船舶电机与电力拖动系统课件.ppt

第二章 船舶电机与电力拖动系统1.1 1.1 直流电机的结构、励磁方式与运行特性直流电机的结构、励磁方式与运行特性1.2 1.2 变压器变压器1.3 1.3 交流异步电动机交流异步电动机1.4 1.4 控制电机及其在船舶上的应用控制电机及其在船舶上的应用1.5 1.5 船舶常用控制电器船舶常用控制电器1.6 1.6 异步电动机常用控制电路异步电动机常用控制电路1.7 1.7 锚机、绞缆机电力拖动控制系统锚机、绞缆机电力拖动控制系统1.8 1.8 起货机电力拖动控制系统起货机电力拖动控制系统1.9 1.9 船舶舵机控制系统船舶舵机控制系统第二章 船舶电机与电力拖动系统第二章 船舶电机与电力拖动系统第二章 船舶电机与电力拖动系统第二章 船舶电机与电力拖动系统7.1锚机的电力拖动与控制主要内容： 两大点 一. 锚机运行工作特点 ； 二. 对电力拖动及控制的要求 ；学习要求： 1. 锚机运行工作特点主要要求知道锚机的3种工况和起锚过程中各个阶段的特点； 2. 对电力拖动及控制的要求包含两方面：. 对电动机的要求；. 对控制线路的要求第二章 船舶电机与电力拖动系统运行工况：1.正常起锚工况；2.应急起锚工况；3.抛锚工况。

正常起锚工况： 正常起锚工况有5个阶段： .收躺锚链：电动机轴上负载转矩不变，且较小 .拉紧锚链：轴上负载转矩逐渐增大 .拔锚出土：负载转矩达到最大，“出土”后突然减小 .提锚出水：负载转矩逐渐减小 .拉锚入孔：负载转矩再次用所增大，但不多注意：拔锚不出土时电动机将堵转，此时要求电动机能够承受堵转转矩 为了减小对电动机的冲击，通常可以通过主机推进器推动船舶前进，依靠船舶前进的动力拔锚出土一、锚机运行工作特点第二章 船舶电机与电力拖动系统第二章 船舶电机与电力拖动系统船舶抛锚时有两种情况： 抛锚工况： 1. 水深不大时，直接松开制动器，锚自由下落，靠锚和锚链自重进行抛锚； 2. 海水较深时，则锚自由下落的速度较大，为了较好地控制下落速度也为了防止起锚困难和损坏设备，应该采取电气制动的方法，使锚下落的速度恒定电气制动的方法有： 1. 能耗制动；2. 再生（回馈、发电）制动 通常采用再生制动（节能）应急起锚工况： 1. 教材定义：深水抛锚时，由于水深锚抛不到底，需将锚拉起，找合适地方再抛此时锚链最长（约200米左右），起锚负载转矩最大2.一般定义：在电动机热继电器动作后，由于情况紧急通过应急起锚按钮短接热继电器进行的起锚。

锚机其它工况说明第二章 船舶电机与电力拖动系统 对电机要求（6方面）： 1.容量：单锚破土起双锚；2.起动：可最大负荷起动，工作时间30min，30min内起25；3.特性：软或下坠的机械特性；4.过载：堵转1min；5.速度：单锚12m/min，双锚8m/min，入孔34m/min；6.电机：防水式，短时工作制电动机 对控制线路要求（5方面）： 1.起动：逐级自动起动；2.过载：保证堵转1分钟不保护动作；3.抛锚：匀速深水抛锚（再生或能耗制动）；4.保护：短路、失压、过载、断相保护；5.制动：电气和机械配合制动二、对电力拖动及控制的要求第二章 船舶电机与电力拖动系统7.2 锚机控制线路主要内容： 三部分内容： 一.复杂电路分析方法和控制线路符号说明； 二.锚机电动机起动和运转的分析； 三.电动机的停止过程分析学习要求： 1.学会复杂电路分析方法； 2.能够结合对船舶锚机电力拖动及控制线路要求和锚机工作过程、特点，分析“交流三速锚机控制线路图”第二章 船舶电机与电力拖动系统 复杂电路的分析方法复杂电路分析方法： 1.经典读图法： 从主令元件入手，逐路分析经典读图法要求对图中元件的作用清楚，工作过程有一定的了解，且需要经验积累。

2.逻辑代数读图法： 采用逻辑函数表示线圈的通电逻辑，先列出各个线圈的逻辑函数并化简，然后根据逻辑函数读图 由于时间关系，不能介绍逻辑函数及其化简，所以只能采用经典读图法分析 需要注意的主要工作过程： .打开刹车串电阻；.三速运行及换档；.制动刹车放电抱闸第二章 船舶电机与电力拖动系统 电动机说明电锚机电动机： 采用继电接触器控制的锚机一般采用变极调速，因此电动机一般要求具有两套绕组（或三套绕组） 国产的交流电动锚机（定型产品）为：采用16/8/4三速鼠笼式异步电动机拖动有两套独立绕组，高速4极，单独一套绕组，中速8级（YY），低速16极（），中低速合用一套绕组见书P.126） YY变极调速属于恒功率调速，这样可以保证低速时有大的转矩（即满足2倍额定转矩起动）中速8级（YY）为额定级第二章 船舶电机与电力拖动系统第二章 船舶电机与电力拖动系统 1.时间继电器： 都是断电延时KT1：23档延时；KT2：延时过流保护；KT3：刹车经济电阻延时接入 2.其它继电器：KA1：为负载继电器，重载不上高速；KA2：“零压（位）继电器”，失、欠压保护；KA3：为中间继电器，与KT2配合，3档（高速）换档过载检测。

