船舶电气设备及系统实验报告
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年月日
目录
实验成绩表 (1)
实验一：单相变压器实验 (3)
实验二：他激直流电动机工作特性实验 (8)
实验三：同步发电机的运行特性实验 (12)
实验四：三相异步电动机的正、反转控制线路 (17)
实验五：三相异步电动机Y-Δ起动控制线路实验 (21)
实验六：并激直流发电机工作特性实验 (24)
实验七：异步电动机起动实验 (28)
实验八：三相变压器实验极性及联接组的测定 (31)
实验九：复激发电机 (34)
实验十：行车控制线路的设计 (37)
实验成绩表
实验一：单相变压器实验
实验报告成绩：实验组别：实验日期：
1、实验目的：
2、实验内容：
3、实验仪器、设备：
4、实验步骤：
5、实验线路图：
6、测试结果（实验数据以表格形式反映）：
序号Uax (V) U AX(V) 变比k
1 50
2 75
3 100
表1-2 单相变压器空载实验
1 2 3 4 5 6 7
序号
实验数据
U0 （V）
I0 （A）
P0 （W）
表1-3 单相变压器短路实验
1 2 3 4 5
序号
实验数据
U K（V）
I K（A）
P K（W）
1 2 3 4 5 6 7
序号
实验数据
U2 （V）
I2 （A）
7、曲线图（画坐标纸上）：
8、实验报告要求：
（1）根据测变比的实验数据，分别计算变比K，取其平均值作为被测试变压器的变比。（2）绘空载特性曲线：I0=f(U0)，P0=f(U0)（用坐标纸画出）
9、思考题：
（1）在变压器空载实验和短路实验线路中，为什么各测量仪表所处的位置有所不同，是何原因？
2）在变压器空载实验和短路实验时，应注意些什么？为什么空载实验应在低压侧进行，而短路实验应在高压恻进行？
实验二：他激直流电动机工作特性实验
报告成绩：实验组别：实验日期：
1、实验目的：
2、实验内容：
3、实验仪器、设备：
4、实验步骤：
5、实验线路图：
、
6、测试结果（实验数据以表格形式反映）：
fe
I（A）
n（r/min）
7、曲线图（画坐标纸上）：
8、实验报告要求：
（1）根据实验数据，绘出所测的特性曲线；
（2）根据被测电动机的名牌数据计算并绘出其固有机械特性曲线，并与实验特性相比较；（3）分析实验结果。
9、思考题：
（1）为什么起动他激直流电动机时，应该先调激磁电流为额定值，本实验是怎样起动直流电动机的，为什么？
（2）本实验所求曲线n =f(I)能否代替n =f(M)曲线？
实验三：同步发电机的运行特性实验
报告成绩：实验组别：实验日期：
1、实验目的：
2、实验内容：
3、实验仪器、设备：
4、实验步骤：
5、实验线路图：
6、测试结果（实验数据以表格形式反映）：
表中V0=1/3（V AB+V BC+V CA）
表3-2 三相同步发电机短路特性实验
K A B C
表3-3 三相同步发电机外特性实验
表中V=1/3（V AB+V BC+V CA），I=1/3（I A+I B+I C）
表中I=1/3（I A+I B+I C）
7、曲线图（画坐标纸上）：
8、实验报告要求：
（1）根据实验数据绘出：U0=f(I f)、I K=f(I f)、V=f(I)、I f =f(I)四条特性曲线（用坐标纸准确绘制）。（2）求短路比K e。（K e=I f0N/I fk）
（3）求电压变化率△U﹪
（4）求X d不饱和值。
9、思考题：
（1）为什么在做外特性实验时负载（阻性）加得越大电压下降得越多？
（2）短路比K e与不饱和电抗有什么关系？它的大小对同步发电机性能会造成什么影响？
实验四：三相异步电动机的正、反转控制线路实验
实验组别：实验日期：
1、实验目的：
2、实验内容：
3、实验仪器、设备：
4、实验步骤：
5、实验线路图：
船舶动力装置
1.船舶动力装置的含义及组成 含义:船舶动力装置保证船舶正常航行、作业、停泊以及船员、旅客正常工作和生活所必需的机械设备的综合体。 组成：①推进装置（主发动机、推进器、传动设备）；②辅助装置（船舶电站、辅助锅炉装置）；③机舱自动化；④船舶系统（动力管系、船舶管 系）；⑤甲板机械（锚泊机械、操舵机械、起重机械） 2.动力装置类型 类型：柴油机推进动力装置、汽轮机推进动力装置、燃气轮机推进动力装置、核动力推进动力装置、联合动力推进动力装置 ①柴油机：优点:A. 有较高的经济性，耗油率比蒸汽、燃气动力装置低得多；B. 重量轻(单位重量的指标小)；C. 具有良好的机动性，操作简单， 启动方便，正倒车迅速；D. 功率范围广。缺点:A. 柴油机尺寸和重量按 功率比例增长快；B. 柴油机工作中的噪声、振动较大；C. 中、高速柴油 机的运动部件磨损较厉害； D. 柴油机低速稳定性差；E. 柴油机的过载能力相当差。 ②蒸汽轮机：优点:a. 单机功率大,可达7.5×104kW以上； b. 转速稳定， 无周期性扰动力，机组振动噪声小；c. 工作可靠性高；d. 可使用劣质燃 料油。缺点:a. 总重量大，尺寸大；b. 燃油消耗率高；c. 机动性差,启 动前准备时间约为30~35min，紧急须15~20min 。 ②燃气轮机：优点:a. 单位功率的重量尺寸小；b. 启动加速性能好；c. 振动小，噪声小。缺点:a. 主机没有反转性；b. 必须借助启动机械启
动；c. 叶片材料昂贵，工作可靠性较差，寿命短；d. 进排气管道尺寸大，舱内布置困难。 ④电力推进：交流电力推进装置具有极限功率大，效率高和可靠性好的优点（结合电力传动分析挖泥船，破冰船） 8.中间轴承 中间轴承：是为减少轴系挠度设置的支承点，用来承受中间轴本身的重量，以及因其变形或运动而产生的径向负荷（非重点） 中间轴承的设置：尾管无前轴承者，则中间轴承尽量靠近尾管前密封；中间轴承应设在轴系上集中质量处附近，如调距桨轴系的配油箱附近;每根中间轴一般只设一个中间轴承（极短中间轴不设）。（非重点） 中间轴承的位置与间距： 位置：靠近一段法兰处，距法兰端面距离0.2l 轴承间距的大小及其数目，对轴的弯曲变形、柔性和应力均有很大的影响。间距适当增加使轴系柔性增加，工作更为可靠，对变形牵制小，使额外负荷反而减小。 3.船舶动力装置性能指标
