船舶电气设备及系统课件 第九章

1、L/O/G/O 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 第九章小结第九章小结 9-2 起货机的电力拖动与控制的基本要求起货机的电力拖动与控制的基本要求 9-3 起货机的电力拖动控制线路起货机的电力拖动控制线路 9-4 锚机和系缆设备的电力拖动与控制锚机和系缆设备的电力拖动与控制 基本要求基本要求 9-1 船舶甲板机械的特点及驱动与控制方法船舶甲板机械的特点及驱动与控制方法 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 第九章学习应注意的几个问题：第

2、九章学习应注意的几个问题： 1.锚机和起货机有哪些基本要求锚机和起货机有哪些基本要求 ？ 2.锚机和起货机控制线路各由哪些主要环节组成？锚机和起货机控制线路各由哪些主要环节组成？ 能实现什么功能？能实现什么功能？ 3.锚机和起货机控制线路中有哪些保护措施锚机和起货机控制线路中有哪些保护措施 ？ 4.锚机和起货机控制各自主要工作过程如何？锚机和起货机控制各自主要工作过程如何？ 本章重点线路为：本章重点线路为： 1.交流电动锚机控制线路；交流电动锚机控制线路； 2.交流三速起货机控制线路。交流三速起货机控制线路。 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 本节主

3、要内容本节主要内容 甲板机械的特点、驱动及控制方式甲板机械的特点、驱动及控制方式 船舶电力拖动系统的分类船舶电力拖动系统的分类 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 概概 述述 定义：定义：现代船舶甲板机械包括锚机现代船舶甲板机械包括锚机(anchor)、绞、绞 缆机缆机(anchor winch)、起货机、起货机(cargo handling gear) 和其它甲板起重设备，如：吊艇机、开关舱设备、和其它甲板起重设备，如：吊艇机、开关舱设备、 舷梯升降设备等。舷梯升降设备等。 拖动方式：拖动方式：大多采用电力拖动或电动液压拖大多采用电力拖动或电动液压拖

4、 动。动。 要求大转矩及良好控制。要求大转矩及良好控制。 控制方式：控制方式：大多仍为继电大多仍为继电-接触器控制系统，已接触器控制系统，已 经有单片机、经有单片机、PLC等控制系统应用，但尚未得到广等控制系统应用，但尚未得到广 泛应用。泛应用。 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 9.1.1 甲板机械的特点、驱动及控制方式甲板机械的特点、驱动及控制方式 电动甲板机械：电动甲板机械： 工况特点：工况特点：容量相对较大，对船舶电站影响大；容量相对较大，对船舶电站影响大； 存在短暂的存在短暂的“峰值载荷峰值载荷”，最大负荷为额定负荷，最大负荷为额定负荷 的

5、的1.52.5倍。倍。 调速要求：调速要求：调速范围要求为调速范围要求为1:81:10外，其它各外，其它各 项指标项指标(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，且要求维护方便。可靠性要求高，且要求维护方便。 对机电设备要求：对机电设备要求：通用性、抗干扰、适应通用性、抗干扰、适应 恶劣环境。恶劣环境。 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 液压甲板机械液压甲板机械 优点：优点：操作方便，工作比较平稳，可实现无级调操作方便，工作比较平稳，可实现无级调 速，而且能吸收冲击性负荷和自动防止过载，并具速，而且能吸收冲击性负荷和自动

6、防止过载，并具 有良好的制动能力。它们对环境温度和湿度不太敏有良好的制动能力。它们对环境温度和湿度不太敏 感。感。 缺点：缺点：加工精度要求较高，制造安装比较复杂，加工精度要求较高，制造安装比较复杂， 维护管理工作量相对大。维护管理工作量相对大。 电气控制：电气控制：电动机的起动只要求电动机的起动只要求Y-降压起动即降压起动即 可。可。 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 9.1.2 船舶电力拖动系统的分类船舶电力拖动系统的分类 分类方法：分类方法：交流与直流，单机与变流机组。恒交流与直流，单机与变流机组。恒 速运转系统都采用交流单机拖动液压系统，直接

