船舶电力拖动系统

第10章

船舶舵机的电力拖动不控制

教学目的：掌握舵机电力拖动的特点；操舵方式及原理、性能；自动舵的类型及特点。 教学重点：各种操舵的性能，自动舵的特点。 教学难点：各种操舵的原理。 §10-1 舵机电力拖动与控制的基本要求 §10-2 操舵方式及基本工作原理 §10-3 自动舵的基本类型及其调节规律

§10-4 自动操舵系统基本要求和工作原理

概 述 舵是船舶的一种十分重要和不可缺少的丏用舾装设备。如果船没有舵或舵失灵，在大海里任凭风浪摆布。无主动航向的船不仅不能保证航行的 安全，而丐是不能到达目的港的。

舵是驾驶人员用来保持或改变船舶在水中运动方向的与用设备。 船舵功能：I. 保持船舶预定航向的能力，称为航向稳定性； II. 改变船舶运动方向的能力，称回转性。

通常把二者统称为船舶的操纵性。

§10-1 舵机电力拖动不控制的基本要求1. 舵机装置 舵机装置由操舵装置、舵机、传动机构和舵叶四部分组成。

1)电动—机械舵机装置(小船) 电动机通过齿轮转动带动舵叶 2)电动—液压舵机装置(远洋船) 电动机(普通长期工作制)通过液压系统转动带动舵叶。

2)舵机电力拖动控制的基本要求(1)工作可靠 供电：

第10章

船舶舵机的电力拖动不控制

教学目的：掌握舵机电力拖动的特点；操舵方式及原理、性能；自动舵的类型及特点。 教学重点：各种操舵的性能，自动舵的特点。 教学难点：各种操舵的原理。 §10-1 舵机电力拖动与控制的基本要求 §10-2 操舵方式及基本工作原理 §10-3 自动舵的基本类型及其调节规律

§10-4 自动操舵系统基本要求和工作原理

概 述 舵是船舶的一种十分重要和不可缺少的丏用舾装设备。如果船没有舵或舵失灵，在大海里任凭风浪摆布。无主动航向的船不仅不能保证航行的 安全，而丐是不能到达目的港的。

舵是驾驶人员用来保持或改变船舶在水中运动方向的与用设备。 船舵功能：I. 保持船舶预定航向的能力，称为航向稳定性； II. 改变船舶运动方向的能力，称回转性。

通常把二者统称为船舶的操纵性。

§10-1 舵机电力拖动不控制的基本要求1. 舵机装置 舵机装置由操舵装置、舵机、传动机构和舵叶四部分组成。

1)电动—机械舵机装置(小船) 电动机通过齿轮转动带动舵叶 2)电动—液压舵机装置(远洋船) 电动机(普通长期工作制)通过液压系统转动带动舵叶。

2)舵机电力拖动控制的基本要求(1)工作可靠 供电：

“电力拖动控制系统”习题

第一章习题

1-1 某V-M系统，电动机数据为：Pnom=10kW，Unom=220V，Inom=55A，nnom=1000r/min，Ra=0.1Ω。若采用开环控制系统，且仅考虑电枢电阻引起的转速降。

1．要求s=10%，求系统调速范围。

2．要求调速范围D=2，则其允许的静差率s为多少？ 3．若要求D=10，s=5%，则允许的转速降Δnnom为多少？

1-2 在电压负反馈单闭环有静差调速系统中，当下列参数变化时系统对其是否有抑制调节作用，为什么？

1．放大器的放大系数Kp。 2．供电电网电压。 3．电枢电阻Ra。 4．电动机励磁电流。 5．电压反馈系数γ。

1-3 某调速系统的调速范围是150~1500r/min，即D=10，要求静差率s=2%，此时系统允许的稳态速降是多少？如果开环系统的稳态速降是100r/min，此时闭环系统的开环放大系数应有多大？

1-4 在教材图1-23（P19）所示的转速负反馈有静差系统中，当Un*不变时调整转速反馈电位计RP2，使转速反馈系数α增大至原来的2倍。试问电动机转速n是升高还是下降？系统的稳态速降比原来增加还是减小？对系统稳定是有利还是不利？为什么？

