電氣與plc第三章課件

1、第三章：船舶機(jī)械電力拖動控制電路 本章介紹機(jī)艙輔機(jī)、錨機(jī)、起貨機(jī)、舵機(jī)等對電力拖動的要求及其典型控制線路。3.1 船舶機(jī)艙輔機(jī)電力拖動控制線路1.水泵自動控制線路 水泵電動機(jī)負(fù)責(zé)將水打入壓力水柜。水泵電動機(jī) 的起、?？刂剖歉鶕?jù)水柜壓力的變化來實(shí)現(xiàn)的，即是由壓力繼電器的下限與上限整定值決定的 。這樣，就構(gòu)成了水泵的雙位控制。KP（H）當(dāng)壓力高于上限整定值時斷開，壓力降于此值時閉合；KP（L）當(dāng)壓力低于下限整定值時接通，壓力高于此值時斷開。2 . 壓縮機(jī)自動控制線路 由壓力繼電器檢測瓶內(nèi)空氣壓力的變化(在上限和下限之間），以實(shí)現(xiàn)電動機(jī)起、停的雙位式自動控制。說明：電動機(jī)空載起動，空載停車。3.2

2、燃油輔助鍋爐自動控制線路一. 系統(tǒng)構(gòu)成437185629系統(tǒng)構(gòu)成：水位自動控制、蒸汽壓力燃燒自動控制、燒燒過程自動程序控制以及各種保護(hù)裝置。 二.水位控制1. 控制方式：2. 水位控制器（電極式）及控制過程兩位式控制（利用水位控制器）三 點(diǎn)火和燃燒自動程序控制 點(diǎn)火和燃燒按一定的程序（順序）進(jìn)行 。點(diǎn)火是否成功需進(jìn)行“火焰檢測”。四 蒸汽壓力和燃燒控制 蒸汽壓力和燃燒控制是利用蒸汽壓力信號來自動控制鍋爐燃燒裝置的燃燒過程 。雙位控制 連續(xù)控制 控制 方式：下面介紹采用壓力比例調(diào)節(jié)器和電動比例操作器的壓力比例式輔助鍋爐自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)。采用壓力比例調(diào)節(jié)器和電動比例操作器的壓力比例式輔助鍋爐自動調(diào)節(jié)系

3、統(tǒng)調(diào)節(jié)過程。五 燃油輔助鍋爐自動控制線路實(shí)例 鍋爐起動順序控制包括點(diǎn)火程序控制、點(diǎn)火失敗控制和正常燃燒時突然熄火再循控制等。2. 鍋爐起動順序控制1. 水位控制及過低水位保護(hù) 燃燒過程自動調(diào)節(jié)由比例式調(diào)節(jié)器YBD和電動比例操作器DBC兩個元件實(shí)現(xiàn)。 3. 燃燒比例控制4. 安全保護(hù) 繼電器觸頭SP 用于蒸汽壓力過高保護(hù)。當(dāng)蒸汽壓力高達(dá)上限值時，SP斷開，切斷接觸器KM3、KM4、KM5的線圈電路，使鼓風(fēng)機(jī)、燃油泵停轉(zhuǎn)，鍋爐熄火。 一. 系統(tǒng)概述3.3 起錨系纜裝置電力拖動控制線路二. 起錨系纜機(jī)械對控制線路的要求三. 交流變極調(diào)速起錨系纜機(jī)械控制線路 采用交流三速電動機(jī)：一套高速繞組；一套中速

