第二篇-9船舶甲板機械電力拖動及控制8

§9-1船舶甲板機械的特點及驅(qū)動與控制方法§9-2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§9-4錨機和系纜設(shè)備的電力拖動與控制基本要求第9章船舶甲板機械電力拖動與控制內(nèi)容簡介

甲板機械主要指起貨機、錨機、絞纜機、艙蓋開關(guān)機、舷梯起落機和吊艇機等。本章主要討論電動起貨機和錨機的控制系統(tǒng)。§9-1船舶甲板機械的特點及驅(qū)動與控制方法9.1.1甲板機械的特點、驅(qū)動及控制方式驅(qū)動方式：——蒸汽、電液、電動控制方式：——PLD、PLC、單片機、電液結(jié)合1）電動甲板機械了解其特點、性能、電力拖動要求（1）船舶甲板機械的工況特點與電站性能密切相關(guān)，功率大——電動機的起動、制動、運行直接影響電網(wǎng)參數(shù)變化。1、拔錨不出土?xí)r電動機將堵轉(zhuǎn)，此時要求電動機能夠承受堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，拉力峰值高達(dá)額定的1.8倍。2、起貨機為短時工作制，可額定連續(xù)運轉(zhuǎn)30分，1.5倍額定負(fù)載，能穩(wěn)定運行2分，起動轉(zhuǎn)矩達(dá)額定轉(zhuǎn)矩2.5倍（2）船舶甲板機械的調(diào)速要求調(diào)速要求：起貨機、錨機、絞纜機調(diào)速范圍1：8～1：10，機械特性硬度、靜差率及動態(tài)無特殊要求。調(diào)速系統(tǒng)：變極調(diào)速、微機控制調(diào)速（3）工作的可靠性要求要求高可靠性，盡最大可能保持供電和繼續(xù)運行（4）對電氣設(shè)備的要求通用性、抗干擾性、環(huán)境條件2）液壓甲板機械適用范圍各類工程船舶選用對船舶電站容量的要求起動特性調(diào)速特性運行特性制造成本及可靠性技術(shù)發(fā)展趨勢維護管理電氣傳動油船化學(xué)品船不宜采用較少大功率裝置起動時對電站電網(wǎng)沖擊大加速時間2～4s大多采用階梯式難于保證平穩(wěn)和抗沖擊投資小，可靠PLC控制維修方便液壓傳動適用各種船舶廣泛基本不沖擊電站加速時間小于2s無級調(diào)速比范圍大運行平穩(wěn)，能抗沖擊投資大，可靠電液復(fù)合機電一體維修工作量大9.1.2船舶電力拖動系統(tǒng)的分類按工作電流分：直流、交流按有無電流變換裝置分：單機拖動、調(diào)速拖動調(diào)速：交流變極調(diào)速性能不如直流調(diào)速，但維護方便，可以滿足要求。近年，直流維護也逐漸簡單方便。計算機技術(shù)使甲板機械智能化日趨完備?！?-2起貨機的電力拖動與控制的基本要求9.2.1船舶起貨機的類型及特點按機械結(jié)構(gòu)分類：——吊桿式（單、雙桿）、回轉(zhuǎn)式（克令）、門式起貨機起貨機的工作制為：重復(fù)短時（或間歇式、斷續(xù)式等）特點：負(fù)載變化大，無固定循環(huán)，短時間內(nèi)不斷重復(fù)循環(huán)：吊貨、移動、落貨、空鉤返回，每個循環(huán)所吊的貨物重量不盡相同。起貨機的安全保護：