山东交通学院 船舶电气设备操作与维护 课程设计报告书 院(部)别信息科学与电气工程学院班级电气104 学号 100819425 姓名周鹏 指导教师陈松 时间 2013.09.30-2013.10.13 课程设计任务书
题目船舶电气设备操作与维护 系(部) 信息科学与电气工程学院 专业电气工程及其自动化 班级电气104 学号100819425 学生姓名周鹏 指导教师陈松 9 月30 日至10 月13 日共 2 周 指导教师(签字) 院长(签字) 2013 年10月15日
成绩评定表
船舶电气设备操作与维护 课程设计题目要求及说明 (1) 船舶电站岸电上船的操作 本实验所使用的设备为上海海事大学研制的船舶电站仿真模拟器，主要要求学生掌握船舶电站关于岸电上船的程序步骤，并能够熟练操作，实现船舶电站供电到岸基供电转换的整个过程，并能够解决一些相应的故障问题。 船舶电站岸电上船操作步骤： （1）船应急发电机自动启动 （2）单台发电机手动启动 （3）动力负载的加载 （4）第二台机手动并车 （5）侧推启动和停止 （6）加软负载轴带发电机手/自启动 （7）负载减小时的两台车的解列停机 （8）岸电上船联络开关闭合 (2)船舶电站多台发电机的互为备用及自动启动实验 要求学生熟练掌握船舶电站的启动过程以及各发电机之间的启动次序设置，能够在紧急情况下互为备用，并能够解决出现的一些相应问题。 留意操作详细过程及各部主要仪表指示灯的状态，最好也能够经过自己的组织整理绘制出相关的流程图。 特别对自己在硬件模拟器上考核所进行的操作多台发电机的互为备用及自动启动要详细叙述。 (3)两台发电机的手动并车及功率的分配 主要掌握两台发电机组手动并车的条件要求，并能够选择合适时机完成两台发电机组的手动并车操作，以及并车完成后的功率分配问题。 (4)软负载的加载及侧推的启动 主要能够通过仪器仪表的显示观察电站用电负荷的变化，并能够在电站侧推控制
《船舶电气设备及系统》课后习题答案 第1章电与磁 1-8、交流接触器接到相同电压的直流电源上会出现什么现象？ 答：交流接触器因其线圈工作时会感应电势，此电势正常工作时起限流作用，为了使其有足够的吸力，线圈的线阻应较小，因而线径较粗，匝数较少。若将其接到直流电路中，由于不能感应出电势，在相同大小的电压下，将产生非常之大的电流（十几甚或几十倍于额定电流），这将使接触器的线圈立即烧毁。 1-9、交流接触器为什么要用短路环？ 答：简单地说，交流接触器用短路环是为了避免衔铁的振动。交流接触器的线圈通过的是交流电流，在铁心中产生的是交变磁通。在一个周期内，交流电流和交变磁通都有两个瞬时值为零的“过零点”。在“过零点”瞬间，铁心产生的电磁吸力为零。而交流接触器的衔铁是靠反力弹簧释放的，工作时衔铁是靠电磁吸力克服反力弹簧作用力而吸合的，因此若不采用短路环，在“过零点”衔铁就会出现振动。短路环是用良导体焊接成的，将铁心的一部分套住。接触器工作时产生的交变磁通也通过被短路环套住的部分铁心，且在短路环中感应电动势，产生电流。短路环中的电流也会产生磁通，而且，接触器线圈产生的磁通为零时（变化率最大），短路环感应的电动势、产生的电流和磁通都达到最大，因此保证接触器线圈电流“过零点”时铁心产生的磁通和吸力不围零，从而避免衔铁的振动。也就是说，交流接触器铁心中的短路环是避免铁心两部分产生的磁通同时为零，从而避免衔铁的振动的。 1-10、交流接触器为什么要用钢片叠成？ 答：交流电磁铁工作时，线圈通入的是交流电流，在铁心中产生的是交变磁通，交变磁通会在铁心中产生涡流损耗。为了减少涡流损耗，铁心的应该由片间涂有绝缘材料的硅钢片叠压而成。 1-11、交流接触器铁心卡住为什么会烧毁线圈？（应该说是“衔铁卡住”较合适）答：交流电磁铁是恒磁通型的，只要电源电压和频率不变，因为U≈E=4.44NfΦ，其磁通基本不变，因此不管衔铁是否吸合，电磁铁产生的吸力基本保持不变。但是，衔铁吸合前，磁路的磁阻大，线圈通过的电流大；衔铁吸合后磁路的磁阻小，线圈通过的电流小（因为磁势IN=磁阻×Φ，Φ不变而磁阻大，I就大；磁阻小，I就小）。若接触器工作时交流电磁铁的衔铁卡住（即不能完全吸合），将使线圈一直保持较大的电流，产生的铜损耗增加，很容易使线圈因过热而烧毁。 第2章变压器 2-3、额定电压为110/24V变压器，若将原边绕组接于220V交流电源上，其结果如何？若将220/24V的变压器接于110V交流电源上，其结果又将如何？ 答：若将110/24V变压器的原边绕组接于220V交流电源上，由于这时原边电压增加一倍，由于U≈E=4.44NfΦ∝Φ，就要求磁路的磁通也增加一倍。但一般变压器设计时都让其铁心工作在半饱和区，在半饱和区再使磁通增加一倍，则励磁电流（空载电流）将大大增加，使绕组的铜耗和铁心损耗大大增加，变压器将很快烧毁。 若将220/24V的变压器接于110V交流电源上，磁路的磁通减少，对于变压器运行没有什么不良影响。只是此时磁路完全不饱和，变压器铁心的利用率降低而已。同时，变压器副边输出电压减小为12V，不能满足原来负载的要求。
