机电接触式控制线路

1、第一章 继电接触器控制教学目的：使学生掌握常用控制电器的结构、性能和特点，掌握电动机的基本控制电路、分析方法及控制原则和保护环节。重点：电器的基本性能和电动机的基本控制电路。难点：电器的特点和电动机控制电路的基本分析方法。计划课时：14节左右。§1-1常用控制电器基本概念 1.电器分类a.手动电器：人手操作的电器。如闸刀（HK）、刀（HD与HS）、铁壳（HH）、倒顺（HZ132）、组合（HZ10）等负荷开关（通断大电流的主电路）及按纽（LA）、万能式转换开关（LW）等主令电器（通断小电流的控制电路）。自动电器：通过电量与非电量的变化通断电路的电器。如继电器（J）、接触器（C）、自动开

2、关（DZ与DW）。b.配电电器：用于配电装置。如刀开关、熔断器和仪表等。控制电器：控制电动机运行的电器。如继电器、接触器等。2开关分类 a. 隔离开关：隔离电源和负荷（保证安全）。如刀开关等。b. 操作开关：直接控制电器运行。如接触器等。一负荷开关及组合开关1闸刀（HK）与铁壳（HH）开关1）闸刀开关：作隔离开关和小电流的操作开关；里面熔丝作过电流保护。2）铁壳开关：操作机构为弹簧储能式，能快速通断电路；联锁装置保证箱盖打开开关不能闭合，开关闭合不能箱盖打开。作隔离开关和操作开关（容量大于闸刀）。3）单投（HD）、双投（HS）开关：只作大容量的隔离开关。 2组合开关1）结构：（见书） 有动、静

3、触点。 2）特点: 多触点、多位置通断负荷电路；切换电源和负载；控制小容量电动机正反转；测量三相电压等。有状态表（每个触点、每个位置对应有“ ×”或“ ”通，无“ ×”或“ ”断）（见书）3）倒顺开关：属于组合开关，只有正、停、倒三个位置；控制小容量交流电动机正反转。3凸轮控制器：多触点、多位置、频繁通断负荷电路；有灭弧装置；用于小容量电机的变向、变速等控制；有状态表。二交流接触器1结构： (见书)由电磁系统、触点系统、灭弧装置（大于10A有）和附属机构等组成。短路环：减少振动和噪声；硅钢片叠成：减少铁损(涡流和磁滞损耗）触点：交流多采用桥式，有主触点（通断负荷电路）三对、

4、常开和常闭辅助触点（通断的控制电路）各二对。灭弧：交流多采用灭弧罩；直流多采用灭弧栅。2用途： 频繁通断电动机等主电路。3符号：4型号：交流：CJ10（10设计序号） CJ12 CJ910 CJ913(9船用) 直流：CZ5选用：（主触点）额定电流(见书)负荷电流；（线圈）额定电压(见书)=控制电路电压(接触器有时兼欠失压保护)。三继电器1继电器(J):根据电量或非电量来通断小电流的控制（I5A）电路以实现自动控制和保护的电器。常用: 热、时间、中间、速度和压力继电器等。2电磁式继电器: 结构和原理类似接触器(图形符号同接触器辅触点和线圈,无灭弧装置、只一种触点)。分:a.电压继电器（JY）:

5、 根据电压变化进行的控制或保护。其线圈匝数多,线径细(电压线圈,接触器同),线圈与被监测的电压电路并联。(文字符号: KV或KA)b.电流继电器（JL）: 根据电流的变化进行的控制或保护。线圈匝数少,线径粗,线圈与被监测的电流电路串联。(文字符号: KI或KA)c.中间继电器（JZ）: 是一种中间传递信号的继电器,本质属电压继电器、但触点多触点容量大。实现多路控制和以小控大的信号“放大”作用。附1：三种电器的图形符号（I过流，U欠失压）(文字符号: KA)附2：交、直流接触器、电磁式继电器的区别：1）交流接触器、电磁式继电器的电磁铁是恒磁通()型的，衔铁吸合前后磁通和电磁吸力基本不变。2）要求

6、 衔铁不能卡住。 因（气隙）大µ小L小Xl小I大 I长期过大、线圈过热。3）直流是恒磁势(F=IN)型的，衔铁吸合前后励磁电流(I)基本不变。4）因磁阻变小吸合后的磁通和电磁吸力,远大于可靠吸合所需的吸力，故吸合后可在线圈电路串入经济电阻，以减少线圈的温升和电能损耗。5）线圈额定电压相同的交、直流接触器、电磁式继电器也不能互相替代使用。直流接入交流会因铁损太大而烧毁，交流接入直流会因线圈电流太大而烧毁。3时间继电器（JS） 根据获得的信号，延时通断控制电路的电器；分空气式、电磁式、电动式和电子式等，空气式（JS7）结构见书。符号：（重点延时触点）自动控制的时间原则是通过时间继电器进行

