船舶舵机系统的电力拖动控制船舶电力拖动课件

船舶电力拖动船舶舵机系统的电力拖动控制模块三船舶机舱辅机系统的电力拖动控制船舶机舱辅机系统种类繁多，此模块中包含有三个项目，分别是

“船舶舵机系统的电力拖动控制”、“船舶空压机系统的电力拖动控制”、“船舶辅助锅炉系统的电力拖动控制”。学习本模块可以掌握船舶舱室辅机的拖动控制系统的组装和调试、能对照舱室辅机的电气原理图排除电路常见故障以及能撰写舱室辅机的电气控制系统检修维护报告书。项目五船舶舵机系统的电力拖动控制教学目标

能力目标：1.能安装与调试船舶舵机系统的控制线路；2.对照船舶舵机系统电气原理图排除电路常见故障；3.能撰写舵机电气控制系统检修维护报告书。项目五船舶舵机系统的电力拖动控制教学目标知识目标：1.了解船舶舵机系统的作用、结构；2.掌握船舶舵机系统操舵方式及工作原理；3.了解液压舵机操纵系统；4.学会识读船舶电气系统图、原理图、接线图及规范；5.会分析船舶舵机系统的控制线路；6.会船舶舵机系统的调试及故障排查。项目五船舶舵机系统的电力拖动控制教学目标

情感目标：1.具备良好的职业道德；2.具备严谨的工作态度；3.具备良好团队的核心价值；4.具备高度责任感。任务二操舵方式及其基本工作原理

操舵方式依据其不同的控制方式一般分为

单动操舵、随动操舵、自动操舵任务二操舵方式及其基本工作原理一、单动操舵的工作原理

单动操舵又称应急操舵，其示意图如图5-6所示，操舵过程由扳动转换开关SA来实现。船舶交流电源经整流后，向差复励直流发电机G、直流电动机M的他励绕组JG--KG、JG′--KG′、JM--KM供电。在有负载的情况下，发电机串励绕组JGS---KGS通过电流Ia产生的磁势总是与他励绕组JG---KG（JG′---KG′）所产生的磁势反方向。任务二操舵方式及其基本工作原理一、单动操舵的工作原理当船舶向左偏航需要操右舵予以校正时，将手柄开头扳到右位，JG′-KG′通过励磁电流，G输出电压U、输出电流Ia为正，M顺时针方向转动（nD＞0），经过减速比很高的蜗轮--扇形齿轮传动机构，使舵叶右偏β（β＞0）角。当右偏到符合要求的角度（由舵角指示器观测）时，把手柄开头恢复零位，发电机励磁电流、输出电压消失，舵叶就停在右舵某一角度上。任务二操舵方式及其基本工作原理一、单动操舵的工作原理在船舶逐渐回到正航向的过程中，必须回舵。回舵时将SA手柄开头扳到左位，JG-KG通励磁电流（与前者反方向），电动机逆时针方向转动（nD＜0，偏舵角逐渐减小，舵叶逐渐接近艏艉线，当β=0时手柄开关也应恢复零位。此时船舶也回到正航向（即，由分罗经观测）上。当船舶向右偏航需要操左舵予以校正时，与上述操作相反。任务二操舵方式及其基本工作原理一、单动操舵的工作原理

单动操舵的操作方法可以归纳为：手扳舵转，复零舵停；左舵左扳，回舵右扳；右舵右扳，回舵左扳。任务二操舵方式及其基本工作原理一、单动操舵的工作原理图5-6G-M系统单动操舵的原理图

JGS

图5-7单动操舵方框图任务二操舵方式及其基本工作原理二、随动操舵工作原理图5-8所示为随动操舵的原理图。当操舵手轮和舵叶分别在零位和艏艉线上时，由舵轮带动的发送电位器R1和由装在舵柱上的同步传递机构中的接收机带动的反馈电位器R2的滑动点在等电位点O和O′，电桥处于平衡状态，放大器输入信号UOO′为零，差复励发电机G的励磁电流IfG为零，他励电动机M停止不转。任务二操舵方式及其基本工作原理二、随动操舵工作原理

当舵轮向右转过某一角度，例如使发送电位器R1的滑动点从O点移至a点，电桥平衡被破坏，放大器有输入信号UaO′＞0，发电机励磁电流IfG和输出电压UO为正，电动机顺时针方向转动，操右舵。在舵叶右偏的过程中，通过舵角反馈同步传递机构的接收机带动反馈电位器R2的滑动点从O′不断地向a′点作追随运动，直至到达a′点，电桥又重新处于平衡状态，放大器输入信号Uaa′为零，电动机停止转动。舵叶处于右舵与舵轮转角相对应的某一角度的位置上。任务二操舵方式及其基本工作原理二、随动操舵工作原理

