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电气工程与技术现在学习的是第1页，共40页P PT TT T0 0T T1 1T T2 2T T3 3T T4 4T T5 5图3-2 水泵双位控制过程P上限P下限现在学习的是第2页，共40页M M3 3 F RK MF US B1S A自 动手 动S B2K MF RK P(H)K P(L)图图 3 3-1 1 水水 泵泵 自自 动动 控控 制制 线线 路路K MKPKP（H H）当压力高于上限整定值时断开，压力降于此值时）当压力高于上限整定值时断开，压力降于此值时闭合；闭合；KPKP（L L）当压力低于下限整定值时接通，压力高于）当压力低于下限整定值时接通，压力高于此值时断开。此值时断开。现在学习的是第3页，共40页2.2.压缩机自动控制线路压缩机自动控制线路 由压力继电器检测瓶内空气压力的变化由压力继电器检测瓶内空气压力的变化(在上限和下限之间在上限和下限之间），以实现电动机起、停的双位式自动控制。），以实现电动机起、停的双位式自动控制。KAM3FRKMFUQS图图3 3-3 3 空空气气压压缩缩机机自自动动控控制制原原理理图图FUFRKT2KMSASAKP1SB1KP2SB2KAKATCKT1YVKT2KT1KMKAKM说明：电动机空载起动，空载停车。说明：电动机空载起动，空载停车。现在学习的是第4页，共40页3.2 3.2 燃油辅助锅炉自动控制线路燃油辅助锅炉自动控制线路一一.系统构成系统构成4 43 37 71 18 85 56 62 29 9系统构成系统构成：水位自动控制、蒸汽压力燃烧自动控制、烧烧过程：水位自动控制、蒸汽压力燃烧自动控制、烧烧过程自动程序控制以及各种保护装置。自动程序控制以及各种保护装置。现在学习的是第5页，共40页二二.水位控制水位控制1.1.控制控制方式：方式：2.2.水位控制器（电极式）及控制过程水位控制器（电极式）及控制过程两位式控制（利用水位控制器）两位式控制（利用水位控制器）锅锅 炉炉水水 位位 检检 测测 筒筒电电 极极 棒棒最最 高高 工工 作作 水水 位位最最 低低 工工 作作 水水 位位最最 低低 危危 险险 水水 位位U U 2 21 1V VV VC C2 2V VC C1 1K KA A2 2K KA A1 1K KA A1 11 12 23 3图图 3 3-6 6电电 极极 式式 水水 位位 控控 制制 器器（a a）（b b）现在学习的是第6页，共40页三三 点火和燃烧自动程序控制点火和燃烧自动程序控制 点火和燃烧按一定的程序（顺序）进行点火和燃烧按一定的程序（顺序）进行。点火是否成功需进行点火是否成功需进行“火焰检测火焰检测”。四四 蒸汽压力和燃烧控制蒸汽压力和燃烧控制 蒸汽压力和燃烧控制蒸汽压力和燃烧控制是利用蒸汽压力信号来自动控制是利用蒸汽压力信号来自动控制锅炉燃烧装置的燃烧过程锅炉燃烧装置的燃烧过程。双位控制双位控制 连续控制连续控制 控制控制 方式：方式：下面介绍采用压力比例调节器和电动比例操作器的下面介绍采用压力比例调节器和电动比例操作器的压力比例式压力比例式辅助锅炉辅助锅炉自动调节系统。自动调节系统。现在学习的是第7页，共40页1 1101011115 58 89 96 67 73 32 2R R1 1A A R R2 2R R3 3B B R R4 44 4图3-10 压力比例式辅助锅炉自动调节系统图3-10 压力比例式辅助锅炉自动调节系统1压力比例调节器；2电动比例操作器；3喷油嘴；1压力比例调节器；2电动比例操作器；3喷油嘴；4风门挡板；5点火变压器；6火焰检测器；7点火电极；4风门挡板；5点火变压器；6火焰检测器；7点火电极；8燃油电磁阀；9回油调节器；10高压保护压力继电器；11控制箱8燃油电磁阀；9回油调节器；10高压保护压力继电器；11控制箱现在学习的是第8页，共40页6 67 78 84 42 25 51 13 39 9R R1 1R R2 2图图3 