4、（YY聯(lián)接）、低速（聯(lián)接）繞組。 交流起錨機(jī)控制線路（三速）見下圖：（補(bǔ)充說明）3.4 舵機(jī)電力拖動控制線路二. 操舵系統(tǒng)一舵機(jī)的概述1簡易操舵（手柄操舵或應(yīng)急操舵）規(guī)定：任一種操舵系統(tǒng)都必須配備手柄操舵，作為 應(yīng)急狀態(tài)下的操舵方式。2隨動操舵3. 自動舵的基本工作原理給水系統(tǒng)燃油系統(tǒng)鼓風(fēng)機(jī) 需要協(xié)調(diào)工作，使得 點(diǎn)火裝置點(diǎn)火檢測蒸汽有足夠壓力水位有足夠高度（1）自動燃燒系統(tǒng)投入之前，鍋爐水位必須是在安全水位以上，否則鍋爐自動控制系統(tǒng)不會自動起動。（3）預(yù)掃氣完畢后，開始點(diǎn)火，在點(diǎn)火電極發(fā)火的同時開始噴油。 （2）為了防止冷爆，必須在鍋爐點(diǎn)火燃燒之前，啟動風(fēng)機(jī)，打開風(fēng)門，使?fàn)t膛進(jìn)行預(yù)掃氣，為點(diǎn)火

5、及噴油燃燒作準(zhǔn)備。點(diǎn)火和燃燒程序（順序）如下： （4）當(dāng)點(diǎn)火燃燒成功后，通過火焰檢測器或煙道開關(guān)，使點(diǎn)火變壓器自動停止點(diǎn)火，進(jìn)行正常燃燒。（5）當(dāng)點(diǎn)火失敗時，通過火焰檢測器和時間控制，使風(fēng)機(jī)、油泵停止工作，并發(fā)出聲光報警信號?；鹧鏅z測的元件有：光敏電阻、紫外線管等 蒸汽壓力控制是利用蒸汽壓力信號來自動控制鍋爐燃燒裝置的燃燒過程 。即通過對蒸汽壓力信號的檢測來控制點(diǎn)火燃燒還是停油熄火，是開大油門（調(diào)節(jié)噴油器的燃油量）風(fēng)門還是減小油門風(fēng)門。蒸汽壓力雙位式控制系統(tǒng)： 當(dāng)鍋爐蒸汽壓力達(dá)規(guī)定的壓力高限值時，壓力繼電器高壓觸點(diǎn)動作，通過控制線路切斷電磁閥線圈和風(fēng)機(jī)電源，使鍋爐熄火。 當(dāng)蒸汽壓力下降到規(guī)定的

6、低限時，壓力繼電器的低壓觸點(diǎn)動作，通過控制線路經(jīng)過點(diǎn)火燃燒程序后正常燃燒。直至蒸汽壓力達(dá)高限后又重復(fù)上述過程。蒸汽壓力和燃燒的連續(xù)控制是利用蒸汽壓力調(diào)節(jié)器檢測蒸汽壓力，根據(jù)負(fù)荷變動情況，調(diào)節(jié)噴油器的燃油量和風(fēng)門的空氣供給量、通過控制燃燒狀態(tài)使蒸汽壓力保持一定的數(shù)值。壓力比例式輔助鍋爐 自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)過程：鍋爐蒸汽壓力等于給定壓力時：壓力比例調(diào)節(jié)器的劃針停留在滑線電阻的中間位置，電機(jī)比例操作器的反饋劃針也停留在中間位置，則由電阻R1、R4和R2、R3構(gòu)成的電橋處于平穩(wěn)狀態(tài)即R1R4=R2R3，電橋輸出為零，執(zhí)行電機(jī)停止不動。鍋爐蒸汽壓力高于給定值時：劃針向左移動，R1減小，R2增大，使R1R

7、4小于R2R3，電橋有下正上負(fù)的輸出電壓，執(zhí)行電機(jī)正轉(zhuǎn)，將回油伐開大，風(fēng)門關(guān)小，使送進(jìn)爐膛的風(fēng)油量減小。同時，通過減速機(jī)構(gòu)帶動反饋劃針同向移動，直到電橋重新平衡時，電橋輸出為零，執(zhí)行電機(jī)停止轉(zhuǎn)動，回油伐和風(fēng)門便停留在適應(yīng)于新工況的位置上，鍋爐壓力不再變化，調(diào)節(jié)過程結(jié)束。當(dāng)鍋爐壓力低于給定值時：調(diào)節(jié)過程類似，只是方向相反。uicticiab：iciab電源正半周電源負(fù)半周tt蒸汽壓力小蒸汽壓力大燃燒比例控制的工作原理： 電動機(jī)的勵磁繞組與電容C3串聯(lián)后接入電源，因此勵磁電壓與電源電壓間有90的相位差。 鍋爐汽壓大于或小于整定汽壓的偏差，導(dǎo)致控制繞組電壓與電源電壓同相或反相，使得電動機(jī)中勵磁電壓與

