第二章船舶电机与电力拖

第二章船舶电机与电力拖动系统2.6异步电动机常用控制电路2.7锚机、绞缆机电力拖动控制系统2.5船舶常用控制电器2.9船舶舵机控制系统2.8起货机电力拖动控制系统1一、常用控制电器的结构原理和功能电器：根据外界的电信号或非电信号自动或手动地对电路实现接通、断开、控制、保护与调节的电工装置、设备和元件。任何复杂的控制线路都是由一些基本的单元电路组成。2.5船舶常用控制电器2一、主令电器主令电器是切换控制线路的单级或多级电器。触头容量小，不能切换主电路包括：按钮开关、组合开关、行程开关、主令控制器31.按钮开关(b)结构按钮开关常用于接通和断开控制电路。按钮开关的外形和符号(a)外形图常闭触点常开触点4复位弹簧支柱连杆常闭静触头桥式静触头常开静触头外壳4SBSBSB结构符号名称常闭按钮(停止按钮)常开按钮(起动按钮)复合按钮1234123按钮帽52.组合开关组合开关又称转换开关，由数层动、静触片组装在绝缘盒而成的。动触点装在转轴上，用手柄转动转轴使动触片与静触片接通与断开。可实现多条线路、不同联接方式的转换。转换开关中的弹簧可使动、静触片快速断开，有利于熄灭电弧。但转换开关的触片通流能力有限，一般用于交流380V、直流220V，电流100A以下的电路中做电源开关。67M3~用转换开关起停电动机的接线图同轴旋转8用于自动往复控制或限位保护等。3.行程开关(限位开关)(b)示意图结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。未撞击撞击(a)外形图ST常开触点常闭触点ST(c)符号行程开关的外形符号94.主令控制器用于操作频繁且要求有多种控制状态的场合，如控制起货机、锚机等黑点表示：对应横坐标位态的纵坐标向导通10

熔断器是电路中最常用的短路保护器。熔断器串接在被保护电路中。在电流小于或等于熔体额定电流时，熔体不应熔断。当电路发生短路故障时，短路电流使熔体迅速熔断，保护电路及电气设备。二、熔断器11常用的熔断器有：（1）插入式熔断器二、熔断器（2）螺旋式熔断器12（3）填料式熔断器二、熔断器（4）管式熔断器13

熔体额定电流≥

2.5电动机的起动电流若电动机起动频繁，则为：电动机的起动电流1.6~2熔体额定电流≥选择熔体时，其额定电流必须等于或稍大于电路的最大持续负载电流。对于不同负载选择熔体的方法如下：①电灯支线的熔体：熔体额定电流≥支线上所有电灯的工作电流②一台电动机的熔体：二、熔断器14三、接触器接触器是利用电磁吸力的作用频繁地接通和切断大电流（主电路）电路的开关电器按触头控制的电流种类分为直流接触器和交流接触器。15交流接触器的外形与结构接触器用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。(a)外形(b)结构16接触器用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。~M3~线圈辅助触点铁心衔铁电源电机主触点常闭常开弹簧17符号线圈KM用于主电路流过的大电流(需加灭弧装置)用于控制电路流过的小电流(无需加灭弧装置)KM动合(常开)辅助触点动断(常闭)辅助触点KM属于同一器件的线圈和触点用相同的文字表示接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目等。动合(常开)主触点KM常用的交流接触器有CJ10、CJ12、CJ20和3TB等系列。如CJ10系列主触点额定电流5、10、20、40、75、120A等数种；额定工作电压通常是220V或380V。18~M3~线圈辅助触点铁心衔铁电源电机主触点常闭常开动画弹簧线圈KMKM动合(常开)辅助触点动断(常闭)辅助触点KM动合(常开)主触点KM19直接起动控制电路SB1KMSB2FRKMFRKMFUQ3~M..接触器主电路控制电路20触点：主触点、辅助触点接触器主要由电磁铁和触头系统两部分组成。1.触头系统212.灭弧装置材料：磁钢片22电磁机构吸力的计算电磁机构吸力的大小与气隙的截面积S0及气隙中的磁感应强度B0的平方成正比。基本公式如下：式中：B0的单位是特[斯拉]；