第六章船舶电器设备 第一节船舶电气基础 一、船舶电气基础知识 现代船舶大多采用内燃机作为主推进动力装置，所配备的绝大多数机械都采用电力拖动方式进行工作。其电能供给由独立的船舶电力系统予以实现。为了满足船舶正常运营的需要，该系统必须具备供电、配电、控制与保护等功能。因此，船舶电力系统是一个电气线路十分复杂的系统。 任何复杂的电气线路都是由一些基本的单元电路组合而成，而基本单元电路又均为若干功能不同的电器元件的组合。所谓电器，即是根据外界的电信号或非电信号自动或手动地实现电路的接通、断开、控制、保护与调节的电路元件。简言之，电器就是电的控制元件。 电力系统中所使用的电器，种类数非常之多，下面就扼要介绍一下它们的分类方法及相应类型。 1．按工作电压分类 (1)高压电器:交流大于1000v，直流大于1500v的电器。
(2)低压电器：交流小于1000v，直流小于1500 v的电器。 2．按用途分类 (1)控制电器：用于各种电气传动系统中，对电路及系统进行控制的电器。如接触器，各种控制继电器。 (2)保护电器：用于电气系统中，对发电机电网与用电设备进行保护的电器。如：熔断器、热继电器等。 (3)主令电器：在电器控制系统中，发出指令，改变系统工作状态的电器。如：按钮、主令控制器等。 (4)执行电器：接受电信号以实现某种功能或完成某种动作的电器。如：电磁铁、制动器等。 3．按动作方式分类 (1)手动控制电器：依靠人工操作进行动作而执行指令的电器。如：按钮、转换开关等。 (2)自动控制电器：能够感受电或非电信号，自动动作而执行指令的电器。如：接触器、继电器等。 4．按执行元件分类 (1)有触点电器：通过触头的接触与分离而通断电路的电器。如：刀开关、继电器等。 (2)无触点电器：通过电子电路发出检测信号而实现(执行相应指令或通断电路)功能的电器。如接近开关、晶体管式时间继电器等。 二、船舶电气系统基本参数及特殊要求 1、电制 船舶电力系统的基本参数是指电流种类(电制)、额定电压和额定频率的等级。它们决定了电站工作的可靠性和电气设备的重量、尺寸、价格等。 由于电源有直流电源与交流电源之分，因此船舶电力系统也相应有直流电力系统船舶与交流电力系统船舶，习惯上把它们称为直流船与交流船。在20世纪50年代以前所建造的船舶，绝大部分是直流船，而后随着科学技术的发展，在20世纪仍年代以后建造的船舶主要是交流船，20世纪70年代后除特种工程船舶外，几乎都采用交流电力系统。 2、额定电压等级 我国采用交流电制的船舶，其额定电压与陆地的低压交流电制基本一致。 船舶电气系统额定电压的大小直接影响到电力系统中所有电气设备的重量和尺寸、价格等技术经济指标和人身安全问题。
船舶动力装置课后习题集（1-8章） 1.下列热力发动机中，不属于内燃机的是________。A．柴油机 B．燃气轮机 C．汽 轮机 D．汽油机 2.在柴油机气缸中燃烧的是________。A．柴油 B．燃烧产物C．空气中的氧气D．燃 油蒸汽与空气的可燃混合气 3.在热力发动机中，柴油机最突出的优点是________. A．热效率最高B．功率最大 C．转速最高 D．结构最简单 4.________不是柴油机的优点. A．经济性好 B．机动性好 C．功率范围广 D．运转平稳柔和，噪音小 5.柴油机的一个工作循环由________过程组成。A．二个 B．三个 C．一个 D．五 个 6.高速柴油机是指________.A. 标定转速在300～1000r/min范围的柴油机B.标定转速低 于150r/min的柴油机C.标定转速高于1000r/min的柴油机D.标定转速低于300r/min 的柴油机 7.发电柴油机多用四冲程筒形活塞式柴油机主要是因为________.A．结构简单 B．工 作可靠 C．转速满足发电机要求 D．单机功率大 8.柴油机的压缩容积是指________.A．进气阀关闭时的气缸容积 B．活塞在下止点 时的气缸容积C．活塞在上止点时的气缸容积D．活塞由上止点到下止点所经过的空间 9.气缸工作容积是指________.A．燃气膨胀做功时的气缸容积 B．活塞在上止点时的气 缸容积C．活塞从上止点到下止点所经过的气缸容积D．活塞在下止点时气缸容积10.柴油机活塞在上止点时，活塞顶上方的容积称________.A．气缸总容积 B．气缸 工作容积C．燃烧室容积D．燃烧室容积或气缸工作容积 11.四冲程柴油机完成一个工作循环曲轴转周________。A．1 B．2 C．3 D．4 12.排气阀不在上、下止点位置关闭，其目的是为了________.A．提高压缩压力 B．扫 气干净 C．充分利用热能D．提高进、排气量 13.下列气阀定时失准的情况，会造成燃气膨胀功损失增大的是________.A．进气提前角过 大 B．排气提前角过大 C．进气提前角过小 D．排气提前角过小 14.下列四种气阀定时失准的情况中，会造成气缸中的废气倒流入进气道的是 ________.A．进气提前角过大B．排气提前角过大 C．进气延迟角过大 D．排气延迟角过大 15.中小型柴油机的机座结构形式大都采用________.A．分段铸造结构B．整体铸造结构 C．钢板焊接结构 D．铸造焊接结构 16.在对机座整体机械性能的要求中，最首要的是________.A．抗拉强度B．刚性 C．抗 冲击韧性 D．耐疲劳强度 17.会导致机座产生变形的原因中，不正确的是________.A．曲轴轴线挠曲B．船体变形 C．机座垫块安装不良 D．贯穿螺栓上紧不均 18.下述四个柴油机部件中，不安装在机体上的部件是________.A．进、排气管 B．气缸 套C．凸轮轴 D．气缸盖 19.柴油机的气缸套安装在________.A．曲轴箱中 B．机座中C．机架中 D．机体中 20.柴油机贯穿螺栓上紧力矩不均匀度过大易产生的不良后果是________.A．上紧力矩过大 的螺栓会产生塑性伸长变形B．会引起机座变形 C．会破坏机体上下平面的平行度D．会造成机体变形缸线失中 21.柴油机气缸润滑油应具有一定的碱值，其作用是________.A．加强气缸的密封性 B．加 强冷却效果 C．减轻低温腐蚀 D．减轻高温腐蚀 22.气缸套在柴油机上的安装状态是________.A．上端固定，下端可以自由膨胀B．下 端固定，上端可以自由膨胀C．径向固定，轴向可以自由膨胀 D．轴向固定，径向
