1、第九章 船舶甲板機(jī)械電力拖動(dòng)及其電氣控制,本章概述 現(xiàn)代船舶一般都把錨機(jī)，絞纜機(jī)，起貨機(jī)和甲板起重設(shè)備統(tǒng)稱為甲板機(jī)械。 船舶的甲板機(jī)械大多采用電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)和電動(dòng)液壓控制系統(tǒng)。 船舶航行于海上，它處于與陸地完全不同的工作環(huán)境。機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的可靠性決定了船舶及海員的安全。因此要求船舶機(jī)電設(shè)備必須適應(yīng)海上各種惡劣情況，如高溫、潮濕和海水的侵蝕、風(fēng)浪引起的撞擊和搖擺。另外，還要求機(jī)電設(shè)備操作靈活，維修方便。本篇還將介紹甲板機(jī)電設(shè)備的日常維護(hù)要點(diǎn)，引入典型實(shí)例來介紹一些常見故障處理方法。,第九章 船舶甲板機(jī)械電力拖動(dòng)及其電氣控制,本章主要講解內(nèi)容 第一節(jié) 船舶甲板機(jī)械的特點(diǎn)及驅(qū)動(dòng)與控制方法 第二

2、節(jié) 起貨機(jī)的電力拖動(dòng)與控制的基本要求 第三節(jié) 起貨機(jī)的電力拖動(dòng)控制線路分析 第四節(jié) 錨機(jī)和系纜設(shè)備的電力拖動(dòng)與控制,第一節(jié) 船舶甲板機(jī)械的特點(diǎn)及驅(qū)動(dòng)與控制方法,當(dāng)今各類運(yùn)輸船舶通常將錨機(jī)、絞纜機(jī)和起貨機(jī)稱為船舶甲板機(jī)械。當(dāng)然各類工程船舶上的移船絞車，捕魚船的拖網(wǎng)機(jī)，救撈船的尾拖纜機(jī)都屬于運(yùn)輸船舶的絞車類和起貨機(jī)類。船舶甲板機(jī)械的驅(qū)動(dòng)方式有電動(dòng)式和液壓式兩大類。其相應(yīng)的控制回路為電氣控制回路和液壓控制回路。 在電氣控制回路中，當(dāng)代船舶已經(jīng)引入了可編程控制器和單片機(jī)；在液壓控制回路中，大多采用電子技術(shù)和液壓技術(shù)相結(jié)合的電液復(fù)合系統(tǒng)，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的自動(dòng)化程度。,返回,一、電動(dòng)甲板機(jī)械 1船舶甲板

3、機(jī)械的工況特點(diǎn) 2調(diào)速要求 3工作的可靠性要求高 4對(duì)電氣設(shè)備的要求,1船舶甲板機(jī)械的工況特點(diǎn),船舶甲板機(jī)械與船舶電站緊密聯(lián)系。甲板機(jī)械中某些電動(dòng)機(jī)單機(jī)功率相對(duì)發(fā)電機(jī)的容量而言，占有了較大的權(quán)重，拖動(dòng)電機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)、運(yùn)行狀態(tài)都會(huì)直接影響到船舶電網(wǎng)參數(shù)的變化。船舶電站的容量基本上是根據(jù)船舶機(jī)電設(shè)備的總?cè)萘縼泶_定的。,2調(diào)速要求 甲板機(jī)械要求調(diào)速的主要有起貨機(jī)、錨機(jī)和絞纜機(jī) 等，但這幾種設(shè)備對(duì)于電力拖動(dòng)的各項(xiàng)調(diào)速指標(biāo)的 要求并不高。一般要求調(diào)速范圍在1:8-1:10左 右。至于特性的硬度、靜差率以及動(dòng)態(tài)性能方面的 指標(biāo)都沒有特殊的要求。目前在船用交流調(diào)速系統(tǒng) 中，起貨機(jī)、錨機(jī)大多采用變極調(diào)速系統(tǒng)