S0的单位是平方米；

F的单位是牛[顿]（N）。直流电磁机构的吸力直流电磁铁的吸力依据上述基本公式直接求取。23交流电磁机构的吸力交流电磁机构中磁场是交变的，设则吸力瞬时值为:式中：为吸力的最大值。吸力的波形:吸力平均值为:tFmfO24(1)交流电磁机构的吸力在零与最大值之间脉动。衔铁以两倍电源频率在颤动，引起噪音，同时触点容易损坏。为了消除这种现象，在磁极的部分端面上套一个分磁环（或称短路环），工作时，在分磁环中产生感应电流，其阻碍磁通的变化，在磁极端面两部分中的磁通

1和

2之间产生相位差，相应该两部分的吸力不同时为零，实现消除振动和噪音，如图所示；而直流电磁机构吸力恒定不变；综合上述：

1

225(4)直流电磁机构属于恒磁势系统，的励磁电流仅与线圈电阻有关，在吸合过程中，励磁电流不变(3)在交流电磁机构,属于恒磁链系统，线圈电流是变化的。因为：由U=4.44fN

m，当电源电压恒定时，磁通恒定，吸力F也恒定，当气隙减小，=IN/Rm,而恒定，则I减小。(2)交流电磁机构中,为了减少铁损，铁心由钢片叠成；直流电磁铁的磁通不变，无铁损，铁心用整块软钢制成；263.交直流接触器在电磁机构上的区别交流接触器的吸引线圈因具有较大的交流阻抗，故线圈匝数比较少，且绕制的铜线较粗直流接触器的线圈匝数较多，且绕制的铜线较细交流接触器的电磁铁铁芯上必须装有短路环■27四、继电器

继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。主要区别在于：

接触器的主触点可以通过大电流；

继电器的体积和触点容量小，触点数目多，且只能通过小电流。继电器一般用于控制电路中。1.电流及电压继电器电流继电器：可用于过载或过载保护，电压继电器：主要作为欠压、失压保护。281.中间继电器

中间继电器触头容量小，触点数目多，用于控制线路。通常用于传递信号和同时控制多个电路，也可直接用它来控制小容量电动机或其他电气执行元件。(b)符号KA线圈常开触头KA常闭触头KA(a)外形中间继电器外形与符号292.时间继电器

从得到输入信号(线圈通电或断电)起，经过一段时间延时后才动作的继电器。适用于定时控制。30+直流电磁式结构图阻尼铜套衔铁工作原理：当衔铁未吸合时，磁路气隙大，线圈电感小，通电后激磁电流很快建立，将衔铁吸合，继电器触点立即改变状态。而当线圈断电时，铁心中的磁通将衰减，磁通的变化将在铜套中产生感应电动势，并产生感应电流，阻止磁通衰减，当磁通下降到一定程度时，衔铁才能释放，触头改变状态。因此继电器吸合时是瞬时动作，而释放时是延时的，故称为断电延时(1)直流电磁式时间继电器31a)通电延时继电器b)断电延时继电器KT线圈通电延时闭合常开触点KT通电延时断开常闭触点KTKT线圈(b)符号断电延时断开常开触点KT断电延时闭合常闭触点KT延时继电器的外形与结构(a)外形(2)空气式延时继电器32通电延时闭合常开触点KT通电延时断开常闭触点KT断电延时断开常开触点KT断电延时闭合常闭触点KT1.判常开常闭：2.判延时开延时闭：扇弧的朝向+触点上下态常态和延时后态不一致则为通电效果；常态和延时后态一致则为断电效果。33通电延时的空气式时间继电器结构示意图常开触头延时闭合常闭触头延时打开微动开关2微动开关1常开触头常闭触头线圈通电

衔铁向下吸合连杆动作触头动作工作原理调节螺丝进气孔托板线圈动铁心恢复弹簧挡块释放弹簧活塞杆橡皮膜排气孔(2)空气式时间继电器34断电延时的空气式时间继电器结构示意图常闭触头延时闭合常开触头延时断开常开触头常闭触头空气式时间继电器的延时范围大(有0.4~60s和0.4~180s两种)。结构简单，但准确度较低。时间继电器的型号有JS7-A和JJSK2等多种类型。353.热继电器用于电动机的过载保护。热继电器外形与结构(a)外形(b)结构36~发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被加热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，杠杆被弹簧拉回，常闭触点断开。发热元件杠杆3.热继电器工作原理结构原理图双金属片常闭触头用于电动机的过载保护。37热继电器的接线方法1、2接在主电路a、b端线或c、d端线，3、4接在控制电路e、f端线384.速度继电器395、电磁制动器405.空气断路器低压断路器（自动开关），是一种不仅可以接通、分断电路，又能对负荷电路进行自动保护的开关电路。41可实现短路、过载、失压保护。脱扣器锁钩主触点手动闭合过流脱扣器欠压脱扣器衔铁释放脱扣器原理图连杆装置释放弹簧42