船舶电气设备的管理 第一部分船舶电气设备的基本管理与维护 一、船舶主电源的主发电机或变换装置、主配电板、区域电板或分配电板的管理要求 主发电机：主发电机是船舶的能源中枢，要按体系文件要求作好每日、月、季度、年度的保养工作，并做好记录，对重要部件如励磁系统、定子绕组、轴承、考必林连接等还要参考说明书的要求进行必要的维护保养。要保持主发电机的内外清洁、发电功能正常。主发电机的保护装置：如断路器、熔断器、灭磁、逆功率、欠压等功能要定期校对。 配电板：要保持主配电板、区域配电板及分配电板内外清洁、无积灰，所有螺丝紧固、无松动。配电板上的各种转换开关，各控制手柄，要动作灵活、位置正确，功能正常。各仪表、各指示灯应能正确反映主发电机和主配电板等正确的工作状态。 并联功能要求：并联运行的发电机组在使用中，功率分配要均匀，各项指标均能满足规范的要求，能正常并车和解列，负载转移平滑且无波动，卸载时能到达逆功率区域，保证卸载后不飞车，这点对老旧船尤其重要。 配电板绝缘指示与报警：根据规范和设计要求，配电板上的动力、照明线路绝缘监测指示装置应该能正确地监测和指示，出现异常时能立即报警，监测仪表的各开关、指示灯工作正常，指示正确。 文字标识：配电板上的各种文字标识均应正常，无变色、无脱落，
风机、油泵的应急切断标志清楚，安全卸载的标志必须清晰无误，在负载过大时，能自动卸除非主要负载。应急切断和自动卸载复位后能正常投入工作。 这里也要特别强调一些关于特别检验的要求，这些要求包括：配电板前后的防滑耐油绝缘垫要经常清洁，保证无油腻、无破损。结合每一次的特别检验，要求：（ 1 ）对配电板上的各测量仪表动作不灵活或超过检测有效期的仪表，应安排有关计量部门对这些仪表和主开关进行一次检查和校验。（ 2 ）对过电流保护整定值进行校验。（ 3 ）对发电机的主开关应尽可能检查保护装置和脱扣器动作的可靠性。（ 4 ）逆功率（对柴油机）为额定功率的 8%∽15% ，延时 3∽10 秒脱扣是否正确。（ 5 ）欠电压保护值应当在电压减低至额定电压的 70%∽35% 时能否自动脱扣。 二、应急发电机组和应急配电板的管理要求 要按照公司体系文件的要求，根据应急发电机组、应急配电板等应急设备的检查周期和要求进行检查和保养，另外，对油柜存油、速闭阀、冷却润滑系统、启动（包括备用启动装置）、仪表等都要做到安全可靠。 自动启动和自动供电：自动启动和自动供电的应急发电机组应能在主电源失电后的 45 秒内恢复对需要供电的应急用电设备供电，而柴油机和发电机均处于良好的技术状态。 启动和供电试验：应尽量利用锚泊和不进行装卸作业的时候，对应急发电机作实际应急启动和供电试验，来检查应急发电机组的动作
船舶动力装置原理与设计复习思考题 第1章 1、如何理解船舶动力装置的含义？它有哪些部分组成？ 答：船舶动力装置的含义：保证船舶正常航行、作业、停泊以及船员、旅客正常工作和生活所 必需的机械设备的综合体。 组成部分：推进装置：包括主机、推进器、轴系、传动设备。 辅助装置：发电机组、辅助锅炉、压缩空气系统。 甲板机械 船舶管路系统 机舱自动化设备。 特种设备 2、简述柴油机动力装置的特点。 优点： a)有较高的经济性，耗油率比蒸汽、燃气动力装置低得多； b)重量轻(单位重量的指标小)； c)具有良好的机动性，操作简单，启动方便，正倒车迅速； d)功率范围广。 缺点： a)柴油机尺寸和重量按功率比例增长快； b)柴油机工作中的噪声、振动较大； c)中、高速柴油机的运动部件磨损较厉害； d)柴油机低速稳定性差； e)柴油机的过载能力相当差 3、船舶动力装置的技术特征包括哪些技术指标？ a)技术指标标志动力装置的技术性能和结构特征的参数。包括功率指标﹑质量指标和 尺寸指标。 b)经济指标代表燃料在该动力装置中的热能转换率。有燃料消耗率﹑装置总效率﹑推 进装置热效率﹑每海里航程燃料耗量及动力装置的运转-维修经济性。 c)性能指标代表动力装置在接受命令，执行任务中的服从性﹑坚固性和对外界条件、 工作人员的依赖性。因此它包括机动性﹑可靠性﹑自动远操作性能﹑牵曳性能以及噪声振动的控制等指标
4、说明推进装置功率传递过程，并解释各个效率的含义。 指示功率 →主机额定功率 →最大持续功率 →轴功率 →收到功率 →推力功率 →船舶有效功率 指示功率：表示柴油机气缸中气体作功的能力； 最大持续功率（额定功率）MCR ：在规定的环境状况（不同航区有不同的规定，如无限航 区环境条件：绝对大气压为0.1Mpa;环境温度为45℃；相对湿度为60%；海水温度“中冷器进口处”为32 ℃和转速下），柴油机可以安全持续运转的最大有效功率； 轴功率：指在扣除传动设备、推力轴承和中间轴承等传动设备后的输出功率； 螺旋桨收到功率： 扣除尾轴承及密封填料损失后所输出的功率。 推力功率：是螺旋桨产生使船航行的功率。 船舶有效功率：P e =R ×V s ×10-3 7、如何理解经济航速的含义？ 1.节能航速：节能航速是指每小时燃油消耗量最低时的静水航速，它常由主机按推进特性运行时能维 持正常工作的最低稳定转速所决定。营运船舶在实现减速航行时，主机所输出的功率大大减少，其每海里燃油消耗率大幅度降低。但航速降低后，营运时间被延长，运输的周转量也少，故当船舶需实现减速航行时，应结合企业的货源、运力及完成运输周转量的情况综合考虑后再决策。 2.最低营运费用航速：船舶航行一天的费用，主要由其固定费用(折旧费、修理费、船员工资、港口 驶费、管理费、利息、税金，以及船舶停泊期间的燃、润油费等)和船舶航行时燃、润油费用构成。最低营运费用航速是指船舶每航行1海里上述固定费用及航行费用最低时的航速，可供船舶及其动力装置的性能评价及选型用。在满足完成运输周转量的前提下，船舶按最低营运费用航速航行，其成本费用最省，但它并未考虑停港时间及营运收入的影响，故不够全面。 3.最大盈利航速：最大盈利航速是指每天(或船舶在营运期间)能获得最大利益的航速。此航速的大小， 往往与每海里(或公里)运费收入、停港天数及船舶每天付出的固定费用有关。一般在运费收入低、停港时间长、运距短、油价高的情况下，其最大盈利航速相对较小。 （图在下一页） BHP 、主机输出有效功率； DHP 、螺旋桨收到功率； EHP 、螺旋桨发出
