第09章船舶甲板机械电力拖动及其电气控制课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《第09章船舶甲板机械电力拖动及其电气控制课件.ppt》由用户(晟晟文业)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 09 船舶 甲板 机械 电力 拖动 及其 电气控制 课件
- 资源描述:
-
1、2022年10月26日星期三第第09章船舶甲板机械电章船舶甲板机械电力拖动及其电气控制力拖动及其电气控制9.1 船舶甲板机械的特点及驱动与控制方法船舶甲板机械的特点及驱动与控制方法 9.1.1 甲板机械的特点、驱动及控制方式甲板机械的特点、驱动及控制方式 船舶甲板机械的驱动方式有电动式和液压式两大类,船舶甲板机械的驱动方式有电动式和液压式两大类,其相应的控制回路为其相应的控制回路为电气控制回路电气控制回路和和液压控制回路液压控制回路。在电气控制回路中,当代船舶已经引入了在电气控制回路中,当代船舶已经引入了可编程控可编程控制器和单片机制器和单片机;在液压控制方式中,目前大多采用;在液压控制方式中
2、,目前大多采用电子技术和液压技术相结合的电子技术和液压技术相结合的电液复合系统电液复合系统,使它,使它在船舶甲板机械得到推广应用。在船舶甲板机械得到推广应用。1 电动甲板机械电动甲板机械 船舶甲板机械的工况特点船舶甲板机械的工况特点 调速要求调速要求 工作的可靠性要求工作的可靠性要求 对电气设备的要求对电气设备的要求 一般要求调速范围在一般要求调速范围在1 8 1 10左右左右 甲板机械及其机电设备的高可靠性甲板机械及其机电设备的高可靠性 通用性通用性 抗干扰性抗干扰性 环境条件环境条件 船舶甲板机械与船舶电站紧密联系船舶甲板机械与船舶电站紧密联系 2 液压甲板机械液压甲板机械 液压起货机、锚
3、机和绞缆机液压起货机、锚机和绞缆机优点是:操作方便,工作比较平稳,可实现无级调速,优点是:操作方便,工作比较平稳,可实现无级调速,而且能吸收冲击性负荷和自动防止过载,并具有良好而且能吸收冲击性负荷和自动防止过载,并具有良好的制动能力。它们对环境温度和湿度不太敏感。的制动能力。它们对环境温度和湿度不太敏感。其缺点是:加工精度要求较高,制造安装比较复杂,其缺点是:加工精度要求较高,制造安装比较复杂,维护管理工作量相对大。维护管理工作量相对大。9.1.2 船舶电力拖动系统的分类船舶电力拖动系统的分类 工作电流制式有工作电流制式有直流直流和和交流交流两大类。两大类。若以电力拖动中有无电流变换装置划分若
4、以电力拖动中有无电流变换装置划分,则,则有单机拖有单机拖动动和和调速拖动调速拖动两大类型。两大类型。直流电力拖动系统有直流电力拖动系统有并励直流电动机并励直流电动机或或复励直流电动复励直流电动机机单机拖动系统单机拖动系统。交流电力拖动系统则多为单机拖动系统,其中交流电力拖动系统则多为单机拖动系统,其中鼠笼式鼠笼式异步电动机异步电动机拖动有恒速运行系统,或采用变极、变频、拖动有恒速运行系统,或采用变极、变频、调压、电磁转差离合器等方法的变速运行系统;而调压、电磁转差离合器等方法的变速运行系统;而绕线绕线式异步电动机式异步电动机则以转子串电阻、调压、晶闸管串级等方则以转子串电阻、调压、晶闸管串级等