3-1 11 1 压压力力比比例例调调节节器器1 1平平衡衡弹弹簧簧；2 2发发讯讯划划针针；3 3波波纹纹管管；4 4滑滑线线电电阻阻；5 5弹弹簧簧；6 6调调节节螺螺钉钉；7 7指指针针；8 8锁锁紧紧螺螺母母；9 9支支点点现在学习的是第9页，共40页1RR2ABR3R4uin-+差差动动放放大大正正 转转 可可 控控 硅硅 开开 关关反反 转转 可可 控控 硅硅 开开 关关反反 馈馈 凸凸 轮轮可可 逆逆 电电 机机制制 动动 器器减减速速器器图图 3 3-1 12 2 电电 动动 比比 例例 操操 作作 器器 方方 框框 图图采用压力比例调节器和电动比例操作器的采用压力比例调节器和电动比例操作器的压力比例式辅助锅炉压力比例式辅助锅炉自动调节系统调节过程自动调节系统调节过程。现在学习的是第10页，共40页五五 燃油辅助锅炉自动控制线路实例燃油辅助锅炉自动控制线路实例QFQF1QF2QF3QF4QF5M13M23M33 3M4M53 KM1KM2KM3KM4KM5C2QF1KM1KA7KA8QF2手手动动自自动动SA手手动动SA自自动动SAPKM2KA1KA1SB1SB2KA6 KA5KA1手手动动SAQF3KM3QF4KM4QF5KM5SP自自动动自自动动SA手手动动自自动动SA手手动动SA手手动动SB3TIST1-3ST1-2KA2KM3DBCYBDKA2KA 2ST1-4YVVC1CR1RLR2R3KA3K1ST1ST1-0KA3KA5KA4给给水水泵泵备备用用给给水水泵泵鼓鼓风风机机燃燃油油泵泵备备用用燃燃油油泵泵延延时时范范围围(秒秒)0-10 11-20 21-3031-4041-5051-60时时间间触触点点ST1-0ST1-1ST1-2ST1-3ST1-4ST1-5KA4KA3RRKA3K1VC6TC2HL0SA1HARKA6KA5KA5HL1HL2HL3HL4HL5HL6HL7KA5KM1KM2KM3KM4KM5KA5ST2ST2ST1-5K3K5KA4RKA6KA7KA8K2K4SA2VC4VC2K4VC5K5K2K3VC3K4K2KA6低低水水位位报报警警点点火火失失败败给给水水泵泵运运转转备备用用给给水水泵泵运运转转鼓鼓风风机机运运转转燃燃油油泵泵运运转转备备用用燃燃油油泵泵运运转转(a)机机舱舱集集中中报报警警(b)图图3-13 燃燃烧烧辅辅助助锅锅炉炉自自动动控控制制线线路路A2A1717778665152392267自自动动现在学习的是第11页，共40页 锅炉起动顺序控制包括点火程序控制、点火失败控制和正常锅炉起动顺序控制包括点火程序控制、点火失败控制和正常燃烧时突然熄火再循控制等。燃烧时突然熄火再循控制等。2.2.锅炉起动顺序控制锅炉起动顺序控制1.1.水位控制及过低水位保护水位控制及过低水位保护 燃烧过程自动调节由比例式调节器燃烧过程自动调节由比例式调节器YBD和电动比例操作和电动比例操作器器DBC两个元件实现两个元件实现。3.3.燃烧比例控制燃烧比例控制4.4.安全保护安全保护 继电器触头继电器触头SP 用于用于蒸汽压力过高保护。当蒸汽压力蒸汽压力过高保护。当蒸汽压力高达上限值时，高达上限值时，SP断开，切断接触器断开，切断接触器KM3、KM4、KM5的的线圈电路，使鼓风机、燃油泵停转，锅炉熄火。线圈电路，使鼓风机、燃油泵停转，锅炉熄火。现在学习的是第12页，共40页一一.系统概述系统概述3.3 3.3 起锚系缆装置电力拖动控制线路起锚系缆装置电力拖动控制线路二二.起锚系缆机械对控制线路的要求起锚系缆机械对控制线路的要求三三.交流变极调速起锚系缆机械控制线路交流变极调速起锚系缆机械控制线路 采用交流三速电动机：一套高速绕组；一套中速（采用交流三速电动机：一套高速绕组；一套中速（YY联联接）、低速（接）、低速（联接）绕组。联接）绕组。交流起锚机控制线路（三速）见下图：交流起锚机控制线路（三速）见下图：（补充说明）（补充说明）现在学习的是第13页，共40页现在学习的是第14页，共40页3.4 3.4 舵机电力拖动控制线路舵机电力拖动控制线路 二二.