保护功能：短路、过载、失压、欠压等保护，都通过自由脱扣器使开关跳闸。

过流脱扣器：实现短路、过载保护。有反时限、定时限、和瞬时等动作特性。反时限和定时限都需延时，有：机械式（钟表机构）、RC充放电回路等。43

失压脱扣器：由瞬时动作的电压继电器组成，为避免误动作，也可延时（1～3s）。

分励脱扣器：用于远距离控制自动开关跳开。有些空气断路器还具有其它保护功能，如：漏电、逆功率等。441.压力继电器、温度继电器调整二、继电器、电磁制动器的参数调整45简单的控制电路结构示意图一、三相异步电动机的基本保护环节2.6异步电动机常用控制电路46熔断器FU交流接触器KM组合开关Q按扭SBSB1SB235热继电器FRM3～421鼠笼式电动机直接起动的控制线路1.直接起动(a)结构图47主电路控制电路鼠笼式电动机直接起动的控制线路(1)电路SB1KMSB2FRKMFRKMFUQ3~M..保险丝热继电器发热元件开关接触器主触点起动按钮停止按钮接触器线圈接触器辅助触点热继电器动断触点(b)原理图48一、直接起动电动机的保护控制电路SB1KMSB2FRKMFRKMFUQ3~M..热继电器过载保护保险丝短路保护接触器零压、欠压保护热继电器动断触点主电路控制电路缺相保护49电动机的保护

短路保护是因短路电流会引起电器设备绝缘损坏产生强大的电动力，使电动机和电器设备产生机械性损坏，故要求迅速、可靠切断电源。通常采用熔断器FU和过流继电器等。

欠压是指电动机工作时，引起电流增加甚至使电动机停转，失压(零压)是指电源电压消失而使电动机停转，在电源电压恢复时，电动机可能自动重新起动(亦称自起动)，易造成人身或设备故障。常用的失压和欠压保护有：对接触器实行自锁；用低电压继电器组成失压、欠压保护。50

过载保护是为防止三相电动机在运行中电流超过额定值而设置的保护。常采用热继电器FR保护，也可采用自动开关和电流继电器保护。

缺相保护：三相交流电动机在运行时，若任一相断线，则变成了一单相电动机，缺相运行。常采用热继电器FR保护，热继电器FR串接在三相主电路的任意两相之中。51KMFRKM..KMSB1SB2..控制电路合上开关Q起动(2)控制原理KM辅助触点闭合自锁。按下起动按钮SB2

,KM线圈通电，KM主触点闭合，电动机运转。通电转动KM主电路FR3~MFUQQ①②②②52合上开关Q(2)控制原理FRKM..KMSB1SB2..控制电路KM辅助触点闭合自锁。按下起动按钮SB2

,KM线圈通电，KM主触点闭合，电动机运转。通电起动KM转动主电路FR3~MFUQQ松开起动按钮SB2利用自身辅助触点，维持线圈通电的作用称自锁自锁53(2)控制原理FRKM..KMSB1SB2..控制电路通电主电路FRFUQ3~MQ转动KM自锁停车

按下停止按钮SB1,

KM线圈断电KM主触点断开,电动机停转。KM辅助触点断开，取消自锁。54(2)控制原理转动停车

按下停止按钮SB1,

KM线圈断电KM主触点断开,电动机停转。KM辅助触点断开，取消自锁。

停转FRKM..KMSB1SB2..控制电路通电主电路FRFUQ3~MQ断电KM55控制电路SB1KMSB2FRKMFRKMFUQ3~M..(b)原理图主电路去掉KM辅助触点,实现点动控制。1.点动控制

二、三相异步电动机控制电路的基本控制环节56控制电路SB1KMSB2FRKMFRKMFUQ3~M..(b)原理图主电路利用自身辅助触点，维持线圈通电的作用称自锁2.连续控制573.多地点控制虚线圈内为某一地点，则此图有三个地点可以控制584.行程控制59