5、方法实现调速运行。法实现调速运行。9.2 起货机的电力拖动与控制的基本要求起货机的电力拖动与控制的基本要求 9.2.1 船舶起货机的类型及特点船舶起货机的类型及特点 船用起货机从机械机构的型式主要分为船用起货机从机械机构的型式主要分为吊杆吊杆式式和和回转式回转式起货机两大类。起货机两大类。船用起货机按拖动方式分为船用起货机按拖动方式分为蒸汽起货机蒸汽起货机、电电动液压起货机动液压起货机和和电动起货机电动起货机等几种类型。等几种类型。吊杆式起货机又分为吊杆式起货机又分为单吊杆式单吊杆式和和双吊杆式双吊杆式。单吊杆电动起货机是一种具有电动回转和变幅单吊杆电动起货机是一种具有电动回转和变幅的起货机,
6、双杆式电动起货机是采用两台起货的起货机,双杆式电动起货机是采用两台起货机在起货过程中相互配合进行工作的。机在起货过程中相互配合进行工作的。1)吊杆式起货机吊杆式起货机 单杆式电动起货机结构图单杆式电动起货机结构图 双杆式电动起货机结构图双杆式电动起货机结构图 2)回转式电动起货机)回转式电动起货机 回转式起货机回转式起货机(克令吊克令吊)包括提升、变幅和回转包括提升、变幅和回转三个主要机构。它可采三个主要机构。它可采用用电动机拖动电动机拖动,也可以,也可以用用电动液压装置拖动电动液压装置拖动。通常可操作两个机构同时通常可操作两个机构同时运转,也可以操作三个机运转,也可以操作三个机构同时工作。构
7、同时工作。9.2.3 起货机对电力拖动控制的基本要求起货机对电力拖动控制的基本要求 提高生产率提高生产率 对调速范围的要求对调速范围的要求 生产率是起货机的重要指标,生产率是起货机的重要指标,“重载低速、轻载高速重载低速、轻载高速”一般直流起货机调速范围为一般直流起货机调速范围为10:1,调速性能良好;,调速性能良好;交流起货机的调速范围为交流起货机的调速范围为7:1,基本上也能满足起货,基本上也能满足起货的调速要求。的调速要求。而液压起货机的调速由液压控制实现,而液压起货机的调速由液压控制实现,拖动电动机本身不需要调速。拖动电动机本身不需要调速。对电动机型式的要求对电动机型式的要求 电动起货
8、机必须选用电动起货机必须选用防水式、重复短期工作制防水式、重复短期工作制的电动的电动机以适应甲板工作条件。机以适应甲板工作条件。直流起货机,一般采用起动力矩大而机械特性软的直流起货机,一般采用起动力矩大而机械特性软的复复励电动机励电动机以承受冲击负载,并且能适应以承受冲击负载,并且能适应轻载高速、重轻载高速、重载低速载低速的工况。的工况。对交流起货机,宜选用起动力矩大、转差率高而起动对交流起货机,宜选用起动力矩大、转差率高而起动电流较小的深槽式电流较小的深槽式(或双笼式或双笼式)的变极调速笼式异步电的变极调速笼式异步电动机,也可选用绕线式异步电动机。动机,也可选用绕线式异步电动机。对发电机对发
9、电机电动机(电动机(GM)系统的起货机,宜选用)系统的起货机,宜选用具有具有差复励绕组的发电机差复励绕组的发电机,使电动机获得适用于起货,使电动机获得适用于起货机的机的下坠特性下坠特性。此外,要选用转动惯量此外,要选用转动惯量(或飞轮惯量或飞轮惯量GD2)小的专用电小的专用电动机,使起动和制动过程中的能耗降低。动机,使起动和制动过程中的能耗降低。对控制电路的要求对控制电路的要求 对液压起货机而言,控制电路对油泵电动机实对液压起货机而言,控制电路对油泵电动机实施起停控制,并对油泵电动机实施基本的保护。施起停控制,并对油泵电动机实施基本的保护。对电动起货机,控制电路应设有自动起动和分对电动起货机,
