第6章_6.5锚机、绞缆机电力拖动控制系统

自动绞缆机
1. 电动绞缆机
通常采用有级变速交流异步电动 机 ，在缆绳收紧后采用低速档 。
转差率s<1： 缆绳张力很低时 ， 电动机正转收缆；
s= 1： 缆绳收紧后张力增加 ， 当 电机扭矩达到额定值MH时， 电动 机堵转；
s>1：缆绳张力过大时， 电机反 转松出缆绳，
电动自动绞缆机的机械特性
2.液压绞缆机 液压绞缆机的液压马达在排量既定时 ，扭矩与工作油压成正比 。 因此 ， 只要能自动控制马达的工作油压，就能控制马达扭矩， 即 自动控制系缆张力。
第3章 锚机和绞缆机
Windlass and Mooring Winch
第一节 第二节
锚机 绞缆机
第一节 锚机 锚设备的功用和组成 功用：
1.停泊时抵御风和水流作用在船体上的力 ， 保持船位不变
2.操纵船舶的辅助设备 ，（如： 靠离码头 ， 狭水道调头 ， 紧急减刹船速等）
组成：
主要有锚 、锚链 、止链器和锚机等
阀5起限制制动油压的作用
系泊： 转成自动系缆工况，
主泵1停 ，辅泵14起动，转换阀 9换右位 ，一部分油经过单向节 流阀12 ，另一部分经溢流阀13 回油箱 ，若缆绳松弛 ， 溢流阀 10关闭 ，油经阀9A口，流入马 达 ， 回油从B口经阀9、11和冷 却器15 、滤器16 回油箱，马达 正转收缆 。（其性能曲线见下
工作油压的控制方式： （1）定量泵式。
定量泵式液压自动绞缆机的原理简图
1-定量泵;2-溢流阀;3-液压马达;4-油冷却器
（2）变量泵式。
两级变量泵式液压自动绞缆机的原理简图
1-两级变量泵;2- 电磁换向阀;3-压力继电器;4-溢流阀;5-液压马达
液压绞缆机实例