4、。有的船 舶起貨機(jī)把可編程控制器和單片機(jī)引入到控制系統(tǒng) 中來，使其調(diào)速系統(tǒng)更為可靠，性能更佳。,3工作的可靠性要求高 甲板機(jī)械及其機(jī)電設(shè)備的高可靠性運(yùn)行，這是由船舶的特殊性所決定的。除了要求它們可靠運(yùn)行外，還要方便日常管理和維護(hù)，一旦發(fā)生意外故障，則要求故障部分能迅速恢復(fù)和切除，盡最大可能保持供電和繼續(xù)運(yùn)行。,4對(duì)電氣設(shè)備的要求 對(duì)船舶的甲板機(jī)電設(shè)備有以下幾點(diǎn)要求： （1）通用性，同一用途的設(shè)備應(yīng)具有同一規(guī)格，以保證良好的互換性。 （2）抗干擾性，目前電力電子器件在船舶中大量運(yùn)用，必須抑制各種電磁干擾、提高電子設(shè)備和微機(jī)系統(tǒng)的電磁兼容性以保證這些系統(tǒng)的正常工作。 （3）環(huán)境條件，要求機(jī)電設(shè)備能

5、承受船舶在航行中發(fā)生的振動(dòng)和沖擊力，以及環(huán)境溫度的變化。,二、液壓甲板機(jī)械 甲板起重機(jī)大多采用液壓傳動(dòng)，錨機(jī)、系泊絞纜機(jī)和起貨機(jī)也有不少是采用液壓傳動(dòng)的。 液壓起貨機(jī)、錨機(jī)和絞纜機(jī)操作方便，工作比較平穩(wěn)，可實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，而且能吸收沖擊性負(fù)荷和自動(dòng)防止過載，并具有良好的制動(dòng)能力。它們對(duì)環(huán)境溫度和濕度不太敏感。但它們存在加工精度要求較高，制造安裝比較復(fù)雜，維護(hù)管理工作量相對(duì)大。 表 9-1為甲板機(jī)械兩種驅(qū)動(dòng)方式的性能及有關(guān)情況。,表9-1 甲板機(jī)械兩種驅(qū)動(dòng)方式的比較,第二節(jié) 起貨機(jī)的電力拖動(dòng)與控制的基本要求,一、船舶起貨機(jī)的類型及特點(diǎn) 船舶起貨機(jī)的類型很多。依據(jù)拖動(dòng)方式來分，有電力拖動(dòng)起貨機(jī)和電動(dòng)

6、液壓起貨機(jī)兩種。從機(jī)械結(jié)構(gòu)的形式來分，主要有吊桿式起貨機(jī)、回轉(zhuǎn)式起貨機(jī)（克令吊）和行走（門吊）式起重機(jī)幾種類型。 1.電動(dòng)起貨機(jī)的特點(diǎn) 2.電動(dòng)液壓起貨機(jī)的特點(diǎn),返回,1. 電動(dòng)起貨機(jī)的特點(diǎn) 電動(dòng)起貨機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、振動(dòng)、噪音較小，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和遙控；其缺點(diǎn)是電氣線路較為復(fù)雜，在管理和維護(hù)方面有一定的要求。通常采用多電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)或選用各種類型電動(dòng)機(jī)的固有特性或人為特性來滿足起貨機(jī)對(duì)電力拖動(dòng)提出的要求。,2. 電動(dòng)液壓起貨機(jī)的特點(diǎn) 電動(dòng)液壓起貨機(jī)能實(shí)現(xiàn)無級(jí)平滑調(diào)速，加速時(shí)間短，具有良好的制動(dòng)能力，不需要電磁制動(dòng)器。它的調(diào)速和換向是在液力機(jī)械中進(jìn)行的，而電動(dòng)機(jī)維持恒速不變，因此可采用普通鼠籠式異步

7、電動(dòng)機(jī)。它的缺點(diǎn)是工作效率低，制造精度要求高，油路系統(tǒng)復(fù)雜，一旦管路破損、漏油不易修復(fù)。,二、電動(dòng)起貨機(jī)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行特性 起貨機(jī)與其他機(jī)電設(shè)備一樣，由原動(dòng)機(jī)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)三部分構(gòu)成。電動(dòng)起貨機(jī)主要由以下三個(gè)部分構(gòu)成：電動(dòng)機(jī)；減速箱和離合器組成的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及卷筒；電磁/機(jī)械剎車裝置與吊桿等。,1吊桿式起貨機(jī) 吊桿式起貨機(jī)有單桿式和雙桿式兩種。單桿式電動(dòng)起貨機(jī)是一種具有電動(dòng)回轉(zhuǎn)和變幅的起貨機(jī)，見圖9-1。 雙桿式電動(dòng)起貨機(jī)是采用兩臺(tái)起貨機(jī)在起貨過程中相互配合進(jìn)行工作的，見圖9-2。 雙桿吊貨的工作過程見圖9-3。,返回,單桿式電動(dòng)起貨機(jī)結(jié)構(gòu)圖,雙桿式電動(dòng)起貨機(jī)結(jié)構(gòu)圖,圖9-3雙桿吊貨時(shí)電動(dòng)機(jī)負(fù)

