船舶电气设备及系统大连海事大学第章船舶甲板机械电力拖动及其电气控制

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1、第九章船舶甲板机械电力拖动及其电气控制本章概述现代船舶一般都把锚机，绞缆机，起货机和甲板起重设备统称为甲板机械。船舶的甲板机械大多采用电力拖动自动控制系统和电动液压控制系统。船舶航行于海上，它处于与陆地完全不同的工作环境。机电设备运行的可靠性决定了船舶及海员的安全。因此要求船舶机电设备必须适应海上各种恶劣情况，如高温、潮湿和海水的侵蚀、风浪引起的撞击和摇摆。另外，还要求机电设备操作灵活，维修方便。本篇还将介绍甲板机电设备的日常维护要点，引入典型实例来介绍一些常见故障处理方法。第九章船舶甲板机械电力拖动及其电气控制本章主要讲解内容第一节船

2、舶甲板机械的特点及驱动与控制方法第二节起货机的电力拖动与控制的基本要求第三节起货机的电力拖动控制线路分析第四节锚机和系缆设备的电力拖动与控制第一节船舶甲板机械的特点及驱动与控制方法当今各类运输船舶通常将锚机、绞缆机和起货机称为船舶甲板机械。当然各类工程船舶上的移船绞车，捕鱼船的拖网机，救捞船的尾拖缆机都属于运输船舶的绞车类和起货机类。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电气控制回路和液压控制回路。在电气控制回路中，当代船舶已经引入了可编程控制器和单片机；在液压控制回路中，大多采用电子技术和液压技术相结合的电液

3、复合系统，进一步提高了系统的自动化程度。返回一、电动甲板机械1．船舶甲板机械的工况特点2．调速要求3．工作的可靠性要求高4．对电气设备的要求1．船舶甲板机械的工况特点船舶甲板机械与船舶电站紧密联系。甲板机械中某些电动机单机功率相对发电机的容量而言，占有了较大的权重，拖动电机的起动、制动、运行状态都会直接影响到船舶电网参数的变化。船舶电站的容量基本上是根据船舶机电设备的总容量来确定的。2．调速要求甲板机械要求调速的主要有起货机、锚机和绞缆机等，但这几种设备对于电力拖动的各项调速指标的要求并不高。一般要求调速范围在1:8-1:10左右。至于

4、特性的硬度、静差率以及动态性能方面的指标都没有特殊的要求。目前在船用交流调速系统中，起货机、锚机大多采用变极调速系统。有的船舶起货机把可编程控制器和单片机引入到控制系统中来，使其调速系统更为可靠，性能更佳。3．工作的可靠性要求高甲板机械及其机电设备的高可靠性运行，这是由船舶的特殊性所决定的。除了要求它们可靠运行外，还要方便日常管理和维护，一旦发生意外故障，则要求故障部分能迅速恢复和切除，尽最大可能保持供电和继续运行。4．对电气设备的要求对船舶的甲板机电设备有以下几点要求：（1）通用性，同一用途的设备应具有同一规格，以保证良好的互换性。（

5、2）抗干扰性，目前电力电子器件在船舶中大量运用，必须抑制各种电磁干扰、提高电子设备和微机系统的电磁兼容性以保证这些系统的正常工作。（3）环境条件，要求机电设备能承受船舶在航行中发生的振动和冲击力，以及环境温度的变化。二、液压甲板机械甲板起重机大多采用液压传动，锚机、系泊绞缆机和起货机也有不少是采用液压传动的。液压起货机、锚机和绞缆机操作方便，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，并具有良好的制动能力。它们对环境温度和湿度不太敏感。但它们存在加工精度要求较高，制造安装比较复杂，维护管理工作量相对大。表9-1为甲

6、板机械两种驱动方式的性能及有关情况。表9-1甲板机械两种驱动方式的比较适用范围各类工程船舶的选用对船舶电站容量的要求起动特性调速特性运行特性制造成本及可靠性技术发展趋向维护管理电气传动油船、化学品船不宜采用较少大功率装置起动时对电站及电网有冲击加速时间在2—4S内大多采用阶梯式难于保证平稳和抗冲击投资小，可靠PLC控制维修方便液压传动适用于各种类型船舶广泛基本不冲击电站加速时间小于2S无级调速速比范围大运动平稳，能抗冲击投资大，可靠电液复合机电一体维修工作量较大第二节起货机的电力拖动与控制的基本要求一、船舶起货机的类型及特点船舶起货机的

7、类型很多。依据拖动方式来分，有电力拖动起货机和电动液压起货机两种。从机械结构的形式来分，主要有吊杆式起货机、回转式起货机（克令吊）和行走（门吊）式起重机几种类型。1.电动起货机的特点2.电动液压起货机的特点返回1.电动起货机的特点电动起货机系统结构紧凑、振动、噪音较小，便于实现自动化和遥控；其缺点是电气线路较为复杂，在管理和维护方面有一定的要求。通常采用多电动机拖动或选用各种类型电动机的固有特性或人为特性来满足起货机对电力拖动提出的要求。2.电动液压起货机的特点电动液压起货机能实现无级平滑调速，加速时间短，具有良好的制动能力，不需要电磁

8、制动器。它的调速和换向是在液力机械中进行的，而电动机维持恒速不变，因此可采用普通鼠笼式异步电动机。它的缺点是工作效率低，制造精度要求高，油路系统复杂，一旦管路破损、漏油不易修复。二、电动起货机的结构和运行特