7、控制。3速度继电器 以速度为控制信号来控制触点的通断转换的电器；主要用于电机的反接制动；分为感应式（见书、主要）、离心式。 感应式原理：转子转动、定子产生感应电势、电流和受电磁力作用，当转速决定的力达一定值时，定子克服弹力偏转，从而控制触点通断。 4热继电器 1）性能：根据电流的热效应通断控制电路的电器。只作电动机等的过载及断相（单相）保护。2）结构及原理：热元件电阻丝（串联在电动机主电路）发热，弯曲，推动连杆机构，常闭触点（串联在接触器线圈的控制电路）断开。3）型号和符号： 型号： JR0（封闭式） JR15 JR16 如JR1550/2 JR1620/3D 符号：4）特点：整定电流应等于电

8、动机额定电流；保护具有反时限性，整定电流等于电动机额定电流时应长期不动作，过载电流越大动作时间越短，过载电流超过20%、20min内动作；排除过载后起动电机应按下复位按纽。5）为了进行断相（单相）保护，热元件串联在至少两相电动机主电路中。四主令电器及主令控制器主令电器：通断控制电路（发布指令）的电器。1 按纽 特点: 通断控制电路且自动复位。符号:2万能式转换开关：多触点、多位置通断控制电路；也用于通断信号和测量电路；还可直接用于小功率电机的起动、变速和变向控制；有状态表。3主令控制器：多触点、多位置、频繁通断控制电路；和继电器、接触器等构成磁力控制屏，用于大容量电机的变向、变速等控制；有状态

9、表。4行程开关：它是通过空间位置的碰撞，通断控制电路的电路器。自动控制的行程原则是通过行程开关进行位置控制。符号：五熔断器1性能：平常相当于一根导线串联在电路中，过电流熔断起保护作用。电动机电路作短路保护；照明电路短路兼过载保护。2组成和分类：(符号画） 由铅锡合金、铜和银等熔丝（片）与外壳构成熔体，底座等组成。分瓷扦式（RC）、螺旋式（RL）、无填料管式（RM）和有填料封闭式（RTO）等。3选用 照明：I熔I负荷电机：按起动电流：I熔 I起/2.5；I熔 = I起/（1.62.0）(频繁起动)按额定电流：I熔 =（1.52.5）I额（单台机）I熔 =（1.52.5）I额m +I额（多台机）六

10、磁力制动器1制动：使电机迅速减低转速的过程；分类：电气制动（电磁力变向）反接、能耗、再生和电容等；机械制动（加和转速相反的外力）圆盘式、抱闸式通电型、断电型（主要），2断电型抱闸（电磁制动器、电磁刹车）原理： 抱闸线圈通电，产生磁力克服弹簧反力使闸瓦、闸轮分开，电机自由旋转；电机及抱闸线圈断电，磁力消失，在弹力作用下闸瓦和闸轮紧紧抱住、电机制动停车。 适用于短时工作制较大容量的电机。§1-2控制线路图示法（见书讲）一图文符号（P121附录一） 旧符号按汉语拼音，新符号依据国际标准。二电气线路图 1原理图：表明线路原理；2安装图：表明电器安装位置；3一般电路只有原理图，复杂电路还有安装

11、图三绘制电路图的规定（见书讲）§1-3电动机的全压起动控制一点动、连续和多地控制 1电路：2概念点动：按下按纽、线圈通电、电机起动，松开按纽、线圈断电、电机停止。连续控制：按下按纽、线圈通电、电机起动，松开按纽、线圈仍通电、电机仍运行。自锁：将接触器常开辅触点、并联在起动按纽两端，保证按下按纽、线圈通电，松开按纽、线圈仍通电。自锁是连续运行的基础。3电路原理：(写)a.起动 b.停止 c.保护：短路 过载 零（欠失）压（KM兼大功率电机专门设）4多地控制 原则：起动按纽并联；停止按纽串联。电路：二正反转的控制线路 1电路：2概念互锁：为防止正反转两个按纽同时按下，两个线圈同时通电，导

12、致主电路短路。将正（反）转接触器常闭触点或常闭按纽，串联在反（正）转接触器线圈电路。确保一个线圈通电，另一个线圈断电。3原理：（写双重互锁正转起动 停止）4磁力起动器：将按纽、接触器、热继电器组合在一个铁中，分单向连续、正反转两种控制，具有过载和欠压（无短路）保护的功能。5零位保护：为防止主令控制器等手柄在高速档时，电机通电直接起动产生电流冲击，必须先将手柄板到零位，通过零压继电器等接通控制线路，保证电机从低速档开始起动。（上图主令电路、还具有零压保护和互锁功能）三顺序起动联锁控制（联动控制） 用按纽、接触器控制两台及两台以上电机，使其按一定顺序依次起动或停止的控制。 图（a）（b）M1（滑油

13、泵电机）先起动，同时停止或M2（主轴电机）先停止。§1-4电动机的降压起动控制（U过高、过低，M的I都过大）一Y降压起动控制性能：起动时电机接成Y，运行时接成，电压降到1/3、电流降到1/3、但转矩也降到1/3，适用于380/660 V、接线的电机。电路（画、主要主电路） 原理（写、主要起动过程,通过KT按时间原则）电路性能为重点。二自耦变压器降压起动控制性能：起动时电机从自耦变压器分压，运行时加全压，通过抽头有多种电压可供选择，适用于220/380 V、Y接线的电机。原理（写）三转子电路串电阻起动控制性能：绕线式电机起动时，转子电路串电阻（或频敏变阻器），可减少起动电流、增加起动力

