shí)間調(diào)整1年箱體檢修視情除銹油漆；減振裝置檢查，底腳螺絲緊固2-3年接線檢查視情檢查背部接線并緊固；線路標(biāo)號(hào)器件檢查調(diào)整熱繼電器校調(diào)；聯(lián)鎖檢查校調(diào)§1.5 電動(dòng)機(jī)控制裝置常見(jiàn)故障及處理故障現(xiàn)象可能的原因處理方法無(wú)電源顯示指示燈損壞查明是指示燈損壞時(shí)更換電源未接通用表測(cè)量電源，確認(rèn)后接通電源保險(xiǎn)損壞測(cè)量保險(xiǎn)上端有電壓、下端無(wú)電壓，更換保險(xiǎn)絲指示燈線路斷線測(cè)量指示燈兩端無(wú)電壓，在指示燈回路中測(cè)量有電壓的線即為斷線，更換線路有電源指示，但按起動(dòng)按鈕時(shí)無(wú)反應(yīng)起動(dòng)按鈕損壞斷電后測(cè)量其按下時(shí)的電阻，電阻很大時(shí)應(yīng)修理或更換停止按

7、鈕損壞斷電后測(cè)量其電阻，電阻很大時(shí)應(yīng)修理或更換接觸器線圈損壞斷電后測(cè)量其電阻，應(yīng)有一定的阻值，無(wú)窮大時(shí)為線圈損壞，應(yīng)更換；或通電時(shí)測(cè)量有電壓，但沒(méi)有要?jiǎng)幼鞯嫩E象，證明線圈損壞，應(yīng)更換控制回路中有斷線斷電后測(cè)量線圈電阻，在保證沒(méi)有其它通路的情況下，通的為正常，不通的為斷路處；帶電測(cè)量時(shí)，回路中有電壓的線路或器件為斷路點(diǎn)（接觸器線圈斷路時(shí)也一樣）電源電壓低測(cè)量電壓，太低時(shí)應(yīng)不允許起動(dòng)起動(dòng)后接觸器吸合但電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)故障按電動(dòng)機(jī)故障處理電源缺相檢查電源電壓，排除缺相接線錯(cuò)誤檢查接線并排除按起動(dòng)按鈕時(shí)能起動(dòng)，手拿開(kāi)后就停止自保觸頭損壞斷電后將接觸器推向吸合位置，測(cè)量常開(kāi)輔觸頭，不通時(shí)為已損壞，修理或

8、更換自?；芈窋嗑€斷電后測(cè)量并聯(lián)在起動(dòng)按鈕的線路，從按鈕到常開(kāi)觸頭的任何一根不通的線即為斷線，將其更換停止按鈕不起作用按鈕損壞更換按鈕接觸器卡阻可切斷電源，檢查卡阻原因，修理或更換接觸器線路絕緣損壞單個(gè)線路用萬(wàn)用表測(cè)量時(shí)沒(méi)有問(wèn)題，但用兆歐表測(cè)絕緣時(shí)發(fā)現(xiàn)有對(duì)地短路，造成電流繞過(guò)按鈕的情況，顆找出接地點(diǎn)并消除新控制箱或經(jīng)過(guò)修理則可能是接線錯(cuò)誤按圖重新查線、接線控制箱異響接觸（繼電）器故障電壓不夠檢查并測(cè)量電壓，確認(rèn)后排除接觸器吸合不到位消除卡阻，并清潔活絡(luò)接觸器短路環(huán)損壞更換接觸器運(yùn)行后自行停止熱繼電器損壞熱繼電器調(diào)整問(wèn)題或過(guò)載、單相運(yùn)行。測(cè)量電動(dòng)機(jī)三相電流，平衡時(shí)，如超過(guò)額定值則因消除負(fù)載過(guò)大問(wèn)題

9、；不平衡時(shí)檢查主電路，有單相或接觸不良，可檢查電動(dòng)機(jī)或接觸器，接觸器上的反應(yīng)是主觸頭下端電壓不平衡，電壓低的為故障點(diǎn)，修復(fù)觸頭或更換接觸器，電動(dòng)機(jī)問(wèn)題可參閱電動(dòng)機(jī)的故障處理線路松動(dòng)接觸不良對(duì)控制回路線路重新緊固。為了確認(rèn)是哪一點(diǎn)出故障，可測(cè)量回路通路各處的電壓，正常情況下，導(dǎo)通的導(dǎo)線或觸頭開(kāi)關(guān)是不應(yīng)有電壓的，但接觸不好或松動(dòng)時(shí)會(huì)有一定的電壓，由此可以檢查出絕緣損壞線路絕緣損壞用兆歐表測(cè)量，找出故障點(diǎn)，對(duì)接頭進(jìn)行處理或更換故障線路底板絕緣損壞用絕緣劑清潔底板，提高絕緣或更換底板§.6 異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)及控制 一、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 異步電動(dòng)機(jī)定子繞組接入電網(wǎng)后，轉(zhuǎn)子從靜止?fàn)顟B(tài)到穩(wěn)定運(yùn)

10、行狀態(tài)的過(guò)程，稱為起動(dòng)過(guò)程，簡(jiǎn)稱起動(dòng)。通常要求電動(dòng)機(jī)具有足夠大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，以拖動(dòng)機(jī)械負(fù)載較快地達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，而起動(dòng)電流不要太大，以免引起電網(wǎng)電壓下降太多，影響電網(wǎng)上其它負(fù)載的正常工作。此外，還要求起動(dòng)設(shè)備盡可能簡(jiǎn)單、可靠、經(jīng)濟(jì)。 由電磁轉(zhuǎn)矩公式 T=KsR2U2(R2十(sX20)2) 式中：K一常數(shù) U1一定子電壓 R2一轉(zhuǎn)子電阻 S一轉(zhuǎn)差率 X20一轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)的漏磁感抗 由此可知： 起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)差率為1，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與電源電壓的平方成正比，與轉(zhuǎn)子電阻、轉(zhuǎn)子漏抗有關(guān)。通過(guò)理論分析可知，在一定的電源電壓和頻率下，適當(dāng)增大轉(zhuǎn)子電阻既能降低起動(dòng)電流又能增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，是改善起動(dòng)性能的最有效方法，但這只能

11、用于繞線式轉(zhuǎn)子，因?yàn)樗芡ㄟ^(guò)碳刷和滑環(huán)在轉(zhuǎn)子電路中串加起動(dòng)電阻。對(duì)于鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子電阻是固定的，增加轉(zhuǎn)子電阻對(duì)起動(dòng)有好處，但在正常情況下卻增加了轉(zhuǎn)子銅耗，使效率降低，在通常情況下是不可取的。對(duì)一般普通結(jié)構(gòu)的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，起動(dòng)電流倍數(shù)為57；起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的12倍。另外，在一定的電源頻率和電動(dòng)機(jī)參數(shù)下，降低外施電壓也能減小起動(dòng)電流，但是，由于起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與外施電壓的平方成正比，所以起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也要減小。 鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)： 鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法主要有兩種：直接起動(dòng)和降壓起動(dòng)。直接起動(dòng)就是把電動(dòng)機(jī)的定子繞組直接接到額定電壓的電網(wǎng)上進(jìn)行起動(dòng)。前面講到的單獨(dú)用磁力起動(dòng)器進(jìn)行起動(dòng)控制