7、速运转系统都采用交流单机拖动液压系统，直接 单机拖动已基本不采用了。单机拖动已基本不采用了。 甲板调速机械：甲板调速机械：交流变极调速和直流调速拖动交流变极调速和直流调速拖动 系统最常见。直流系统早先为系统最常见。直流系统早先为G-M系统，现在为系统，现在为 SCR-M系统，电动机为并励或复励。交流系统则系统，电动机为并励或复励。交流系统则 单机系统，有恒速系统，或者采用变极、变频、单机系统，有恒速系统，或者采用变极、变频、 调压、电磁转差离合器等方法的变速运行系统。调压、电磁转差离合器等方法的变速运行系统。 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 拖动方

8、式拖动方式(电电/液液)，特点，特点(容量大容量大/峰值负荷峰值负荷)，调，调 速范围要求，机电设备要求速范围要求，机电设备要求(通用通用/抗扰抗扰/环境环境)。 系统分类：交流与直流；单机与变流机组系统分类：交流与直流；单机与变流机组(单机单机 恒速，机组则调速恒速，机组则调速)。 第一节要点第一节要点 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 本节主要内容本节主要内容 船舶起货机的类型及特点船舶起货机的类型及特点 电动起货机的结构和运行特性电动起货机的结构和运行特性 起货机对电力拖动控制的基本要求起货机对电力拖动控制的基本要求 电动起货机的运行特点及电路

9、控制要求电动起货机的运行特点及电路控制要求 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 9.2.1 船舶起货机的类型及特点船舶起货机的类型及特点 按结构分：按结构分：有吊杆式、回转式有吊杆式、回转式 (克令吊克令吊)和行走和行走(门门 吊吊)式。驱动方式主要有电动、液压式。驱动方式主要有电动、液压2种，门吊主要用种，门吊主要用 在集装箱船在集装箱船(曾出现，现少用曾出现，现少用)。 电动起货机特点：电动起货机特点：便于自动化和遥控，且振动、便于自动化和遥控，且振动、 噪音较小。但控制线路较为复杂，管理和维护方面有噪音较小。但控制线路较为复杂，管理和维护方面有

10、一定的要求。一定的要求。 液压起货机特点：液压起货机特点：调速平滑，加速快，制动能力调速平滑，加速快，制动能力 好，无电磁制动器，控制线路简单。但效率低，精度好，无电磁制动器，控制线路简单。但效率低，精度 要求高，易漏油。要求高，易漏油。 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 9.2.2 电动起货机的结构和运行特性电动起货机的结构和运行特性 组成：组成：电动起货机主要由电动机，减速箱和离合电动起货机主要由电动机，减速箱和离合 器组成的传动机构，卷筒和电磁器组成的传动机构，卷筒和电磁/机械刹车与吊杆等机械刹车与吊杆等 组成。组成。 类型：类型：主要有吊杆式

11、、回转式主要有吊杆式、回转式 (克令克令)。吊杆式又。吊杆式又 有单吊杆和双吊杆两种；回转式又称为有单吊杆和双吊杆两种；回转式又称为“克令克令”， 是由英文是由英文“Crane”音译而得。英文音译而得。英文“Crane”的含义的含义 有有“仙鹤仙鹤”的意思，而回转式起货机的吊杆就象仙的意思，而回转式起货机的吊杆就象仙 鹤伸出的头。鹤伸出的头。 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 单杆式起货机单杆式起货机 回转式起货机回转式起货机 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 吊杆式起货机吊杆式起货机 单杆吊：单杆吊：吊钩

12、、回转和变幅。三台电动绞车：吊钩、回转和变幅。三台电动绞车： 吊钩绞车；吊钩绞车；变幅绞车；变幅绞车；回转绞车。两个主令控回转绞车。两个主令控 制器：制器： 吊钩控制；吊钩控制； 变幅和回转控制变幅和回转控制(共用共用)。操。操 作灵活平稳，效率较高。作灵活平稳，效率较高。 双杆吊：双杆吊：两台起货电动机，两个主令控制器控制，两台起货电动机，两个主令控制器控制， 配合工作。需要操作经验。配合工作。需要操作经验。 电动机：电动机：重复短时，变极电机。重复短时，变极电机。p=4/8/28,每小时每小时 接通次数：接通次数：240/480/480。 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设

13、备及系统船舶电气设备及系统 回转式起货机回转式起货机 三台电动机分别拖动吊三台电动机分别拖动吊 钩、吊杆和回转。钩、吊杆和回转。 两个主令控制器分别控两个主令控制器分别控 制：吊钩，吊杆和回制：吊钩，吊杆和回 转。其操作与单杆吊基本转。其操作与单杆吊基本 相同。有的还可两台克令相同。有的还可两台克令 并车运行。并车运行。 特点：配有人员操作室，特点：配有人员操作室， 环境相对舒适。环境相对舒适。 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 9.2.3 起货机对电力拖动控制的基本要求起货机对电力拖动控制的基本要求 提高生产效率方面：提高生产效率方面：空钩高速，整

