型船舶錨機電氣控制技能實訓(xùn)裝置半實物

目錄TOC\o第一章THLDMJ-2型船舶錨機電氣控制技能實訓(xùn)裝置（半實物）簡介 2一、實訓(xùn)裝置的特點 2二、實訓(xùn)裝置的布局及操作使用 2第二章實驗的基本要求和安全操作規(guī)程 3一、實驗的基本要求 3二、實驗前的準備 3三、實驗的進行 3四、實驗總結(jié) 4五、安全操作規(guī)程 4第三章THLDMJ-2型船舶錨機電氣控制技能實訓(xùn)裝置（半實物）的實訓(xùn) 5一、裝置各部分的認知 5二、原理圖 7三、錨機運行及電路分析 8四、錨機電氣控制線路故障排除實習(xí)訓(xùn)練指導(dǎo) 11五、教學(xué)演示、故障圖及設(shè)置說明 13六、錨機電路故障點設(shè)置一覽表 13七、設(shè)備維護 14

第一章THLDMJ-2型船舶錨機電氣控制技能實訓(xùn)裝置（半實物）簡介THLDMJ-2型船舶錨機電氣控制技能實訓(xùn)裝置（半實物）主要由船舶錨機控制屏、船用主令控制器和船舶錨機半實物模型三部分組成，整體效果見下圖：一、實訓(xùn)裝置的特點電氣控制線路原理圖和電氣控制線路及操作裝置都固定在面板上，操作方便。裝置只需三相四線的交流電源即可投入使用，且占地面積小、節(jié)約用房、減少基建投資；控制線路和半實物模型可模擬船用錨機的工作狀況，可滿足錨機電路的調(diào)試、故障分析及排除等技能訓(xùn)練要求；操作內(nèi)容具有針對性，實用性，裝置安裝了漏電保護，對學(xué)生的安全起到了保護作用。二、實訓(xùn)裝置的布局及操作使用船舶錨機控制屏在左邊，船用主令控制器在中間，船舶錨機半實物模型在右邊。船用主令控制器與控制屏用19芯航空電纜線連接，船舶錨機半實物模型與控制屏用31芯航空電纜線連接。控制屏左側(cè)有電源總開關(guān)（即漏電保護器）可控制實訓(xùn)裝置的設(shè)排故單元、控制回路及主回路的供電，當手柄撥向上時為接通，這時按“啟動”按鈕，這樣控制回路有電。若三相輸出電源中任意一相和控制屏外殼發(fā)生漏電（只要漏電流超過一定值）則漏電保護裝置動作，自動切斷控制回路及主回路的電源。熔斷器為帶有氖泡的熔斷器，如果熔絲熔斷，則氖泡會發(fā)光指示。如果漏電保護動作，則相應(yīng)的告警發(fā)光管發(fā)亮，同時蜂鳴器發(fā)出聲響，三相電源自動切斷。若再要給控制回路供電，應(yīng)按下復(fù)位按鈕，才能再次啟動。故障設(shè)置箱內(nèi)，鈕子開關(guān)撥到上邊為設(shè)故，撥到下邊為正常。排故區(qū)帶燈按鈕按下為排除故障，彈起為正常，旁邊有數(shù)碼管用來顯示學(xué)生排除故障的次數(shù)，數(shù)碼管下方的故障指示燈，紅燈表示有故障，綠燈表示正常。錨機半實物模型由主令控制器控制其動作。第二章實驗的基本要求和安全操作規(guī)程一、實驗的基本要求船舶錨機電氣控制技能實訓(xùn)裝置的實驗的目的在于使學(xué)生掌握系統(tǒng)運行的原理及特性，學(xué)會通過故障運行現(xiàn)象及相關(guān)數(shù)據(jù)分析故障原因，并排除故障。通過實驗使學(xué)生能夠根據(jù)實驗?zāi)康?，實驗?nèi)容及測取的數(shù)據(jù)，進行分析研究，得出必要結(jié)論，從而完成實驗報告。在整個實驗過程中，必須集中精力，及時認真做好實驗。現(xiàn)按實驗過程提出下列具體要求。