12、的就是直接起動(dòng)。它的優(yōu)點(diǎn)是起動(dòng)設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，缺點(diǎn)是起動(dòng)電流大。目前船舶上小容量的電動(dòng)機(jī)大都采用直接起動(dòng)。 降壓起動(dòng)是降低鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)定子繞組電壓來(lái)起動(dòng)的方法。降壓起動(dòng)的目的是減小起動(dòng)電流，但在降壓起動(dòng)的同時(shí)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也減小了。所以，降壓起動(dòng)只適用于對(duì)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求不高的場(chǎng)合，如驅(qū)動(dòng)容量很大的離心泵和通風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)。常用的降壓起動(dòng)方法有星形一三角形換接起動(dòng)、自耦變壓器起動(dòng)、定子電路中串電抗器(或電阻)起動(dòng)三種?，F(xiàn)在較為先進(jìn)的起動(dòng)控制還有變頻起動(dòng)和軟起動(dòng)。 二、Y一起動(dòng)Y一換接起動(dòng)只適用于正常運(yùn)行時(shí)定子繞組接成三角形的電動(dòng)機(jī)，在起動(dòng)時(shí)把它接成星形，起動(dòng)完畢后再換接成三角形。如圖所示，定子繞

13、組的六個(gè)引出線分別接至換接開(kāi)關(guān)K2上，起動(dòng)時(shí)，定子繞組接成星形，使各相電壓降為額定相電壓的1，待轉(zhuǎn)速上升到8595額定轉(zhuǎn)速時(shí)，再將定子繞組接成三角形，使各相繞組以額定電壓運(yùn)行。Y一起動(dòng)控制實(shí)際接線如圖1-6-1所示。a)接線圖 b)原理圖 圖1-6-1所示Y一降壓起動(dòng)接線原理圖a)圖按舊標(biāo)準(zhǔn)電氣圖形符號(hào)繪制 b)圖按新標(biāo)準(zhǔn)電氣圖形符號(hào)繪制 圖1-6-2 時(shí)間繼電器控制Y-降壓起動(dòng)原理圖 圖1-6-2所示控制系統(tǒng)是使用時(shí)間控制原則，動(dòng)作過(guò)程如下： 當(dāng)按下起動(dòng)按鈕QA(SB2)時(shí)，接觸器C(KM)線圈同時(shí)得電吸合，電動(dòng)機(jī)D(M)接成星形降壓起動(dòng)。與此同時(shí)，時(shí)間繼電器SJ(KT)線圈同時(shí)得電，SJ(

14、KT)的常閉觸頭延時(shí)打開(kāi)，CY (KMY)線圈失電釋放，SJ(KT)的常開(kāi)觸頭延時(shí)閉合，C (KM)線圈得電吸合，電動(dòng)機(jī)D(M)定子繞組由星形自動(dòng)改按成三角形。時(shí)間繼電器SJ(KT)的觸頭延時(shí)動(dòng)作的時(shí)間由電動(dòng)機(jī)的容量及起動(dòng)時(shí)間的快慢決定。 圖1-6-3是某艘貨輪消防總用泵或艙底總用泵的控制原理圖，它也是采用Y-降壓起動(dòng)。 這個(gè)控制箱中起動(dòng)控制要先通過(guò)自吸裝置(SPD)的控制才能進(jìn)入下一個(gè)工作程序。當(dāng)自吸裝置電磁閥CT工作后，已經(jīng)有水使浮子開(kāi)關(guān)FZK接通了，其起動(dòng)過(guò)程就可以按程序進(jìn)行。工作程序大致如下： 圖163 消防總用泵起動(dòng)控制系統(tǒng)原理圖 1按起動(dòng)按鈕QA則中間繼電器CJl得電，使23號(hào)線有

15、電，從而CT電磁閥得電，自吸裝置工作，進(jìn)而使浮子繼電器FZK接通使24號(hào)線得電：同時(shí)25號(hào)線得電使JS2得電延時(shí)(延時(shí)2分鐘)，在此期間若不能建立水壓則去切除CJl進(jìn)行保護(hù)，若建立水壓則壓力繼電器YT斷開(kāi)切除CT和JS2。 2 在24號(hào)線有電時(shí)，接觸器XC工作使電機(jī)接成星形，同時(shí)自保觸頭自保并使JSl工作(延時(shí)38秒，為起動(dòng)時(shí)間)，從而使接觸器QC工作，一方面使電機(jī)接通電源另一方面進(jìn)行自保，星形起動(dòng)就此開(kāi)始。 3，當(dāng)JSl經(jīng)38秒延時(shí)后，一路觸頭切除接觸器XC，另一路使中間繼電器J得電工作。 4中間繼電器J工作后，一路觸頭自保，另一路觸頭接通三角形工作接觸器CJ使電動(dòng)機(jī)在三角形接法狀態(tài)下工作。

16、三、自耦變壓器降壓起動(dòng)自耦變壓器降壓起動(dòng)的接線圖和原理圖如圖164所示。起動(dòng)時(shí)，自耦變壓器的高壓邊接電源，低壓邊接到電動(dòng)機(jī)的定子繞組上，待其轉(zhuǎn)速基本穩(wěn)定時(shí)，再把電動(dòng)機(jī)直接接到電網(wǎng)上，同時(shí)將自耦變壓器從電網(wǎng)上切除。 a)接線圖 b)原理圖 c)一相電路圖 圖164 自耦變壓器降壓起動(dòng)的接線圖和原理圖 若自耦變壓器的變比為K，則當(dāng)用自耦變壓器降壓起動(dòng)時(shí)，電網(wǎng)供給的起動(dòng)電流將為直接起動(dòng)的1/K2，但由于起動(dòng)轉(zhuǎn)矩正比于電壓的平方，所以起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也降至1K2。這種起動(dòng)方法的優(yōu)點(diǎn)在于不受電動(dòng)機(jī)定子繞組連接方式的限制。此外，自耦變壓器一般有好幾個(gè)抽頭，如40、60、80等，可以按容許的起動(dòng)電流和所需的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩

17、倍數(shù)來(lái)進(jìn)行選擇。 實(shí)際使用的控制電路如圖165所示，其工作過(guò)程如下：按下起動(dòng)按鈕QA(SB2)，接觸器QC(KM)得電吸合，其三副常開(kāi)主觸頭吸合，電動(dòng)機(jī)D(M)經(jīng)自耦變壓器ZOB降壓起動(dòng)。與此同時(shí)，QC(KMl)接觸器的常開(kāi)觸頭閉合自鎖， 并且使時(shí)間繼電器SJ(KT)得電，其常開(kāi)觸頭經(jīng)延時(shí)閉合，使中間繼電器ZJ(KA)得電吸合，其兩副常開(kāi)觸頭吸合，一副自鎖，另一副觸頭接通交流接觸器XLC(KM2)使其得電吸合，其在主電路中的三副常開(kāi)觸頭閉合，同時(shí)中間繼電器ZJ(KA) 常開(kāi)觸頭，交流接觸器QC(KMl)失電，斷開(kāi)其在主電路中的三副常開(kāi)觸頭，電動(dòng)機(jī)D(M)進(jìn)入全電壓運(yùn)行。四、定子電路中串電抗器起

