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：

通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生獲得船用電機及船舶電氣設(shè)備必要的基本理論和基本知識，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、運行特性和應(yīng)用場合；2.熟悉掌握繼電接觸器控制線路的基本環(huán)節(jié)；掌握船舶機艙輔機、甲板機械、舵機電力拖動自動控制系統(tǒng)的工作原理。3.了解船舶電力系統(tǒng)的組成、特點、基本參數(shù)；掌握蓄電池的充放電及維護、保養(yǎng)方法；掌握同步發(fā)電機并聯(lián)運行、自動調(diào)壓裝置基本原理；了解船舶電力系統(tǒng)繼電保護的基本原理；熟悉各種繼電保護裝置的結(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。學(xué)習(xí)本課程的意義

有人說“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、管理及維修等所必須具備的部分知識。城市有生產(chǎn)設(shè)備，設(shè)備需要由電動機拖動，因此第1～6章學(xué)習(xí)“磁路”和“電機學(xué)”的知識；有了電動機，就要對它進行控制，最基本的控制方法是繼電-接觸器控制，第7～10章學(xué)習(xí)的就是電力拖動的基本控制方法；。本課程學(xué)習(xí)方法

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

：勤思考；勤問——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：《船舶電機學(xué)》，陸讓之主編，人民交通出版社，1986年；考試與計分方法考試題型：單項選擇題、是非判斷題計算題簡答題（包括小的線路圖的分析）計分方法：平時成績：20%（實驗10%，作業(yè)、課堂提問及考勤等10%）。期末成績：80%。第一章磁路§1—1．磁場基本物理量§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、磁路的區(qū)別，掌握電磁鐵的工作原理?！?—1．磁場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)強度（磁密）、磁場強度、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，即磁通通過的路徑稱為磁路。

第二層意思是指“路”與“場”的區(qū)別。在物理學(xué)中，人們通常是采用“場”的方法對電進行研究的，但是各點的“場”是變化的。為了簡化分析，本課程以“路”的角度進行分析?！奥贰笔且环N工程分析方法，它是以平均的角度來分析和計算實際工程問題的方法。磁路的物理量磁感應(yīng)強度——反映的是指物體在磁場中受到磁力作用的強度。而磁力作用是與材料有關(guān)的。磁感應(yīng)強度B：B=Φ/S磁場強度——反映的是電生磁時，產(chǎn)生磁的大小。磁場強度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：在磁路中磁勢的單位是（

）。

A.伏特B.安培C.歐姆D.韋伯答案：B。磁勢=電流×匝數(shù)，因為磁勢的單位為：安培×匝（安匝，安）而匝不是量綱可以省略，所以：磁勢的單位為：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；相同的磁場強度產(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，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)率高是因為鐵磁材料對磁通的阻力較小。當(dāng)通過材料的磁通太多時，鐵磁材料對磁通的阻力增大，磁導(dǎo)率減小。理解：

這就象車過橋的情況一樣：當(dāng)同時過橋的車很少時，過橋的車速度很快，車多單位時間內(nèi)過橋的車輛就多；但是當(dāng)同時有很多輛車過橋時，車的行駛速度就應(yīng)該放慢，否則車就可能相互碰撞，這是因為橋已經(jīng)“飽和”了。磁飽和原因：——有剩磁存在。現(xiàn)象：——磁化過程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磁場強度最大值不同就有不同的回線。磁滯曲線：

將不同磁場強度所對應(yīng)的磁滯回線的頂點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：——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：用來制造電機、變壓器等的鐵心。硬磁材料：用來制造永久磁鐵。矩磁材料：以前用來制造計算機的存儲器。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)生原因穿過鐵心磁通交變，也要感應(yīng)電勢，引起電流，發(fā)熱。磁滯：——產(chǎn)生原因有剩磁，反向時要克服，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。鐵心損耗計算：書P.4。與頻率f和磁密大小有關(guān)。線圈損耗計算：——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）。鐵芯損耗注意及計算§1—3．磁路本節(jié)包含兩個內(nèi)容：

①.

磁路概念

②.

基本定律第一章的計算任務(wù)：

①.物理量計算

②.磁路計算。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；直磁場窩各點緒則是抖變化阻的。②.磁場的捕計算經(jīng)丑常需要胞微積分度；磁路那則常常霸采用四祝則運算拖（代數(shù)坊運算）歪。③.磁路浙物理輸量：——磁勢脊、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：——計算慌的知碗識點歐姆旺定律頸：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（同安匝）奏、磁通讓（韋伯?。⒋疟瑁ò矞I培/韋伯）方。[計算]：磁通可銷由磁密展或磁場險強度等椒計算；弱磁阻可太由磁導(dǎo)樓率計算昂?！?—襯4．電罰磁鐵本節(jié)殲包含堡四個全內(nèi)容侮：①.工作乓原理刃；②.電磁吸譯力與短項路環(huán)；③.交、怖直流污電磁南鐵的紛區(qū)別兇（進特點景）；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，磁理路中便臂有磁通球通過，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，同時典帶動其議它機構(gòu)滑動作。線圈斷館電，剩磁價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，問同時鍬使所彩帶動娛的機相構(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）均，計撲算公報式見梅書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練零點攔，會箱引起喂振動陪。振動的爬不良后饒果——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歷為零。通過理短路辭環(huán)的翻磁通唱滯后宿沒有灣通過鐵短路返環(huán)的活磁通90°電角。犁因此鐵衡心的吸產(chǎn)合面任熟何時刻詠通過的安磁通都邪不會出盼現(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。電磁鐵種的特點直流廳電磁雖鐵的貌特點：①.穩(wěn)定工推作時，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，耐減少啟辱動時的獎?chuàng)p耗）萬；③.屬于恒黨磁勢型桿電磁鐵載：——因為電點源電壓責(zé)、導(dǎo)線租電阻不津變。交流遲電磁滲鐵的煮特點：①.鐵心用壇硅鋼制慎成，減晝少鐵耗蒜（或稱呈為鐵損均）；②.通電時氏，線圈習(xí)感應(yīng)電轎勢平衡毛電源電叔壓，電宴勢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，電新勢基本橡不變。I=（U襖–購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，碼匝數(shù)羽多，超線圈林電阻僻大，鳳保證巡壽電流宮不過縫大；②.線圈出做成古細長易形，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好幾倍圈甚至十咱幾倍?！驗閴|，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?！驗橐恍械┛ㄗ》?，線圈淡很快被奶燒毀（減勵磁電霞流大）宵。電磁鐵天特點歸們納鐵心電暈感鐵心捆電感Lm的計算冒公式：——P.8購.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