方法：任意调换电源的两根进线，电动机反转。电动机正转电动机反转三相异步电动机的正、反转基础知识电源~UVWM3~UVW电源~M3~AXYCBZ复习60SBF和SBR决不允许同时按下，否则造成电源两相短路正反转的控制线路3~MFRFU正转触点KMRKMFKMF.KMRFRQKMFSB..SBFKMF正转接触器正转按钮正反转控制电路必须保证正转、反转接触器不能同时动作反转接触器SBRKMRKMR..........反转按钮反转触点5.互锁控制61按下SBFSBKMF

在同一时间内，两个接触器只允许一个通电工作的控制作用，称为“互锁”。“互锁”触点利用接触器的触点实现互锁控制称电气互锁缺点：改变转向时必须先按停止按钮。缺点的解决措施：在控制电路中加入机械互锁KMRSBFKMFKMFSBRKMRKMR.....通电断开断电电机正转闭合62机械互锁电气联锁利用复合按钮的触点实现互锁控制称机械互锁。鼠笼式电动机正反转的控制线路KMFKMFSBRSBKMRSBFKMFKMRKMR63KMFKMFSBRSBKMRSBFKMFKMRKMR当电机正转时，按下反转按钮SBR先断开断电闭合通电断开停止正转闭合闭合电机反转64136如图所示，为电动机正、反转控制电路，若仅将KMR常闭辅助触头改接成KMR常开辅助触头，则会出现______。

A．电机仍能正、反转，功能不变

B．只能反转

C．只能正转

D．不能正向起动，不能反转时停机656.连锁控制

需要两个或两个以上设备协调工作时，要求在设备A工作后，设备B才能工作；只有当设备B停止工作后，设备A才能停止工作。实现这种控制称之为连锁控制。AB667.双位控制672.3三相异步电动机典型控制电路一、电动机正反转控制电路制动器联锁限位升降手摇联锁68二、海（淡）水柜水位自动控制电路在水柜水位低于HL，SP（L）闭合；水位低于HH，压力继电器SP（H）触点闭合。69174如图某压力水柜给水原理、水泵控制线路图,若图中接触器的常开辅触点因故不能闭合，其他线路完好，则______。

A．手动时，电机不能运转/自动时，无论水位多高，也不能起动电机

B．手动时，只能点动控制/自动时，水位只能补到HL

C．手动时，电机不能运转/自动时，水位只能补到HL

D．手动时，只能点动控制/自动时，无论水位多高，也不能起动电机

70三、空压机自动控制电路虚线内为在集控室泄放供气冷却水②③③①④⑤⑥⑥⑦⑦⑦⑦71ABCXYZ接线盒：YZCBXA三相异步电动机Y-△换接起动基础知识72联接方式：Y/

接法：Y接法：

接法：ABCZXYABCZXYABCXYZAZBYXCABCXYZ接线盒：73四、三相异步电动机Y-△换接起动控制电路①②②②③③④③④④⑤⑤⑤⑤⑤⑤7472如图所示，如果将KM的常开辅助触点一端由b接至a，则会出现______。

A．电机仍能正常起动、停机

B．电机不能起动

C．不能进行点动

D．按下SB2电机可起动，但按下SB1不能停机■75178如图所示，为Y-△降压起动控制电路，若KM3常开辅助触点因故不能闭合，则合上QS三相电源开关，按下SB2后，电动机会出现______。A．电机可Y起动，但经一段延时后电机停转B．电机可Y起动，电机绕组反复Y连接和△连接，不能换接成△正常运转C．电机△起动，后又停转D．主电路熔断器FU1-FU3熔断76159如图所示，为Y-△降压起动控制电路中，合上QS三相电源开关，并起动电动机后，图中四个线圈，最先完成有电、失电这一过程的是______。A．KM1B．KTC．KM2D．KM377160如图为电动机的控制线路图,合QS三相电源开关并起动电动机，当电动机转入正常运行后，各接触器、继电器线圈失电的是______。A．KM1、KT、KMB．KM1、KM3C．KM1、KT、KM2、KMD．KM2、KT78148如图所示，为电动机正、反转控制线路，如果只是KMF常闭辅助触头粘牢不能断开，其他均正常，当电动机已正转时按下SBR，其结果是______。