18、動(dòng) 定子電路中串接電抗器起動(dòng)的接線圖如圖166所示。起動(dòng)時(shí)將電抗器串入定子繞組中，待電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速基本穩(wěn)定時(shí)再將它切除。由于起動(dòng)時(shí)電抗器上降掉了一部分電壓(也限制了電流)，所以加在電動(dòng)機(jī)上的端電壓就降低了，從而減小了起動(dòng)電流。其控制電路與自耦變壓器起動(dòng)控制電路相似。五、繞線式電機(jī)轉(zhuǎn)子回路中串電阻起動(dòng)這種起動(dòng)方法如圖167所示。轉(zhuǎn)子繞組回路中串適當(dāng)?shù)钠饎?dòng)電阻，可以減小起動(dòng)電流，增加起動(dòng)轉(zhuǎn)距。其接線如圖所示。起動(dòng)變阻器接成星型，通過(guò)電刷和滑環(huán)接入轉(zhuǎn)子電路。 a)按舊標(biāo)準(zhǔn)電氣圖形符號(hào)繪制的電路圖 b)按新標(biāo)準(zhǔn)電氣圖形符號(hào)繪制的電路圖 圖165 自耦變壓器降壓起動(dòng)原理接線圖圖166定子電路中串接電抗器接線

19、圖 圖167轉(zhuǎn)子回路串電阻接線圖 六、交流異步電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)裝置 1總述轉(zhuǎn)矩(啟動(dòng)器型號(hào)：PS D75840)大功率軟啟動(dòng)裝置主回路如圖168所示。 從主配電板上來(lái)的380V電源進(jìn)入大功率軟啟動(dòng)裝置控制箱的主開(kāi)關(guān)1S1，送入隔離接觸器2Q2，進(jìn)入軟啟動(dòng)控制單元的1、3、5三個(gè)樁頭，通過(guò)2、4、6三個(gè)樁頭送入馬達(dá)，在軟啟動(dòng)單元的兩頭并聯(lián)一個(gè)接觸器2Q4，其中開(kāi)關(guān)1S1為電源開(kāi)關(guān)。接觸器2Q2為隔離用，可提高系統(tǒng)的可靠性，防止誤操作。IT10為電流互感器，用于檢測(cè)馬達(dá)電流。1F9A為熱繼電器，用于馬達(dá)的過(guò)載保護(hù)。并聯(lián)的接觸器2Q4的作用是在馬達(dá)啟動(dòng)正常后，該接觸器接入，以代替軟啟動(dòng)單元，這樣可減少

20、軟啟動(dòng)單元的工作時(shí)間，以提高軟啟動(dòng)單元的使用壽命。圖168大功率軟啟動(dòng)裝置控制系統(tǒng)原理圖 2軟啟動(dòng)單元的工作原理 軟啟動(dòng)單元的主回路采用三組大功率可控硅(晶閘管)組成三相回路的調(diào)壓電路，其控制單元由PLC、觸發(fā)電路組成，其觸發(fā)信號(hào)的寬度是可調(diào)的，該可調(diào)信號(hào)輸入到可控硅的觸發(fā)極，用來(lái)控制可控硅的導(dǎo)通角，從而控制其輸出電壓，達(dá)到對(duì)馬達(dá)軟啟動(dòng)及軟停止的控制。 3軟啟動(dòng)器數(shù)據(jù)的整定及調(diào)整 圖169軟啟動(dòng)特性曲線圖 圖1610軟啟動(dòng)單元面板圖(1)RATED CURRENT(額定電流)的設(shè)定 在選擇軟啟動(dòng)器時(shí)，應(yīng)考慮使馬達(dá)的額定電流在軟啟動(dòng)器額定電流的70-100范圍內(nèi)，其符號(hào)是IF。(2)SOFT S

21、TART(軟啟動(dòng)) 啟動(dòng)時(shí)的初始電壓從額定電壓的1060可調(diào)，符號(hào)是Uini，啟動(dòng)時(shí)間從0560秒可調(diào)，這個(gè)時(shí)間可根據(jù)不同的負(fù)載來(lái)確定，一般離心泵的啟動(dòng)時(shí)間調(diào)在5秒左右，初始電壓調(diào)在35左右。(3)SOFT STOP(軟停止) 軟停止時(shí)，初始電壓從30-100可調(diào)，符號(hào)是Usd，其設(shè)定點(diǎn)是根據(jù)不同的負(fù)載來(lái)調(diào)節(jié)，一般離心泵的軟停止時(shí)間設(shè)定較短，為03秒之間，容積泵調(diào)整在10秒以上。終點(diǎn)電壓根據(jù)不同的初始電壓的調(diào)節(jié)而使終點(diǎn)電壓在1060調(diào)節(jié)。軟停止時(shí)間從0240秒可調(diào)。 (4)CURRENT LIMIT(電流限制) 電流限制為啟動(dòng)的最大電流，可為馬達(dá)額定電流的200-500，符號(hào)為ILIM，根據(jù)不

22、同的負(fù)載來(lái)調(diào)節(jié)，一般的離心泵調(diào)整在300左右。4維護(hù)保養(yǎng)及使用注意事項(xiàng) (1)使用前，應(yīng)手動(dòng)盤(pán)車(chē)，嚴(yán)禁在卡阻的情況下啟動(dòng)；檢查啟動(dòng)器的冷卻風(fēng)機(jī)是否正常。 (2)啟動(dòng)時(shí)，檢查馬達(dá)的啟動(dòng)電流，并經(jīng)常性的檢查馬達(dá)的工作電流。 (3)工作時(shí)檢查控制箱是否有異常溫度，并檢查控制器面板上的各種指示是否正常。 (4)每一個(gè)月檢查控制箱的緊固件，插板有無(wú)燒壞的痕跡，風(fēng)機(jī)的風(fēng)量是否正常。5故障報(bào)警及排除故障現(xiàn)象故障原因處理方法控制器不啟動(dòng)無(wú)主電源無(wú)控制電源檢查輸入電源及保險(xiǎn)檢查輸入電源、保險(xiǎn)及各種指示控制器啟動(dòng)時(shí)跳閘啟動(dòng)時(shí)間過(guò)短初始電壓調(diào)整太高缺相（控制板故障）機(jī)械故障重新設(shè)定啟動(dòng)時(shí)間重新設(shè)定初始電壓更換控制板