3.接触器：KM1：正转，起锚用；KM2：反转，抛锚用；KM3：“1速”，低速用；KM4-1 、 KM4-2：“2速”，中速用（YY需要两个）；KM5：“3速”，高速用；KM6：接通刹车电磁铁用 4.主令触点、开关：SA：电源开关；SA17：各档控制 5.“十字格”中数字说明：左边：为常开触点位置；右边：为常闭触点位置 6.触头下数字：表示控制线圈所在支路 控制元件及电路图说明第二章 船舶电机与电力拖动系统 起锚操作 起锚操作的分析包含四个部分： 1.接通电源；2.起锚1档；3.起锚2或3档；4.重载自动回到起锚中速档（2档） 1.接通电源：只有手柄在零位，KA2才能得电 2.起锚1档：SA(2、4、7) 等三路接通 3.起锚2或3档：SA(2、5、6、7) 等四路接通可实现自动延时加速 4.重载自动回到起锚中速档（2档） 注意：从起锚3档回2档后，若负载减小，不会自动再升到3档应将手柄扳回2档后再推向3档才行1档3档重载其它通电2档第二章 船舶电机与电力拖动系统 手柄在零位时，将电源开关SA闭合，合上空气断路器QS，由于手柄在零档时主令控制器的触点只有SA1一路接通，此时KA2线圈通电自锁触头闭合，控制线路有电。

为其它操作做准备电源开关空气断路器起锚 抛锚3 2 1 0 1 2 3QSSA手柄0位第二章 船舶电机与电力拖动系统 手柄在零位时，将电源开关SA闭合，合上空气断路器QS，由于手柄在零档时主令控制器的触点只有SA1一路接通，此时KA2线圈通电自锁触头闭合，控制线路有电为其它操作做准备电源开关空气断路器QSSA起锚 抛锚3 2 1 0 1 2 3手柄0位第二章 船舶电机与电力拖动系统 手柄扳到起锚1档：主令触点SA2、SA4和SA7三路接通，SA2使起锚（正转）接触器KM1通电，KM1触点使KM6、刹车YB打开，KT3断电延时，延时到，串入经济电阻SA4使低速接触器KM3通电，低速起锚电源开关空气断路器QSSA起锚 抛锚3 2 1 0 1 2 3起锚1档第二章 船舶电机与电力拖动系统 手柄扳到起锚2档：主令触点SA2、SA7不变，SA4断开，SA5闭合SA4使KM3断电；而 SA5使KM4-2、4-1先后通电，锚机电动机进入中速起锚电源开关空气断路器QSSA起锚 抛锚3 2 1 0 1 2 3 KM4-1通电后，KT1断电延时，延时时间到，其常闭触点闭合，为进入第3档做准备 注：中、高速是不同的两套绕组，切换时允许同时通电，但从中速到高速的切换，必须等电机转速确实达到中速后才行。

起锚2档第二章 船舶电机与电力拖动系统电源开关空气断路器QSSA起锚 抛锚3 2 1 0 1 2 3 手柄扳到起锚3档：增加SA6闭合，KT1延时已到，KM5有电，其常闭触点使KM4-1和KM4-2都断电，锚机由中速切换到高速运行同时KT2断电延时，准备使过流继电器KA1投入负载电流检测 KT2延时使过流继电器KA1投入，是为了避开换档时出现的大电流 当KT2常闭触点断开后，若无过载，则KA1不动作，锚机在高速稳定运行否则，将使KA3动作，退回中速运行起锚3档第二章 船舶电机与电力拖动系统电源开关空气断路器QSSA起锚 抛锚3 2 1 0 1 2 3 KT2延时使过流继电器KA1投入，是为了避开换档时出现的大电流 当KT2常闭触点断开后，若无过载，则KA1不动作，锚机在高速稳定运行否则，将使KA3动作，退回中速运行重载 当KA3动作且自锁后，其常闭触点使KM5断电，KM4-2、4-1自行通电，锚机退回中速运行此时，KA1无电流，但KA3已自锁，要再进入高速，须将手柄扳到中速后，再扳到高速才行第二章 船舶电机与电力拖动系统 快速操作和抛锚 操作时若快速将手柄扳到第3档，则控制线路将直接从中速开始，使电动机起动，经过KT1延时后，再自动进入高速运行。

抛锚过程与起锚相似，但负载继电器KA1不会动作此时电动机处于再生制动状态第二章 船舶电机与电力拖动系统 停机 手柄扳到零位，所有接触器失电，YB也失电，但不马上制动，要等其线圈放电后才进行机械制动调整放电回路的电阻R4，可调整放电时间，从而调整刹车制动的时间。