船舶电气系统全课程课件

绪论自我介绍学习本课程的意义如何学习本课程教学大纲要求：教学目的：

通过本课程的学习，使学生获得船用电机及船舶电气设备必要的基本理论和基本知识，掌握船舶电气设备基本操作技能，为今后从事船舶电气设备管理工作打下理论基础和实践基础。教学要求：

1.掌握船舶电气设备的工作原理、运行特性和应用场合；2.熟悉掌握继电接触器控制线路的基本环节；掌握船舶机舱辅机、甲板机械、舵机电力拖动自动控制系统的工作原理。3.了解船舶电力系统的组成、特点、基本参数；掌握蓄电池的充放电及维护、保养方法；掌握同步发电机并联运行、自动调压装置基本原理；了解船舶电力系统继电保护的基本原理；熟悉各种继电保护装置的结构、原理。4.熟悉船舶电气设备管理的基本要求；掌握船舶电气设备安全用电基本知识。学习本课程的意义

有人说“船舶是一座小城市”，本课程介绍的就是这座“小城市”电力系统维护、管理及维修等所必须具备的部分知识。城市有生产设备，设备需要由电动机拖动，因此第1～6章学习“磁路”和“电机学”的知识；有了电动机，就要对它进行控制，最基本的控制方法是继电-接触器控制，第7～10章学习的就是电力拖动的基本控制方法；。本课程学习方法

认真：特别是开始部分更需要认真。认真听；认真预、复习；认真做作业。勤

：勤思考；勤问——答疑。教材：

《船舶电气设备及系统》，史际昌主编，大连海事大学出版社，1998年；主要参考书：《船舶电机学》，陆让之主编，人民交通出版社，1986年；考试与计分方法考试题型：单项选择题、是非判断题计算题简答题（包括小的线路图的分析）计分方法：平时成绩：20%（实验10%，作业、课堂提问及考勤等10%）。期末成绩：80%。第一章磁路§1—1．磁场基本物理量§1—2．铁磁材料及铁损§1—3．磁路§1—4．电磁铁学习本章目的：复习磁的概念，学习磁场、磁路的区别，掌握电磁铁的工作原理。§1—1．磁场基本物理量磁的概念：概念：——电生磁，磁变生电。

物理量：——磁感应强度（磁密）、磁场强度、磁导率。磁路的含义磁路，在这里有两层意思：

第一层意思是字面上的含义，磁路是磁的通路，即磁通通过的路径称为磁路。

第二层意思是指“路”与“场”的区别。在物理学中，人们通常是采用“场”的方法对电进行研究的，但是各点的“场”是变化的。为了简化分析，本课程以“路”的角度进行分析。“路”是一种工程分析方法，它是以平均的角度来分析和计算实际工程问题的方法。磁路的物理量磁感应强度——反映的是指物体在磁场中受到磁力作用的强度。而磁力作用是与材料有关的。磁感应强度B：B=Φ/S磁场强度——反映的是电生磁时，产生磁的大小。磁场强度H：H=∑I/l磁导率——反映的是材料导磁能力。磁导率μ：B=μH注意：磁路的物理量的单位。例如：在磁路中磁势的单位是（

）。

A.伏特B.安培C.欧姆D.韦伯答案：B。磁势=电流×匝数，因为磁势的单位为：安培×匝（安匝，安）而匝不是量纲可以省略，所以：磁势的单位为：安培§1—2．铁磁材料及铁损铁磁材料：铁、钴、镍以及它们的合金。性能：高磁导率、饱和、磁滞。铁损：铁心损耗高磁导率的目的：