14、个传动机空钩高速，整个传动机 构飞轮惯量小。构飞轮惯量小。 调速范围：调速范围：直流为直流为1:10，交流为，交流为1:7。 电动机：电动机：防水式、重复短期工作制，特性软、防水式、重复短期工作制，特性软、 起动转矩大，转动惯量小。起动转矩大，转动惯量小。 控制电路：控制电路：自动起动和分级调速，且根据电机的自动起动和分级调速，且根据电机的 类型和调速方式设置相应的保护（如，恒功率重载类型和调速方式设置相应的保护（如，恒功率重载 不能上高速），紧急停车按钮等。不能上高速），紧急停车按钮等。 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 9.2.4 电动起货机的运

15、行特点及电路控制要求电动起货机的运行特点及电路控制要求 共有共有10点点：三档可反转，保护：三档可反转，保护(短路、过载、短路、过载、 过热、失欠压、缺相过热、失欠压、缺相)，用主令控制器操作，通，用主令控制器操作，通 风机强制冷却，风门风机联锁，逐级自动延时起动风机强制冷却，风门风机联锁，逐级自动延时起动 控制，三级制动控制，恒功率调速时，设有重载控制，三级制动控制，恒功率调速时，设有重载 不上高速的控制环节，设置不上高速的控制环节，设置“逆转矩逆转矩”控制环节、控制环节、 防止中防止中/高速反接制动，设有防止高速反接制动，设有防止“货物自由跌落货物自由跌落” 的措施，防止中、高速堵转。的措

16、施，防止中、高速堵转。 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 电动和液压起货机的特点。电动和液压起货机的特点。 结构类型。结构类型。 基本要求基本要求(速度、调速、电动机、控制速度、调速、电动机、控制)。 控制电路要求控制电路要求(10点点)。 重点。重点。 第二节要点第二节要点 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 本节主要内容本节主要内容 交流恒功率变极调速起货机的控制交流恒功率变极调速起货机的控制 交流恒转矩变极调速起货机的控制（大纲交流恒转矩变极调速起货机的控制（大纲 无要求，自学）无要求，自学） 集美大学

17、轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 9.3.1 交流恒功率变极调速起货机的控制交流恒功率变极调速起货机的控制 HJD型交流变极调速起货机：型交流变极调速起货机：起货重量为起货重量为1.5吨、吨、 3.0吨和吨和5.0吨，起升速度：吨，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。 电动机：电动机：三套独立绕组，三套独立绕组，p分别为分别为4/8/28，n0为为 1500/750/215rpm。4极和极和8极中、高速绕组按恒功率极中、高速绕组

18、按恒功率 设计，设计，4极为高速半载级，用于轻载或空钩运行；极为高速半载级，用于轻载或空钩运行；8极极 为额定中速级，可在额定负载下中速运行；为额定中速级，可在额定负载下中速运行；28极为低极为低 速级，其速级，其Tst大而大而Ist小，可适应货物低速起吊和着地的小，可适应货物低速起吊和着地的 要求。要求。 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 控制电路说明控制电路说明 接线：接线：单杆起货机时，应将接触器单杆起货机时，应将接触器KM3线圈回路中线圈回路中 a、b两点短接；双杆起货机时，应将另一台起货机的两点短接；双杆起货机时，应将另一台起货机的 中间继

19、电器中间继电器KA2的一个常闭触点串接于的一个常闭触点串接于a、b两点间；两点间； 同样，将本电路中同样，将本电路中KA2的常闭触点串接于另一电路中的常闭触点串接于另一电路中 的的a、b两点间，以构成两台起货机之间的高速联锁控两点间，以构成两台起货机之间的高速联锁控 制。制。 更正：更正：P.149，图，图9-6，a、b两点位置画错，应该画两点位置画错，应该画 在常闭触头在常闭触头KA2和线圈和线圈KM3之间。之间。 要求：要求：能够参照书上说明分析起货机控制电路，能能够参照书上说明分析起货机控制电路，能 够说明起货机的工作原理与过程。够说明起货机的工作原理与过程。 集美大学轮机工程学院集美大