江苏省扬州技师学院教案首页

授课日期 班 级

课题： 绪论 第一单元 课题一 低压电器的分类和常用术语 教学目的、要求：了解电力拖动的意义、定义、组成；了解本课程学习的注意事

项；熟悉低压电器的分类方法和常用术语的含义。

教学重点、难点：电力拖动的定义、组成；低压电器的分类方法和常用术语的含

义。 授课方法：讲授法、演示法 教学参考及教具（含电教设备）：

授课执行情况及分析：完成此次教学任务

教学过程及时间分配 新 授 (25min) 一：电力拖动

1-1

1．直流调速系统，目前常用的可控直流电源有（BCD，1-1） A 旋转变流机组 B 静止式可控整流器 C 直流斩波器 D 脉宽调制变换器 E 变频器

3． 目前直流调速系统采用的主要方案是（C，1-1 ）。 A 变电阻调速 B 变电流调速 C 变电枢电压调速 D 变励磁磁通调速 6． 下面哪一个不是全控器件。（D，1-1） A GTO B GTR C P-MOSFET D SCR

19．在V-M 系统中，抑制电流脉动的措施是（C，1-2 ）。 A 设置电流互感器 B 设置环流电抗器 C 设置平波电抗器 D 设置阻容吸收

7． 下列哪个整流电路的整流电路脉波数是3.（B，1-2） A 单相全波 B 三相半波 C 三相全波 D 六相半波

1．V-M 系统在高速运行时系统的功率因素很低。 （×，1-1） 2．由全控整流电路构成的V-M 系统可以获得二象限运行。 （√，1-1） 6．三相可控直流电源，V-M 系统在上世纪60~70 年代得到广泛应用，目前只用于小容量系统。 （×,1-1）

1． 什么是两点式控制？1-1

直流斩波器的工作方式之一。当负载电流或电压低于某一最小值时，使晶体管触发导通；当

电流或电压达到某一最大值时，使晶体管关断。

1-1

1．直流调速系统，目前常用的可控直流电源有（BCD，1-1） A 旋转变流机组 B 静止式可控整流器 C 直流斩波器 D 脉宽调制变换器 E 变频器

3． 目前直流调速系统采用的主要方案是（C，1-1 ）。 A 变电阻调速 B 变电流调速 C 变电枢电压调速 D 变励磁磁通调速 6． 下面哪一个不是全控器件。（D，1-1） A GTO B GTR C P-MOSFET D SCR

19．在V-M 系统中，抑制电流脉动的措施是（C，1-2 ）。 A 设置电流互感器 B 设置环流电抗器 C 设置平波电抗器 D 设置阻容吸收

7． 下列哪个整流电路的整流电路脉波数是3.（B，1-2） A 单相全波 B 三相半波 C 三相全波 D 六相半波

1．V-M 系统在高速运行时系统的功率因素很低。 （×，1-1） 2．由全控整流电路构成的V-M 系统可以获得二象限运行。 （√，1-1） 6．三相可控直流电源，V-M 系统在上世纪60~70 年代得到广泛应用，目前只用于小容量系统。 （×,1-1）

1． 什么是两点式控制？1-1

直流斩波器的工作方式之一。当负载电流或电压低于某一最小值时，使晶体管触发导通；当

电流或电压达到某一最大值时，使晶体管关断。

电力拖动自动控制系统总复习例题

一、 填空题（10分）每小题2分

得分 1. V –M 系统的开环机械特性由连续段与断续断组成。连续段的特性比较硬 ,改变控制角?时是一族平行的直线,在断续区的特性呈现显著非线性，特性软，理想空载转速高。 2. 单闭环调速系统采用PI调节器校正环节解决了动静特性间的矛盾，而保留电流截止环节是为解决启动时冲击电流过大的问题，当减速或停车时，由于可控硅电路的电流不能反向，不能产生制动转矩，欲要快速制动就需增设能耗制动线路。