8、載圖,返回,由圖9-3可見，起貨電動(dòng)機(jī)是重復(fù)短期工作，所以起貨電動(dòng)機(jī)一般采用專用的重復(fù)短期制。這種工作制用百分?jǐn)?shù)JC值表示，稱為暫載率或通電持續(xù)率，它表示在一個(gè)周期內(nèi)，工作時(shí)間與一個(gè)周期時(shí)間T之比。 式中：tg為一周期內(nèi)工作時(shí)間， t1為一周內(nèi)的停止時(shí)間。船舶起貨機(jī)采用的電動(dòng)機(jī)的暫載率一般為15%，20%，25%，40%。一個(gè)周期的時(shí)間一般不超過10分鐘。,2回轉(zhuǎn)式電動(dòng)起貨機(jī) 回轉(zhuǎn)式起貨機(jī)（克令吊）它包括提升、變幅和回轉(zhuǎn)三個(gè)主要機(jī)構(gòu)。其拖動(dòng)方式可采用電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，也可以用電動(dòng)液壓裝置拖動(dòng)。 如圖9-4，是克令吊結(jié)構(gòu)示意圖，圖中1是提升機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)，2是變幅機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)，3是旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)。通常可操作

9、兩個(gè)機(jī)構(gòu)同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，也可以操作三個(gè)機(jī)構(gòu)同時(shí)工作。 回轉(zhuǎn)式起貨機(jī)的吊貨過程可以用簡化的負(fù)載圖來表示，見圖9-5。圖中縱坐標(biāo) ， ， 分別為提升機(jī)構(gòu)，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和變幅機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載力矩，橫坐標(biāo)為時(shí)間t。,1 提升機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī) 2 變幅機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī) 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī),圖9-4 克令吊結(jié)構(gòu)示意圖,返回,圖9-5 各電動(dòng)機(jī)軸上所受力矩的簡化負(fù)載圖,回轉(zhuǎn)式電動(dòng)起貨機(jī)的工作過程為： （1）t1時(shí)間為吊起貨物階段，同時(shí)伸距由最小到最大。 （2）t2時(shí)間為繼續(xù)吊貨至需要高度，同時(shí)開始回轉(zhuǎn)。 （3）t3時(shí)間為回轉(zhuǎn)至需要位置，伸距同步由最小開始變大。 （4）t4時(shí)間伸距繼續(xù)變化至最大，同時(shí)開始落貨。 （5）t5時(shí)

10、間繼續(xù)落貨，直至“到位”。 （6）t6時(shí)間卸貨，此時(shí)各電動(dòng)機(jī)停止工作。,（7）t7時(shí)間空鉤吊上，同時(shí)伸距由最大至最小。 （8）t8時(shí)間繼續(xù)吊至需要高度，同時(shí)開始回轉(zhuǎn)。 （9）t9時(shí)間繼續(xù)回轉(zhuǎn)至需要位置，同時(shí)伸距由最小開始變大。 （10）t10時(shí)間伸距繼續(xù)變化至最大，同時(shí)開始落空鉤。 （11）t11時(shí)間繼續(xù)落空鉤，直至“到位”。 （12）t12時(shí)間為裝貨，各電動(dòng)機(jī)停止工作。 t1 t12是一個(gè)工作周期，以后重復(fù)上述過程。,三、船舶起貨機(jī)電力拖動(dòng)的基本要求 1提高生產(chǎn)率 2對(duì)調(diào)速范圍的要求 3對(duì)電動(dòng)機(jī)型式的要求 4對(duì)控制電路的要求,1提高生產(chǎn)率 生產(chǎn)率是起貨機(jī)的重要指標(biāo)，以每小時(shí)的起貨量(th)表