主要內(nèi)容：錨機的基本要求；交流電動錨機線路的功能、保護措施和工作原理；要求能夠分析控制線路的工作過程，尤其是主要環(huán)節(jié)的工作過程；掌握對錨機的基本要求和線路的特點、功能；掌握錨機線路的保護措施；能夠分析錨機線路主要環(huán)節(jié)的工作過程；能夠完成錨機半實物模擬的起錨、拋錨（包括深水拋錨、潛水拋錨及棄錨）的全過程。二、實驗前的準備實驗準備即為實驗的預(yù)習(xí)階段，是保證實驗?zāi)芊耥樌M行的必要步驟。每次實驗前都應(yīng)做好預(yù)習(xí)，才能對實驗?zāi)康?、步驟、結(jié)論和注意事項等做到心中有數(shù)，從而提高實驗質(zhì)量和效率。預(yù)習(xí)應(yīng)做到：復(fù)習(xí)教科書有關(guān)章節(jié)內(nèi)容，熟悉與本次實驗相關(guān)的理論知識。認真學(xué)習(xí)實驗指導(dǎo)書，了解本次實驗?zāi)康暮蛢?nèi)容，掌握實驗工作原理和方法，仔細閱讀實驗安全操作規(guī)程，明確實驗過程中應(yīng)注意的問題（有些內(nèi)容可到實驗室對照實驗設(shè)備進行預(yù)習(xí)，熟悉組件的編號，使用及其規(guī)定值等）。實驗前應(yīng)寫好預(yù)習(xí)報告，其中應(yīng)包括實驗系統(tǒng)的詳細接線圖、實驗步驟、數(shù)據(jù)記錄表格等，經(jīng)教師檢查認為確實做好了實驗前的準備，方可開始實驗。認真做好實驗前的準備工作，對于培養(yǎng)學(xué)生獨立工作能力，提高實驗質(zhì)量和保護實驗設(shè)備、人身的安全等都具有相當重要的作用。三、實驗的進行在完成理論學(xué)習(xí)、實驗預(yù)習(xí)等環(huán)節(jié)后，就可進入實驗階段。實驗時要做到以下幾點：預(yù)習(xí)報告完整，熟悉設(shè)備實驗開始前，指導(dǎo)老師要對學(xué)生的預(yù)習(xí)報告做檢查，要求學(xué)生了解本次實驗的目的、內(nèi)容和方法，只有滿足此要求后，方能允許實驗。指導(dǎo)老師要對實驗裝置作詳細介紹，學(xué)生必須熟悉該次實驗所用的各種設(shè)備，明確這些設(shè)備的功能與使用方法。建立小組，合理分工每次實驗都以小組為單位進行，每個小組大概3--4人。實驗進行中保證實驗操作的協(xié)調(diào)，數(shù)據(jù)準確可靠。試運行在正式實驗開始之前，先熟悉儀表的操作，然后按一定規(guī)范通電接通控制屏，觀察所有儀表是否正常。如果出現(xiàn)異常，應(yīng)立即切斷電源，并排除故障；如果一切正常，即可正式開始實驗。測取數(shù)據(jù)預(yù)習(xí)時應(yīng)對所測數(shù)據(jù)的范圍做到心中有數(shù)。正式實驗時，根據(jù)實驗步驟逐次測取數(shù)據(jù)。認真負責，實驗有始有終實驗完畢后，應(yīng)請指導(dǎo)老師檢查實驗數(shù)據(jù)。經(jīng)指導(dǎo)老師認可后，關(guān)閉所有電源，并把實驗中所用的物品整理好，放至原位。四、實驗總結(jié)這是實驗的最后階段，應(yīng)對實驗數(shù)據(jù)進行整理、分析實驗現(xiàn)象并撰寫實驗報告。每位實驗參與者要獨立完成一份實驗報告，實驗報告的編寫應(yīng)持嚴肅認真、實事求是的科學(xué)態(tài)度。