20、学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 基本保护控制环节基本保护控制环节 保护：保护：短路、过载、失压欠压、过热、电源缺相、短路、过载、失压欠压、过热、电源缺相、 风门与风机之间的联锁、电源应急、应急强制运行等风门与风机之间的联锁、电源应急、应急强制运行等 保护控制功能。保护控制功能。 元件说明：元件说明：M2为风机，为风机，S1为风门开关；为风门开关；ST为温度为温度 继电器常闭触点，其感温元件位于起货电动机定子绕继电器常闭触点，其感温元件位于起货电动机定子绕 组内；组内；S2为控制电源开关，也可作为应急断电开关；为控制电源开关，也可作为应急断电开关； SB为应急强制运行按钮，当

21、出现电机过热、过载等故为应急强制运行按钮，当出现电机过热、过载等故 障，保护环节动作使电动机不能运行时，按住按钮，障，保护环节动作使电动机不能运行时，按住按钮， 则可实行强制运行，则可实行强制运行，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为热继电器。为热继电器。 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 起货机基本基本动作控制起货机基本基本动作控制 接触器：接触器：6个。个。方向接触器：方向接触器：KMF和和KMB等等2个，个， 加速接触器：加速接触器：KM1、KM2和和KM3等等3个，刹车接触器个，刹车接触器

22、1 个：个：KB。 主要功能：主要功能：停车过程中自动三级制动的实现，停车过程中自动三级制动的实现， 重载不上高速控制，自动延时重载不上高速控制，自动延时(逐级逐级)起动控制起动控制(与手与手 柄扳动速度无关柄扳动速度无关)，防止，防止“货物自由跌落货物自由跌落”控制控制(加速加速 时采用高速绕组通电后低速绕组才断电时采用高速绕组通电后低速绕组才断电)，“逆转矩逆转矩” 控制（防止中高速进行反接制动，先三级制动，然后控制（防止中高速进行反接制动，先三级制动，然后 逐级反向起动）。逐级反向起动）。 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 控制电路读图控制电路

23、读图 选择面板选择面板 整个电路整个电路 起货起货1档档起货起货2档档起货起货3档档送电送电0档档 制动过程制动过程逆转矩逆转矩小小 结结 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 整个电路简介整个电路简介 交流恒功率变极调速起货机线路原理图分为主电路交流恒功率变极调速起货机线路原理图分为主电路 和控制电路两个部分。和控制电路两个部分。 主电路包括：主电路包括：起货电动机电路起货电动机电路(2个方向接触器和个方向接触器和3 个加速接触器个加速接触器)；风机电动机电路。；风机电动机电路。 控制电路组成控制电路组成：零位：零位(压压)保护电路，三速控制保护电路，

24、三速控制 电路，电磁制动控制电路，负载继电器电路。电路，电磁制动控制电路，负载继电器电路。 注意：缺相和零压保护实现。注意：缺相和零压保护实现。 保护：保护：短路、过载、缺相和零压保护。缺相保短路、过载、缺相和零压保护。缺相保 护：护： 货机与风机控制采用三相供电。货机与风机控制采用三相供电。 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 初始状态初始状态 说明：说明：单机运行时将点单机运行时将点a、b短接；电源开关短接；电源开关QS 闭合；风门开关闭合；风门开关S1与控制电源开关与控

25、制电源开关S2闭合；手柄闭合；手柄 放在放在0位；位； 线路分析：线路分析：合上合上QS，主电路有电；风门开关，主电路有电；风门开关S1 闭合时，闭合时，KM4得电，风机起动；得电，风机起动； 控制电源开关控制电源开关S2闭闭 合且主令手柄在合且主令手柄在0位时，位时，SA1/SA4触头通路；触头通路；SA1通，通， 则零压继电器则零压继电器KA1线圈通电自锁，且使变压器得电，线圈通电自锁，且使变压器得电， 控制线路的交控制线路的交/之流电源有电；之流电源有电；SA4通，则低速接触通，则低速接触 器线圈通电，接通起货电动机低速绕组。器线圈通电，接通起货电动机低速绕组。 集美大学轮机工程学院集美