起貨機的安全通過各種保護措施實現(xiàn)。起貨機工作時，安全問題非常重要。不但過載會損壞電動機等機械設(shè)備，制動、限位及速度控制不正常則將引起人身安全事故及設(shè)備的損壞。9.2.2電動起貨機的結(jié)構(gòu)和運行特性構(gòu)成：原動機、傳動機構(gòu)、執(zhí)行機構(gòu)主要部件：電動機、減速箱、離合器、卷筒、電磁/機械剎車裝置、吊桿1）吊桿式起貨機單桿式、雙桿式兩種。單桿式具有電動回轉(zhuǎn)和變幅1）單桿式提升、下降貨物的升降絞車吊桿升降的變幅絞車吊桿回轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)絞車雙吊桿式1號起貨機2號起貨機-TL2TL1TL3TL4TL5TL6T`L4T`L5T`L6t1t2t3t5t6t7t8T`L3t4t1：吊貨階段t2：貨物移動t3：落貨階段t4：卸貨時間t5：收索時間t6：吊鉤移動t7：放下吊鉤t8：裝貨時間2）回轉(zhuǎn)式電動起貨機1：提升機構(gòu)電動機2：變幅機構(gòu)電動機3：旋轉(zhuǎn)機構(gòu)電動機提升機構(gòu)回轉(zhuǎn)機構(gòu)變幅機構(gòu)t1+t2t2t3t5t6t7t4t1：提升＋變幅t2：提升＋回轉(zhuǎn)t3：回轉(zhuǎn)＋變幅t4：變幅＋落貨t5：落貨到位t6：卸貨時電機停t7：吊鉤＋變幅t8：吊鉤＋回轉(zhuǎn)t1t2+t3t8t9t10t11t12t9：回轉(zhuǎn)＋變幅t10：變幅＋落鉤t11：落鉤t12：裝貨t4+t5t7+t8t10+t11t8+t9t9+t109.2.3起貨機對電力拖動控制的基本要求1）提高生產(chǎn)率生產(chǎn)率提高靠速度，速度快則安全差，故輕載高速，重載低速；且速度受容量限制；起動制動時間受飛輪慣量影響。2）對調(diào)速范圍的要求輕載高速，重載低速要求較廣的調(diào)速范圍直流調(diào)速范圍：1/10交流調(diào)速范圍：1/7液壓起貨機的電動機定速，由液壓控制調(diào)速3）對電動機形式的要求防水、重復(fù)短時工作制；直流：復(fù)勵電動機——起動力矩大、特性軟交流：深槽式（雙籠式）變極調(diào)速異步電機——起動力矩大、轉(zhuǎn)差率高、起動電流??；也可選繞線式發(fā)電機－電動機系統(tǒng)：差復(fù)勵發(fā)電機、轉(zhuǎn)動慣量小的電動機——起動制動能耗低液壓：控制電路對油泵電機起?？刂婆c保護4）對控制電路的要求電動：控制電路應(yīng)設(shè)有自動起動、分級調(diào)速、相應(yīng)保護（防止重載高速、保護停車）9.2.4電動起貨機的運行特點及電路控制要求（1）：三檔調(diào)速，能正反轉(zhuǎn)；（2）：短路過載、繞組過熱、失壓欠壓、缺相保護；（3）：主令控制操作靈活可靠；（4）：風(fēng)機強制冷卻并與風(fēng)機起貨電動機連鎖；（5）：零檔到高速換檔自動延時，防沖擊；（6）：高速到零檔三級自動制動；（7）：恒功率調(diào)速的，中高檔重載不上高速；（8）：逆轉(zhuǎn)矩控制，進三到退三時，先制動再起動；（9）：電磁制動器松閘防止落貨；（10）:

電磁制動器剎車時，防止中高速堵轉(zhuǎn)。§9－3起貨機的電力拖動控制線路9.3.1交流恒功率變極調(diào)速起貨機的控制HJD起貨機性能：起貨重量：1.5t、3.0t、5.0t對應(yīng)速度：35m/min、40m/min、24m/min對應(yīng)功率：1.5t采用JZF－H5型15/15/30kW電機；3.0t、5.0t采用JZF－H6型26/26/5.5kW電機三速：三套獨立定子繞組，極數(shù)4（高速1500rpm半載）/8（中速750rpm額定）/28（低速215rpm重載）風(fēng)門電源應(yīng)急1）基本保護環(huán)節(jié)S1風(fēng)門開關(guān)、S2控制電源開關(guān)、ST溫度繼電器常閉觸點、SB應(yīng)急強制運行按鈕，過熱過載時強制放貨S2、SB均位于主令控制器下方2）起貨機基本動作控制電磁制動高速中速低速反轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)（1）停車過程中自動三級制動的實現(xiàn)中高速回零時，KT2延時斷開常開觸點，則電動機再生制動；同時KB失電，電磁制動線圈YB斷電，開始放電，機械制動延時。通常延時時間小于KT2延時，所以電磁制動釋放后，電動機仍然低速通電，此為聯(lián)合制動（2）重載不上高速1、主令控制器在中、高速檔均接通KM22、KA3檢測重載信號的電流繼電器，重載吸合，則KA2得電，KA2斷開KM3此時無論主令控制在高速還是中速，KM2均得電。（3）自動延時起動控制1、主令手柄在零檔或低速時，時間繼電器KT3得電，串接與高速檔接觸器KM3的常閉觸點斷開，使得KM3不能馬上得電，因而KM2先得電，中速運行；2、KM2斷開KT3，其常閉觸點延時閉合，KM3得電，進入高速。起動過程取決于KT3延時時間。防止貨物自由跌落（a）落貨時，轉(zhuǎn)速高于磁場同步轉(zhuǎn)速，再生制動（b）起動時先接通低速繞組，再松電磁制動（KB中串入正反轉(zhuǎn)的常開觸點）（c）換檔中，兩檔中間空擋時，總有一個繞組通電（d）KB線圈串入KT5的常開觸點，KT受控于KM1、KM2、KM3，使各繞組不通電，則KT5失電，延時斷開觸點使KB線圈延時斷開，不能通電松閘。逆轉(zhuǎn)矩控制停車自動制動，自動延時起動。KMF、KMB之間互鎖，都需要KT2延時才能釋放，因此無論從上升高速快速扳到下降高速還是相反，都將先停車制動再自動延時起動。9.3.2交流恒轉(zhuǎn)矩變極調(diào)速起貨機的控制§9－4錨機和系纜設(shè)備的電力拖動與控制基本要求Ⅴ：將錨拉入錨鏈孔中一.錨機運行工作特點船舶拋錨起錨時，整個過程按拉力的變化特性可分為五個階段：圖9-1-1正常起錨過程Ⅰ：收起躺在海底的錨鏈Ⅱ：收緊錨鏈Ⅲ：拔錨出土Ⅳ：收起懸于水中的錨及錨鏈

2.拋錨時必須有穩(wěn)定的制動拋錨速度。1.電動機和制動器采用30min短時工作制，應(yīng)能滿足單錨破土后起雙錨的要求。3.電動機能在最大負(fù)荷力矩下起動。要求錨機、絞纜機工作定額應(yīng)不小于30min，且應(yīng)滿足30min內(nèi)起動25次的要求。9.4.2錨機對電力拖動控制的要求

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30min）工作制電機。4.電動機能在堵轉(zhuǎn)情況下工作1min左右。5.電動機應(yīng)有一定的調(diào)速范圍，要求破土后的起錨速度：單錨不小于12m/min；雙錨不小于8m/min；拉錨入孔時的速度為3～4m/min。應(yīng)急起錨工況：

海事局定義：深水拋錨時，由于水深錨拋不到底，需將錨拉起，找合適地方再拋?！叽藭r錨鏈最長（約200米左右），起錨負(fù)載轉(zhuǎn)矩最大。

一般定義：在電動機熱繼電器動作后，由于情況緊急通過應(yīng)急起錨按鈕短接熱繼電器進行的起錨?！獣喜⑽凑f明。系纜：系纜開始：要有足夠拉力克服船舶慣性船舶開始運動后要限制電動機的轉(zhuǎn)矩，平滑的調(diào)速電源開關(guān)