3. 静差率与机械特性的硬度有关，特性越硬，静差率越小，则稳态精度越高，同样硬度的特性，理想空载转速越低，静差率越大，则稳速的精度越差。

4. 双闭环调速系统，在启动过程的大部分时间内，转速调节器处于饱和状态，此时它起着饱和非线性控制作用；当转速超调后，转速调节器退出饱和，它才真正发挥线性（速度）调节作用。

5. 转速电流双闭环系统中，对于电网电压的波动电流调节器起主要抗扰调节作用，对于负载的波动转速调节器起主要的抗扰调节作用。

6. 双闭环直流调速系统的启动过程可分为电流上升阶段、恒流加速阶段、转速调整阶段、稳定运行阶段。

7. 环流可分为两大类：静态环流和动态环流。

8. 在直流电机可逆调速

考试内容及要求

第一章转速负反馈单闭环直流调速系统

1．反馈控制闭环直流调速系统的稳态分析 （1）调速系统的转速控制要求及两个稳态指标

（2）晶闸管－电动机系统（V-M系统）的开环机械特性

（3）转速负反馈单闭环有静差调速系统的组成、稳态结构图及其静特性 （4）开环机械特性与闭环静特性的关系

（5）反馈控制规律（闭环系统的基本性质）和系统稳态抗扰性能分析 （6）转速负反馈单闭环调速系统的稳态参数计算 2．单闭环调速系统的动态结构图和动态抗扰性能分析 3．无静差调速系统

（1） 系统无静差的实现方法 （2） 无静差调速系统的组成及其特点

第二章 转速、电流双闭环调速系统和调节器的工程设计方法 1．转速、电流双闭环调速系统

（1）双闭环调速系统的组成、稳态结构图及其静特性 （2）双闭环调速系统的稳态工作点及其稳态参数计算 （3）双闭环调速系统的动态结构图及其动态性能分析 2．调节器的工程设计方法

（1）典型I、II型系统的结构、特点及其性能指标与可调参数的关系 （2）系统结构（如小惯性和大惯性环节）的近似处理 （3）调节器校正及其参数选择

（4）利用实际系统的动态结构图，根据典型I、II型系统的结构、特点和性能，选择调节器的类型及其参数

32,500DWT散货船电力系统的设计简介

李熙群

（广东省江门南洋船舶工程有限公司）

摘要：船舶电气设计的核心部分是电力系统的设计，主要包括：电站的负荷计算，发电机台数和容量选择，船舶电制的确定，电力一次单线图的绘制，短路电流的计算以及保护开关的选用等。

关健词：设计 电力系统 32,500DWT散货船

32,500 DWT Bulk Carrier Design in Power Systems

Xi QUN Li

(Jiangmen Nanyang Ship Engineering Co., Ltd. Guangdong province)

Abstract: The main part of electrical design is the design of power system in ship, including: Power load calculation, select the number of set and rated output of the generators, decide power system for shipping, mapping the primary power single-c

电力拖动练习题 A.电压 B.种类 C.容量 D.转速

班级 姓名 学号 三、判断题

习题一

一、填空题

1、直流电动机的起动方法有( )和( )。 2、直流电机的电磁转矩是由( )和( )共同作用产生的。

3、三相旋转磁势的转速与( )成正比，与( )成反比。

4、变压器额定电压下负载运行时，负载电流增大，铜损耗会( )；铁损耗会( )。

5、电压互感器使用时副边不允许( )电流互感器使用时副边不允许( )。

6、一台6极三相异步电动机接于50HZ的三相对称电源；其s=0.05，则此时转子转速为( )r/min，定子旋转磁势相对于转子的转速为( )r/min。

7、变压器铁心导磁性能越好，其励磁电流越( )。 8、当s在( )范围内异步电机处于电动机状态，此时电磁转矩为( )性质。

9、变极调速只适用于( )电动机，变极的方法是( )。

10、直流电动机拖动恒转负载进行调速时，应采用( )和( )调速方法，而拖动恒功率负载时应采用( )调速方法。 二、选择题

1、他励直