26、大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 起货起货1 1档档 主令触头：主令触头：SA1断开断开(但由于但由于KA1自锁，不会因此自锁，不会因此 失电失电)，SA4保持接通，保持接通，SA2和和SA5闭合。闭合。 SA4保持接通：保持接通：则则KM1线圈继续保持接通。线圈继续保持接通。 SA2闭合：闭合：正转接触器正转接触器KMF线圈通电，主触头使线圈通电，主触头使 电动机的低速绕组通电。电动机的低速绕组通电。 SA5闭合：闭合：刹车控制接触器刹车控制接触器KB线圈通电，保证电线圈通电，保证电 动机的刹车

27、动机的刹车YB能够通电打开刹车，使起货电动机运能够通电打开刹车，使起货电动机运 行。行。 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 起货起货2 2档档 主令触头：主令触头：与与1档比，档比，SA4断开，断开，SA7/SA9闭合；闭合； SA2/SA5继续保持接通。继续保持接通。 SA4断开：断开：断开，为断开，为KM1断电做准备，但由于其断电做准备，但由于其 自锁回路的自锁回路的KM2常闭触头未断，仍有电。常闭触头未断，仍有电。 SA7闭合：闭合：使使KM2线圈得电，接通中速绕组且

28、使线圈得电，接通中速绕组且使 KM1释放，低速绕组断开。释放，低速绕组断开。KM2通电同时使通电同时使KT3断断 电，延时接通重载保护电路。电，延时接通重载保护电路。 SA9闭合：闭合：使使KT2动作，接通动作，接通KMF的自锁回路，的自锁回路， 为逆转矩控制做准备。为逆转矩控制做准备。 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 起货起货3 3档档 主令触头：主令触头：与与2档比较，档比较，SA2、SA5、SA7和和SA9等等 保持接通，没有触头断开，新增加闭合触头为保持接通，没有

29、触头断开，新增加闭合触头为SA8。 SA8闭合：闭合：接通高速接触器接通高速接触器KM3。若负载继电器。若负载继电器 KA3不动作不动作(轻载轻载)，则可高速运行；若，则可高速运行；若KA3动作动作(重重 载载)，则自动返回中速运行。，则自动返回中速运行。 重载保护：重载保护：保护动作后，由于保护动作后，由于KA2自锁，若运行过自锁，若运行过 程中程中KA3释放，不能够自动上再高速，只有将手柄扳释放，不能够自动上再高速，只有将手柄扳 回中速，使回中速，使KA2复位后再将手柄推向高速，才可能再复位后再将手柄推向高速，才可能再 上高速。上高速。 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备

30、及系统船舶电气设备及系统 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 制动过程制动过程 三级制动：三级制动：起货起货3档迅速将手柄扳回档迅速将手柄扳回0位时，位时，.首先首先 进入回馈制动，进入回馈制动，.然后电气与机械同时制动，然后电气与机械同时制动，.最后最后 由电磁制动器单独机械制动。由电磁制动器单独机械制动。 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等五路断开。等五路断开。 电磁制动：电磁制动：手柄手柄0位，低速绕组通电，位，低速绕组通电，KMF由由KT2 断电延时，控制电磁回馈制动时间。断电延时，

31、控制电磁回馈制动时间。 机械制动：机械制动：制动器由制动器由R3控制电流衰减快慢，从而控控制电流衰减快慢，从而控 制抱闸时间。电阻大电流小，吸力小。制抱闸时间。电阻大电流小，吸力小。 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 逆转矩控制逆转矩控制 用途与功能：用途与功能：防止中高速反接制动用。起货防止中高速反接制动用。起货3档时档时 突然受柄扳到落货突然受柄扳到落货3档时，首先实现三级制动，然后档时，首先实现三级制动，然后 “落货落货”逐级起动。逐级起动。 主令触头：主令触头：SA

32、2和和SA5断，断，SA3和和SA6接通，接通，SA7、 SA8和和SA9断后又接通，断后又接通，SA4则接通后又断开则接通后又断开(使使KM1 闭合，且自锁闭合，且自锁)。 SA2断，断，KMF因自锁仍通电；因自锁仍通电；SA5断，断，KB断电，断电， KT2断电延时，延时时间到后断电延时，延时时间到后KMF自锁回路断开，才自锁回路断开，才 允许允许KMB接通。接通。 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 结束结束 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 控制线路小结控制线路小结 分析注意：分析注意：.注意初始状态