14、矩。原理（写、通过KI按电流原则）§1-5电动机的制动停车控制一能耗制动停车控制能耗制动：交流电动机断三相交流电，任何两相通直流电，旋转磁场变固定磁场，切割速度（转差率）变向，电机受制动力矩作用迅速停车。 原理 1）起动2）停车（写）二反接制动停车控制反接制动：运行中的交流电动机改变相序，电机受反转制动力矩作用，转速迅速下降，在转速接近于零时切断电源，电机停止。 原理 （按速度原则：通过KS）1）起动2）停车（写） 附1：转速与制动 no=no-n0制动 1）no=-no反接2）no =0能耗 3）no（变极调速）n（重载落货、直流电机同）再生 附2：时间、电流、速度为自动控制三原则

15、（主要，还有行程原则）。§1-6直流电动机的起动控制 采用电枢串电阻限流起动，采用自动控制三原则（还有第四行程原则）。1按时间原则电路（见书讲）2按电流原则电路（见书讲）3按速度原则电路（见书讲）§1-7机舱电动辅机的自动控制一双位控制1压力继电器KP原理（见书图） 气压使波纹管产生顶力，压力升高到低限，压力克服弹力使微动开关6动作；压力升高到高限，微动开关7动作；低于高限7复原；低于低限6复原。2双位控制 密封容器下部液体量、影响上部空间大小和气压，根据给定的上限液体产生的极限高压和下限液体产生的极限低压来进行自动控制，叫双位控制。 用途：船舶日用海、淡水柜电动给水泵的控

16、制；空压机自动控制方式是出口管内气压的双位控制。 特点：当水位低于HL时水泵电动机自动起动给水；当水位高于HH时水泵停止给水。可减少单位时间内电动机的起停次数。3电路1）手动：SA手动 由SB2、SB1通过KM对M进行起停控制。2）自动：性能 海、淡水压力柜控制水泵起停的是：KP（H）高于HH动作断、KP（L）低于HL动作闭；整定值前者太低、后者太高导致电机起停频繁。 原理 SA自动A设开始水位高于HL、低于HHKP（H）、闭KP（L）断KM无电主触点断M停。 常开辅触点闭自锁B水位HLKP（L）闭KM通电主触点闭M起动水泵打水C水位HLKP（L）断 KM自锁M仍运转水泵继续打水 D水位HH

17、KP（H）断KM断电主触点断M停水泵停止打水 E水位HH（HL）KP（H）闭、但KP（L）断KM仍不能通电F水位HL重复上述过程二机组自动切换控制(两套机组、一套运行、一套备用，运行机组故障、备用机组自动起动)（一）泵的自动控制1摇控（手动控制）SA1摇（闭）1）起动 合上QS1 按下SB12KA10通电自锁主电路边常开触点闭KM1通电主触点闭M1起动（1号泵起动）2）停止 按下SB11KA10断电主电路边常开触点断KM1断电主触点断M1停止（1号泵停止）2号泵相似2自控 1）自起动（QS1、QS2合上） SA1自（闭） SA11运（闭） SA22备（闭）A合上QS1时：KA11通电触点断对K

18、A20互锁B同时：KT21通电触点延时闭KA12通电上面触点闭KA10通电a 下面触点闭bKA10上面触点闭自锁 常闭辅触点断a主电路边触点闭 KM1通电主触点闭M1起动1号泵打水KPL1触点闭 常开辅触点闭cC bKA13通电常闭触点断KA11由KPL1控制cKT31通电触点延时闭 常开触点闭自锁2）自动切换A1号泵故障失压KPL1断KA11断电触点复原KA21、KT22、KA22在合QS2时已依次通电KA22触点闭KA20通电主电路中常开触点闭KM2通电主触点闭M2通电起动2号泵打水 常闭辅触点断KA12断电KA10、KM1断电M1停BSA21运（闭） SA11断 SA22断 SA12备（

19、闭） 按下SB13 KA13断电解除自锁（另外还有声光报警指示1、2号泵运行情况）二泵的顺序起动（见书讲） 重点掌握的基本电路为点动、自锁连续、点动连续、两地、电气互锁、双重互锁、顺序联锁、主令、Y降压和双位十个（前6个记电路、后6个掌握原理和性能）。第二章 甲板机械（见书）电力拖动控制原理教学目的：使学生掌握锚机、起货机控制电路的性能、特点，理解锚机、起货机控制电路的原理、了解其分析方法。重点：锚机、起货机控制电路的性能。难点：锚机，交直流起货机控制电路的原理分析。计划课时：10节左右。§2-1锚机的电力拖动与控制性能：一般锚机与绞缆机构成联动机一锚机运行工作特点（见书）阶段一：收