23、或聯(lián)系專業(yè)人員修理檢查機(jī)械方面問(wèn)題軟停止時(shí)電網(wǎng)電壓波動(dòng)嚴(yán)重停止時(shí)間調(diào)整太長(zhǎng)軟停止的初始電壓調(diào)整過(guò)低重新調(diào)整軟停止時(shí)間重新調(diào)整軟停止初始電壓或聯(lián)系專業(yè)人員修理七、交流異步電動(dòng)機(jī)變頻起動(dòng)控制裝置 1BPC30型電機(jī)變頻起動(dòng)調(diào)速裝置的介紹 BPC系列變頻起動(dòng)控制箱是新一代電機(jī)起動(dòng)設(shè)備，該產(chǎn)品采用變頻技術(shù)，減少電網(wǎng)沖擊，限制起動(dòng)電流峰值，尤其適用于有限供電情況下的大功率起動(dòng)，如電站容量較小的船舶。 (1)變頻起動(dòng)裝置的組成 變頻起動(dòng)控制箱主要有：箱體、空氣斷路器、隔離交流接觸器、互感器、起動(dòng)裝置、停止裝置、顯示儀表、保護(hù)熔斷器等組成。并具有電流監(jiān)視、工作指示等功能，該產(chǎn)品帶有油壓過(guò)低、水壓過(guò)低、水溫過(guò)

24、高及過(guò)流保護(hù)。 (2)使用方法 1)合上控制箱空氣斷路器，面板電源指示燈HL1-W亮； 2)自動(dòng)：轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置自動(dòng)位； 3)手動(dòng)：轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置手動(dòng)位； 起動(dòng)：按起動(dòng)按鈕，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，變頻器頻率由0Hz上升到50Hz，運(yùn)轉(zhuǎn)指示燈亮，起動(dòng)完成，電機(jī)正常工作(監(jiān)視窗口顯示工作頻率)。 停止：按停止按鈕，電機(jī)停止工作。(3)顯示菜單(選擇在運(yùn)行期間顯示的參數(shù))代碼功能單位-rdYrUnACCDECCLIdCbnStObr變頻器的狀態(tài)：顯示一個(gè)故障或電機(jī)的運(yùn)行階段：變頻器準(zhǔn)備運(yùn)行電機(jī)處于靜止?fàn)顟B(tài)或運(yùn)行命令已發(fā)出而給定為零加速減速電流限制直流制動(dòng)自由停車(chē)控制按照減速斜坡制動(dòng)FrH頻率給定HzrFr輸出頻率HzS

25、Pd電機(jī)速度RpmLCr電機(jī)電流AUln進(jìn)線電壓VTHr熱狀態(tài)：100%1對(duì)應(yīng)于電機(jī)的額定熱狀態(tài)。超過(guò)118%后，變頻器觸發(fā)OLF故障（電機(jī)過(guò)載）。%THd變頻器的熱狀態(tài)：100%對(duì)應(yīng)于電機(jī)的額定熱狀態(tài)。超過(guò)118%后，變頻器觸發(fā)OHF故障（變頻器過(guò)熱）。當(dāng)?shù)陀?0%后，這個(gè)信號(hào)能被復(fù)位%LFT顯示最后發(fā)生的故事LFr用顯示模塊控制變頻器時(shí)，這個(gè)參數(shù)替代FRH參數(shù)Hz (4)原理圖如圖1611所示。 (5)工作過(guò)程如下：接通電源開(kāi)關(guān)Q1電源指示燈HLl-W亮，電源供給正常，面板手動(dòng)自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置自動(dòng)位，空壓機(jī)即處于自動(dòng)工作狀態(tài)，受氣壓開(kāi)關(guān)控制，當(dāng)氣壓低于Pa開(kāi)關(guān)設(shè)定值，P開(kāi)關(guān)接通，接觸器KMl

26、工作，變頻器進(jìn)行自檢確定無(wú)故障后起動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，工作頻率由0Hz上升到50Hz，當(dāng)電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，經(jīng)10秒油壓、水壓、水溫均正常后，工作指示燈HL2-G亮，空壓機(jī)正常工作。當(dāng)氣壓高于Pa開(kāi)關(guān)設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)停止工作；當(dāng)自動(dòng)工作出故障時(shí)把面板轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置手動(dòng)位置，按起動(dòng)按鈕S2，接觸器KMl工作，變頻器進(jìn)行自檢確定無(wú)故障后起動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，工作頻率由0Hz上升到50Hz，當(dāng)電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，經(jīng)10秒油壓、水壓、水溫均正常后，工作指示燈HL2-G亮，空壓機(jī)正常工作。需停止電機(jī)時(shí)按S1按鈕，接觸器KMl斷電，變頻器停止工作，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。 2，BPC-30型電機(jī)變頻起動(dòng)調(diào)速裝置的維護(hù) (1)控制箱的常規(guī)維護(hù)

27、。 1)接觸器、繼電器、時(shí)間繼電器觸頭檢查維護(hù)，保持觸頭光滑，能有效接觸。 2)檢查并維護(hù)電源開(kāi)關(guān)、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、熔斷器、各種指示燈。 3)檢查并緊固接線端子。 4)箱內(nèi)清潔。 (2)定期檢查溫度、壓力開(kāi)關(guān)(控制器)動(dòng)作是否靈活可靠(每半年)。(3)變頻器接線檢查，出現(xiàn)故障不能解決時(shí)，由專業(yè)人員修理。圖1611變頻起動(dòng)控制系統(tǒng)原理圖3BPC30型電機(jī)變頻起動(dòng)調(diào)速裝置的常見(jiàn)故障及處理方法。不能自動(dòng)復(fù)位的故障顯示及排除：（1） 斷電復(fù)位前必須查找故障原因，并清除，然后再通電。故障顯示原因措施OCF過(guò)流斜波太短慣性負(fù)載太大機(jī)械卡住檢查整定值檢查電動(dòng)機(jī)/變頻機(jī)/負(fù)載檢查機(jī)械狀態(tài)SCF電機(jī)短路變頻器輸出有短

28、路或接地故障檢查變頻機(jī)與電機(jī)間連接電纜及電動(dòng)機(jī)的絕緣INF內(nèi)部故障內(nèi)部故障檢查環(huán)境及EMC檢查“本機(jī)控制”選件是否按變頻器的電源（2） 故障消失后用自動(dòng)再起動(dòng)功能進(jìn)行復(fù)位的故障 故障顯示原因措施DHF變頻器過(guò)載It太大或溫度太高檢查電機(jī)負(fù)載，變頻器通風(fēng)和環(huán)境條件，等待變頻器冷卻后再啟動(dòng)OLF電機(jī)過(guò)載電機(jī)It太大而跳閘檢查電動(dòng)機(jī)熱保護(hù)整定值，電動(dòng)機(jī)負(fù)載，等待變頻器冷卻后再啟動(dòng)OSF加速過(guò)程中或穩(wěn)態(tài)時(shí)過(guò)電壓電源電壓太高電源中干擾太大檢查電源電壓USF欠電壓電源電壓太低瞬時(shí)電壓降負(fù)載電阻壞檢查電壓和電壓參數(shù)復(fù)位把變頻器送修PHF變頻器故障變頻器輸入不正確或保險(xiǎn)絲斷瞬時(shí)相故障檢查電壓接線和保險(xiǎn)絲復(fù)位使