11、示，加快提升貨物的速度可提高起貨機(jī)生產(chǎn)率，但從安全生產(chǎn)的角度來看，提升速度越高越不安全。為了提高生產(chǎn)率，必須合理確定額定起貨速度。 提高空鉤速度可以縮短起貨周期、提高生產(chǎn)率。因?yàn)榭浙^高速時(shí)造成生產(chǎn)事故的可能性較小，一般起貨機(jī)空鉤運(yùn)行速度比額定起貨的速度高出許多。對(duì)電動(dòng)起貨機(jī)選用飛輪慣量（GD2）小的電動(dòng)機(jī)以縮短系統(tǒng)的起動(dòng)和制動(dòng)時(shí)間也是提高生產(chǎn)率的一項(xiàng)有效措施。,“重載低速、輕載高速”,2 對(duì)調(diào)速范圍的要求 調(diào)速范圍是起貨機(jī)的另一重要指標(biāo)。起貨電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過程中，既有空鉤高速，又有重載低速，要求較廣的調(diào)速范圍。一般直流起貨機(jī)調(diào)速范圍為10:1，調(diào)速性能良好；交流起貨機(jī)的調(diào)速范圍為7:1，基本上也

12、能滿足起貨的調(diào)速要求。而液壓起貨機(jī)的調(diào)速由液壓控制實(shí)現(xiàn)，拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)本身不需要調(diào)速。,3 對(duì)電動(dòng)機(jī)型式的要求 電動(dòng)起貨機(jī)必須選用防水式、重復(fù)短期工作制的電動(dòng)機(jī)以適應(yīng)甲板工作條件。直流起貨機(jī)，一般采用起動(dòng)力矩大而機(jī)械特性軟的復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)以承受沖擊負(fù)載，并且能適應(yīng)輕載高速、重載低速的工況。對(duì)交流起貨機(jī)，宜選用起動(dòng)力矩大、轉(zhuǎn)差率高而起動(dòng)電流較小的深槽式(或雙籠式)的變極調(diào)速籠式異步電動(dòng)機(jī)，也可選用繞線式異步電動(dòng)機(jī)。對(duì)發(fā)電機(jī)-電動(dòng)機(jī)（G-M）系統(tǒng)的起貨機(jī)，宜選用具有差復(fù)勵(lì)繞組的發(fā)電機(jī)，使電動(dòng)機(jī)獲得適用于起貨機(jī)的下墜特性。此外，要選用轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小的專用電動(dòng)機(jī)，使起動(dòng)和制動(dòng)過程中的能耗降低。,4 對(duì)控制電路的要

13、求 （1）電動(dòng)起貨機(jī)采用三檔調(diào)速控制，并能實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)運(yùn)行。 （2）對(duì)電動(dòng)機(jī)設(shè)置短路、過載、繞組過熱、失壓欠壓、缺相保護(hù)環(huán)節(jié)等。 （3）采用主令控制器實(shí)現(xiàn)運(yùn)行操作，以保證起貨機(jī)操作靈活，工作可靠。 （4）電動(dòng)機(jī)要求有通風(fēng)機(jī)進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，并設(shè)置風(fēng)道的風(fēng)門對(duì)風(fēng)機(jī)和起貨電動(dòng)機(jī)之間的聯(lián)鎖控制。,（5）設(shè)置從零檔至上升（或下降）高速檔的自動(dòng)延時(shí)起動(dòng)控制，以防止快速操作引起電動(dòng)機(jī)過大的沖擊電流以及起貨機(jī)過大的機(jī)械沖擊。 （6）從高速檔回零檔停車時(shí)設(shè)置有三級(jí)自動(dòng)制動(dòng)控制：電氣制動(dòng)（再生制動(dòng)）、電氣與機(jī)械聯(lián)合制動(dòng)以及機(jī)械制動(dòng)。 （7）對(duì)于恒功率調(diào)速的電動(dòng)機(jī)，中、高速檔設(shè)置有重載不上高速的控制環(huán)節(jié)：當(dāng)額定負(fù)載（重