第4章船舶电气设备管理 4.1 电气设备维护管理的通用技术要求 船用电气设备的种类繁多，使用场所不同，维护管理的技术要求也有所不同。各种设备的特殊要求在以后各章会有专门叙述，在此只叙述船舶电气设备的通用技术要求。根据交通部新制定的《船舶电气设备维护管理基本要求》，对船舶电气设备维护管理的通用技术要求见下表。 船舶电气设备维护管理的通用技术要求 4.2 电气设备的一般维护方法 电气设备维护的方法很多，而且维护方法与电气设备的种类、技术要求、工作条件与使用状况等密切相关。根据各种维护方法的共同点，其中最简单、最常用的方法归纳起来有6种，简述为看、听、摸、闻、测、做。 看：通过观察电气设备组成部件的外部形态变化和监视装置的指示，判定电气设备运行工况与故障情况。船用电气设备和其控制系统，一般都装设监测仪表或指示装置，通过观察监测仪表所指示的数值或指示装置所呈现的状态，就能清楚地了解电气
设备运行是否正常。在处理电气设备故障时，可以首先从观察其组成部件外形态入手，如电网中出现短路故障时，我们只要观察熔断器是否有烧断的现象，就可以知道是不是有短路故障和在哪一相发生了短路故障。又如电气设备的紧固情况，可以通过观察其紧固件是否有松动而得到正确的判定。总之，我们把“看”作为了解电气设备运行工况和判定各种故障的先导方法是行之有效的。 听：通过倾听电气设备运行时声音的变化来判断工况是否正常。在正常情况下，运行着的电气设备的声音是比较小、比较均匀的，但在出现故障时，电气设备就会发出异常的声音。如异步电动机在单相启动时，不但电动机启动不了，同时还会发出“嗡嗡”的声音。当电动机的轴承缺少润滑油脂或发生损坏时，就会发出“沙沙”的声音。又如交流接触器一旦短路环断裂或脱落时，一通上电，在铁芯与衔铁处就会有“吱吱”的响声。只要听到电气设备有异常的声音时应当立即采取措施，找出故障点，排除故障。 闻：通过嗅闻电气设备运行时散发出来的气味判断工况是否正常。我们知道船舶电气设备（包括电机、电器、电缆等）都广泛采用了各种绝缘材料。在正常情况下，只要不超过其容许温升，一般受热是不会有什么气味。当电气设备出现短路过载等故障时，温升超过容许值，不但可能使绝缘漆（绝缘胶）等熔化，同时还会散发出糊焦味。只要某个设备发出糊焦味，必定有故障。因此，采取“闻”味的方法，也是检查电气设备常用的方法。 摸：用手触及电气设备的不带电部分，判断运行温度是否正常。电气设备投入运行后，其温度必然要升高，使得不带电的外壳温度也要上升。因此，摸电气设备外壳的温度就能判断出其内部发热情况，这在一定范围内还是可以的。有时，当电机绕组出现短路时，在抽出转子，经短时通电又停电后，也可用手摸出哪个槽内绕组发热最厉害，从而判断出此处为该绕组的短路处。当然根据用手摸是否发烫来判断电气设备是否过热是十分不准确的，特别是随着船用电气设备所用绝缘等级的提高，用摸的方法是无法准确判断的。因此摸的方法只能作为低级绝缘设备或一般设备的初步试探。要准确地测量温度，须采用“温度计法”或“电阻法”进行测试。 测：通过常用测量仪器测试电气设备的各种运行参数和绝缘电阻值，了解运行工况。在电气设备及其控制系统中通常都装有各种测量仪表，只要电气设备一投入运行，就能直接测得各种运行参数。测量电气设备的绝缘电阻，可采用兆欧表（摇表）来测得有关的数值，只要所测数据符合技术要求，就可以正常运行，否则，就要进行检修。 做：指对电气设备进行的检查、维护和保养。根据电气设备维护保养周期的要求，做好经常性的清洁保养工作，是保证电气设备可靠运行的重要措施，也是机电管理人员的日常重要工作。 4.3 电气线路识图要领 为了能正确地管理、使用和维护电力拖动系统，迅速和准确地排除电气线路中的故障，就必须学会看懂电气线路图。 电气线路图通常分为框图、电气系统图、安装接线图和电气原理图，如图1-4-1。
《船舶动力装置原理与设计》 说明书 设计题目：民用船舶推进轴系设计 设计者：陈瑞爽 班级：轮机1302班 华中科技大学船舶与海洋工程学院 2015年7月
一.设计目的 主机与传动设备、轴系和推进器以及附属系统，构成船舶推进装置。因此，推进装置是动力装置的主体，其技术性能直接代表动力装置的特点。推进装置的设计包括轴系布置、结构设计、强度校核以及传动附件的设计与选型等，而尾轴管装置的作用是支承尾轴及螺旋浆轴，不使舷外水漏人船内，也不能使尾轴管中的润滑油外泄，因此，尾轴管在推进系统设计中意义重大。本设计是根据指导老师给出的条件，对船舶动力装置进行设计，既是对课程更深入的理解，也是对自身专业能力的锻炼。 二,设计详述 2.1：布置设计 本船为单机单桨。主机经减速齿轮箱减速后将扭矩通过中间短轴传给螺旋桨轴和螺旋桨。本计算是按《钢质海船入级规范》（2006年）（简称《海规》）进行。 因此，我们将轴系布置在船舶纵中剖面上，其中，轴的总长为9000mm，轴系布置草图及相关尺寸，见图1。 图1 2.2：轴系计算