20、起躺在海底的锚链力矩不变；二：收紧锚链力矩增加；三：拨锚出土力矩大；四：收起悬于水中的锚及锚链力矩减少；五：拉锚入锚链孔中力矩回增。二对电力拖动及控制的要求（一）对电力拖动的要求（见书讲、重点见书）要点：堵转1分钟、软或下坠的机械特性、30分钟短时工作制、防水式。（二）对电动锚机控制线路的基本要求（见书讲、重点见书）要点：主令直接从0到高速、线路逐级加速、防电流冲击；抛锚为再生或能耗制动、回零为电气和机械制动，有短路、失压、过载、断相保护。§2-2锚机控制线路一交流三速电动机1双速绕组（见书）n=(1-s)60f1/P 2电机绕组两套：一套为4极（高速n0=1500r/min）；另一

21、套含8极（YY中速n0=750r/min）、16极（低速n0=375r/min）。二控制线路原理1.准备合上QS、SAHL1亮（表示电源有电）SA（主令控制器）0SAKA2（零压继电器）通电KA2（7）闭接通控制线路（零位、欠失压保护）KT1通电KT1（14）瞬时断 KT2通电KT2（4）瞬时闭 KT3通电KT3（22）瞬时闭 2起锚一挡 SA起1 SA2通KM1通电KM1（2）主触点闭a KM1（9）断对KM2互锁 KM1（17）闭b SA4通KM3通电KM3（1）主触点闭c KM3（11）断对KM4-1 、KM4-2互锁 KM3（13）断对KM5互锁SA7通KM6通电KM6（20）断KT3

22、 断电d b KM6（21）闭 YB通电抱闸松（R4、V2为续流电路）eaM接成低速M低速运转（YB电路极性：上+、下-） c e dKT3（22）延时断经济电阻R3接入（减少线圈发热：延长使用寿命、省电） （YB不接经济电阻为强励松闸） 3. 起锚二挡 SA起2 SA4断KM3断电KM3（1）主触点断a KM3（11）闭b KM3（13）闭SA5通KM4-2通电KM4-2（1）主触点闭c b KM4-2（10）断对KM3互锁 KM4-2（11）闭KM4-1通电KM4-1（2）主触点闭d KM4-1（10）断对KM3互锁 KM4-1（18）断eacM由低速换成中速运转deKT1断电KT1（14

23、）延时闭使低速直接到高速有中速运行的间隙（0.52s）4起锚三挡 SA起3 SA6通KM5通电KM5（3）主触点闭aa KM5（10）断对KM3互锁主触点断M换成高速运转 KM4-1 、KM4-2断电辅触点复原 KM5（13）闭自锁 KM5（19）断KT2断电KT2（4）延时断KA1接入5抛锚同起锚、KM2通电、M 反转；深水抛锚M为再生制动（也有能耗制动）、变加速为等速。 6停止 SA0 SA7断KM6断电YB断电为机械制动； SA321为再生电气制动0。7保护高速运行的过载保护（其余保护略）高速过载KA1达动作值KA1（16）闭KA3 通电KA3（16）闭自锁 KA3（13）断KM5断电a

24、 a KM5（3）主触点断b b KM5（10）闭KM4-1 、KM4-2通电主触点闭M转入中速 KM5（13）断、KM5（19）闭 过载消失、KA1达释放值KA1（16）断、但KA3自锁仍通电；故要由3挡（回）2挡3挡（进）才能重新进入高速。§2-3船舶起货机的电力拖动与控制一起货机运行工作的特点（见书图）分吊杆式（又分单吊和双吊）、旋转式二对电力拖动及控制的要求要点：过载能力强；起动转矩大；机械特性软（重载低速、轻载高速）；调速范围广nmax/nmin=710；转动惯量小；能防水和重复短期工作。（见书讲）三对控制线路的要求要点：1）采用主令控制器操作，其操作手柄的正、反和调速各档

25、具有明显的空间位置差异；起动、加速与操作速度无关。2）手柄从零位快速扳到高速档，应能使转速由零自动逐级加速到高速，不发生由静止起动直接到中速或高速；3）采用电气制动与电磁机械制动相配合的制动；不发生中速、高速反接制动，以避免在电流的冲击和损耗；高速超载时自动返回中速，采用再生或能耗或倒拉制动等速下放重物，控制线路设有防止重载高速提升和超速下落的保护环节；4）不发生自由落体，电机绕组先通电后松闸，应先接通高（低）档绕组后断开低（高）档绕组的交替电路环节；5）设强制低速下放重物的应急按纽；具有零位保护；设短路、过载、欠失压和起/落货互锁等保护。§2-4直流电动起货机一双输出GM系统起货机

26、1GM系统的工作原理（见书讲）2双输出直流发电机（1）两个独立的励磁电路控制两个独立的电枢绕组输出电路；（2）系统具有电机台数少、体积小、重量轻和装机容量小等优点。3控制线路原理（1）变流机组M（交）-G（直）- GE（直）的起动起动过程：合上QS KM2通电主触点闭a按下SB2KM1通电自锁常开辅触点闭KT1通电b 常闭辅触点断对KM2互锁 主触点闭M（交）从自耦变压器分压降压起动 a bKT1触点延时闭KA1通电常闭触点断KM1、KM2、KT1依次断电触点复原 常开触点闭KM3通电cc主触点闭M（交）加全压运转GE、G带动转动 KM4通电触点闭GE发电HL亮（2）SA（主令控制器）0SA1