14、載）時(shí)，既使主令手柄扳至上升高速檔，電動(dòng)機(jī)也只能運(yùn)行于中速檔；若電動(dòng)機(jī)運(yùn)行于高速檔時(shí)出現(xiàn)重載，則應(yīng)自動(dòng)回到中速檔。,（8）設(shè)置“逆轉(zhuǎn)矩”控制環(huán)節(jié)，即首先實(shí)現(xiàn)從高速擋到零檔的自動(dòng)制動(dòng)停車，然后再實(shí)現(xiàn)從零檔到反向高速檔三級(jí)延時(shí)起動(dòng)的自動(dòng)過程。 （9）設(shè)置有電磁制動(dòng)器處于松閘的狀態(tài)下防止“貨物自由跌落”的保護(hù)。 （10）設(shè)置有電磁制動(dòng)器線圈處于剎車狀態(tài)下防止中、高速檔堵轉(zhuǎn)的保護(hù)。,第三節(jié) 起貨機(jī)的電力拖動(dòng)控制線路分析,一、交流恒功率變極調(diào)速起貨機(jī)控制系統(tǒng) 圖9-6是國產(chǎn)交流變極調(diào)速起貨機(jī)控制電路原理圖 （注意圖中電氣符號(hào)的表示方法）。 1.起貨機(jī)控制電路的組成 2.控制電路分析,返回,返回,1. 起

15、貨機(jī)控制電路的組成 （1）利用主令控制器發(fā)出控制信號(hào)，使起貨機(jī)按指令的要求工作。 （2）電機(jī)的起動(dòng)和調(diào)速環(huán)節(jié)。 （3）制動(dòng)環(huán)節(jié)。 （4）保護(hù)環(huán)節(jié)。,2. 控制電路分析 （1）準(zhǔn)備（主令控制器置零位） （2）提升第一檔 （3）提升第二檔 （4）提升第三檔 （5）主令控制器手柄從零位直接扳到第三檔 （6）主令控制器手柄直接從二檔或三檔扳回零位 （7）落貨 （8）主令控制器手柄從下降第三檔直接扳到上升第三檔或反之 （9）保護(hù)環(huán)節(jié)及其功能,二、恒轉(zhuǎn)矩交流三速起貨機(jī)的線路分析 恒轉(zhuǎn)矩變極調(diào)速三相交流異步電動(dòng)起貨機(jī)和前節(jié)所述的恒功率變極調(diào)速三相交流異步電動(dòng)起貨機(jī)有所不同，恒轉(zhuǎn)矩變極調(diào)速三相交流異步電動(dòng)起貨

16、機(jī)起動(dòng)力矩大，但起動(dòng)電流也大，約為額定電流的56倍(恒功率調(diào)速電動(dòng)起貨機(jī)約為額定電流的2倍)；恒轉(zhuǎn)矩電動(dòng)起貨機(jī)高速時(shí)的轉(zhuǎn)矩比恒功率調(diào)速電動(dòng)起貨機(jī)大；恒轉(zhuǎn)矩電動(dòng)起貨機(jī)高速時(shí)可提升額定負(fù)載而恒功率調(diào)速電動(dòng)起貨機(jī)高速時(shí)只能提升半載；恒轉(zhuǎn)矩電動(dòng)起貨機(jī)無需超載保護(hù)環(huán)節(jié)，控制電路簡單，維修方便。,返回,b1：應(yīng)急停止開關(guān) b12 ：風(fēng)門開關(guān) C11 ：正轉(zhuǎn)接觸器 C12 ：反轉(zhuǎn)接觸器 C13 ：低速接觸器 C14 ：中速接觸器 C15 ：高速接觸器 C16 ：風(fēng)機(jī)接觸器 C17 ：制動(dòng)接觸器 S11 ：電磁制動(dòng)器,d1 ：低速繞組過載繼電器 d2 ：中、高速繞組過載繼電器 d11 ：失壓繼電器 d12 ：

17、上升繼電器 d13 ：下降繼電器 d14 ：中、高速跳閘繼電器 d15 ：時(shí)間繼電器 d16 ：時(shí)間繼電器 d17 ：時(shí)間繼電器,C23吊桿電動(dòng)機(jī)控制聯(lián)鎖,延時(shí)繼電器d15的常閉觸點(diǎn)延時(shí)斷開切斷再生制動(dòng)回路,接觸器C13吸合同時(shí),延時(shí)繼電器d15通電,C13常開閉合為制動(dòng)接觸器C17通電做準(zhǔn)備.,C16常開觸點(diǎn)閉合 為中(C14)高(C15)速接觸器通電做準(zhǔn)備 只有在風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，才能進(jìn)高速,正常時(shí)低速繞組不過載，d1通電吸合 d11常開觸點(diǎn)閉合，組成零壓保護(hù)電路,主令控制器 手柄在位 B11閉合,正常情況 應(yīng)急停止開關(guān)b1閉合,中速C14和高速C15接觸器均為失電，低速接觸器C13吸合為低速繞