（一）：已知条件： 1．主机：型号：8PC2-6 型式：四冲程，直列，不可逆转，涡轮增压，空冷船用柴油机 缸数：8 缸径/行程：400/460mm 最大功率（MCR）：4400kW×520rpm 持续服务功率：3960kW×520rpm 燃油消耗率：186g/kW·h+5% 滑油消耗率：1.4g/kW·h 起动方式：压缩空气3~1.2MPa 生产厂：陕西柴油机厂 2．齿轮箱：型号300，减速比3：1。 3．轴：材料35#钢，抗拉强度530MPa，屈服强度315MPa。 4．键：材料45#钢，抗拉强度600MPa，屈服强度355MPa。 5．螺栓：材料35#钢，抗拉强度530MPa，屈服强度315MPa (二)：轴直径的确定 根据已知条件和“海规”，我们可以计算出轴的相关数据，计算列表见表3.1： 表3.1轴直径计算 考虑到航行余量，轴径应在计算的基础上增大10%。故最终取297.70 mm 根据计算结果，取螺旋桨轴直径为379.96 mm，中间轴直径为297.70mm。 上表螺旋桨直径计算中，F为推进装置型式系数
一、单项选择题 1．以下的热力发动机中，不属于内燃机的是（）。(答案：C) A．柴油机B．燃气轮机C．汽轮机D．汽油机 2．在热力发动机中，柴油机最突出的优点是（）。(答案：A) A．热效率最高B．功率最大C．转速最高D．结构最简单 3．（）不是柴油机的优点。(答案：D) A．经济性好B．机动性好 C．功率范围广D．运转平稳柔和，噪声小 4．发电柴油机多用四冲程筒形活塞式柴油机主要是因为（）。(答案：C) A．结构简单B．工作可靠 C．转速满足发电机要求D．单机功率大 5．四冲程柴油机完成一个工作循环曲轴转（）周。(答案：B) A．1 B．2 C．3 D．4 6．测量偏移和曲折的工具，在内河船舶中常采用（）。(答案：B) A．百分表+塞尺B．直尺+塞尺C．百分表D．专用量具 7．中小型柴油机的机座结构形式大都采用（）。(答案：B) A．分段铸造结构B．整体铸造结构C．钢板焊接结构D．铸造焊接结构8．会导致柴油机机座产生变形的原因中，不正确的是（）。(答案：A) A．曲轴轴线绕曲B．船体变形 C．机座垫块安装不良D．贯穿螺栓上紧不均 9．下述四个柴油机部件中，不安装在机体上的部件是（）。(答案：A) A．进、排气管B．气缸套C．凸轮轴D．气缸盖 10．柴油机贯穿螺栓上紧力矩不均匀度过大最易产生的不良后果是（）。(答案：B) A．上紧力矩过大的螺栓会产生塑性伸长变形 B．会引起机座变形 C．会破坏机体上下平面的平行度 D．会造成机体变形缸线失中 11．四冲程柴油机气缸盖上安装的部件中，不包括以下哪一种? （）。(答案：B)
A．喷油器B．喷油泵C．示功阀D．进、排气阀 12．柴油机在冷态时应留有合适的气阀间隙的目的是（）。(答案：C) A．为了加强润滑B．为了加强冷却 C．为防止运转中气阀关闭不严D．为防止运转中气阀卡死 13．柴油机气缸盖安装后试车时发现密封圈处漏气，原因分析中不正确的是（）。(答案：C) A．密封平面不洁夹有异物B．缸盖螺母上紧不足或上紧不均 C．最高爆发压力过高D．气缸盖发生了变形 14．柴油机主轴承的润滑介质是（）。(答案：C) A．水B．柴油C．滑油D．重油 15．柴油机曲轴的每个单位曲柄是由（）组合而成。(答案：D) A．曲柄销、曲柄臂B．曲柄销、主轴颈 C．曲柄臂、主轴颈、主轴承D．曲柄销、曲柄臂、主轴颈 16．柴油机飞轮制成轮缘很厚的圆盘状，目的是要在同样质量下获得最大的（）。 (答案：C) A．刚性B．强度C．转动惯量D．回转动能 17．中、高速柴油机都采用浮动式活塞销的目的是（）。(答案：D) A．提高结构的刚度B．增大承压面积，减小比压力 C．有利于减小配合间隙使运转更稳定D．活塞销磨损均匀，延长使用寿命 18．测量柴油机新换活塞环搭口间隙时应将环平置于气缸套的（）。(答案：C) A．内径磨损最大的部位B．内径磨损不大也不小的部位 C．内径磨损最小的部位D．首道气环上止点时与缸套的接触部位 19．倒顺车减速齿轮箱离合器主要用于哪种主机？（）。(答案：A) A．高速柴油机B．低速柴油机C．四种程柴油机D．二冲程柴油机20．四冲程柴油机连杆在工作时的受力情况是（）。(答案：C) A．只受拉力B．只受压力 C．承受拉压交变应力D．受力情况与二冲程连杆相同 21．当柴油机排气阀在长期关闭不严情况下工作，不会导致（）。(答案：C) A．积炭更加严重B．燃烧恶化C．爆发压力上升D．阀面烧损 22．把柴油机回油孔式喷油泵下的微调螺钉旋入，使柱塞位置有所降低，会使（）。(答
摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 前言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 1船舶电气设备系统的组成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2船舶电气设备常见故障征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 3船舶电气设备的故障分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 3.1按故障性质分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 3.2按故障原因分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 3.3按故障后果分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 3.4按故障发生和演变过程的特点分类．．．．．．．．．．．．6 4 船舶电气设备常见故障原因及处理方法．．．．．．．．．．．．．7 4.1发电机常见故障及处理方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 4.2主配电板常见故障及排除方法．．．．．．．．．．．．．．．．8 4.3船舶电网常见故障及处理方法．．．．．．．．．．．．．．．10结束语．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11 参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
