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1、L/O/G/O 集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统 第九章第九章 船舶的甲板机船舶的甲板机 械电力拖动与控制械电力拖动与控制 集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统 第九章第九章 船舶的甲板机械电力拖动与控制船舶的甲板机械电力拖动与控制 第九章小结 9-2 起货机的电力拖动与控制的基本要求 9-3 起货机的电力拖动控制线路 9-4 锚机和系缆设备的电力拖动与控制 基本要求 9-1 船舶甲板机械的特点及驱动与控制方法 集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统 学习第九章应该注意的点学习第九章应该注意的点 第九章学习应注意的几个问题： 1.锚机和起货机有哪些基本要求 ？ 2.锚机和起货机控制线路
2、各由哪些主要环节组成 ？能实现什么功能？ 3.锚机和起货机控制线路中有哪些保护措施 ？ 4.锚机和起货机控制各自主要工作过程如何？ 本章重点线路为： 1.交流电动锚机控制线路； 2.交流三速起货机控制线路。 集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统 9-1 9-1 船舶甲板机械的特点及驱动船舶甲板机械的特点及驱动 与控制方法与控制方法 本节主要内容 甲板机械的特点、驱动及控制方式 船舶电力拖动系统的分类 集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统 概 述 定义义：现现代船舶甲板机械包括锚锚机(anchor)、绞绞 缆缆机(anchor winch)、起货货机(cargo handling gear)
3、 和其它甲板起重设备设备 ，如：吊艇机、开关舱设备舱设备 、舷梯升降设备设备 等。 拖动动方式：大多采用电电力拖动动或电动电动 液压压拖动动 。 要求大转转矩及良好控制。 控制方式：大多仍为继电为继电 -接触器控制系统统，已 经经有单单片机、PLC等控制系统应统应 用，但尚未得到 广泛应应用。 集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统 9.1.1 甲板机械的特点、驱动及控制方式 电动电动 甲板机械： 工况特点：容量相对较对较 大，对对船舶电电站影响大 ；存在短暂暂的“峰值载值载 荷”，最大负负荷为额为额 定负负荷 的1.52.5倍。 调调速要求：调调速范围围要求为为1:81:10外，其它 各项项
4、指标标(如平滑性、精度等)要求不高。 可靠性要求高，且要求维护维护 方便。 对对机电设备电设备 要求：通用性、抗干扰扰、适 应恶应恶 劣环环境。 集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统 液压甲板机械 优优点：操作方便，工作比较较平稳稳，可实现实现 无级级 调调速，而且能吸收冲击击性负负荷和自动动防止过载过载 ， 并具有良好的制动动能力。它们对环们对环 境温度和湿度 不太敏感。 缺点：加工精度要求较较高，制造安装比较较复杂杂 ，维护维护 管理工作量相对对大。 电电气控制：电动电动 机的起动动只要求Y-降压压起动动 即可。 集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统 9.1.2 船舶电力拖动系统的分类
5、 分类类方法：交流与直流，单单机与变变流机组组。恒 速运转转系统统都采用交流单单机拖动动液压压系统统，直接 单单机拖动动已基本不采用了。 甲板调调速机械：交流变变极调调速和直流调调速拖 动动系统统最常见见。直流系统统早先为为G-M系统统，现现 在为为SCR-M系统统，电动电动 机为为并励或复励。交流 系统则单统则单 机系统统，有恒速系统统，或者采用变变极、 变频变频 、调压调压 、电电磁转转差离合器等方法的变变速运行 系统统。 集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统 拖动方式(电/液)，特点(容量大/峰值负荷)，调速 范围要求，机电设备要求(通用/抗扰/环境)。 系统分类：交流与直流；单机与变