18、組通電做準(zhǔn)備.,失壓保護(hù)繼電器d11閉合,d11閉合向控制電路供電,風(fēng)機(jī)接觸器C16吸合 風(fēng)機(jī)通電運(yùn)轉(zhuǎn) 冷卻起貨電動(dòng)機(jī),打開風(fēng)門 風(fēng)門開關(guān) b12閉合,在零位時(shí),上升和下降繼電器d12/d13均失電,其常閉觸點(diǎn)閉合,則中高速跳閘繼電器d14通電吸合(在中高速不過載時(shí)d2閉合),其常開觸點(diǎn)閉合自鎖.,d14觸點(diǎn)閉合,為中高速運(yùn)行做準(zhǔn)備,在零位,主令控制器b11-3接通,上升輔助繼電器d12通電吸合,d12常開閉合,使上升接觸器C11通電吸合,接通低速繞組電源,D16常開觸點(diǎn)延時(shí)閉合為向中高速接觸器通電作準(zhǔn)備。 延時(shí)保證在手柄快速扳到中高速檔時(shí)，有足夠時(shí)間低速起動(dòng)，防止直接進(jìn)入高速起動(dòng)而造成對(duì)起貨

19、機(jī)電機(jī)的沖擊。,d12通電吸合,常閉斷開,使下降輔助繼電器斷電,實(shí)現(xiàn)互鎖.,d12和C11常開閉合,使電磁制動(dòng)器接觸器C17通電吸合,電磁制動(dòng)器S11通過整流器獲電動(dòng)作,松開剎車,使起貨電機(jī)低速運(yùn)行. C11與C17間組成程序連鎖，確保電動(dòng)機(jī)低速繞組先通電，S11才能通電松閘，避免重物自行落下。,起貨一位,同時(shí)延時(shí)繼電器d16通電,中速接觸器通電吸合，其主觸點(diǎn)閉合，接通中速繞組，起貨機(jī)中速運(yùn)行。,主令手柄至2位，b11觸點(diǎn)9-09接通,起貨二位,C15接觸器常閉觸點(diǎn)斷開，C14失電，中速繞組斷電，保證換檔不斷電。,主令手柄至3位，b11觸點(diǎn)11-011接通,高速接觸器通電吸合，其主觸點(diǎn)閉合，接

20、通高速繞組，起貨機(jī)高速運(yùn)行。,起貨三位,由上述分析，主令控制器手柄突然從零位扳到3位，起動(dòng)過程與手柄的操作速度無關(guān)，而是通過時(shí)間繼電器d16和d17的延時(shí)控制，按時(shí)間原則自動(dòng)起動(dòng)并逐步加速到高速運(yùn)行。不會(huì)出現(xiàn)中、高速繞組堵轉(zhuǎn)，也不會(huì)出現(xiàn)直接高速起動(dòng)的情況。,零位快速到三位,二、三位快速到零位,進(jìn)行三階段制動(dòng) (1)再生制動(dòng)(2)再生制動(dòng)與機(jī)械制動(dòng)(3)機(jī)械制動(dòng),零位時(shí)，C16,d11,d14,C13,d15通電吸合，d12,d13,C11,C12,d16,C17,C14,d17,C15斷電釋放，與前同。,零位快速到落貨三位,手柄快速扳到落貨3位，d13,C12,d16(觸點(diǎn)延時(shí)閉合),C17依