27、通KA2（零压继电器）触点闭保护零位和欠失压保护 KT2通电触点瞬时闭短接RE（经济电阻）（3）SA上升1SA1断SA2通KMH通电常闭触点断对KML互锁 上方两个常开触点闭a 下方常开触点闭baG励磁绕组得直流（方向：上下）G（先转动）发电M（直）电枢获电产生转矩（先有励磁）c cSA4通KMB通电常开触点闭YB通电抱闸松M起动 b 常闭触点断KT2断电触点延时断RE接入（4）SA 上升1上升5各位a. SA5SA8依次通R1R4相继短接G励磁电流依次G输出电压依次M转速依次b. Tfz50%TeM电枢电流大KI（负载继电器）达动作值触点闭短接Rp机械特性变硬() nTfz20%TeM电枢电

28、流小KI达释放值触点断接入Rp机械特性变软() n（见书）（5）SA 上升各位0（停车）a.SA2、SA4断KMH 、KMB断电触点复原G励磁电流0的时间t1很小G发电0M因惯性处于再生制动状态；b.YB电流经RBF、V3放电减少磁力=弹力的时间为t2在时间t1t2内M电源无电在惯性下产生能耗制动；c.YB电流磁力弹力电路除能耗制动外增加抱闸制动。(6) SA下降各位：类似下降，但重物下降为再生制动。(7) SA上升各位下降5（或相反） KMH由通电变断电、KML由断电变通电电机为反接制动冲击电流（力矩）大FA（过流继电器）达动作值（整定2.53Ie）触点断KA2断电KML断电G无励磁不发电M

29、不能变向运转避免冲击电流。二晶闸管直流电动起货机（见书讲）§2-5交流电动起货机一交流三速起货机（一）变极调速起货机简介 电机采用三套绕组： P=2、4、14，n0=1500、750、214r/min 控制线路性能（见书讲）（二）控制线路各挡位工作情况的分析1SA0（准备） 合上QS、SKM5通电主触点闭1M（风扇）启动 SA0 SA1通KA1通电触点闭接通控制线路（零位、欠失压保护）a 合上SCSA4通KM1通电KT5通电aKT3、KT4通电 a2SA起货1 SA1断 SA2通KMH通电主触点闭2M有低速正转转矩 KM1通电主触点闭 SA5通KMB通电触点（26）闭YB通电抱闸松M

30、低速运转 KT5（15）闭 KMB通电触点（16）闭KT1通电触点延时闭KM4通电触点（27）断经济电阻R3接入 3. SA起货2 （1）SA4断、SA7通KM1断电、KM2通电换成中速（2）KM2（12）断KM2先通电、KM1才断电，电机低速中速供电不中断（3）SA9闭KT2通电触点（10）瞬时闭KMH（9）、KML（11）串联构成“逆转矩控制电路”（见后）4SA起货3轻载KI为释放值触点（20）断KA2无电触点（21）闭 SA8通KM3通电主触点闭M高速重载KI达动作值触点闭KA2通电触点（21）断KM3无电M不能进入高速特点：中速过载不能进入高速（锚机：高速过载退回中速）5SA：0起货3

31、（见前）0位：KA1、KT3、KT4通电，KM1、KT5依次通电，KM5通电。过1位：KMH通电，虽KMB通电但开始励磁不够、YB未松（YB松闸固有时间大于手柄过1位时间），为低速堵转（KMH、KM1通电）。过2位：KM5通电开始YB仍未松，中速堵转；随后YB松闸进入中速。到3位：轻载：KM2（25）断KT3断电经0.5s延时KM3通电进入高速。重载： KA2通电不能进入高速。 低速堵转中速堵转中速高速6. SA：起货2、30SA7（SA8）断KM2（KM3）断电 SA4通KM1通电M进行反馈制动到低速SA5断KMB、YB断电YB经V、R4放电（释放磁能）抱闸仍松；电机进入低速后叫能耗（本书叫

32、再生）制动（速度低，反馈电能不够变成热能消耗的电能故叫能耗制动）。YB放电到磁力弹力开始机械制动； SA2断SA9断KT2（10）延时断KMH断电能耗制动毕、剩机械制动。制动过程为：反馈（高速）能耗+机械（降速后）机械（速度接近零）7落货：同起货（由KML控制） 重载落货时为反馈制动，但电流小、KI失去作用，可高速。8起货3落货3（或相反） 如起货3落货3 经0位：KT2断电触点（10）延时断KMH断电，先完成起30反馈制动，再进行0落3起动过程。 逆转矩控制：先制动停车、再反向起动，防止反接制动产生电流冲击。9保护：BT为温度继电器、电机T130±10%动作；SB为紧急运行按纽。