如實驗結(jié)果與理論有較大出入時，不得隨意修改實驗數(shù)據(jù)和結(jié)果，而應(yīng)用理論知識來分析實驗數(shù)據(jù)和結(jié)果，解釋實驗現(xiàn)象，找出引起較大誤差的原因。實驗報告是根據(jù)實測數(shù)據(jù)和在實驗中觀察發(fā)現(xiàn)的問題，經(jīng)過自己分析研究或分析討論后寫出的實驗總結(jié)和心得體會，應(yīng)簡明扼要、字跡清楚、圖表整潔、結(jié)論明確。實驗報告應(yīng)包括以下內(nèi)容：實驗名稱、專業(yè)、班級、學(xué)號、姓名、同組者姓名、實驗日期、室溫等。實驗?zāi)康?、實驗線路、實驗內(nèi)容。實驗設(shè)備、儀表的型號、規(guī)格、銘牌數(shù)據(jù)及實驗裝置編號。用理論知識對實驗結(jié)果進行分析總結(jié)，得出正確的結(jié)論。對實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象、遇到的問題進行分析討論，寫出心得體會，并對實驗提出自己的建議和改進措施。實驗報告應(yīng)寫在一定規(guī)格的報告紙上，保持整潔。每次實驗每人獨立完成一份報告，按時送交指導(dǎo)老師批閱。五、安全操作規(guī)程為了順利完成船電設(shè)備控制實驗臺的實驗，確保實驗時人身安全與設(shè)備的安全可靠運行，實驗人員要嚴格遵守如下安全規(guī)程：上電前，應(yīng)做如下工作：檢查實驗臺的電源線是否正確可靠連接，檢查各個元器件的接線是否牢靠。上電后，實驗前，檢查電壓指示是否正確。如果不正確，請檢查電源是否正常。實驗過程中人體不可接觸帶電線路，如繼電器、接觸器的觸點。半實物在啟動后，切勿觸碰半實物上運動的機構(gòu)?？刂破辽系目傠娫磻?yīng)由實驗指導(dǎo)教師來控制，其他人員只能經(jīng)指導(dǎo)教師允許后方可操作，不得自行合閘。

第三章THLDMJ-2型船舶錨機電氣控制技能實訓(xùn)裝置（半實物）的實訓(xùn)一、裝置各部分的認知1．電源控制面板（鋁質(zhì)面板）（1）交流電源（帶有漏電保護措施）通過市電提供三相四線交流電源(AC380V)（2）人身安全保護體系電壓型漏電保護器：對線路出現(xiàn)的漏電現(xiàn)象進行保護，使控制屏內(nèi)的接觸器跳閘，切斷電源。電流型漏電保護裝置：控制屏若有漏電現(xiàn)象，漏電流超過一定值，即切斷電源。2．錨機控制線路鋁面板面板上安裝有錨機各個繼電器、接觸器的動作指示燈，指示燈可以指示繼電器、接觸器的相應(yīng)動作。面板上印有錨機控制線路的原理圖，可以很直觀地看出錨機控制回路的工作原理。3．錨機控制線路鐵面板面板上裝有斷路器、熔斷器、接觸器、熱繼電器、變壓器等元器件，這些元器件直接安裝在面板表面，可以很直觀的看它們的動作情況。4．船用主令控制器主令控制器安裝在可移動的小車上，主令控制器如下圖所示，主令扳手用于控制錨機的起錨、拋錨和速度；主令開關(guān)SC為主令控制器的電源開關(guān)；應(yīng)急操作按鈕SB用于當熱繼電器動作后的緊急啟動。應(yīng)急按鈕SB主令開關(guān)SC應(yīng)急按鈕SB主令開關(guān)SC主令扳手5．排故及觀測鋁面板設(shè)有排故按鈕，正常及故障指示燈，數(shù)顯計數(shù)器，離合器開關(guān)及三速電機觀測孔。6．故障開關(guān)箱設(shè)有16個故障開關(guān)，其中K1到K14用于故障設(shè)置；K15模擬熱繼電器動作，K16過電流繼電器動作。