8、控制繞組電壓的超前滯后關(guān)系發(fā)生變化，電動機(jī)便正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。起錨機(jī)械：位于船頭。1用途與類型（2） 類型：立式、臥式（1） 用途：用于固定船位、小范圍內(nèi)拐彎。2工作情況（1）正常情況： 拋錨 電動拋錨（電動機(jī)工作在制動狀態(tài)：控制 速度）重力拋錨（自由落體，水深小于50米）起錨：五個階段。如圖： 起錨系纜機(jī)械對控制線路的要求（3）電動機(jī)采用短時工作制（30分種以內(nèi)）。 （1）調(diào)速：要求電動機(jī)具有穩(wěn)定的低速特性。 （2）要求電動機(jī)特性比較軟。堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩應(yīng)為額定轉(zhuǎn)矩 的2倍。M（I）軟硬n 要求能夠頻繁起動及具有較大的過載能力。機(jī)械制動（電磁抱閘）；電磁制動（4）制動（起重機(jī)械對制動具有嚴(yán)格的要求） 交流

9、起錨機(jī)工作原理補(bǔ)充說明：2當(dāng)手柄突然從“0”位到“3”位時： 由于1SJ起延時 作用（延時約1.5秒），所以，電動機(jī)不可能立即 進(jìn)入到高速檔運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣可避免過大的電流沖擊。 1GLT是過電流繼電器?！案咚佟逼饎忧?，先將GLT 短接，以避免GLT誤動作。32SJ的作用： 在“高速”起動前，先將GLT短接， 同時2SJ通電，待延時約2.5秒后，2SJ的常閉觸點(diǎn) 斷開，GLT接入。4當(dāng)電動機(jī)處于“高速”時，如出現(xiàn)過電流現(xiàn)象： GLT常閉觸點(diǎn)斷開，斷開“高速” ，同時退到“中 速”。此時若要再進(jìn)入“高速”，需將手柄退到“2” 位，然后再將手柄扳到“3”位。5. 手柄由“3”到“2” 、由“2”到“1”

10、，都需進(jìn)入短時的 制動再進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行。 1功能一舵機(jī)的概述 船要拐彎，將舵葉轉(zhuǎn)過角度，于是產(chǎn)生轉(zhuǎn)船力矩M，從而保證船直線航行的穩(wěn)定性和回轉(zhuǎn)性。F分解F2產(chǎn)生阻力矩 F1產(chǎn)生轉(zhuǎn)船力矩 航向F 左右F1F2 2構(gòu)成與類型平板舵（小船）液壓舵 平衡舵（大船） l 舵葉（板） l 電動機(jī)（將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，給傳動裝置） 機(jī)械舵 l 傳動裝置（使舵旋轉(zhuǎn)）機(jī)械舵對電動機(jī)控制要求高液壓舵對電動機(jī)控制要求稍低 “HD-5L”型自動操舵儀1. 信號發(fā)送器 u 信號發(fā)送器輸出電壓的大小和相位取決于偏航角的大小和偏航的方向。2. 相敏整流將信號發(fā)送器輸出的交流電壓信號整流為直流電壓3. 運(yùn)算放大電路對偏航信號進(jìn)行“比例微分積分”運(yùn)算4. 天氣調(diào)節(jié) 在風(fēng)浪很大的情況下，船會出現(xiàn)左右搖擺，這時并不希望一出現(xiàn)偏航就操舵降低自動舵的靈敏度。5. 左右舵開關(guān)電路 若船右偏，則經(jīng)運(yùn)算放大器后的信號使得BG4導(dǎo)通，JD1（左舵繼電器）得電，JD1常開觸點(diǎn)閉合，經(jīng)CD25（常閉）使電磁閥