33、其它保护略。10负载继电器的连接（见书图） IF决定于IB和功率因素§2-6电动液压起货机（机动略）特点：可实现无级调速和微动转动，可频繁起停和换向、对电网冲击小，但价格贵、管理麻烦。组成：电机和油泵构成油泵机组（发电机），油马达（电动机），管路（导线），电磁阀（开关）等。一液压系统工作原理（辅机学）1主油泵和油马达（见书） 主油泵为斜盘式双向变量泵，改变倾斜盘倾斜角的方向，改变油马达的吸排油的流动方向，从而改变油马达的旋转方向；改变倾斜盘倾斜角的排量大小，从而改变油马达的转速。2液压系统工作原理（见书）1)组成 M1：主油泵电动机 M2：辅油泵电动机（提供液压刹车压力油，补充主油泵

34、系统油液） 1M、2M吊杆电动机：控制起货机前后（吊杆上下）、左右移动。2)1M（2M）控制 用按纽和机械联锁点动控制正反转，SQ为上升限位开关。 抱闸YB1经V三相整流通直流，1M通电、YB1通电（Rf短接）抱闸松，1M断电、YB1断电抱闸制动，同时Rf接入加快放电（=L/R）。3)M1、M2控制 起货机在零位SA1、SA2（零位开关）常开触点复原断控制油马达的双刹车YV1、YV2断电制动； 按下SB4KM1通电M2起动； SA1、SA2零位时常闭触点闭按下SB6（要求M2起动1分钟后再起动M1）KM2通电自锁（SA1、SA2实现零位联锁）M1通过KT、KM3、KM4实现Y降压起动。 起落货

35、SA1、SA2常开触点闭YV1、YV2刹车松油马达带动起货机（SA1、SA2常闭触点断M1仍自锁运行）。§2-7电力拖动系统故障检测与维护（见书表讲交流起货机） 第三章 船舶舵机的电力拖动与控制教学目的：使学生掌握舵机电力拖动的特点；操舵方式及原理、性能；自动舵的类型及特点。重点：各种操舵的性能，自动舵的特点。难点：各种操舵的原理。计划课时：4节左右。§3-1舵机电力拖动与控制的基本要求一舵机装置1电动机械舵机装置（小船） 电动机通过齿轮转动带动舵叶（见书）2电动液压舵机装置（远洋船） 电动机通过液压系统转动带动舵叶（见书）二对电力拖动与控制的基本要求1供电要可靠 舵机应两

36、路供电，一路要经应急配电盘。2电动机的运行要可靠 规范规定：舵机电力拖动装置，应能在船舶处于最深航海吃水，并以最大营运航速前进时，将舵自任一舷的35°转至另一舷的35°，且能在不大于28s的时间内将舵自任何一舷的35°转至另一舷的30°。 舵机电动机有软的机械特性和足够大的过载能力，堵转时间应能持续1min以上，仍不致将电动机烧坏。3控制系统要可靠（1）应有驾驶台和舵机舱两个以上控制站、并设转换开关防同时操作。（2）设有自动、随动、应急三种操舵。（3）应设舵叶偏转限位开关，失压报警，自动操舵极限角自动报警。§3-2操舵方式及基本工作原理一单动（

37、应急）操舵（小船用或随动操舵坏用）的工作原理1操舵手柄或舵轮位置不与舵叶位置相对应，要用舵角指示器才能知道舵叶所转角度。2操舵手柄向某一方向，电动机拖动舵叶向相应方向，手柄回零，舵叶固定在某一角度。3要使舵叶回到中间位置，手柄反向。4太平舵：手直接板动舵叶。二随动操舵系统的工作原理特点：舵叶角度与舵轮位置自动同步。（自动操舵船进出港、避碰、通过狭窄航道、遇风浪及冰山等使用随动操舵）原理（见书） 舵轮转动发送电位器R1触点移动电桥平衡破坏产生电压Uao经放大器放大作直流发电机G励磁G产生一定大小和方向的U0直流电动机M以适当速度和方向转动带动舵叶（G为重复短时工作制、差复励：I并- I串，IM

38、即I串U0使M有软的机械特性和强的过载能力，I并为主、它为零G不发电）（舵角反馈同步传递机构接收机）带动反馈电位器R2触点移动到a电桥平衡U aa为零U0为零M停舵叶停在一定角度（与舵轮转角对应）。三自动操舵（正常大洋航行）工作原理1性能：它是一种将舵电动机的控制系统与电罗径联系起来的操舵装置，当船舶偏离规定航向时，由于电罗径与船舶的相对运动，控制系统工作，使船舶保持原来的航向。2原理：（书图、分五个阶段） 设右偏航航向发送器使1左偏12通电KA1通电触点闭G发电UO为正M左转舵叶左偏舵发送器使导电环2左转追随偏航角max偏舵角max1与绝缘块4接触M停船回航13接触KA2通电M右转舵叶右偏导