33、，注意初始状态，.注意主令触头注意主令触头 状态的改变，状态的改变，.注意每路分开分析，同时注意各线注意每路分开分析，同时注意各线 圈的状态和触头状态改变及其作用，圈的状态和触头状态改变及其作用，.注意时间继注意时间继 电器的作用及延时状态的改变。电器的作用及延时状态的改变。 说明：说明：.缺相保护：缺相保护：风机与货机控制电路采用风机与货机控制电路采用 不同相供电，且具有联锁功能不同相供电，且具有联锁功能(风机不起动，货机不风机不起动，货机不 能起动能起动)，故有缺相保护功能。，故有缺相保护功能。 .应急按钮应急按钮SB和温和温 度继电器度继电器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 在电机铁心里。在电机铁心里。 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 负载继电器接线可以测量起负载继电器接线可以测量起 货机负载，由图可见，货机负载，由图可见，IF不仅与不仅与 IB的大小有关，而且与的大小有关，而且与IB的相位的相位 有关。因此，可以用有关。因此，可以用IF来反映起来反映起 货机提升负载的大小。货机提升负载的大小。 图中，图中，R4是一个可以改变阻是一个可以改变阻 值大小的电阻，可以用来适应值大小的电阻，可以用来适应2 档和档和3档时功率因数不同而造成档时功率因数不同而造成 IF大小的不一样。大小的不一样。 负载继

35、电器分析负载继电器分析 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 9.3.2 交流恒转矩变极调速起货机的控制交流恒转矩变极调速起货机的控制 特点：特点： T大、大、Ist大，约为大，约为IN的的56倍倍(恒功率约为恒功率约为 IN的的2倍倍)； 高速时的转矩大；高速时的转矩大； 高速时可提升额定高速时可提升额定 负载；负载； 无需超载保护环节，控制电路简单，维修方无需超载保护环节，控制电路简单，维修方 便。便。 说明：说明：在在P.152，图，图9-10和和P.153，图，图9-11中，底下靠中，底下靠 近图的一排数字为近图的一排数字为“图区编号图区编号”，

36、在图，在图9-11中，图区中，图区 编号下又有编号下又有“触头位置索引号触头位置索引号”，NO为常开触头，为常开触头， NC为常闭触头。为常闭触头。 具体读图课堂上不介绍，请自行分析。具体读图课堂上不介绍，请自行分析。 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 电动起货机的保护种类。电动起货机的保护种类。 各档工作原理分析。各档工作原理分析。 能够读图，说明过程。能够读图，说明过程。 主要概念：逆转矩控制、半载以上不能上高主要概念：逆转矩控制、半载以上不能上高 速、三级制动。速、三级制动。 第三节要点第三节要点 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电

37、气设备及系统船舶电气设备及系统 本节主要内容本节主要内容 锚机运行特点锚机运行特点 锚机对电力拖动控制的要求锚机对电力拖动控制的要求 锚机和系缆设备的电力拖动控制线路锚机和系缆设备的电力拖动控制线路 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 9.4.1 锚机运行特点锚机运行特点 锚机和绞缆机：锚机和绞缆机：常组成一个联动机，在锚机上装有常组成一个联动机，在锚机上装有 绞缆筒可用来起锚和系缆。绞缆筒可用来起锚和系缆。 特点：特点：有正常起锚和应急起锚两种工况。有正常起锚和应急起锚两种工况。 正常起锚：五个工况，正常起锚：五个工况， 收起锚链，收起锚链， 拉紧锚

38、链，拉紧锚链， 拔锚出土，拔锚出土， 提锚出水，提锚出水，.拉锚入孔。拉锚入孔。 应急起锚：应急起锚：两种解释，两种解释， 过载动作后，情急时按过载动作后，情急时按 紧急按钮起锚，紧急按钮起锚， 抛不到底时，为了重新抛锚而进行抛不到底时，为了重新抛锚而进行 的起锚。的起锚。 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 说明说明 收起锚链：收起锚链：电动机轴上负载转矩不变，且较小。电动机轴上负载转矩不变，且较小。 拉紧锚链：拉紧锚链：轴上负载转矩逐渐增大。轴上负载转矩逐渐增大。 拔锚出土：拔锚出土：负载转矩达到最大，出土后突然减负载转矩达到最大，出土后突然减 小