29、用3相電源OPF電動(dòng)機(jī)相故障變頻器輸出缺相檢查變頻器和電機(jī)的連線§1.7 用模塊控制電拖線路案例分析 現(xiàn)代船舶機(jī)艙內(nèi)各種泵的控制方法大體上分兩類：一類是我們常見(jiàn)的用各種控制電器組成的控制線路，這種控制線路是對(duì)某一特定控制對(duì)象(特定負(fù)載)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，此方法在前面已作介紹；另一類是采用模塊控制的線路，用模塊控制的線路通用性好，維護(hù)修理時(shí)更換及時(shí)方便，將會(huì)在船舶上越來(lái)越廣泛運(yùn)用。現(xiàn)有五種功能的模塊：分別為ESM101、ESM-102、ESM103、ESM104及ESM105，它們的工作參數(shù)是440V/19V，10VA。用這些模塊可以組成各種控制方法，具體說(shuō)：用模塊ESM-101組成的控制電

30、路就是磁力起動(dòng)器控制電路。 用模塊ESM102組成的控制電路就是正反轉(zhuǎn)起動(dòng)控制電路。 用模塊ESM103組成的控制電路的特點(diǎn)是恢復(fù)供電后能自行起動(dòng)。 用模塊ESM104組成的控制電路的特點(diǎn)是有兩級(jí)速度且恢復(fù)供電后能自行起動(dòng)。用模塊ESM105組成的控制電路的特點(diǎn)是組合性負(fù)載自動(dòng)切換且恢復(fù)供電后能自行起動(dòng)。下面介紹這五種模塊（ESM-101、ESM-102、ESM-103、ESM104及ESM105）組成各種控制線路實(shí)例分析。 一、C02室排風(fēng)機(jī)的控制線路分析 在某船上C02室排風(fēng)機(jī)的控制線路(圖1-7-1)是用模塊ESM101組成的控制電路，實(shí)際上就是磁力起動(dòng)器控制電路。相同的負(fù)載還有PUBL

31、IC SPACE EXH FAN、SANITRARY SPACE EXH FAN、PAINT STORE EXH FAN和FOAM ROOM EXH FAN等。 圖1-7-1 C02室排風(fēng)機(jī)控制線路 CO2室排風(fēng)機(jī)的操作過(guò)程如下： 起動(dòng)：按模塊上的起動(dòng)按鈕(3C)或按遙控起動(dòng)按鈕(3C)(START)，起動(dòng)繼電器“4”獲電，運(yùn)行指示燈(L)亮，接觸器“88”線圈獲電吸合，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)。接觸器“88”的輔觸頭閉合使繼電器“4”實(shí)現(xiàn)自鎖。 停止：按模塊上的停止按鈕(3-O)或按遙控停止按鈕(3O)(STOP)，停止繼電器“5X”獲電，使起動(dòng)繼電器“4”失電，接觸器“88”線圈失電，電機(jī)停止，運(yùn)行指示

32、燈(L)熄滅。 過(guò)載：在電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，由于某些原因使電機(jī)過(guò)載，則熱繼電器(51)動(dòng)作，其觸頭斷開(kāi)，使起動(dòng)繼電器“4”失電，接觸器“88”失電，電機(jī)停止。 二、廚房風(fēng)機(jī)的控制線路分析 在該船上廚房風(fēng)機(jī)的控制線路是用模塊ESM102組成控制電路，如圖1-7-2(a)、圖1-7-2(b)所示。由圖可見(jiàn)實(shí)際上就是正反轉(zhuǎn)起動(dòng)控制電路，其負(fù)載包括GALLEY EXH FAN和GALLEY SUPPLY FAN等。其操作過(guò)程如下： 正向起動(dòng)：按模塊上的正向起動(dòng)按鈕(3CF)或按遙控正向起動(dòng)按鈕3CF(START)，繼電器“4FX”獲電，繼電器“4 F”也獲電，運(yùn)行指示燈(LF)亮，接觸器“88F”獲電，電

33、機(jī)正向起動(dòng)。繼電器“4F ”的輔觸頭閉合使接觸器“88F”實(shí)現(xiàn)自鎖，保持電機(jī)運(yùn)行。由于接觸器“88F”的輔觸頭打開(kāi)，按反向起動(dòng)按鈕(3CR)時(shí)，電機(jī)不能反向起動(dòng)。 停止：按模塊上的停止按鈕(3-O)或按遙控停止按鈕(3-O)(STOP)，停止繼電器“5X”獲電，繼電器“4F ”失電，接觸器“88F”失電，電機(jī)停止，運(yùn)行指示燈(LF)熄滅。 反向起動(dòng)：首先停止電機(jī)，再用類似正向起動(dòng)的方法反向起動(dòng)電機(jī)。 過(guò)載：在電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，由于某些原因使電機(jī)過(guò)載，則熱繼電器(51)動(dòng)作，其常閉觸頭打開(kāi)，使起動(dòng)繼電器“4F”失電，接觸器“88”失電，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。 圖1-7-2(a) 廚房風(fēng)機(jī)控制線路 圖1-7

34、-2(b) 廚房風(fēng)機(jī)控制線路(ESM102)三、滑油輸送泵的控制線路分析在某船上滑油輸送泵的控制線路是用模塊ESM103組成的控制電路，圖1-7-3(a)、圖1-7-3(b)所示。該控制電路的特點(diǎn)是恢復(fù)供電后能自行起動(dòng)，控制的負(fù)載有N01 ER FAN(SUPPLY)、N04 ER FAN(SUPPLY)、LO TRANSFER PUMP、MDO TRANSFER PUMP和HFO TRANSFER PUMP等。其操作過(guò)程如下： 起動(dòng)：按模塊上的起動(dòng)按鈕(3C)或按遙控停止按鈕(3C)(START)，繼電器“4”獲電，繼電器“4C”獲電，運(yùn)行指示燈(L)亮，接觸器“88”獲電，電機(jī)起動(dòng)。接觸器

35、“88”的輔觸頭閉合使繼電器“4”實(shí)現(xiàn)自鎖。停止：按模塊上的停止按鈕(3O)或按遙控停止按鈕(3-O)(STOP)，繼電器“5”獲電，繼電器“4T”獲電，相反，繼電器“4”失電，接觸器“88”失電，電機(jī)停止，指示燈(L)熄滅。 圖1-7-3a) 滑油輸送泵控制線路連續(xù)起動(dòng)：在運(yùn)行時(shí)模塊失電，電機(jī)停止運(yùn)行。當(dāng)恢復(fù)供電后，連續(xù)起動(dòng)計(jì)時(shí)器(T1)開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)到，計(jì)時(shí)器觸頭閉合，由于繼電器“4C”保持閉合，所以繼電器“4”獲電，運(yùn)行指示燈(L)亮，接觸器“88”獲電，電機(jī)起動(dòng)。 過(guò)載：在電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，由于某些原因使電機(jī)過(guò)載，則熱繼電器(51)動(dòng)作，其觸頭閉合，使繼電器“4T”和繼電器“5”獲電，