39、电环右转追随0 01与绝缘块4接触M停船舯线。3按工作原理，随动操舵属于开环控制，自动操舵属于闭环控制。§3-3自动舵的基本类型及其调节规律一比例舵（P舵） =-K1 ：偏舵角，K1：比例系数，：偏航角，-：偏舵角方向是消除偏航。 性能：可消除偏航。特点：简单、精度较差。二比例微分舵（PD舵 =-（K1 + K2 d/dt）（表示偏舵角与偏航角和偏航角速度成比例） 微分部分作用是减少船舶的s航迹。 原理：船舶回到正航向前，已受到微分部分的反向舵作用，从而能有效地阻止因惯性而向反方向的偏航。微分舵又叫纠偏舵、稳舵角或反舵角。三比例微分积分舵（PID舵）=-（K1 + K2d/dt+ K

40、3òdt） 积分部分的作用是消除装载、船型、螺旋桨不对称，受持续单侧风、浪等使偏航角在不灵敏区（小舵角）所引起的横向移动距离。 也叫压舵，可提高保持正航向精确度。§3-4自动操舵系统基本工作原理一PID自动舵系统工作原理（见书图） 4为灵敏度（天气）调节：人为设定系统小偏航角不动作的区域，天气好、该区域应设小、即灵敏度调高；天气差、该区域应设大、即灵敏度调低。二自适应舵的基本概念和调节原理 卫星等测位测定的船位，罗径等测定的船速、航向等参数，经中央计算机处理后作信号控制舵机，使船舶保持给定航向，该系统叫自适应控制系统。第四章 船舶电站教学目的：使学生掌握船舶电力系统及保护、

41、配电板、应急发电机、蓄电池、接岸电装置的基本组成、性能和使用；掌握轴带发电机、空气开关、各种并车装置性能和特点；掌握手动并车的原理和操作。重点：船舶电力系统、配电板的组成、性能；掌握手动并车的原理和操作。难点：轴带发电机、空气开关的性能。计划课时：22节左右。§4-1船舶电力系统概况一系统的组成及特点（一）船舶电力系统的组成 由电源、配电装置、电力网和负载四部分组成。1电源 将其它能量转换成电能的装置；主要由发电机组和蓄电池组组成。2配电装置（1）定义：接受和分配电能，对电源、电力网和负载进行保护、监视、测量和控制的装置。（2）组成：各种转换和控制开关、互感器、测量仪表、连接母线、保

42、护电器、自动化装置及各种附属设备等。（3）分类：A总配电板（一级），动力配电箱、照明配电箱（二级）；B应急配电板；C充放电板。3船舶电力网（见十三章） 船舶输电电缆和电线的总称；由动力、照明、应急、低压和弱电等电网组成。4.负载 将电能转换成其它形式能量的装置；种类（见书讲）（二）船舶电力系统的特点1容量小（多为23台小容量柴油发电机），电压、频率易波动（易全船停电）。2输电线路短（短路电流大）。3环境恶劣：要能在潮湿、盐雾、油雾和霉菌的环境和在规定的船舶倾斜、摇摆（见后）、振动和冲击等条件下可靠的工作。二系统的基本参数1电流种类电制 50年以前用直流；现代用交流。2额定电压 我国限定电压50

43、0V（非电力推进船舶）；动力：电源（发电机）400V（美日440V），负载380V；照明：电源（变压器）230V，负载220V。3额定频率 我国50Hz，美日60Hz。§4-2电站容量与发电机组数量（机动略）一确定电站容量和选择发电机组数量的基本原则1船舶的运行工况（见书讲）2确定电站容量的基本原则 电站容量以实际用电量最大的运行工况为基础来确定。3发电机组容量和数量的选择原则（见书讲）二电站容量的计算 利用有关理论和统计计算（略） 选择发电机组容量和发电机组台数时，应考虑机动、寿命和维修等选发电机的基本原则；考虑计算的各运行工况的总功率，还要考虑cos=0.8的无功容量。§

44、;4-3主机轴带发电机装置一轴带发电机的特点（见书讲） 要点：充分利用主机功率储备裕量，实现节能；主机烧重柴油，其发电成本降低；系统控制环节多，管理复杂。二船舶轴带发电机主要类型1直流轴带发电机（很小）2交流轴带发电机（分：可变螺距螺旋桨的主机型式；定螺距螺旋桨的主机型式）三变螺距螺旋桨式 主轴转速与转向恒定；主机转速低、主机与轴发间设增速齿轮；例：齿轮比为1：10、f=50Hz、n=150r/min、则P=2；一般轴发和备用柴发P相同。四定螺距螺旋桨式（主要） 主轴转速与转向可变；通过转速补偿装置使发电机电压和频率稳定。（方法见书）主要是：整流逆变作中间环节的(晶闸管)轴带发电机系统。五轴发