10、控制电路应设有自动起动和分级调速环节,并且根据拖动电机的类型和工作方级调速环节,并且根据拖动电机的类型和工作方式设置保护,如以恒功率的工作方式防止式设置保护,如以恒功率的工作方式防止重载高重载高速提升速提升,或防止,或防止重载超速下降重载超速下降等保护环节,在系等保护环节,在系统发生故障或在危及安全的场合,能自动采取措统发生故障或在危及安全的场合,能自动采取措施隔离电源,使系统停车。施隔离电源,使系统停车。9.2.4 电动起货机的运行特点及电路控制要求电动起货机的运行特点及电路控制要求 1.1.电动起货机采用电动起货机采用三档调速三档调速控制,并能控制,并能实现正反转实现正反转运行运行;2.2
11、.对电动机设置对电动机设置短路、过载、绕组过热、失压欠短路、过载、绕组过热、失压欠压、缺相保护环节压、缺相保护环节等;等;3.3.采用采用主令控制器实现运行操作主令控制器实现运行操作,以保证起货,以保证起货机操作灵活,工作可靠;机操作灵活,工作可靠;4.4.电动机要求有通风机进行强制冷却,并设置风电动机要求有通风机进行强制冷却,并设置风道的风门对风机和起货电动机之间的道的风门对风机和起货电动机之间的联锁控制联锁控制 ;5.5.设置从设置从零档至上升(或下降)高速档的自动延零档至上升(或下降)高速档的自动延时起动控制时起动控制,以防止快速操作引起电动机过大的冲,以防止快速操作引起电动机过大的冲击
12、电流以及起货机过大的机械冲击击电流以及起货机过大的机械冲击 ;6.6.从高速档回零档停车时设置有三级自动制动控制从高速档回零档停车时设置有三级自动制动控制:电气制动(再生制动)、电气与机械联合制动以及机电气制动(再生制动)、电气与机械联合制动以及机械制动械制动 ;7.7.对于恒功率调速的电动机,对于恒功率调速的电动机,中、高速档设置有重载中、高速档设置有重载不上高速的控制环节不上高速的控制环节:当额定负载(重载)时,既使:当额定负载(重载)时,既使主令手柄扳至上升高速档,电动机也只能运行于中速主令手柄扳至上升高速档,电动机也只能运行于中速档;若电动机运行于高速档时出现重载,则应自动回档;若电动
13、机运行于高速档时出现重载,则应自动回到中速档到中速档 ;8.8.设置设置“逆转矩逆转矩”控制环节控制环节,即首先实现从高速挡,即首先实现从高速挡到零档的自动制动停车,然后再实现从零档到反向高到零档的自动制动停车,然后再实现从零档到反向高速档三级延时起动的自动过程速档三级延时起动的自动过程 ;9.9.设置有设置有电磁制动器电磁制动器处于松闸的状态下防止处于松闸的状态下防止“货物货物自由跌落自由跌落”的保护的保护 ;10.10.设置有设置有电磁制动器线圈处于刹车状态下防止中、电磁制动器线圈处于刹车状态下防止中、高速档堵转的保护高速档堵转的保护。9.3 起货机的电力拖动控制线路分起货机的电力拖动控制
14、线路分析析9.3.1 交流恒功率变极调速起货机的控制交流恒功率变极调速起货机的控制 HJD型交流变极调速起货机控制原理电路图。型交流变极调速起货机控制原理电路图。该起货机的主要性能如下:该起货机的主要性能如下:起货重量为起货重量为1.5吨、吨、3.0吨和吨和5.0吨三种。吨三种。对应的起升速度为对应的起升速度为35米分、米分、40米分和米分和24米分。米分。1.5吨起货机采用吨起货机采用JZF-H5型型15/15/3千瓦三速交流异步千瓦三速交流异步电动机;电动机;3吨和吨和5吨起货机采用吨起货机采用JZF-H6型型26/26/5.5千瓦三速交千瓦三速交流异步电动机。流异步电动机。M1 交流三速