36、繼電器“4”失電，接觸器“88”失電，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)熱繼電器(51)復(fù)位時(shí)，由于繼電器“4C”打開(kāi)，因此，電機(jī)不能起動(dòng)。四、主海水泵的控制線路分析 在該船上，1號(hào)、2號(hào)主海水泵的控制線路是用兩塊ESM105模塊組成的控制電路，圖1-7-4(a)、圖1-7-4(b)為1號(hào)主海水泵控制線路圖，2號(hào)主海水泵控制線路圖類似略)。該控制電路主要是組合性負(fù)載的控制，其特點(diǎn)是能自動(dòng)切換且恢復(fù)供電后能自行起動(dòng)?？刂频呢?fù)載還有N01N02 MAIN LO PUMP、N01N02 ME CAMSHAFT LO PUMP、NO1N02 HTPW PUMP、NO1N02 LTFW PUMP、N01N02 ME F

37、O SUPPLY PUMP、N01N02 ME FO BOOSTER PUMP和NO1N02 DECK SEAL PUMP等。 其工作過(guò)程如下： 1手動(dòng)操作 手動(dòng)操作時(shí)，必須把在NO1和NO2模塊上的MANUAUTO CHANGE(“手動(dòng)自動(dòng)轉(zhuǎn)換”)選擇開(kāi)關(guān)(43)置于手動(dòng)位置。此時(shí)，MANUSTANDBY(手動(dòng)備用)指示燈(LM、LS)紅燈亮。 1)起動(dòng)：按NO1模塊上的起動(dòng)按鈕(3C)或按遙控停止按鈕，繼電器“4”獲電，運(yùn)行指示燈(L)亮，接觸器“88”獲電，電機(jī)起動(dòng)。接觸器“88”的輔觸頭和模塊相通實(shí)現(xiàn)自鎖。 2)停止：按NO1模塊上的停止按鈕(3-O)或按遙控停止按鈕，繼電器“4”失電

38、，接觸器“88”失電，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，指示燈(L)熄滅。 3)過(guò)載：在電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，由于某些原因使電機(jī)過(guò)載，則熱繼電器(51)動(dòng)作，其觸頭打開(kāi)，接觸器“88”失電，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)熱繼電器(51)復(fù)位時(shí)，電機(jī)不能起動(dòng)。 4)連續(xù)起動(dòng)：在運(yùn)行時(shí)模塊失電，電機(jī)停止運(yùn)行。當(dāng)恢復(fù)供電時(shí)，連續(xù)起動(dòng)計(jì)時(shí)器(T)開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)到，模塊發(fā)出起動(dòng)信號(hào)，電機(jī)起動(dòng)。2自動(dòng)切換操作 自動(dòng)切換操作時(shí)，必須把在NO1和NO2模塊上的MANUAUTO CHANGE(“手動(dòng)自動(dòng)轉(zhuǎn)換”)選擇開(kāi)關(guān)(43)置于自動(dòng)位置。此時(shí)，MANUSTANDBY(手動(dòng)備用)指示燈(LM，LS)滅。(如果備用條件滿足，亮黃燈。) 例如：NO1主

39、海水泵運(yùn)行，NO2主海水泵備用。 1)起動(dòng)和備用：按NO1模塊上的起動(dòng)按鈕(3C)或按遙控停止按鈕，繼電器“4”獲電，運(yùn)行指示燈(L)亮，接觸器“88”獲電，電機(jī)起動(dòng)。接觸器“88”的輔觸頭和模塊相通實(shí)現(xiàn)自鎖。 圖1-7-3b) 滑油輸送泵控制線路(ESM-103)如果NO1電機(jī)起動(dòng)運(yùn)行，NO2電機(jī)自動(dòng)處于備用狀態(tài)，MANUSTANDBY(手動(dòng)備用)指示燈(LM，LS)亮黃燈。 2)停止：按NO1模塊上的停止按鈕(3-O)或按遙控起動(dòng)按鈕，繼電器“4”失電，接觸器“88”失電，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，指示燈(L)熄滅。 如果NO1電機(jī)停止運(yùn)行，NO2電機(jī)備用狀態(tài)自動(dòng)復(fù)位。 3)過(guò)載；在NO1電機(jī)運(yùn)行過(guò)程

40、中，由于某些原因使NO1電機(jī)過(guò)載，則熱繼電器(51)動(dòng)作，其觸頭打開(kāi)，接觸器“88”失電，NO1電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。NO2電機(jī)自動(dòng)起動(dòng)。當(dāng)熱繼電器(51)復(fù)位時(shí)，NO1電機(jī)不能起動(dòng)。NO1電機(jī)自動(dòng)處于備用狀態(tài)，MANUSTANDBY(手動(dòng)備用)指示燈(LM，LS)亮黃燈。 4)低壓(壓力)情況：在NO1電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，由于某些原因使NO1電機(jī)低壓，NO1電機(jī)將連續(xù)運(yùn)行一個(gè)固定時(shí)間(此固定時(shí)間由定時(shí)器設(shè)定，一般為ls)后，NO2電機(jī)將自動(dòng)起動(dòng)，與NO1電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行。并聯(lián)運(yùn)行時(shí)間由定時(shí)器設(shè)置的定時(shí)時(shí)間決定，定時(shí)時(shí)間到，NO1電機(jī)自動(dòng)停止。NO1電機(jī)自動(dòng)處于備用狀態(tài)，MANUSTANDBY(手動(dòng)備用)指示

41、燈(LM，13)亮黃燈。 在備用狀態(tài)，下面兩種情況，只要滿足一個(gè)，NO1電機(jī)自動(dòng)起動(dòng)。 NO2電機(jī)起動(dòng)器模塊失電(模塊電路損壞、連接開(kāi)關(guān)斷開(kāi)或控制電路保險(xiǎn)絲熔斷)或NO2電機(jī)由于過(guò)載熱繼電器(51)動(dòng)作，使NO2電機(jī)停止運(yùn)行。 NO2電機(jī)起動(dòng)運(yùn)行，但由于某些原因使壓力繼續(xù)下降，并達(dá)到某一具體值。這個(gè)過(guò)程在NO1電機(jī)和NO2電機(jī)之間交替進(jìn)行。(5)連續(xù)起動(dòng)：在運(yùn)行中模塊失電時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。當(dāng)恢復(fù)供電，連續(xù)起動(dòng)計(jì)時(shí)器(T1)開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)到，模塊發(fā)出起動(dòng)信號(hào)，電機(jī)起動(dòng)。接觸器“88”的輔觸頭和模塊相通實(shí)現(xiàn)自鎖。如果起動(dòng)條件滿足，NO2電機(jī)處于備用狀態(tài)。另一方面，由于某些原因使NO1電機(jī)起動(dòng)器模