45、工作对主机的转速有限制，因此还要设辅助柴油发电机组。补：晶闸管轴带发电机系统一组成1轴带发电机1（SG）、晶闸管整流器2、直流平滑滤波电抗器3、晶闸管逆变器4和交流电抗器5构成主回路有功通道。变压器11和晶闸管整流器7是轴带发电机励磁电流调节电路。轴带发电机（三相逆变器）提供有功功率。2具有自动调压器（AVR）的调相机（也称同步补偿机SC）6为无功通道。同步补偿机提供无功功率。3控制（频率和逆变角）器8调节和控制系统频率和有功功率。二起动 当船舶离港进入正常航行工况（如公海）后，主机转速达到要求时，可投入轴带发电机系统。（主要步骤见下：235）1接通控制系统的电源；2检查起动条件，当系统无故障

46、报警和车钟在大于最小转速（75%额定转速）位时，允许起动调相机（发出允许起动信号）；3按下异步电动机的起动按纽（或自动控制起动），带动调相机（同步补偿机）起动，并建立电压；4检查调相机建立正常电压后，接通轴带发电机的励磁电路，发电机起压空载运行；5给整流器、逆变器触发脉冲，逆变器开始向调相机输出功率，异步电动机断电；6轴带发电机系统已经具备供电能力，起动成功。 由于逆变器调节频率，主机转速可在某一个范围内。三停机 当船舶需要转入机动工况（如进港等）时，因主机将进行减速、倒车、停车等操纵，轴带发电机应停止工作。（主要步骤：123）1起动柴油辅助发电机组，并切除次要负载；2完成辅助发电机的手动或自

47、动并车及转移负荷，之后才能操作主机减速或倒车；3当主机转速降低到额定转速的40%以下时，轴带发电机励磁终止，主开关跳闸，逆变器停止触发，轴带发电机终止发电。§4-4船舶配电板一主（总）配电板 由发电机控制屏、并车屏、负载屏及连接母线等组成。1发电机控制屏作用：控制、调节、监视和保护发电机组。组成：上部为测量仪表电流表（测线电流）、电压表（测线电压）、频率表、功率表、功率因数表和仪用互感器、转换开关和指示灯等；中部为主开关（含逆功率继电器）、指示灯等；下部为自励恒压装置。2并车屏（见后） 主要有同步表、同步指示灯等。用作交流发电机并车操作。3负载屏 用来分配电能并对各馈电线路进行控制、

48、监视和保护。组成：（见书）主要有装置式自动开关、绝缘批示灯、兆欧表、与岸电箱相连的岸电开关等。包括动力负载屏和照明负载屏。 主配电盘直接供电（提高重要负载供电的可靠性）的设备：舵机、锚机、消防泵、航行灯、无线电电源板、电罗经、电航仪器电源箱、苏伊士运河灯等部分重要负载，还有空压机、锅炉鼓风机等大容量负载。其中舵机和航行灯采用两路供电、一路经应急电盘。4汇流排（母线） 用来汇集和分配电能；排列颜色：交流A、B、C分别为绿、黄、褐或紫，中线为浅蓝；直流正、负为红、蓝；按从上到下、从左到右、从前到后排列。二应急配电屏作用：用来控制和监视应急电源工作情况，并合理分配应急电源。组成：应急发电机控制屏和应

49、急负载屏（同主配电屏），无并车屏（无整步表、同步指示灯）和逆功率保护（见后）。主、应急配电屏关系：应急电网平常由主配电屏供电，其联络开关对应急电屏进行电气联锁；主发电机失压应急发电机自动起动，并经应急配电屏经向应急电网供电。三充放电屏作用（重点见书）四区配电板、分配电板 将从主配电屏输送来的电能向不同区域的用电设备进行配电。 区：I16A 分：I16A五岸电箱（见后） 船舶停靠码头和进坞时，将岸电接入总配电屏进行分配。§4-5万能式空气断路器概述1分类 自动开关（又叫空气开关、断路器）分为：塑料外壳式（装置式），用DZ表示，作分路或负荷开关；框架式（万能式），作DW表示（陆用DW10

50、为主，船用DW94、95、98、AH等），作总开关。2船用万能式自动空气断中器（1）组成 触点系统、灭弧装置、自由脱扣机构、操作传动机构和保护元件（脱扣操）等。（2）用途A开关作用：通断主电路，也可以通过分励按纽进行远距离断电操作；B保护作用：短路、过载和欠失压时自动切断主电路。一触头系统（见图1） 由主触头（断先、通后），副触头，弧触头（带电通断：通先、断后）组成，都起通断主电路的作用；辅助触点通断控制电路。二灭弧装置 采用磁钢片制成的灭弧栅片：利用电磁力将电弧吸入栅片，拉长、分割成小段和阴极效应（见图2讲）使电弧熄灭。三自由脱扣机构作用：实现操作传动装置与触点系统之间的联系（书图：恢复四连杆的刚性连接）。书图（b）无、（c）有。分闸不能合闸，要经再扣才能合闸（DZ见图3）。四操作传动装置作用：使触头合闸；过程：使储能弹簧储能，自由脱扣机构达“再扣”，然后利用储能快速合闸；种类：手动操作（见书），电磁或电动合闸（见书）。五保护元件（脱扣器）（见书图）概述作用：脱扣器动作使自动开关掉闸。种类：DZ主要是热脱扣器（过载保护）、电磁式过流脱扣器（短路保护），复式脱扣器（短