15、异步电动机交流三速异步电动机M2 风机电动机风机电动机QS 隔离开关隔离开关KMF 上升接触器上升接触器KMB 下降接触器,下降接触器,KM1低速接触器低速接触器KM2中速接触器中速接触器KM3高速接触器高速接触器KM4 风机接触器风机接触器KM5 制动器线圈限流控制动器线圈限流控制接触器制接触器KA1 零压继电器零压继电器KA2 中间继电器中间继电器KA3 负载继电器负载继电器ST 温度继电器温度继电器S1 控制电源开关控制电源开关S2 风门开关风门开关SB 应急强制运行按钮,应急强制运行按钮,SA1-9 主令开关的触点主令开关的触点TA 电流互感器电流互感器KT1、KT4、KT5 交流时交
16、流时间继电器间继电器KT2、KT3 直流时间继电直流时间继电器器YB 直流电磁制动器线圈直流电磁制动器线圈KB 制动接触器制动接触器交流三速恒功率起货机线路(全图)交流三速恒功率起货机线路(全图)变极调速起货电动机变极调速起货电动机M1的三速绕组分别由的三速绕组分别由KM1、KM2和和KM3控制;控制;KMF和和KMB分别为正反转接触器,分别为正反转接触器,控制起货机的升降。控制起货机的升降。起货电动机由风机起货电动机由风机M2进进行冷却。行冷却。TA为电流互感器,向负为电流互感器,向负载继电器载继电器KA3提供电流分量,提供电流分量,KA3的电压分量为控制电路中的电压分量为控制电路中变压器提
17、供,保证测量有功变压器提供,保证测量有功电流。电流。负载继电器:负载继电器:KA3当当起吊货物超过额定负载的一起吊货物超过额定负载的一半时,不允许上高速。半时,不允许上高速。负载继电器分析负载继电器分析负载继电器的接线可以测负载继电器的接线可以测量起货机的负载,由图可见,量起货机的负载,由图可见,I IF F不仅与不仅与I IB B的大小有关,而的大小有关,而且与且与I IB B的相位有关。因此,的相位有关。因此,可以用可以用I IF F来反映起货机提升来反映起货机提升负载的大小。负载的大小。图中,图中,R R5 5是一个可以是一个可以改变阻值大小的电阻,可以改变阻值大小的电阻,可以用来适应用
18、来适应2 2档和档和3 3档时功率因档时功率因数不同而造成数不同而造成I IF F大小的不一大小的不一样。样。手柄零位手柄零位ST 温度继电器温度继电器S1 控制电源开关控制电源开关S2 风门开关风门开关KM1闭合后,闭合后,KT5线圈也通电线圈也通电,为刹车为刹车打开做准备。打开做准备。KM1的常开触点闭合自锁,的常开触点闭合自锁,确保中速接通后才断确保中速接通后才断电。电。KT4常闭触点断开,常闭触点断开,使负载继电器在高速使负载继电器在高速起作用。起作用。合上空气开关合上空气开关QSQS,钥,钥匙开关和控制开关闭合(见匙开关和控制开关闭合(见控制线路),将主令手柄放控制线路),将主令手柄
19、放在在0 0档位置上,若风门已经档位置上,若风门已经开,则风机起动。开,则风机起动。将主令手柄放在起货将主令手柄放在起货1 1档位置上,则正转接触器档位置上,则正转接触器KMKMF F和低速接触器和低速接触器KMKM1 1有电,有电,接通主电路,起货电动机工接通主电路,起货电动机工作在低速运行状态。作在低速运行状态。蓝色表示触点断开。蓝色表示触点断开。低速运行(主电路)低速运行(主电路)起货起货1档档KT1延时到延时到,KM5线线圈通电圈通电,并联在并联在R2的的常闭触点断开,刹车常闭触点断开,刹车线圈串入线圈串入R2,使电,使电流减小,起延长线圈流减小,起延长线圈寿命和省电作用。寿命和省电作