A．电动机立即停转

B．电动机经短暂的反接制动后，随即转入反向起动运转

C．FU1、FU3烧断

D．FU4、FU5烧断79156如图为电动机的控制线路图,该线路不具有______。

A．零压保护

B．失压保护

C．互锁环节

D．点动环节80158如图为电动机的控制线路图,若KT的两个延时触点位置颠倒，其他线路不变，起动电动机后，则______。

A．FU1、FU2、FU3烧毁

B．FU4、FU5烧毁

C．电动机直接定子绕组呈△形起动、△形运转

D．电动机定子绕组呈Y形起动、Y形运转81KT的两个延时触点位置颠倒82五、电动机互为备用自动切换控制电路①①①②●●●●●●●●●●●●●●③③④③③’③’●●●④⑥⑦⑧⑧⑨⑩⑨⑦⑧⑩⑾⑾83因某种原因电网失电后，所以泵都停止运行，电网恢复供电后，各组原来运行的泵浦应按设定的时间顺序逐台起动，防止电网超负荷。在遥控方式时，既可以在集控室手动起、停泵，也可在机旁手动起、停泵。

因为：“本地—遥控”转换开关在机旁84Ⅴ：将锚拉入锚链孔中一.锚机运行工作特点船舶抛锚起锚时，整个过程按拉力的变化特性可分为五个阶段：图6-29正常起锚过程Ⅰ：收起躺在海底的锚链Ⅱ：收紧锚链Ⅲ：拔锚出土Ⅳ：收起悬于水中的锚及锚链2.7锚机、绞缆机电力拖动控制系统85锚机工况说明运行工况：1.正常起锚工况；2.应急起锚工况；3.抛锚工况。正常起锚工况：——正常起锚工况有5个阶段：①.收躺锚链：电动机轴上负载转矩不变，且较小。②.拉紧锚链：轴上负载转矩逐渐增大。③.拔锚出土：负载转矩达到最大，“出土”后突然减小。④.提锚出水：负载转矩逐渐减小。⑤.拉锚入孔：负载转矩再次有所增大，但不多。注意：拔锚不出土时电动机将堵转，此时要求电动机能够承受堵转转矩。为了减小对电动机的冲击，通常可以通过主机推进器推动船舶前进，依靠船舶前进的动力拔锚出土。86应急起锚工况：定义之一：深水抛锚时，由于水深锚抛不到底，需将锚拉起，找合适地方再抛。∵此时锚链最长（约200米左右），起锚负载转矩大。一般定义：在电动机热继电器动作后，由于情况紧急通过应急起锚按钮短接热继电器进行的起锚。87船舶抛锚时有两种情况：1.水深不大时，直接松开制动器，锚自由下落，靠锚和锚链自重进行抛锚；2.海水较深时，则锚自由下落的速度较大，为了较好地控制下落速度也为了防止起锚困难和损坏设备，应该采取电气制动的方法，使锚下落的速度恒定电气制动的方法有：1.能耗制动；2.再生（回馈、发电）制动——通常采用再生制动（节能）88

2.抛锚时必须有稳定的制动抛锚速度。1.电动机和制动器采用30min短时工作制，应能满足单锚破土后能起双锚的要求。3.电动机能在最大负荷力矩下起动。要求锚机、绞缆机工作时间应不小于30min，且应满足30min内起动25次的要求。二.锚机对电力拖动控制的要求89

6.为适应甲板上的工作条件和短期工作状态，应选用防水式和短时工作制（一般为30min）电机4.电动机能在堵转情况下工作1min左右5.电动机应有一定的调速范围，要求破土后的起锚速度：单锚不小于12m/min；双锚不小于8m/min；拉锚入孔时的速度为3～4m/min90电源开关空气断路器起锚

抛锚321

0123QSSA三.交流三速电动锚机控制线路两套绕组：1：4极高速；2：变极绕组：16极低速△接法、8极中速YY接法；低速△转中速YY时为恒功率调速功能：中低速直接起动；中速到高速按时间原则自动延时起动；高速过载时，自动切换到中速运行；负载减小，要重新回到高速，则主令手柄必须从三档－>二档－>三档91异步电动机的工作原理三相异步电动机转子转起来的两个基本条件:1.转子绕组自成闭合回路2.定子三相绕组通入三相电流能产生旋转磁场.（1）转动原理右手定则：判定感应电流的方向。左手定则：判定电磁作用力的方向。（2）旋转磁场复习92YZCBXA(•)电流出(