操舵系统操舵系统 一一舵机的概述舵机的概述 1 1简易操舵（手柄操舵或应急操舵）简易操舵（手柄操舵或应急操舵）规定：任一种操舵系统都必须配备手柄操舵，作为规定：任一种操舵系统都必须配备手柄操舵，作为 应急状态下的操舵方式。应急状态下的操舵方式。2 2随动操舵随动操舵 3.3.自动舵的基本工作原理自动舵的基本工作原理现在学习的是第15页，共40页给水系统给水系统燃油系统燃油系统鼓风机鼓风机 需要协调工作，使得需要协调工作，使得 点火装置点火装置点火检测点火检测蒸汽有足够压力蒸汽有足够压力水位有足够高度水位有足够高度现在学习的是第16页，共40页（1）自动燃烧系统投入之前，锅炉水位必须是在安全水）自动燃烧系统投入之前，锅炉水位必须是在安全水位以上，否则锅炉自动控制系统不会自动起动。位以上，否则锅炉自动控制系统不会自动起动。（3）预扫气完毕后，开始点火，在点火电极发火的同时开始喷）预扫气完毕后，开始点火，在点火电极发火的同时开始喷油。油。（2）为了防止冷爆，必须在锅炉点火燃烧之前，启动风机，）为了防止冷爆，必须在锅炉点火燃烧之前，启动风机，打开风门，使炉膛进行预扫气，为点火及喷油燃烧作准备。打开风门，使炉膛进行预扫气，为点火及喷油燃烧作准备。点火和燃烧程序（顺序）如下：点火和燃烧程序（顺序）如下：（4）当点火燃烧成功后，通过火焰检测器或烟道开关，使点火）当点火燃烧成功后，通过火焰检测器或烟道开关，使点火变压器自动停止点火，进行正常燃烧。变压器自动停止点火，进行正常燃烧。（5）当点火失败时，通过火焰检测器和时间控制，使）当点火失败时，通过火焰检测器和时间控制，使风风机、油泵停止工作，并发出声光报警信号机、油泵停止工作，并发出声光报警信号。现在学习的是第17页，共40页火焰检测的元件有：火焰检测的元件有：光敏电阻光敏电阻、紫外线管等紫外线管等 冷冷用用空空气气1 12 23 34 45 56 67 7有有光光照照无无光光照照I II IA AI IL Lu u外外接接控控制制电电路路(a a)(b b)(c c)图图3 3-7 7 光光敏敏电电阻阻结结构构及及伏伏安安特特性性（a a）光光敏敏电电阻阻在在锅锅炉炉口口的的设设置置；（b b）结结构构原原理理；（c c）伏伏安安特特性性1 1光光敏敏电电阻阻；2 2磨磨砂砂玻玻璃璃；3 3耐耐热热玻玻璃璃；4 4散散热热助助片片；5 5金金属属电电极极；6 6光光敏敏层层；7 7透透明明底底板板；I I 暗暗电电流流；I I 亮亮电电流流A AL L1 12 23 34 45 5图图 3 3-8 8 紫紫 外外 线线 管管1 1 电电 极极；2 2 引引 线线；3 3 管管 泡泡；4 4 管管 座座；5 5 管管 脚脚现在学习的是第18页，共40页蒸汽压力控制蒸汽压力控制是利用蒸汽压力信号来自动控制锅炉燃烧装是利用蒸汽压力信号来自动控制锅炉燃烧装置的燃烧过程置的燃烧过程。即通过对蒸汽压力信号的检测来控制点火燃即通过对蒸汽压力信号的检测来控制点火燃烧还是停油熄火，是开大油门（调节喷油器的燃油量）烧还是停油熄火，是开大油门（调节喷油器的燃油量）风门风门还是减小油门风门还是减小油门风门。蒸汽压力蒸汽压力双位双位式控制系统：式控制系统：当锅炉蒸汽压力达规定的压力当锅炉蒸汽压力达规定的压力高限高限值时，压力继电器高值时，压力继电器高压触点动作，通过控制线路切断电磁阀线圈和风机电源，压触点动作，通过控制线路切断电磁阀线圈和风机电源，使锅炉熄火。使锅炉熄火。当蒸汽压力下降到规定的当蒸汽压力下降到规定的低限低限时，压力继电器的低时，压力继电器的低压触点动作，通过控制线路经过点火燃烧程序后正常燃压触点动作，通过控制线路经过点火燃烧程序后正常燃烧。烧。直至蒸汽压力达高限后又重复上述过程直至蒸汽压力达高限后又重复上述过程。