锚机,绞缆机拖动控制系统的调试1锚机是船舶上重要的航行设备。

有些情况下,锚机的运行直接影响到航行的安全。

锚机工作情况复杂,要求它要能够迅速启动、调速、正反转、准确停车等。

控制钱路必须满足这些要求。

锚机电动机应有足够大的过载能力,能在最大负载下启动。

起锚时,锚在海底有可能被短时卡住,因此应使电动机能够承受堵转工作状态。

一般堵转时间限制为lmin。

堵转时还应有两倍额定力矩。

锚机电动机属于短时工作制的电动机,其工作时间为o.5h。

控制设备和电动机必须满足在0. 5h内启动25次的要求。

直流电动锚机多采用在直流电动机电枢回路串电阻的调速方法。

容晕较大时,用主令控制器控制;容量较小时则使用鼓形控制器控制。

电动机多采用具有下降特性的差复活励励磁系统。

交流电动锚机采用变极调速方式。

要求较高的大容量电动锚机须有三种转速,用三速异步电动机拖动;小容量的锚机用两速异步电动机拖动。

下面分别介绍其调试特点。

1、交流电动锚机的调试锚机拖动控制系统的调试一般分为空载试验、负载试验和航行效用试验三个阶段进行。

通电前应清洁、检查控制箱、电动机及全部机械装置。

按照工作原理图和接线图,检查控制线路的接线和主回路的接线。

还应测量绝缘电阻,并作记录。

其它准备工作和起货机的高度相同。

1 空载试验空载试验时锚机不穿锚链,只拖动卷筒运行,空载试验的目的是检查和调整控制线路和电动机的工作情况。

测量电动机的空载电流和转速。

空载试验应包括下列具体步骤。

(1 控制线路中各电器的动作情况,应在空载试验前调试完成。

各电器的动作顺序必须正确。

(2 各保护电器可先粗略整定。

LYJ失压保护继电器可整定在80%Ue下释放;直流GLJ过流保护继电器整定在稍大于两倍额定电流;交流GLJ过流保护继电器整定在110%Ie。

其它电器可参考调试大纲,初步整定好。

(3 接通电源,测量电源电压。

主令手柄置零位,观察应动作的电器是否已经吸合。

(4 将主令手柄扳向起锚第一档,电动机低速绕组接通电源,低速运行。

KA
KA
②电流继电器（保护电器）
• 结构特点：线圈匝数少，线径粗，串联在电路 中。
• 动作原理：正常电流，衔铁释放，电路正常工 作，电流过大（大于整定值）衔铁吸合，触头 动作，切断电路。
• 文字、符号：
KA
KA
③中间继电器：是一种传递信号的电器，一般用来控 制各种电磁线圈，使讯号得到放大，而且将信号同时 传递给几个控制线路。
1、电磁式继电器 结构、原理与接触 器相同，区别是触 头没有主辅之分。
①电压继电器（保护电器）
结构特点：线圈匝数多、线 径细，线圈与电路并联。ⅰຫໍສະໝຸດ 压继电器 动作原理：电压正常，衔铁
释放，电压过高衔铁吸合 ，触头动作，切断电路。
文字、符号 KA
KA
KA
• ⅱ欠压继电器
• 动作原理：电压正常，衔铁吸合，电路处于工 作状态，电压过低（低于整定值），衔铁释放 ，触头动作，切断电路。
电阻性或照明负载 IRD=(0.9～1.1) IN （短路、过载） 异步电动机 IRD=(1.5～2.5) IN （短路保护）
瓷插式熔断器 螺旋式熔断器
三、接触器： 自动的电磁式开关。
是实现对电动机等负载 的远距离操作控制的电 器
分交流接触器、直流接触器 （功能相同，但不能混用。）
接触器功能：通过电磁力的作用吸合，使触头闭合，导 致电路接通，断开后，在反向弹簧力作用下释放，使 触头断开，导致电路断开，达到控制电动机的目的。
常闭
常开
复合
2、组合开关：是一种多路多极开关，可以控制 多个电器回路的通断。（手动）
特点：具有结构紧凑，体 积小，操作可靠，使用 方便。
用途：电源开关、电源负 载的联接
原理：手柄旋转至45°或90°，带动动触片转 动，使动－静触片接通、分断.1050、1051、

适当选择电容的大小，可使通入两个绕组的电流相位差接近90,从而产生所需的旋转磁场。
交流伺服电动机的接线图和相量图
(a）接线图
1
(b) 相量图
控制电压 与电源电压 频率相同，相位相同或反相。
放 大 器
检 测 元 件
控制信号
+
–
+
–
控制绕组
交流伺服电动机的工作原理与单相异步电动机有相似之处。
对控制电机的主要要求：动作灵敏、准确、 重量轻、体积小、耗电少、运行可靠等。
伺服电动机可分为两类：
伺服电动机又称执行电动机。其功能是将输入的电压控制信号转换为轴上输出的角位移和角速度，驱动控制对象。
交流伺服电动机 直流伺服电动机
4.1 伺服电动机
伺服电动机可控性好，反应迅速。是自动控 制系统和计算机外围设备中常用的执行元件。
6
当 U1恒定不变时， U2与n 成正比，这样，
发电机就把被测装置的转速信号转变成了电压
信号，输出给控制系统。
速发电机的输出电压 U2与n 间存在着一定的非
由于铁心线圈电感的非线性影响，交流测
线性误差，使用时要注意加以修正。
01
02
03
04
05
06
综合上述分析可知：
直流测速发电机
直流测速发电机分永磁式和他励式两种。 两种电机的电枢相同，工作时电枢接负载电阻 RL。但永磁式的定子使用永久磁铁产生磁场， 因而没有励磁线圈；他励式的结构与直流伺服 电机相同，工作时励磁绕组加直流电压U1励磁。
2
测速发电机分为交流和直流两种类型。交流测速发电机又分为同步式和异步式两 种，这里只分析异步式交流测速发电机的工作 原理。
4.2 测速发电机