)电流入1.定子旋转磁场1）定子旋转磁场的产生复习93AXYCBZAXBYCZ合成磁场方向：向下复习94XBZAYCAXYCBZAXYCBZ同理分析，可得其它电流角度下的磁场方向：复习95旋转方向：取决于三相电流的相序。改变电机的旋转方向：换接其中两相2）旋转磁场的转动方向YC复习96

一个电流周期，旋转磁场在空间转过360°。则同步转速（旋转磁场的速度）为：AXYCBZAXYCBZAXYCBZ3）旋转磁场的转速与磁极对数复习97极对数（P）的概念AXBYCZ此种接法下，合成磁场只有两个磁极，则磁极对数为1。即：AXYCBZ复习98极对数（P）的改变C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'将每相绕组分成两段，按右下图放入定子槽内。形成的磁场则是两对磁极。AXBYCZ复习99极对数C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'复习100极对数和转速的关系复习101三相异步电动机的同步转速极对数每个电流周期磁场转过的空间角度同步转速复习102异步电动机变极原理A1X1A2X2iiP=2··A1A2X1X2··NNSS复习103A1X1A2X2ii••P=1采用变极调速方法的电动机称作双速电机，由于调速时其转速呈跳跃性变化，因而只用在对调速性能要求不高的场合。A1··A2X1X2SN复习104两套绕组：第一套：4极高速；第二套：变极绕组：16极低速△接法、8极中速YY接法交流三速电动锚机105●●抛低速制动器中速高速起0111222’2’2’’2’’2’’2’’’2’’’2’2’00003334’4’’4’’’4’’4’’’4’’4’’’4’’’’4’’’’55566’6’6’6’6’’4’6’6’5106以拖动方式分为：蒸汽起货机、电动起货机、液压起货机2.8起货机电力拖动控制系统按机械结构分类：吊杆式（单、双杆）回转式（克令吊）船舶起货机的分类107（1）吊杆式起货机单杆式、双杆式两种单杆式具有电动回转和变幅功能1081）单杆式提升、下降货物的升降绞车吊杆升降的变幅绞车吊杆回转的回转绞车109双吊杆式110（2）回转式电动起货机1：提升机构电动机2：变幅机构电动机3：旋转机构电动机111特点：负载变化大，无固定循环，短时间内不断重复循环：吊货、移动、落货、空钩返回，每个循环所吊的货物重量不尽相同。起货机的安全保护：

起货机的安全通过各种保护措施实现。起货机工作时，安全问题非常重要。不但过载会损坏电动机等机械设备，制动、限位及速度控制不正常则将引起人身安全事故及设备的损坏。

起货机的电力拖动与控制的基本要求112一、起货机的结构组成和运行特点构成：原动机、传动机构、执行机构主要部件：电动机、减速箱、离合器、卷筒、电磁/机械刹车装置、吊杆起货机的工作制为：重复短时（或间歇式、断续式等）113暂载率（通电持续率）JC114二、起货机对电力拖动控制的基本要求1）提高生产率生产率提高靠速度，速度快则安全差，故轻载高速，重载低速；且速度受容量限制；起动制动时间受飞轮惯量影响。2）对调速范围的要求轻载高速，重载低速要求较广的调速范围直流调速范围：1/10交流调速范围：1/7液压起货机的电动机定速，由液压控制调速1153）对电动机形式的要求防水、重复短时工作制；直流：复励电动机——起动力矩大、特性软交流：深槽式（双笼式）变极调速异步电机——起动力矩大、转差率高、起动电流小；也可选绕线式发电机－电动机系统：差复励发电机、转动惯量小的电动机——起动制动能耗低液压：控制电路对油泵电机起停控制与保护4）对控制电路的要求电动：控制电路应设有自动起动、分级调速、相应保护（防止重载高速、保护停车）116电动起货机的运行特点及电路控制要求（1）：三档调速，能正反转；（2）：短路过载、绕组过热、失压欠压、缺相保护；（3）：主令控制操作灵活可靠；（4）：风机强制冷却并与风机起货电动机连锁；（5）：零档到高速换档自动延时，防冲击；（6）：高速到零档三级自动制动；（7）：恒功率调速的，中高档重载不上高速；（8）：逆转矩控制，进三到退三时，先制动再起动；（9）：电磁制动器松闸防止落货；（10）:

电磁制动器刹车时，防止中高速堵转。1172.9自动操舵控制系统舵机装置主要有四大组成部分：操舵装置、舵机、传动机构、舵叶舵机是保证船舶机动性和生命力的主要设备118工作过程：电动机通过连轴节带动蜗杆蜗轮转动，并通过主动齿轮带动扇形齿轮，再经过缓冲弹簧转动舵柄（在扇形齿轮下面，通过弹簧推动），从而使舵柱和舵叶偏转。电动-机械舵机装置119电动—液压舵机装置工作过程：当一油缸注入高压油而另一油缸排出低压油时，推动撞杆（活塞）移动，从而带动舵柄，舵柱和舵叶偏转液压舵机传动机构舵柱舵柄撞杆油缸120按《海规》要求，电动机连续工作制；具有软的机械特性和足够大的过载能力；堵转时间应能持续1分钟以上，仍不致将电动机烧毁。要求船舶以最快航速航行时，舵机不仅能满足最大舵角的要求，并有足够转舵速度供电要可靠从主配电盘到舵机应当用两路分离较远的馈电线对舵机电动机供电。其中之一还应该与应急配电盘相连。电动机的运行要可靠一、舵机电力拖动与控制的基本要求（1）工作可靠121

任何舵角均能投入工作，能及时准确转至给定舵角

操纵系统应有自动、随动和应急三种操纵装置舵机电力拖动装置至少有两个控制站，即驾驶台和舵机间，控制站之间要有转换开关，以防同时操作（2）生命力强（3）操作灵便转舵速度：自一弦的35度转至另一弦的30度，所需的时间不超过28秒122（4）舵叶偏转限位保护和失压报警装置限位保护，防止操舵设备受损。舵机总电源断电，声光报警。航向超过允许偏差的偏航自动报警注意：只有过载报警而没有过载保护装置123二、自动操舵装置的基本要求（1）自动操舵性能良好偏航时，为矫正航向系统使舵叶偏转一定角度，这个初始转舵角即一次偏舵角；如过大则降低航速，过小则不能回航向。如果给出初始偏舵角后船舶仍然偏离预定航向，则给出附加舵角即二次偏舵角。124（4）压舵调节：偏航积分电路，作用是实现自动压舵，调节积分系数K3。（1）灵敏度调节（天气调节）：人为设定系统的死区，以调节系统的灵敏度。（2）舵角比例调节：根据船舶大小、船型、装载情况及航速来选择舵角比例系数K1。（3）反舵角调节：使船舶还未回到给定航向时，舵已提前回到首尾线，并反方向转过一个角度，来克服船舶的惯性，起到阻尼作用，以使船舶能很快的回到给定航向，由微分环节实现K2（2）具有必要的调节装置125（5）航向调节（小航角航向调节）：在自动操舵运行中，可以通过航向调节改变船舶的给定航向，使船舶在新的航向上航行。（3）应设有随动、单动等操舵设备进出港、紧急情况、操舵失灵时，应能立刻转换操舵方式，保证可靠性。还要有双电源、双机组等。126三、操舵的工作原理按操舵方式分为：单动操舵、

随动操舵

自动操舵。127通过转换开关进行的应急操舵。

1.单动操舵工作原理限位128掌舵手柄

单动操舵的操作方法可以归纳为：手板舵动，复零舵停；左舵左扳，回舵右扳；右舵右扳，回舵左扳。这种操舵方式仅适用于内河小型船舶和作为海船的应急操舵方式。

单动操舵方框图1292.随动操舵的工作原理130

随动操舵方框图船舶左偏航操右舵，舵轮操右舵x0，舵叶右偏，并自动停在右舵x0上。为了减少航迹的振幅，船舶在返回正航向过程中，必须回舵。主要环节：比较环节、放大环节、执行机构随动操舵的方法：1313.自动操舵的工作原理滚轮1：与航向接受器机械相连反应船舶偏航的角度（船右偏，滚轮左偏转）φ—偏航角β—偏舵角

绝缘块4：隔离导电环2和3，并与导电环一同偏转。导电环2、3：与舵角反馈机构相连，反应舵叶的位置（舵叶左偏，导电环左偏）。k—给定航向132Ⅴ：船舶回到给定航向K，φ=0，β=0。Ⅰ：滚轮在绝缘块上－电机不动－舵叶在艏艉线Ⅱ：船右偏→滚轮左偏→J1有电→舵左转→导电环左转β很小，使φ↑，同时β↑，