6、流机组(单机 恒速，机组则调速)。 第一节要点 集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统 9-2 9-2 起货机的电力拖动与控制起货机的电力拖动与控制 的基本要求的基本要求 本节主要内容 船舶起货机的类型及特点 电动起货机的结构和运行特性 起货机对电力拖动控制的基本要求 电动起货机的运行特点及电路控制要求 集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统 9.2.1 船舶起货机的类型及特点 按结结构分：有吊杆式、回转转式 (克令吊)和行走(门门 吊)式。驱动驱动 方式主要有电动电动 、液压压2种，门门吊主要 用在集装箱船(曾出现现，现现少用)。 电动电动 起货货机特点：便于自动动化和遥控，且振动动、 噪音
7、较较小。但控制线线路较为较为 复杂杂，管理和维护维护 方面 有一定的要求。 液压压起货货机特点：调调速平滑，加速快，制动动能力 好，无电电磁制动动器，控制线线路简单简单 。但效率低，精 度要求高，易漏油。 集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统 9.2.2 电动起货机的结构和运行特性 组组成：电动电动 起货货机主要由电动电动 机，减速箱和离 合器组组成的传动传动 机构，卷筒和电电磁/机械刹车车与吊 杆等组组成。 类类型：主要有吊杆式、回转转式 (克令)。吊杆式又 有单单吊杆和双吊杆两种；回转转式又称为为“克令”，是 由英文“Crane”音译译而得。英文“Crane”的含义义有“ 仙鹤鹤”的意思
8、，而回转转式起货货机的吊杆就象仙鹤鹤伸 出的头头。 集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统 单杆式起货机 回转式起货机 集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统 吊杆式起货机 单单杆吊：吊钩钩、回转转和变变幅。三台电动绞车电动绞车 ： 吊钩绞车钩绞车 ；变变幅绞车绞车 ；回转绞车转绞车 。两个主 令控制器： 吊钩钩控制； 变变幅和回转转控制(共用 )。操作灵活平稳稳，效率较较高。 双杆吊：两台起货电动货电动 机，两个主令控制器控 制，配合工作。需要操作经验经验 。 电动电动 机：重复短时时，变变极电电机。p=4/8/28,每小 时时接通次数：240/480/480。 集美大学轮机工程学院船舶电气
9、设备及系统 回转式起货机 三台电动电动 机分别别拖动动吊 钩钩、吊杆和回转转。 两个主令控制器分别别控 制：吊钩钩，吊杆和回 转转。其操作与单单杆吊基本 相同。有的还还可两台克令 并车车运行。 特点：配有人员员操作室 ，环环境相对对舒适。 集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统 9.2.3 起货机对电力拖动控制的基本要求 提高生产产效率方面：空钩钩高速，整个传动传动 机 构飞轮惯飞轮惯 量小。 调调速范围围：直流为为1:10，交流为为1:7。 电动电动 机：防水式、重复短期工作制，特性软软 、起动转动转 矩大，转动惯转动惯 量小。 控制电电路：自动动起动动和分级调级调 速，且根据电电机的 类类
10、型和调调速方式设设置相应应的保护护（如，恒功率重载载 不能上高速），紧紧急停车车按钮钮等。 集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统 9.2.4 电动起货机的运行特点及电路控制要求 共有10点：三档可反转转，保护护(短路、过载过载 、 过热过热 、失欠压压、缺相)，用主令控制器操作，通 风风机强制冷却，风门风风门风 机联锁联锁 ，逐级级自动动延时时起 动动控制，三级级制动动控制，恒功率调调速时时，设设有 重载载不上高速的控制环节环节 ，设设置“逆转转矩”控制环环 节节、防止中/高速反接制动动，设设有防止“货货物自由跌 落”的措施，防止中、高速堵转转。 集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统 电动