20、用。KMF吸合起货机开吸合起货机开始运转。始运转。起货机已经在低速运起货机已经在低速运行时再将主令手柄放在起货行时再将主令手柄放在起货2 2档位置上,则正转接触器档位置上,则正转接触器KMKMF F和中速接触器和中速接触器KMKM2 2有电,有电,接通主电路,起货电动机工接通主电路,起货电动机工作在中速运行状态。作在中速运行状态。中速运行时,负载继中速运行时,负载继电器电器KAKA3 3开始工作(经开始工作(经KMKM1 1、KMKM2 2支路,未进入高速,支路,未进入高速,KTKT4 4不闭合)。不闭合)。中速运行(主电路)中速运行(主电路)起货起货2档档KM2通电后,其常通电后,其常闭触点
21、使闭触点使KM1断电。断电。同时,其常闭触电同时,其常闭触电使使KT3断电开始延时。断电开始延时。避免在转速切换时,避免在转速切换时,负载继电器负载继电器KA3动作动作不能升速。不能升速。KT2通电吸合,为通电吸合,为刹车做准备。刹车做准备。起货机在中速运行后,起货机在中速运行后,将主令手柄放到起货将主令手柄放到起货3 3档,则档,则正转接触器正转接触器KMKMF F和高速接触器和高速接触器KMKM3 3有电,接通主电路,进入有电,接通主电路,进入高速运行状态。高速运行状态。高速运行时,负载继电高速运行时,负载继电器器TATA有两个工作状态:有两个工作状态:KTKT4 4还还没有闭合,负载继电
22、器避开换没有闭合,负载继电器避开换档电流;档电流;KTKT4 4延时闭合,负载延时闭合,负载继电器正常检测起货机负载。继电器正常检测起货机负载。若此时起吊重物超过半若此时起吊重物超过半载,则载,则KAKA3 3将动作,将动作,KMKM3 3断开,断开,KMKM2 2自动重新闭合,起货机自自动重新闭合,起货机自动回到中速运行。动回到中速运行。高速运行(主电路)高速运行(主电路)9.3.2 交流恒转矩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 恒转矩变极调速三相交流异步电动起货机和恒转矩变极调速三相交流异步电动起货机和前节所述的恒功率变极调速三相交流异步电前节所述的恒功率变极调速三相交流异
23、步电动起货机有所不同动起货机有所不同恒转矩变极调速三相交流异步电动起货机起恒转矩变极调速三相交流异步电动起货机起动力矩大,但起动电流也大,约为额定电流动力矩大,但起动电流也大,约为额定电流的的56倍倍(恒功率调速电动起货机约为额定电恒功率调速电动起货机约为额定电流的流的2倍倍);恒转矩电动起货机高速时的转矩比恒功率调恒转矩电动起货机高速时的转矩比恒功率调速电动起货机大;速电动起货机大;恒转矩电动起货机高速时可提升额定负载而恒转矩电动起货机高速时可提升额定负载而恒功率调速电动起货机高速时只能提升半载;恒功率调速电动起货机高速时只能提升半载;恒转矩电动起货机无需超载保护环节,控制恒转矩电动起货机无
24、需超载保护环节,控制电路简单,维修方便。电路简单,维修方便。b1b1:应急停止开关:应急停止开关b12 b12:风门开关:风门开关 C11 C11:正转接触器:正转接触器 C12 C12:反转接触器:反转接触器 C13 C13:低速接触器:低速接触器 C14 C14:中速接触器:中速接触器 C15 C15:高速接触器:高速接触器 C16 C16:风机接触器:风机接触器 C17 C17:制动接触器:制动接触器 S11 S11:电磁制动器:电磁制动器 d1 d1:低速绕组过载继电器:低速绕组过载继电器 d2 d2:中、高速绕组过载继电:中、高速绕组过载继电器器 d11 d11:失压继电器:失压继电
展开阅读全文