摘要 随着科学技术的日益发展，我国的船舶行业的自动化程度不断提高.但是，因为电气设备故障而导致的企业和人员损失也越来越大，因此，对船舶电气设备的可靠性和稳定性要求也愈来愈高。船舶电气设备的故障时多种多样的，但是如果每次都在电气设备出现故障后再进行维修，这样虽然能保证设备的维修，但是由于船舶在运行时受到工作环境等因素的影响，因此，为了能保证船舶的正常运行，我们应分析船舶电气设备的各种故障现象，总结归纳出出现故障前的征兆，对不同类别电气设备的故障原因和可能出现的结果进行分类，为船舶的维护与检修工作提供理论的指导。 关键词：船舶；电气设备；故障分析；故障处理
大连海洋大学2016 -2017 学年第一学期 《船舶电气设备与系统A 》试卷A 参考答案及评分标准 命题教师： 所在学院： 考试专业班级： 一、选择题（本题共25小题，每小题2分，共50分） 1、C 2、A 3、B 4、C 5、C 6、B 7、D 8、C 9、A 10、A 11、C 12、D 13、C 14、A 15、D 16、D 17、B 18、A 19、A 20、A 21、B 22、D 23、A 24、C 25、A 二、一台三相异步电机已知如下数据： 2.2N P = kW,N U =380V,N n =1420r/min,cos 0.82φ=, 0.81η=,电源频率50f =Hz,星形连接，试计算： （1） 定子绕组中的相电流p I ,电动机的额定电流n I 及额定转矩n T （2） 额定转差率N S 及额定负载时的转子电流频率2f 。 （本题共1小题，每小题10分，共10分） 答：p I =5A （2分） n I =5A （2分） n T =14.8NM （2分） N S =0.0533（2分） 2f =2.67Hz （2分） 三、 分析直流电磁铁与交流电磁铁的工作原理,针对出二者的不同之处,实际使用中的注意事项有哪些? （本题共1 小题，每小题 10 分，共 10 分） 答: 直流电磁铁，电压恒定，电流也恒定，所以磁势也恒定，磁通随着气隙变小而变大，吸力增大（3分） 直流接触器、继电器吸合以后，往往串接电阻来减小工作电流，直流电磁铁铁芯由整块铸铁制成（2分） 交流电磁铁，电压恒定，磁通不变，气隙变化，则电流必须随着变化（3分） 交流电磁铁的铁芯由硅钢片叠成，铁芯截面加装短路环（2分）
Guide operators to deal with the process of things, and require them to be familiar with the details of safety technology and be able to complete things after special training.船舶电气设备的安全用电和管理维护正式版
船舶电气设备的安全用电和管理维护 正式版 下载提示：此操作规程资料适用于指导操作人员处理某件事情的流程和主要的行动方向，并要求参加施工的人员，熟知本工种的安全技术细节和经过专门训练，合格的情况下完成列表中的每个操作事项。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 摘要：随着我国经济发展水平的不断提高，我国的航运发展取得了显著成就，极大的带动了我国经济稳定持续发展，为此，不断提高船舶航运的安全用电水平，做好船舶电气设备的安全维护显得尤为重要。加强船舶的安全用电以及电气设备的使用，就要对电气设备隐患及时发现，对安全用电方法进行探索，并对电气设备出现的故障及时纠正，才能有效的防止电气事故的发生。 关键词：船舶电气安全维护电气管理
鉴于船舶工作时的环境有一定的特殊性，一般陆地上的电气设备往往不能直接应用在船舶上，船舶周围环境一般空气湿度较强，盐雾、油雾等腐蚀性物质较多，因此，为了有效的保证船舶航运的安全，就要不断对电气设备进行有效的保护。本文主要对船舶电气设备的安装以及维护进行了论述，对如何提高电气设备的管理水平提出了一些意见。 一、对于船舶设备选型的要求 因为船舶所处的环境是潮湿的内河或是海洋，因此材料的选用也有其特殊性，一般来说，船舶用电设备的材料都具有耐用、耐潮、耐腐蚀的特征，如果遭遇到恶劣的风暴或是恶劣温度时会做适当的防护
浅谈船舶电气设备的维护与管理 发表时间：2020-01-14T10:20:13.830Z 来源：《基层建设》2019年第28期作者：郭汉波[导读] 摘要：随着当前经济多元化发展，海上运输行业也成为了重要交通工具，航道港口码头的建设代表着海上运输的能力水平，工程船舶在航道港口码头的建设中起着至关重要的作用。 中交天航滨海环保浚航工程有限公司天津 300450摘要：随着当前经济多元化发展，海上运输行业也成为了重要交通工具，航道港口码头的建设代表着海上运输的能力水平，工程船舶在航道港口码头的建设中起着至关重要的作用。但是因为船舶自身的电气自动化水平相对较高，其结构复杂且工作环境易受外界因素影响，所以造成船舶经常发生设备故障问题。所以必须加强对船舶电气设备运行状态的有效检测和维修，确保其不会影响到船舶的稳定运行 施工。 关键词：船舶电气设备；维护；管理 1 船舶电气系统的组成 1.1 船舶电站 把化学能转化为电能是船舶电站系统的核心本质，它是维持船舶电气正常运转的基础设备，它的结构主要由：原动机、发电机、发电机组、配电板等结构组成，其中原动机，实现将化学材料燃烧后的化学能转变为机械能力，从而带动发动机完成运行。在原动机的作用下发电机组通过电磁感应效应完成了电能转换，转换后的电能经过配电板向外送电，电气系统分配电能并进行相应的调控。原动机的种类根据结构可分为柴油机、燃气等类型，而发电机组通常包括：柴油发电机组、燃气发电机组或是汽轮发电机组等类型。 