7．錨機半實物半實物主要由極數(shù)為4/6/12的三速電機、減速比為1：50的蝸輪減速器、電磁離合器、鏈輪、電動/手動的制動器、絞纜筒、錨、錨鏈、錨鏈筒、掣鏈器、錨鏈管、錨鏈艙、棄鏈器等組成，詳見下圖：二、原理圖1．主回路圖3-1錨機線路主回路2．控制回路圖3-2錨機線路控制回路三、錨機運行及電路分析1．錨機運行工作特點運行工況：1.正常起錨工況；2.應(yīng)急起錨工況；3.拋錨工況。正常起錨工況：——正常起錨工況有5個階段：①收躺錨鏈：電動機軸上負載轉(zhuǎn)矩不變，且較小。②拉緊錨鏈：軸上負載轉(zhuǎn)矩逐漸增大。③拔錨出土：負載轉(zhuǎn)矩達到最大，“出土”后突然減小。④提錨出水：負載轉(zhuǎn)矩逐漸減小。⑤拉錨入孔：負載轉(zhuǎn)矩再次用所增大，但不多。注意：拔錨不出土?xí)r電動機將堵轉(zhuǎn)，此時要求電動機能夠承受堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。為了減小對電動機的沖擊，通常可以通過主機推進器推動船舶前進，依靠船舶前進的動力拔錨出土。應(yīng)急起錨工況：海事局教材定義：深水拋錨時，由于水深錨拋不到底，需將錨拉起，找合適地方再拋。此時錨鏈最長（約200米一般定義：在電動機熱繼電器動作后，由于情況緊急通過應(yīng)急起錨按鈕短接熱繼電器進行的起錨。船舶拋錨時有兩種情況：拋錨工況：水深不大時，直接松開制動器，錨自由下落，靠錨和錨鏈自重進行拋錨；海水較深時，則錨自由下落的速度較大，為了較好地控制下落速度也為了防止起錨困難和損壞設(shè)備，應(yīng)該采取電氣制動的方法，使錨下落的速度恒定。電氣制動的方法有：1.能耗制動；2.再生（回饋、發(fā)電）制動。通常采用再生制動（節(jié)能）。2．對電力拖動及控制的要求對電機要求：本屏使用的交流電動錨機為：采用12/6/4三速鼠籠式異步電動機拖動。有兩套獨立繞組，高速4極（Y），單獨一套繞組，中速6級（YY），低速12極（Δ），中低速合用一套繞組。YY—Δ變極調(diào)速屬于恒功率調(diào)速，這樣可以保證低速時有大的轉(zhuǎn)矩（即滿足2倍額定轉(zhuǎn)矩起動）。中速6級（YY）為額定級。對控制線路要求：（1）起動：逐級自動起動；（2）拋錨：勻速深水拋錨（再生或能耗制動）；（3）保護：短路、失壓、過載、斷相保護；（4）制動：電氣和機械配合制動。3．控制元件說明時間繼電器：都是斷電延時繼電器。KT1：2～3檔延時；KT2：延時過流保護；KT3：剎車經(jīng)濟電阻延時接入。中間繼電器：KA2：“零壓（位）繼電器”，失、欠壓保護；KA3：為中間繼電器，與KT2配合，3檔（高速）換檔過載檢測。電流繼電器：KA1：為負載繼電器，重載不上高速。接觸器：KM1：正轉(zhuǎn)，起錨用；KM2：反轉(zhuǎn)，拋錨用；KM3：“1速”，低速用；KM4-1、KM4-2：“2速”，中速用（YY需要兩個）；KM5：“3速”，高速用；KM6：接通電磁制動器用。主令觸點、開關(guān)：SC：電源開關(guān)；SA1～7：各檔控制；離合器開關(guān)：控制離合器用。4．錨機的運行及控制線路的電氣控制分析（1）學(xué)會復(fù)雜電路分析方法；經(jīng)典讀圖法：——從主令元件入手，逐路分析。經(jīng)典讀圖法要求對圖中元件的作用清楚，工作過程有一定的了解，且需要經(jīng)驗積累。