39、。小。 可能堵转，可借助主机拔锚。可能堵转，可借助主机拔锚。 提锚出水：提锚出水：负载转矩逐渐减小。负载转矩逐渐减小。 拉锚入孔：拉锚入孔：负载转矩再次用所增大，但不多。负载转矩再次用所增大，但不多。 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 9.4.2 锚机对电力拖动控制的要求锚机对电力拖动控制的要求 要求：要求： 电动机和控制电器采用电动机和控制电器采用30min（分钟）（分钟） 短时工作制。短时工作制。 深水抛锚应有稳定的制动抛锚速度。深水抛锚应有稳定的制动抛锚速度。 应急起锚时，在应急起锚时，在30min内保证起动内保证起动25次。次。 锚机锚机 电

40、动机可带电堵转电动机可带电堵转1min。 锚机电动机应有一定的锚机电动机应有一定的 调速范围。调速范围。 对锚机控制装置要求：对锚机控制装置要求：要求设备重量轻，装置紧要求设备重量轻，装置紧 凑，成本低，维修费用少，调速平滑，控制简单，凑，成本低，维修费用少，调速平滑，控制简单， 操作方便。操作方便。 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 9.4.3 锚机和系缆设备的电力拖动控制线路锚机和系缆设备的电力拖动控制线路 国产交流三速电动起锚机控制线路，国产交流三速电动起锚机控制线路，用主令控制器用主令控制器 控制锚机电动机的起动、制动、调速及反转。控制锚机电

41、动机的起动、制动、调速及反转。 电动机：电动机：有两套绕组：有两套绕组：1套套4极为高速绕组；另极为高速绕组；另1套套 是变极绕组，是变极绕组，16极低速是极低速是形接法。形接法。8极中速是极中速是YY形形 接法，从接法，从形改接成形改接成YY形属于恒功率调速。形属于恒功率调速。 中、低速级采用直接起动的方法，中速至高速级按中、低速级采用直接起动的方法，中速至高速级按 时间原则自动延时起动。时间原则自动延时起动。 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 概述概述( (续续) ) 在高速级运行过载时，能自动瞬时转换到中速级在高速级运行过载时，能自动瞬时转换到

42、中速级 运行，负载减小后，为了重新回到高速级，手柄必运行，负载减小后，为了重新回到高速级，手柄必 须从第三档扳回到第二档，然后再扳至第三档上。须从第三档扳回到第二档，然后再扳至第三档上。 保护：保护：失压保护，低、中、高速的过载保护，互失压保护，低、中、高速的过载保护，互 锁防短路保护，控制回路短路保护。锁防短路保护，控制回路短路保护。 过流继电器过流继电器KA3：动作电流为高速级额定电流的动作电流为高速级额定电流的 110。 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 锚机电路读图锚机电路读图 选择面板选择面板 电路总图电路总图起锚起锚1档档起锚起锚2档档起

43、锚起锚3档档0位位说明说明 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 书书P.158，图，图9-13 交流三速电动起锚机控制线路交流三速电动起锚机控制线路 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 3 2 1 0 1 2 3 起锚起锚 抛锚抛锚 QS SA0QS SA0 手柄手柄0 0位位 手柄零位时，合上空气断路器手柄零位时，合上空气断路器QS ，将电源开关，将电源开关SA0 闭合，由于手柄零档时主令控制器触点只有闭合，由于手柄零档时主令控制器触点只有SA1一路接一路接 通，此时通，此时KA2线圈通电自锁触头闭合，控制线

44、路有电。线圈通电自锁触头闭合，控制线路有电。 为其它操作做准备。为其它操作做准备。 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 3 2 1 0 1 2 3 起锚起锚 抛锚抛锚 QS SA0QS SA0 手柄手柄0 0位位 手柄零位时，合上空气断路器手柄零位时，合上空气断路器QS ，将电源开关，将电源开关SA0 闭合，由于手柄零档时主令控制器触点只有闭合，由于手柄零档时主令控制器触点只有SA1一路接一路接 通，此时通，此时KA2线圈通电自锁触头闭合，控制线路有电。线圈通电自锁触头闭合，控制线路有电。 为其它操作做准备。为其它操作做准备。 集美大学轮机工程学院集美

45、大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 起锚起锚1 1档档 主令触头：主令触头：SA1断开断开(但由于但由于KA1自锁，不会因此失自锁，不会因此失 电电)，SA2、SA4和和SA7闭合。闭合。 SA2闭合：闭合：则则KMF线圈通电，正转接触器接通，线圈通电，正转接触器接通， KT3断电延时。断电延时。 SA4闭合：闭合：低速接触器低速接触器KM1线圈通电，主触头使电线圈通电，主触头使电 动机的低速绕组通电。动机的低速绕组通电。 SA7闭合：闭合：刹车线圈刹车线圈YB经经KT3常闭触头通电打开刹常闭触头通电打开刹 车，锚机电动机低速运行。直到车，锚机电动机低速运行。直到KT3延时到