磁导率高才能导磁；相同的磁场强度产生的磁密大。利用电磁感应原理工作的电气设备需要铁心构成磁的通路，要求相同的磁通时，磁导率高，铁心的截面积小。体积小、重量轻。高磁导率原因觉：—爽—杨磁通授太多渴，材秤料阻妻碍增时大。铁磁酒材料衬之所拣以比嫌非铁秩磁物准质的露磁导婚率高述是因房诚为铁液磁材热料对圈磁通很的阻请力较邻小。茫当通羽过材去料的详磁通煤太多为时，准铁磁葛材料抽对磁虹通的杯阻力察增大伶，磁嗽导率赛减小缠。理解颈：这就盒象车桥过桥宝的情矩况一淹样：字当同万时过茫桥的御车很彼少时碑，过条桥的羞车速左度很权快，厉车多诉单位忍时间施内过箱桥的抽车辆醉就多画；但骨是当雾同时殿有很忙多辆衫车过润桥时握，车蔑的行膊驶速涛度就衰应该凑放慢章，否忆则车惜就可佩能相控互碰谜撞，柱这是谜因为罩桥已姓经“底饱和毛”了遣。磁饱锦和原因：——房诚有京剩磁刚存在升。现象：——捧磁厚化过挨程0→挣1朽→2赚→浆3威→4连→言5纳→6逼→鞭1磁滞回恨线：回线奸（闭拘合曲滥线）拐：1锈→雹2呆→3堵→拿4固→5既→培6来→1磁场抢强度宪最大液值不喇同就蓝有不迷同的斜回线逆。磁滞曲线通：将不女同磁作场强棚度所喉对应达的磁滞回露线的俗顶点购相连自就成皆为磁艇化曲挠线，顾B-含H曲患线。磁化舰曲线——壶书扇上P庭.3乎.图敲1-堆2-夹1的盼“B暮-H鹅曲线拾”—葬—昆不准塑确。是两种唯情况武—羡—庸考虑叉剩磁芽和不飘考虑兽剩磁部。更正分法：——受根辆据磁砖性能钱分类汪。①.控软煎磁材先料；销②.客硬磁俗材料立；③丢.矩御磁材路料。特点：——议磁灯滞回臣线面桃积（退形状枯）不竹同。软磁仙材料跑硬渣磁材咸料宁矩磁镰材料铁磁雪材料凝的类络型软磁梨材料：用来艰制造痰电机镰、变胁压器奥等的卵铁心书。硬磁进材料：用来挡制造膏永久棕磁铁帆。矩磁盒材料：以前键用来处制造调计算警机的尖存储谈器。铁磁沿材料剪的用馋途包含极：涡流症、磁畏滞损肿耗。都转毁化为绪热量胆。涡流答：——纳产姨生原兵因穿过石铁心怎磁通呈交变戏，也竞要感易应电砌势，缴引起赵电流牛，发陵热。磁滞纯：——累产贩生原属因有剩植磁，较反向她时要逃克服梅，需霉要能霉量（您矫顽旧力）瞧，发浇热。铁芯纷损耗注意：直流钉磁通考不产钓生涡冰流损找耗，吓也不众产生某磁滞暮损耗捉。铁心较损耗烤计算：书P.甲4。与频蝇率f和磁岭密大遍小有龙关。线圈捞损耗磁计算：——包括科铜损帐和铁匠损铜损键（通网入电昏流后海导线增电阻诊的损涛耗）铁损畜（包很括涡裙流损笔耗和睛磁滞团损耗丙两部怨分）稳。铁芯晶损耗注意及计城算§1—挥3．磁防路本节严包含捞两个叨内容模：①.磁路垃概念②.基本随定律第一圣章的狠计算础任务也：①.物理袭量计霜算②.磁路详计算蠢。磁路皂概念①.磁路俭是均丈匀的雕，或豆至少叶是分垃段均吸匀；砌磁场钥各点到则是建变化还的。②.磁场旬的计朗算经袄常需膨要微满积分戏；磁伪路则彩常常肾采用签四则享运算夜（代低数运胖算）虑。③.磁路窄物理槽量：词——垒磁早势、俗磁通肥、磁线阻。磁路桃是磁武的闭滤合通雷路。舌磁路毁中可浪能存弯在气拐隙。a)便.青直流妈电机班磁路b)毫.传接触改器磁寇路c)价.戏变压扛器磁辣路d)蜻.圈继电筋器磁订路常见陆磁路磁路哭基本系定律基本暮定律着：——计算楚的知束识点欧姆最定律钞：F=ΦRm基尔棚霍夫肠电流潮定律栗：∑Φ=骡0基尔勒霍夫烘电压化定律牢：∑IN细=ΦRm[注轿意]斗：磁路蚂物理油量的起单位浓—井—产磁势谈（安马匝）栽、磁慕通（尿韦伯袍）、率磁阻川（安上培/坏韦伯浊）。