现在学习的是第19页，共40页蒸汽压力和燃烧的蒸汽压力和燃烧的连续控制连续控制是利用是利用蒸汽压力调节器蒸汽压力调节器检测蒸汽检测蒸汽压力，根据负荷变动情况，调节喷油器的燃油量和风门的空气供压力，根据负荷变动情况，调节喷油器的燃油量和风门的空气供给量、通过控制燃烧状态使蒸汽压力给量、通过控制燃烧状态使蒸汽压力保持一定的数值保持一定的数值。现在学习的是第20页，共40页压力比例式辅助锅炉压力比例式辅助锅炉 自动调节系统的调节过程：自动调节系统的调节过程：锅炉蒸汽压力锅炉蒸汽压力等于等于给定压力时：压力比例调节器的划针停留在给定压力时：压力比例调节器的划针停留在滑线电阻的中间位置，电机比例操作器的反馈划针也停留在中间滑线电阻的中间位置，电机比例操作器的反馈划针也停留在中间位置，则由电阻位置，则由电阻R1、R4和和R2、R3构成的电桥处于平稳状态即构成的电桥处于平稳状态即R1R4=R2R3，电桥输出为零，执行电机停止不动。，电桥输出为零，执行电机停止不动。锅炉蒸汽压力锅炉蒸汽压力高于高于给定值时：划针向左移动，给定值时：划针向左移动，R1减小，减小，R2增大，使增大，使R1R4小于小于R2R3，电桥有下正上负的输出电压，执行，电桥有下正上负的输出电压，执行电机正转，将回油伐开大，风门关小，使送进炉膛的风油量电机正转，将回油伐开大，风门关小，使送进炉膛的风油量减小。同时，通过减速机构带动反馈划针同向移动，直到电减小。同时，通过减速机构带动反馈划针同向移动，直到电桥重新平衡时，电桥输出为零，执行电机停止转动，回油伐桥重新平衡时，电桥输出为零，执行电机停止转动，回油伐和风门便停留在适应于新工况的位置上，锅炉压力不再变化和风门便停留在适应于新工况的位置上，锅炉压力不再变化，调节过程结束。，调节过程结束。当锅炉压力当锅炉压力低于低于给定值时：调节过程类似，只是方向相给定值时：调节过程类似，只是方向相反反。现在学习的是第21页，共40页现在学习的是第22页，共40页uicticiabiciab电源正半周电源正半周电源负半周电源负半周tt 蒸汽压力小蒸汽压力小 蒸汽压力大蒸汽压力大现在学习的是第23页，共40页燃烧比例控制的工作原理：燃烧比例控制的工作原理：电动机的励磁绕组与电容电动机的励磁绕组与电容C3串联后接入电源，因此励磁电串联后接入电源，因此励磁电压与电源电压间有压与电源电压间有90的相位差。的相位差。锅炉汽压大于或小于整定汽压的偏差，导致控制绕组电锅炉汽压大于或小于整定汽压的偏差，导致控制绕组电压与电源电压同相或反相，使得电动机中励磁电压与控制压与电源电压同相或反相，使得电动机中励磁电压与控制绕组电压的超前滞后关系发生变化，电动机绕组电压的超前滞后关系发生变化，电动机便正转或反转便正转或反转。现在学习的是第24页，共40页起锚机械：位于船头。起锚机械：位于船头。1用途与类型用途与类型（2）类型：立式、卧式类型：立式、卧式（1）用途：用于固定船位、小范围内拐弯。用途：用于固定船位、小范围内拐弯。2工作情况工作情况（1）正常情况：）正常情况：抛锚抛锚 电动抛锚（电动机工作在制动状态：控制电动抛锚（电动机工作在制动状态：控制 速度）速度）重力抛锚（自由落体，水深小于重力抛锚（自由落体，水深小于50米）米）现在学习的是第25页，共40页起锚：五个阶段。如图：起锚：五个阶段。如图：现在学习的是第26页，共40页 起锚系缆机械对控制线路的要求起锚系缆机械对控制线路的要求（3 3）电动机采用短时工作制（）电动机采用短时工作制（3030分种以内）。分种以内）。（1 1）调速：要求电动机具有稳定的低速特性。）调速：要求电动机具有稳定的低速特性。（2 2）要求电动机特性比较软。堵转转矩应为额定转矩）要求电动机特性比较软。堵转转矩应为额定转矩 的的2倍。倍。M（I）软软硬硬n 要求能够频繁起动及具有较大的过载能力。要求能够频繁起动及具有较大的过载能力。机械制动（电磁抱闸）；电磁制动机械制动（电磁抱闸）；电磁制动（4）制动（起重机械对制动具有严格的要求）制动（起重机械对制动具有严格的要求）现在学习的是第27页，共40页 交流起锚机工作原理补充说明：交流起锚机工作原理补充说明：2当手柄突然从当手柄突然从“0”位到位到“3”位时：位时：由于由于1SJ起延时起延时 作用（延时约作用（延时约1.5秒），所以，电动机不可能立即秒），所以，电动机不可能立即 进入到高速档运转，这样可避免过大的电流冲击。