11、和液压起货机的特点。 结构类型。 基本要求(速度、调速、电动机、控制)。 控制电路要求(10点)。 重点。 第二节要点 集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统 9-3 9-3 起货机的电力拖动控制线路起货机的电力拖动控制线路 本节主要内容 交流恒功率变极调速起货机的控制 交流恒转矩变极调速起货机的控制（大纲 无要求，自学） 集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统 9.3.1 交流恒功率变极调速起货机的控制 HJD型交流变变极调调速起货货机：起货货重量为为1.5吨、 3.0吨和5.0吨，起升速度：35米/分、40米/分和24米/分 ，功率：JZF-H5型15/15/3千瓦、JZF-H6型26/2
12、6/5.5 千瓦。 电动电动 机：三套独立绕组绕组 ，p分别为别为 4/8/28，n0为为 1500/750/215rpm。4极和8极中、高速绕组绕组 按恒功率 设计设计 ，4极为为高速半载级载级 ，用于轻载轻载 或空钩钩运行；8 极为额为额 定中速级级，可在额额定负载负载 下中速运行；28极 为为低速级级，其Tst大而Ist小，可适应货应货 物低速起吊和着 地的要求。 集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统 控制电路说明 接线线：单单杆起货货机时时，应应将接触器KM3线线圈回路 中a、b两点短接；双杆起货货机时时，应应将另一台起货货机 的中间继电间继电 器KA2的一个常闭闭触点串接于a、b两
13、点间间 ；同样样，将本电电路中KA2的常闭闭触点串接于另一电电路 中的a、b两点间间，以构成两台起货货机之间间的高速联锁联锁 控制。 更正：P.149，图图9-6，a、b两点位置画错错，应该应该 画 在常闭闭触头头KA2和线线圈KM3之间间。 要求：能够够参照书书上说说明分析起货货机控制电电路，能 够说够说 明起货货机的工作原理与过过程。 集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统 基本保护控制环节 保护护：短路、过载过载 、失压压欠压压、过热过热 、电电源缺相 、风门风门 与风风机之间间的联锁联锁 、电电源应应急、应应急强制运 行等保护护控制功能。 元件说说明：M2为风为风 机，S1为风门为风门
14、 开关；ST为为温度 继电继电 器常闭闭触点，其感温元件位于起货电动货电动 机定子绕绕 组组内；S2为为控制电电源开关，也可作为应为应 急断电电开关； SB为应为应 急强制运行按钮钮，当出现电现电 机过热过热 、过载过载 等 故障，保护环节动护环节动 作使电动电动 机不能运行时时，按住按 钮钮，则则可实实行强制运行，S2、SB均位于主令控制器操 作手柄下方；FR2和FR1为热继电为热继电 器。 集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统 起货机基本基本动作控制 接触器：6个。方向接触器：KMF和KMB等2个， 加速接触器：KM1、KM2和KM3等3个，刹车车接触器1 个：KB。 主要功能：停车过车
15、过 程中自动动三级级制动动的实现实现 ， 重载载不上高速控制，自动动延时时(逐级级)起动动控制(与 手柄扳动动速度无关)，防止“货货物自由跌落”控制(加 速时时采用高速绕组绕组 通电电后低速绕组绕组 才断电电)，“逆转转 矩”控制（防止中高速进进行反接制动动，先三级级制动动， 然后逐级级反向起动动）。 集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统 控制电路读图 选择面板 整个电路 起货1档起货2档起货3档送电0档 制动过程逆转矩小 结 集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统 整个电路简介 交流恒功率变变极调调速起货货机线线路原理图图分为为主电电 路和控制电电路两个部分。 主电电路包括：起货电动货电动 机电电路(2个方向接触器和 3个加速接触器)；风风机电动电动 机电电路。 控制电电路组组成：零位(压压)保护电护电 路，三速控制 电电路，电电磁制动动控制电电路，负载继电负载继电 器电电路。 注意：缺相和零压压保护实现护实现 。 保护护：短路、过载过载 、缺相和零压压保护护。缺相保护护 ： 货货机与风风机控制采用三相供电电。 集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统 集美大学轮机工程学院船舶电气设备及系统 初始状态 说说明：单单机运行时时将点a、b短接；电电源开关 QS闭闭合；风门风门 开关S1与控制电电源开关S