21、次通電(松開剎車) ，低速繞組接通電源，電機(jī)在反向低速運(yùn)行。,D16觸點(diǎn)延時(shí)閉合,C14(中速繞組)d17(觸點(diǎn)延時(shí)閉合)通電，中速繞組接通電源，電機(jī)在反向中速運(yùn)行。切斷低速繞組。,d17觸點(diǎn)延時(shí)閉合,C15(高速繞組)通電，高速繞組接通電源，電機(jī)在反向高速運(yùn)行。切斷低速和中速繞組。保持剎車通電。,可見落貨各檔或從零位到落貨二、三，或從落貨二、三檔快速扳回零位與起貨時(shí)類似，不同的由的d13代替d12，C12代替C11，起貨機(jī)反轉(zhuǎn)。由于貨物是位能性負(fù)載，在落貨時(shí)使電動(dòng)機(jī)處于再生制動(dòng)狀態(tài)下運(yùn)行，起貨電動(dòng)機(jī)使貨物勻速下降。,從落貨二、三檔快速扳回零位與起貨時(shí)類似，進(jìn)行三階段制動(dòng)， (1)再生制動(dòng)(2

22、)再生制動(dòng)與機(jī)械制動(dòng)(3)機(jī)械制動(dòng),起貨三位快速扳到落貨三位(或相反),手柄從正三至倒三時(shí)，d12斷開，C17失電，剎車(S11)延時(shí)釋放。手柄從中速至過零時(shí)，使C13(低速繞組)和d15(觸點(diǎn)延時(shí)斷開)通電，使C11自鎖(d13不能通電)，電動(dòng)機(jī)在起貨方向上減速(再生制動(dòng))。S11放電至釋放剎車，此時(shí)d15延時(shí)時(shí)間未到，再生制動(dòng)與機(jī)械制動(dòng)共存(聯(lián)合制動(dòng))。d15延時(shí)時(shí)間到，C11斷電，則再生制動(dòng)結(jié)束，由機(jī)械制動(dòng)至停車。實(shí)現(xiàn)三級(jí)制動(dòng)。,其過程為首先三級(jí)制動(dòng)停車，然后按時(shí)間原則逐級(jí)起動(dòng)。,起貨三位快速扳到落貨三位(或相反),C11失電，d13,C12依次通電吸合，C17通電松開剎車。低速繞組(C

23、13)接通電路,電動(dòng)機(jī)在落貨方向低速運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)d16通電延時(shí)，d16延時(shí)時(shí)間到，C14通電(斷開C13)中速繞組接通電路，電動(dòng)機(jī)在中速加速運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)d17通電延時(shí)，d17延時(shí)時(shí)間到， C15通電(斷開C13,C14)高速繞組接通電路，電動(dòng)機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)。實(shí)現(xiàn)按時(shí)間原則起動(dòng)。,停車自動(dòng)制動(dòng)，自動(dòng)延時(shí)起動(dòng)。這種控制方式稱“逆轉(zhuǎn)矩控制”,基本保護(hù)環(huán)節(jié),(1)“逆轉(zhuǎn)矩控制” (2)防止貨物自由跌落 1、貨物下落時(shí)，電動(dòng)機(jī)處于再生制動(dòng)狀態(tài) 2、在換檔時(shí)，始終有一個(gè)接觸器吸合， 對(duì)應(yīng)繞組通電，保持貨物不會(huì)自由下落。 (3)應(yīng)急切斷：遇特殊情況，按下應(yīng)急按鈕b1 切斷控制電路，使起貨機(jī)立即停止工作。 (4)失

24、壓保護(hù)(零電壓保護(hù)):零壓繼電器和 主令零位觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)保護(hù),(5)過載保護(hù)，通過安裝在低速和高速繞組內(nèi)部的熱敏電阻和繼電器d1和d2來實(shí)現(xiàn)。 當(dāng)過載時(shí)，熱敏電阻的阻值升高，負(fù)載繼電器電流減小，繼電器釋放，串聯(lián)在控制電路中的觸點(diǎn)斷開，使相應(yīng)的控制電路失電。 若低速過載則d1失電起貨機(jī)停止工作。若中高速過載則的d2失電，則起貨機(jī)不能進(jìn)入高速運(yùn)行，只能在低速運(yùn)行,低速 中高速,(6)風(fēng)機(jī)過載，通過熱繼電器實(shí)現(xiàn)保護(hù)。接觸器C16失電，串聯(lián)在高速控制電路的常開觸點(diǎn)斷開，則起貨機(jī)不能在中、高速運(yùn)行而只能在低速運(yùn)行。 (7)短路保護(hù)：由熔斷器e11e13來實(shí)現(xiàn) (8)缺相保護(hù)：電動(dòng)機(jī)在缺相運(yùn)行時(shí)，會(huì)使電動(dòng)機(jī)過