46、，常闭触延时到，常闭触 头断开，串入经济电阻。头断开，串入经济电阻。 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 3 2 1 0 1 2 3 起锚起锚 抛锚抛锚 QS SA0QS SA0 起锚起锚1档，档，SA1断开，但断开，但KA1已经自锁。已经自锁。SA2通使正通使正 转接触器转接触器KMF通电，通电，SA4通电使低速接触器通电使低速接触器KM1通电，通电， SA7使刹车线圈使刹车线圈YB通电，锚机电动机低速运转起锚。通电，锚机电动机低速运转起锚。 同时，同时，KT3延时串入经济电阻延时串入经济电阻R3。 3 2 1 0 1 2 3 起锚起锚 抛锚抛锚 Q

47、S SA0QS SA0 起锚起锚1 1档档 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 起锚起锚2档档 主令触头：主令触头：SA4断开，断开，SA2、SA5和和SA7闭合，其中闭合，其中 SA5为为2档新闭合的触头。档新闭合的触头。 SA4断开：断开：则则KM1线圈断电，在中速接触器线圈支线圈断电，在中速接触器线圈支 路的常闭触头闭合，允许中速接触器路的常闭触头闭合，允许中速接触器KM2通电。通电。 SA5闭合：闭合：中速接触器中速接触器KM2线圈通电，主触头使电线圈通电，主触头使电 动机的中速绕组通电。动机的中速绕组通电。 SA2和和SA7继续闭合：继续闭合

48、：正转接触器和刹车线圈继续正转接触器和刹车线圈继续 通电。通电。 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 起锚起锚2档，档，SA4断开，断开，SA5闭合，其它触头保持原状。闭合，其它触头保持原状。 SA4断则断则KM1失电，失电，SA5通则通则KM2-2通电，且使通电，且使KM2-1 和和KT1线圈通电。线圈通电。KM2-2和和KM2-1先后通电，电机在中先后通电，电机在中 速档运行。速档运行。KT1通电延时到，为上高速档做准备。通电延时到，为上高速档做准备。 3 2 1 0 1 2 3 起锚起锚 抛锚抛锚 QS SA0QS SA0 起锚起锚2 2档档 集

49、美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 起锚起锚3档档 主令触头：主令触头：SA6闭合，其它触头保持不变。闭合，其它触头保持不变。 SA6闭合：闭合： KA2和和KT2及及KM3线圈通电，线圈通电，KM3通电，通电， 电机高速档运行，电机高速档运行，KA2则将过流继电器则将过流继电器KA3线圈短接，线圈短接， 避开换档起动电流，避开换档起动电流，KT2延时到，接入延时到，接入KA3进行检测。进行检测。 若检测电流正常，稳定运行在高速档起锚。若电流若检测电流正常，稳定运行在高速档起锚。若电流 过大，则过大，则KA3动作，动作，KM3断电。断电。KM2-2和和K

50、M2-1先后先后 通电，回到中速运行。但过载消失后，通电，回到中速运行。但过载消失后，KT2已经动已经动 作，不能自动上高速。作，不能自动上高速。 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 3 2 1 0 1 2 3 起锚起锚 抛锚抛锚 QS SA0QS SA0 起锚起锚3档，档，SA6闭合，其它触头保持原状。闭合，其它触头保持原状。 SA6闭合闭合 KA2和和KT2及及KM3线圈通电，线圈通电，KM3通电，电机高速档通电，电机高速档 运行，运行，KA2则将过流继电器则将过流继电器KA3线圈短接，避开换档起线圈短接，避开换档起 动电流，动电流，KT2延时到，接入延时到，接入KA3进行检测。进行检测。 起锚起锚3 3档档 集美大学轮机工程学院集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统船舶电气设备及系统 3 2 1 0 1 2 3 起锚起锚 抛锚抛锚 QS SA0QS SA0 接入接入KA3后，若检测电流正常，锚机稳定运行在起后，若检测电流正常，锚机稳定运行在起 锚高速档。若电流过大，则锚高速档。若电流过大