42、塊失電，NO2電機(jī)將自動(dòng)起動(dòng)。當(dāng)恢復(fù)供電后，NO1電機(jī)不能起動(dòng)，NO1電機(jī)處于備用狀態(tài)，MANUSTANDBY(手動(dòng)備用)指示燈LM，LS)亮黃燈。 圖1-7-4（a） NO.1主機(jī)海水泵的控制線路 圖1-7-4（b） NO.1主機(jī)海水泵的控制線路（ESM-105）第二章 三速錨機(jī)電動(dòng)機(jī)及控制§2.1 三速錨機(jī)電動(dòng)機(jī)控制性能介紹 一、對(duì)錨機(jī)電力拖動(dòng)的要求 1能滿足在給定的航區(qū)內(nèi)，單錨出土后能起雙錨。 2能在最大負(fù)載力矩下起動(dòng)運(yùn)行。電動(dòng)機(jī)在額定工況下工作應(yīng)不小于30分鐘，且能滿足在30分鐘內(nèi)起動(dòng)25次。 3電動(dòng)機(jī)要有軟的或下墜的機(jī)械特性，其堵轉(zhuǎn)力矩應(yīng)為額定力矩的兩倍。 4電動(dòng)機(jī)應(yīng)能在堵

43、轉(zhuǎn)狀態(tài)下工作1分鐘左右。 5電動(dòng)機(jī)有一定的調(diào)整范圍。要求破土后的起錨速度：?jiǎn)五^不小于12mmin，雙錨不小于8 m min；拉錨入孔的速度一般為34 mmin。 6為適應(yīng)甲板上的工作條件和短期工作狀態(tài)，應(yīng)選用防水式和短期(一般為30分鐘)工作制的電動(dòng)機(jī)。 二、對(duì)錨機(jī)控制線路的要求 1當(dāng)主令控制器手柄從0位迅速扳到高速檔時(shí)，控制線路應(yīng)具有按時(shí)間或按電流方式逐級(jí)自動(dòng)起動(dòng)的環(huán)節(jié)，以免過(guò)大的沖擊電流給電動(dòng)機(jī)帶來(lái)危害。 2控制線路應(yīng)能滿足電動(dòng)機(jī)在超負(fù)荷時(shí)堵轉(zhuǎn)1分鐘的要求。通過(guò)調(diào)整熱繼電器或過(guò)電流繼電器的整定值予以實(shí)現(xiàn)。 3在深水處拋錨時(shí)，控制線路應(yīng)具有使電動(dòng)機(jī)自動(dòng)進(jìn)入反饋和能耗制動(dòng)的功能，以實(shí)現(xiàn)變加速拋

44、錨為等速拋錨。 4控制線路應(yīng)具有短路、過(guò)載、斷相、零位等保護(hù)環(huán)節(jié)。 5控制線路還應(yīng)具有電氣制動(dòng)和機(jī)械制動(dòng)相配合的可靠制動(dòng)環(huán)節(jié)，以達(dá)到快速停車(chē)的目的。 6高速過(guò)載電流設(shè)定在11125倍額定電流。 三、錨機(jī)用電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn) 船舶上使用的錨機(jī)為多速變極式異步電動(dòng)機(jī)。1684極三速二繞組鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)是最常用的一種。4極為高速繞組是單獨(dú)一套，中速8極、低速16極合用一套。 其接法如圖331所示。圖211 三速二繞組鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)接線圖 1 在高速狀態(tài)下，接的是4極，這是一套獨(dú)立的繞組，采用星形接法。 2 在中速狀態(tài)下，接的是8極，其接法為雙星形。 3 在低速狀態(tài)下，接的是16極，其接法為三角形。&#

45、167;2.2 三速錨機(jī)電動(dòng)機(jī)的控制原理 圖221為交流三速錨機(jī)電動(dòng)機(jī)控制原理圖。 圖221 三速錨機(jī)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)原理圖一、主電路部分 1組成：由主電源開(kāi)關(guān)DAK、接觸器的主觸頭、電動(dòng)機(jī)及線路組成。 2接觸器功能：完成電動(dòng)機(jī)的換向和調(diào)速。 (1) ZC是正轉(zhuǎn)功能接觸器，通電時(shí)起錨。 (2) NC是反轉(zhuǎn)功能接觸器，通電時(shí)拋錨。 (3) 1C是低速狀態(tài)接觸器，通電時(shí)電動(dòng)機(jī)處于低速狀態(tài)，同時(shí)聯(lián)鎖觸頭使2C、3C夫電。 (4) 2C中速狀態(tài)接觸器，通電時(shí)2C1、2C2得電，使電動(dòng)機(jī)處于雙星型接法下運(yùn)行，同時(shí)其聯(lián)鎖觸頭使1C和3C失電。 (5) 3C是高速狀態(tài)接觸器，通電時(shí)使4極獨(dú)立繞組得電，電動(dòng)機(jī)在

46、高速狀態(tài)下運(yùn)行，同時(shí)，其聯(lián)鎖觸頭使1C、2C失電。 3常見(jiàn)故障：各接觸器通斷狀態(tài)正常而錨機(jī)工作不正常，可重點(diǎn)檢查：接觸器主觸頭閉合是否良好；電動(dòng)機(jī)工作是否正常，重點(diǎn)檢查繞組接線是否正常。二、零壓保護(hù)功能 如果錨機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中突然失電，然后又恢復(fù)電源，沒(méi)有保護(hù)功能時(shí)會(huì)使錨機(jī)突然動(dòng)作，這不僅危及人身安全，也可能會(huì)損壞錨機(jī)設(shè)備，為此設(shè)有零壓保護(hù)功能。失電后只有將手柄打到0位，錨機(jī)才能重新起動(dòng)。該功能由零壓繼電器LYJ實(shí)現(xiàn)。 失電后，LYJ失電，使串接在控制電源變壓器原邊線路中的觸頭(3和5)斷開(kāi)，切斷控制電源。重新起動(dòng)后，若主令控制器不在零位，則LYJ仍不能得電，處于失電狀態(tài)。只有把手柄挪到零位，才

47、會(huì)使LYJ通電，LYJ通電后使3和5接通，接通控制電源。 注意：零壓繼電器在電源接通后它總是吸合的，否則會(huì)使錨機(jī)不能工作。三、制動(dòng)功能 1錨機(jī)采用直流電磁機(jī)械制動(dòng)，且為失電抱閘。制動(dòng)功能由制動(dòng)電源ZLl、制動(dòng)線圈ZDQ和相應(yīng)的電路實(shí)現(xiàn)。 2制動(dòng)電源由變壓器B、整流橋ZL1組成，通過(guò)3RD、4RD兩個(gè)保險(xiǎn)輸出直流制動(dòng)電源。 3無(wú)論是起錨還是拋錨，主令控制器的LK7均處于閉合狀態(tài)，制動(dòng)器ZDQ通電，松開(kāi)電磁抱閘，允許電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。 4直流制動(dòng)器線圈的吸合電流遠(yuǎn)大于維持電流，故設(shè)有經(jīng)濟(jì)電阻R3。當(dāng)起錨或拋錨時(shí)，ZC或NC通電，其輔觸頭ZC(49-57)或NC(5759)斷開(kāi)，使3SJ失電，使并在電路6