1.2 船舶电力网 电能要最大化被电气设备使用，就必须完成船舶的供配电工作，主要依靠电力网来实现。电力网的设置依据通常为电气设备的终端负荷位置，其思路是船舶以电站的配电板为起始端，然后向外进行不同类型、不同截面电缆的电力传输，最后经过分配电装置完成电力分配，这样的电气设备之间形成的网络就被称为船舶电力网。按照电力网的功能进行划分，船舶电力网主要包含了船舶动力供电、船舶照明供电、应急供电、弱电装置和备用电力网等。 1.3 电气负载 电气负载主要衡量的是船舶电气设备对电能的消耗。主要包括：电动机动力负载、单线负载、测量设备负载等。 2 现代船舶电气设备维修决策方法 2.1 维修前的安全措施准备工作 由于船舶中的电气设备系统需要维持较强的工作强度才能够满足船舶的运行，因此在运行过程中会消耗大量的电能资源，而且相对来说电气设备系统自身的特殊性使其维修和运行过程有存在一定的风险性。因此在进行决策维修之前，一定要确保周全的前期安全准备工作，避免各种安全隐患的发生。首先要确保整个故障检修状态是在断电的前提下进行，另外还可以开启电气护罩，对于比较危险的区域设立安全标识，避免其他工作人员发生触电现象；另外还要保证整个电气设备的检修运行状态完全处于照明条件下，同时还要保证手提灯的电压在可控范围之内；同时还要求检修人员对易发生隐患的区域进行反复检查，保证该检测区域安全的前提下才可进行带电测试；最后为了确保检修人员的生命安全，要求再进行带电检修工作的过程中配备一名专业人员用于辅助工作，保证一旦出现任何问题要及时切断电源。 2.2 船舶电气设备的故障排除原则及流程 1）先易后难原则，一般要求相关检修人员先从比较容易的工作区域开展检修，主要是对控制回路的测量、保险丝的检测等工作，对相对复杂的电气设备环境可以从简单区域入手进行拆检，从而不断缩减故障判断区域和范围； 2）先动后静原则，此原则要求工作人员对处于运行状态的设备优先开展检修，主要包含隔离开关、机械运动的相关设备部分等； 3）先外后内原则，在开展检修工作时针对发生故障可能性较高的外部空间结构开展检修工作，比如限位开关、动作元件以及传感器等。 同时在进行船舶的电气设备检修工作时还可遵循以下模式：①设备整体运行的故障评测和描述；②寻找设备的相关使用运行档案数据；③对设备可能存在的各种故障展开深入讨论；④对故障的类型和范围进行清晰明确的界定；⑤采取相应的维修计划和措施；⑥实施开展维修工作；⑦进行设备复验。通过对船舶电气设备中存在的各种隐患故障具体问题具体分析，从而提高其性能的作用发挥。 2.3 船舶电气设备维修决策的若干方法 1）直观法通常是工作人员利用对电气设备看、摸、听、闻等比较直接的方式对于故障区域和类型进行大致判断，主要观察设备结构状态是否平整、颜色有无存在异常，判断设备运行状态时是否存在异响，有无异常气味的产生，设备在运行时的温度以及震动情况； 2）比较法主要是通过故障的排查来判断可能发生故障的元器件，对其更换并试运行，如果设备仍然发生异响则需要进一步对故障进行排查。通常来讲，现代船舶的电气设备具体元件结构一般都具备备用原件，所以使用替代法能够有效提升检修工作的质量和效率。 3）短路法则是目前检修工作中十分常见的一种手段，主要是利用对开关、继电器、接触器触点等构成的电路进行故障排查。一般工作人员可以利用鳄鱼夹等工具来进行触电连接，在故障消失时可以判定此设备部分存在故障，针对故障元器件进行更换或者维修。一般使用此方法要确保检查后的短接线材料拆除，防止因为短接线所导致的设备风险发生。 3 电气设备的管理维护策略 3.1 对船舶电气设备及时保养维护 船舶在施工过程中，任何电气设备的损坏都容易导致船舶无法正常运转，因此，必须重视船舶电气设备的保养维护工作。在船舶工作进程中，对于不合理的地方，一经发现，应及时改进，并做好维护保养工作。对设备做好经常性的维护保养工作，是电气操作管理人员的日常重要工作，也是保证电气设备可靠运行的重要措施。目前，电气设备状态监测逐步成熟，各种先进检测技术不断涌现，通过现场的仪表观测，例如电流、温度、压力、绝缘电阻等，及时发现运行异常的电气设备，及时维修，避免造成设备进一步的破坏，确保船舶正常施工。 3.2 制定操作规程并严格遵守
船舶电气设备及系统 实验报告
船舶电气设备及系统实验报告实习地点实习时间 学院班级 姓名学号 成绩指导老师 年月日 目录 实验成绩表 (1) 实验一：单相变压器实验 (3) 实验二：他激直流电动机工作特性实验 (8) 实验三：同步发电机的运行特性实验 (12) 实验四：三相异步电动机的正、反转控制线路 (17) 实验五：三相异步电动机Y-Δ起动控制线路实验 (21) 实验六：并激直流发电机工作特性实验 (24) 实验七：异步电动机起动实验 (28) 实验八：三相变压器实验极性及联接组的测定 (31) 实验九：复激发电机 (34) 实验十：行车控制线路的设计 (37)
实验成绩表
实验一：单相变压器实验 实验报告成绩：实验组别：实验日期： 1、实验目的： 2、实验内容： 3、实验仪器、设备：
4、实验步骤： 5、实验线路图： 6、测试结果（实验数据以表格形式反映）： 表1-1测定单相变压器变比 表1-2单相变压器空载实验 表1-3单相变压器短路实验
I K（A） P K（W） 表1-4单相变压器负载实验 1 2 3 4 5 6 7 序号 实验数据 U2（V） I2（A） 7、曲线图（画坐标纸上）： 8、实验报告要求：（1）根据测变比的实验数据，分别计算变比K，取其平均值作为被测试变压器的变比。 （2）绘空载特性曲线：I0=f(U0)，P0=f(U0)（用坐标纸画出） 9、思考题： （1）在变压器空载实验和短路实验线路中，为什么各测量仪表所处的位置有所不同，是何原因？2）在变压器空载实验和短路实验时，应注意些什么？为什么空载实验应在低压侧进行，而短路实验应在高压恻进行？