[计倦算]售：磁通辜可由数磁密该或磁浩场强带度等纠计算棵；磁霞阻可版由磁猾导率压计算贿。§1—怨4．电孟磁铁本节痰包含井四个摊内容孕：①.工作陪原理膨；②.电磁策吸力支与短渔路环牵；③.交、炕直流啦电磁氧铁的殖区别爷（畜特点狸）；④.铁心茎线圈秩的电饿感。工作泰原理①.组成：—羞—叹铁心终、线仪圈、悲衔铁难、复挣位弹贿簧。②.原理：当线锅圈通及电后，产生厕磁势箱，磁鱼路中鲜便有呈磁通宗通过揉，铁奖心和息衔铁邪之间蓝将产饼生吸寸力（阳与磁蚊通成腾正比敬）。寻衔铁鸡克服坝弹簧坑的作威用力纱被铁牧心吸输合，终同时做带动忍其它播机构思动作忆。线圈采断电，剩磁栋磁通亩的吸求力很蚊小，歌在弹赶簧作快用下持，衔添铁释述放，浓同时付使所起带动盒的机助构复海位。电磁厉吸力念与短父路环电磁相吸力佣：电磁侧铁产喉生的趁电磁梅吸力蓄正比衡于磁串通（燃或磁斯势）窄，计群算公刷式见芦书P.示6～7.式（1-液4-原1）和够式（1-火4-堵2）。短路应环：由于逆交流狠磁通石的过卵零点霜，会灰引起基振动棉。振动无的不朱良后温果——破坏崖各部黎件。短路退环作疤用：锁使铁震心总恋磁通僻不同壁时为搏零。通过拆短路祸环的显磁通氏滞后闻没有舞通过蠢短路向环的嚷磁通筋90凳°电勤角。仗因此既铁心遗的吸泼合面卧任何散时刻已通过羽的磁杂通都爷不会郑出现弊为零享。从凭而保凭证了贪电磁博铁产置生的挺吸力哑不为界零。短路文环的刃作用些原理司：短路朱环一佛般采皆用铜绒材料鸽焊接中制成能。电磁钞铁的站特点直流炮电磁背铁的披特点：①.稳壤定工电作时易，既闹不产楚生涡食流损衰耗，矛也不刚产生茂磁滞陷损耗禾；②.铁跨心可姿用整谢块软免钢制询成（看也用驶厚硅忠钢片犁，减陆少启探动时若的损衬耗）撑；③.属暴于恒凤磁势锤型电鞠磁铁亿：—溪—察因为叛电源祖电压克、导草线电爱阻不搜变。交流括电磁炸铁的凉特点：①.铁和心用枕硅钢产制成测，减铜少铁姥耗（选或称仔为铁镇损）屋；②.婶通电狭时，铃线圈吴感应竿电势豪平衡臭电源笔电压锈，电垫势E丢：扭=着4.脱44戒fNØm③.属血于恒姜磁通猫型电庆磁铁折：—笑—守电源蛮电压索不变客时，病电势罪基本贯不变顽。I裙=层（U侵–活E看）/级Z野，若糖：Ø↓住→坊E↓→I↑→禾Ø↑，己从而真维持Ø基本遥不变。直流府电磁睁铁：①.王导线阳细，联匝数衰多，细线圈捷电阻承大，寺保证块电流辈不过亩大；②.伶线圈千做成碗细长德形，专紧紧律靠着携铁心项，增评加散鞋热。交流辆电磁跪铁：①.法导线换粗，遇匝数各少，纷线圈么电阻要小、厨电抗牙大；②.费励磁坑电流飘（产给生磁读通的寄电流拌）在备衔铁酬吸合刷前后您变化茧很大沾：衔铁挨吸合建前的螺电流岔是吸薪合后恋电流贷的好紧几倍除甚至笋十几羽倍。进—阴—因闸为，金吸合稳前气翠隙大茫、磁柏阻大磨，要承得到迈相同珠的磁箱通就擦必须念使励烦磁电霞流大届（才炎能满孔足磁福通基勉本不袜变的当要求屯）。③.常衔铁冲容易变卡住樱的电新磁铁渗一般谅不采剑用交使流电龄磁铁刷。——敏因为术一旦网卡住现，线衫圈很蚕快被妇烧毁姥（励色磁电对流大逮）。电磁初铁特六点归胜纳铁心英电感铁心缘瑞电感榨Lm的计啦算公傲式：督——猪P工.8疗.式峰（1呼-4躬-6吴）电感惯L正榆比于龟匝数院N、诵磁通Ф，反墓比于色磁路讨长度l，即温：L双=杜NФ/l。由于效磁通Ф=处IN平/Rm，带团入则树得书婶上公上式。结论：磁阻越大，套铁心旁的电绪感越造小；磁导梅率越走大，吐铁心座电