进入到高速档运转，这样可避免过大的电流冲击。1GLT是过电流继电器。是过电流继电器。“高速高速”起动前，先将起动前，先将GLT 短接，以避免短接，以避免GLT误动作。误动作。32SJ的作用：的作用：在在“高速高速”起动前，先将起动前，先将GLT短接，短接，同时同时2SJ通电，待延时约通电，待延时约2.5秒后，秒后，2SJ的常闭触点的常闭触点 断开，断开，GLT接入。接入。4当电动机处于当电动机处于“高速高速”时，如出现过电流现象：时，如出现过电流现象：GLT常闭触点断开，断开常闭触点断开，断开“高速高速”，同时退到，同时退到“中中 速速”。此时若要再进入。此时若要再进入“高速高速”，需将手柄退到，需将手柄退到“2”位，然后再将手柄扳到位，然后再将手柄扳到“3”位。位。5.手柄由手柄由“3”到到“2”、由、由“2”到到“1”，都需进入短时的，都需进入短时的 制动再进入稳定运行制动再进入稳定运行。现在学习的是第28页，共40页 1功能功能 一舵机的概述一舵机的概述 船要拐弯，将舵叶转过船要拐弯，将舵叶转过角度，于是产生角度，于是产生转船力矩转船力矩M，从而保证船直线航行的稳定性和回转性。从而保证船直线航行的稳定性和回转性。F分解分解 F2产生阻力矩产生阻力矩 F1产生转船力矩产生转船力矩 航向航向F 左左右右F1F2现在学习的是第29页，共40页 2构成与类型构成与类型平板舵（小船）平板舵（小船）液压舵液压舵 平衡舵（大船）平衡舵（大船）l l 舵叶（板）舵叶（板）l l 电动机（将电能转换成机械能，给传动装置）电动机（将电能转换成机械能，给传动装置）机械舵机械舵 l l 传动装置（使舵旋转）传动装置（使舵旋转）机械舵对电动机控制要求高机械舵对电动机控制要求高液压舵对电动机控制要求稍低液压舵对电动机控制要求稍低现在学习的是第30页，共40页现在学习的是第31页，共40页现在学习的是第32页，共40页现在学习的是第33页，共40页现在学习的是第34页，共40页“HD-5L”型自动操舵仪型自动操舵仪1.信号发送器信号发送器 u 信号发送器输出电压的大小和相位取决于偏航角的大小信号发送器输出电压的大小和相位取决于偏航角的大小和偏航的方向。和偏航的方向。现在学习的是第35页，共40页2.相敏整流相敏整流将信号发送器输出的交流电压信号整流为直流电压将信号发送器输出的交流电压信号整流为直流电压现在学习的是第36页，共40页3.运算放大电路运算放大电路对偏航信号进行对偏航信号进行“比例微分积分比例微分积分”运算运算现在学习的是第37页，共40页4.4.天气调节天气调节 在风浪很大的情况下，船会出现左右摇摆，这时并不希望在风浪很大的情况下，船会出现左右摇摆，这时并不希望一出现偏航就操舵降低自动舵的灵敏度。一出现偏航就操舵降低自动舵的灵敏度。现在学习的是第38页，共40页5.5.左右舵开关电路左右舵开关电路 若船右偏，则经运算放大器后的信号使得若船右偏，则经运算放大器后的信号使得BG4导通，导通，JD1（左舵继电器）得电，左舵继电器）得电，JD1常开触点闭合，经常开触点闭合，经CD25（常闭）（常闭）使电磁阀使电磁阀1DCF通电（控制变量阀中油压得流向），给左通电（控制变量阀中油压得流向），给左舵。舵。若船左偏，则经运算放大器后的信号使得若船左偏，则经运算放大器后的信号使得BG5导通，导通，JD2（左舵继电器）得电，左舵继电器）得电，JD2常开触点闭合，经常开触点闭合，经CD26（常闭）使（常闭）使电磁阀电磁阀2DCF通电（控制变量阀中油压得流向），给右舵通电（控制变量阀中油压得流向），给右舵。二极管二极管D4/D5是用来供是用来供JD1和和JD2放电的。当放电的。当BG5导通导通，JD1放电；放电；BG4导通，导通，JD2放电。放电。现在学习的是第39页，共40页运算放大电路运算放大电路现在学习的是第40页，共40页