25、熱而損壞。由于本電路的控制電路由三相供電，在電源的任意一相失電的情況下都使控制電路失電，電動(dòng)機(jī)都會(huì)停止運(yùn)轉(zhuǎn)而起保護(hù)作用。,第四節(jié) 錨機(jī)和系纜設(shè)備的電力拖動(dòng)與控制,一、錨機(jī)、絞纜機(jī)的類型及運(yùn)行特點(diǎn) 錨機(jī)系纜機(jī)械是船舶必需配備的重要甲板機(jī)械，它們主要用來使船舶安全地停泊于錨地或系泊于碼頭。錨機(jī)與絞纜機(jī)的型式根據(jù)船舶類型及布置有多種多樣， 如臥式錨機(jī)（帶系纜滾筒）、立式錨機(jī)、立式系纜絞機(jī)和臥式絞纜機(jī)等。,1錨； 2錨鏈筒； 3制鏈器； 4錨鏈； 5錨機(jī)； 6錨鏈管； 7棄鏈器； 8錨鏈艙。,錨設(shè)備的布置圖,1錨； 2錨鏈筒； 3制鏈器； 4起錨機(jī)； 5錨鏈管； 6錨鏈艙。,錨和收錨用的動(dòng)力機(jī)械，目前

26、多用電動(dòng)錨機(jī)和液壓錨機(jī)兩種。按鏈輪軸線布置不同可分為臥式錨機(jī)和立式錨機(jī)。,臥式錨機(jī),錨機(jī)實(shí)例：,系纜機(jī),船舶在水上做靠岸停泊的一種方式。 利用系纜設(shè)備，將船舶安全牢固地系結(jié)于碼頭、浮筒、船塢或其它船舶的一種停泊方法。系泊設(shè)備一般由纜索、系纜屬和系纜機(jī)械三部分組成。,船舷系泊,船舶系纜的方式,船尾系泊,首尾系泊,單點(diǎn)系泊,組成： 1.纜索 2.帶纜樁 （系纜器） 3.導(dǎo)纜器 （導(dǎo)纜孔、 導(dǎo)纜鉗） 4.絞纜機(jī)械 5.纜索卷車,返回,圖9-8 起錨過程示意圖及作用力分析,第I階段： 收起躺在水底的余鏈階段，錨鏈的拉力是不變的；,全部起錨過程,返回,圖9-8 起錨過程示意圖及作用力分析,第階段：隨著懸

27、鏈形狀的改變，拉力變大，直到錨破土；,返回,圖9-8 起錨過程示意圖及作用力分析,第階段：錨破土；,返回,圖9-8 起錨過程示意圖及作用力分析,第階段：收錨出水，隨著錨鏈長度減小，拉力成正比減小；,返回,圖9-8 起錨過程示意圖及作用力分析,第V階段： 收錨入孔，是將錨拉入并緊固于錨鏈孔中。,返回,圖9-9 典型的起錨阻力距曲線,起錨過程中電動(dòng)機(jī)的典型負(fù)載圖,二、錨機(jī)、絞纜機(jī)械對(duì)電力拖動(dòng)系統(tǒng)的基本要求 1在錨機(jī)和絞纜機(jī)的控制系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)置自動(dòng)逐級(jí)延時(shí)起動(dòng)電路和應(yīng)急保護(hù)電路。 2電動(dòng)機(jī)應(yīng)具有足夠大的過載能力，應(yīng)能滿足任何一種起錨狀態(tài)所需要的最大轉(zhuǎn)矩，并且能在最大負(fù)載力矩 下起動(dòng)（在30min內(nèi)允許起動(dòng)25次）。 3電動(dòng)機(jī)在堵轉(zhuǎn)情況下能承受堵轉(zhuǎn)電流時(shí)間為1min堵轉(zhuǎn)力矩為額定力矩的兩倍），在堵轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)直流而言，應(yīng)能使電動(dòng)機(jī)自動(dòng)轉(zhuǎn)到人為機(jī)械特性上運(yùn)行，對(duì)交流而言，應(yīng)能自動(dòng)轉(zhuǎn)換到低速運(yùn)行