48、1和53點(diǎn)的常開(kāi)延時(shí)觸頭3SJ延時(shí)斷開(kāi)，串上經(jīng)濟(jì)電阻R3，使其在維持電流下工作。 5直流制動(dòng)線圈是個(gè)大電感，設(shè)有二極管和放電電阻R4，為ZDQ提供放電回路。 6制動(dòng)部分常見(jiàn)故障分析。如果工作中制動(dòng)器打不開(kāi)，則應(yīng)檢查： 直流電源是否正常； 主令控制器在工作位置是否閉合良好； 制動(dòng)線圈ZDQ是否正常； 負(fù)責(zé)切除經(jīng)濟(jì)電阻R3的3SJ觸頭是否動(dòng)作過(guò)早(延時(shí)時(shí)間過(guò)短)； 提供放電回路的二極管ZL2是否反接或擊穿。四、控制功能 1控制起錨、拋錨以及變速。 2起錨第一檔：LK7閉合，打開(kāi)電磁制動(dòng)器；LK4閉合，1C通電，電動(dòng)機(jī)以低速運(yùn)行；LK2閉合，方向接觸器ZC通電，起錨(這三個(gè)開(kāi)關(guān)動(dòng)作應(yīng)無(wú)先后之分)。

49、3起錨第二檔：LK7閉合，打開(kāi)電磁制動(dòng)器；LK2閉合，ZC通電起錨；LK5閉合，中速接觸器2C2接通然后2C1接通，中速運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)繞組接法為雙星形。1C與2Cl、2C2之間采用電氣互鎖。中速運(yùn)行時(shí)，時(shí)間繼電器1SJ通電，為高速運(yùn)行作準(zhǔn)備。 4起錨第三檔：錨機(jī)從中速檔到高速檔運(yùn)行時(shí)，要求平穩(wěn)過(guò)渡，故設(shè)有時(shí)間繼電器1SJ，其整定時(shí)間為052秒。當(dāng)主令手柄扳到第三檔時(shí)，LK6閉合，因?yàn)橹兴龠\(yùn)行時(shí)lSJ通電，1SJ(33-36)已閉合，2SJ剛通電，中間繼電器OJ通電，其常開(kāi)觸頭OJ閉合，使過(guò)電流繼電器CLJ在換檔工作中不動(dòng)作。OJ通電后，0J(37-39)閉合，3C通電，3C(3739)閉合自保，

50、電動(dòng)機(jī)在高速檔運(yùn)行。 由于錨機(jī)用電動(dòng)機(jī)在高速檔時(shí)承受負(fù)載能力較小，故在高速檔時(shí)，設(shè)有過(guò)電流繼電器CLJ起保護(hù)作用。當(dāng)2SJ延時(shí)時(shí)間到，2SJ(3641)斷開(kāi)，OJ失電，在主電路中的（H3-H4）常開(kāi)觸頭斷開(kāi)，GLJ投入工作，控制電路中的OJ (3739)斷開(kāi)。如果過(guò)載，CLJ動(dòng)作，CLJ(3637)斷開(kāi)，3C失電，使錨機(jī)退出三檔運(yùn)行，同時(shí)，3C(26)閉合，又使2C1、2C2通電，錨機(jī)進(jìn)入第二檔運(yùn)行。3C斷電后，其自保觸頭3C(3739)斷開(kāi)，因而過(guò)載消失后，不能再自行回到三檔工作。如需高速運(yùn)行，其手柄必須從第三檔退回第二檔，再扳到第三檔。 當(dāng)手柄從零位直接扳到第三檔時(shí)，2C1、2C2立即通電

51、，電動(dòng)機(jī)直接從中速起動(dòng)。 經(jīng)1SJ延時(shí)后(152秒)，3C通電，轉(zhuǎn)換到高速運(yùn)行。 五、應(yīng)急運(yùn)行功能 當(dāng)電動(dòng)機(jī)過(guò)載，熱繼電器lEJ、2EJ動(dòng)作，就會(huì)切斷零壓繼電器LYJ的電源，零壓繼電器失電，就會(huì)切斷控制電源。熱繼電器1EJ、2EJ自動(dòng)復(fù)位需要2分鐘，在應(yīng)急情況下，按下應(yīng)急運(yùn)行按鈕JA，使LYJ通電，讓錨機(jī)工作。§2.3 采用PLC控制的交流三速錨機(jī)控制系統(tǒng) 交流三速電動(dòng)錨機(jī)在船舶上應(yīng)用較為廣泛，但是采用傳統(tǒng)的繼電接觸器控制方式，控制電路中的活動(dòng)觸點(diǎn)多，線路復(fù)雜，主令控制器工作電流較大，可靠性差，需要經(jīng)常維護(hù)保養(yǎng)。為了克服繼電接觸器控制系統(tǒng)的缺陷，目前，逐漸開(kāi)始采用可編程控制器(PLC

52、)對(duì)交流三速變極調(diào)速起錨機(jī)控制線路進(jìn)行改造。以PLC為核心，結(jié)合原起錨系纜控制系統(tǒng)中的主接觸器，保留原繼電器的控制功能，使控制電路變得簡(jiǎn)單、可靠。特別是它能可靠地防止在錨破土?xí)r電機(jī)堵轉(zhuǎn)在高速擋引起燒毀電機(jī)的事故，并且克服了繼電接觸器控制中過(guò)載繼電器工作不穩(wěn)定不可靠的缺點(diǎn)。此外系統(tǒng)還增加了故障監(jiān)視、限制操作頻率等功能。 船舶三速錨機(jī)PLC控制線路實(shí)例分析：我們以三速恒功率錨機(jī)控制線路為例進(jìn)行討論，其控制線路原理圖見(jiàn)圖2-3-1?，F(xiàn)在有些船舶已經(jīng)安裝了這種控制系統(tǒng)。圖2-3-1采用PLC控制的起錨系纜機(jī)械控制線路PLC采用SLC1000系列的L32AWA型，電源為AC 220V，輸入通道20個(gè)，輸出通道12個(gè)，用戶內(nèi)存1K，控制恒功率三速異步電動(dòng)機(jī)。 (1)系統(tǒng)實(shí)時(shí)控制功能如下： 直接加速及延時(shí)加速； 直接制動(dòng)及三級(jí)制動(dòng)(再生制動(dòng)，再生機(jī)械聯(lián)合制動(dòng)，機(jī)械制動(dòng))； 逆轉(zhuǎn)矩?fù)Q向(先執(zhí)行三級(jí)制動(dòng)再執(zhí)行延時(shí)加速)； 機(jī)械剎車(chē)滯后打開(kāi)(先接通主電路)； 主令手柄越位保護(hù)(越位時(shí)間小于延時(shí)加速時(shí)系