如果要求回舵，就将舵轮扳回零位，R1的滑动点从a点重新返回到O点，电桥平衡又被破坏，但这时放大器的输入信号U0a′＜0，发电机励磁电流IfG和输出电压U0为负，电动机逆时针方向转动，舵叶向着艏艉线方向偏转。当回到艏艉线上时，通过反馈机构，Ｒ2的滑动点也从a′点返回到O′点，电桥又重新恢复平衡，放大器输入信号UOO′为零，电动机停止转动。改变舵轮的转动方向，便可以改变电动机旋转和舵叶偏转的方向。任务二操舵方式及其基本工作原理二、随动操舵工作原理图5-8G-M系统随动操舵原理图

IfG任务二操舵方式及其基本工作原理二、随动操舵工作原理

随动操舵的方法是，船舶左偏航操右舵，舵轮操右舵某一角度，舵叶右偏，并自动停在舵某一角度上。为了减小Ｓ形航迹的振幅，船舶在返回正航向过程中，必须操回舵。任务二操舵方式及其基本工作原理二、随动操舵工作原理任务二操舵方式及其基本工作原理三、自动操舵工作原理图5-10为自动操舵的原理图。当船舶沿给定航向Ｋ航行，舵叶在艏艉线上。如图5-10所示，滚轮１恰好与绝缘块4接触，两个继电器KA1、KA2线圈都不通电，其常开触头都开启，直流发电机G磁场电流为零，输出电压U0为零，直流电动机M停转。任务二操舵方式及其基本工作原理三、自动操舵工作原理

沿着正航向航行的船舶，当受到风、流等外界干扰而向右或向左偏转离开正航向K某一角度时，通过罗经的航向发送器，使航向接收器也转动同一角度，于是被航向接收器带动的滚轮1也就在两个导电半圆环2、3内侧滚动某一角度，或与导电半圆环2接触，或与3接触，于是继电器KA1或KA2线圈通电，电动机M正转或反转，视船舶偏离正航向的方向而定。任务二操舵方式及其基本工作原理三、自动操舵工作原理图5-10G-M系统自动操舵原理图KA1KA2任务二操舵方式及其基本工作原理三、自动操舵工作原理

第一个阶段（Ⅰ）船舶沿正航向K航行，滚轮1恰好与绝缘块4接触，电动机不转动，舵叶在艏艉线与正航向K重合，偏航角、偏舵角都为零。任务二操舵方式及其基本工作原理三、自动操舵工作原理第二阶段（Ⅱ）假设由于受风、流影响，船舶向右偏航，首先航向发送器使自动操舵仪上的航向接收器（即罗经复示器）同步转动某一角度，并带动滚轮1向左偏转，与左边导电半圆环2接触，电动机向左转动，舵叶向左偏转，通过舵角反馈同步传递机构，即在舵柱上装发送器，导电环上装接收器的自整角机同步传递系统，使导电环以相同的方向向左作随滚轮的运动，这一阶段由于外界干扰的持续存在，开始偏舵时偏舵角很小，舵效不明显，所以和船舶继续向右偏航（增加），舵叶也继续向左偏转（增加），导电环继续作追随滚轮的运动。任务二操舵方式及其基本工作原理三、自动操舵工作原理第三阶段（Ⅲ）：

由于较强的舵效，使船舶偏航到某一最大偏航角φmax而停止偏航，导电环追上滚轮，即绝缘块与滚轮接触，电动机停转，偏舵角也达到最大值。任务二操舵方式及其基本工作原理

三、自动操舵工作原理第四阶段（Ⅳ）：船舶在左舵作用下，向正航向K回转，偏航角从逐渐减小，又通过航向发送器作用，使滚轮开始与右边导电环3接触，电动机向右转，舵叶朝着首尾方向偏转（减小），导电环向右作追随滚轮的运动。任务二操舵方式及其基本工作原理三、自动操舵工作原理第五阶段（Ⅴ）：

船舶在回到正航向K上，导电环正好追上滚轮，使滚轮处于绝缘块上，电动机停转，舵叶位于艏艉线上。任务二操舵方式及其基本工作原理三、自动操舵工作原理

图5-11自动校正航向的工作过程图任务二操舵方式及其基本工作原理三、自动操舵工作原理船舶偏离正航向又重返正航向的过程，船舶的航迹如图5-12，

5-12船舶的航迹任务二操舵方式及其基本工作原理总结：

单动操舵：就是靠人的经验，经常