邏輯代數(shù)讀圖法：——采用邏輯函數(shù)表示線圈的通電邏輯，先列出各個線圈的邏輯函數(shù)并化簡，然后根據(jù)邏輯函數(shù)讀圖。能夠結(jié)合對船舶錨機電力拖動及控制線路要求和錨機工程、特點，分析“交流三速錨機控制線路圖”。采用經(jīng)典讀圖法分析需要注意的主要工作過程：——①打開剎車串電阻；②三速運行及換檔；③制動剎車放電抱閘。（2）錨機操作分析錨機起錨操作可分為：1.接通電源；2.合上離合器；3.打開掣鏈器；4.主令控制器操作起錨；5.收錨1）接通電源：啟動控制屏，合上低壓斷路器，主令控制器手柄在零位。2）將控制屏上離合器開關(guān)旋鈕打到開的位置，錨機半實物上離合器吸合。3）將錨機半實物上的掣鏈器打開，使鏈輪可以帶動錨鏈進行起錨4）主令控制器打到起錨1檔，錨機半實物上可觀察到錨鏈帶動錨低速上升；打到起錨2檔時，為中速起錨；打到3檔為高速起錨。5）觀察錨機半實物，錨將要上升到指定位置時，把速度降為低速，到達指定位置時主令控制器打到0位置，錨停止動作，合上掣鏈器，將離合器開關(guān)打到關(guān)，離合器失電分離，關(guān)閉電源。手柄在零位時，將電源開關(guān)SA閉合，合上空氣斷路器QS，此時主令控制器上的指示燈亮，由于手柄在零檔時主令控制器的觸點只有SA1一路接通，此時KA2線圈通電自鎖觸頭閉合，控制線路有電。為其它操作做準備。手柄扳到起錨1檔：主令觸點SA2、SA4和SA7三路接通，SA2使起錨（正轉(zhuǎn)）接觸器KM1通電，KM1觸點使KM6通電、使電磁制動器線圈得全壓而立即松閘，KT3斷電延時，延時到后接入經(jīng)濟電阻。SA4使低速接觸器KM3通電，低速起錨。此時，觀察錨機半實物上制動器松閘，鏈輪轉(zhuǎn)動帶動錨鏈進入鏈艙，錨低速上升。手柄扳到起錨2檔：主令觸點SA2、SA7不變，SA4斷開，SA5閉合。SA4使KM3斷電；而SA5使KM4-2和KM4-1先后通電，錨機電動機進入中速起錨。錨機半實物上鏈輪轉(zhuǎn)動速度加快，錨上升速度加快，進行中速起錨。KM4-1通電后，KT1斷電延時，延時時間到，其常閉觸點閉合，為進入第3檔做準備。注：因為中、高速是不同的兩套繞組，切換時允許同時通電，但從中速到高速的切換，必須等電機轉(zhuǎn)速確實達到中速后才行。手柄扳到起錨3檔：增加SA6閉合，因為KT1延時已到，KM5有電，其常閉觸點使KM4-1和KM4-2都斷電，錨機由中速切換到高速運行。同時KT2斷電延時，準備使過流繼電器KA1投入負載電流檢測。此時，錨機半實物上鏈輪轉(zhuǎn)動速度最快，達到高速起錨。KT2延時使過流繼電器KA1投入，是為了避開換檔時出現(xiàn)的大電流。當KT2常閉觸點斷開后，若無過載，則KA1不動作，錨機在高速穩(wěn)定運行。否則，將使KA3動作，退回中速運行。當KA3動作且自鎖后，其常閉觸點使KM5斷電，KM4-2、KM4-1自行通電，錨機退回中速運行。此時，KA1無電流，但因為KA3已自鎖，要再進入高速，須將手柄扳到中速后，再扳到高速才行。操作時若快速將手柄扳到第3檔，則控制線路將直接從中速開始，使電動機起動，經(jīng)過KT1延時后，再自動進入高速運行。拋錨過程與起錨相似，但負載繼電器KA1不會動作。此時電動機處于再生制動狀態(tài)。拋錨時可旋轉(zhuǎn)棄鏈器旋鈕，完成棄錨的操作。手柄扳到零位，所有接觸器失電，半實物上制動器也失電，但不馬上制動，要等其線圈放電后才進行機械制動。調(diào)整放電回路的電阻R4，可調(diào)整放電時間，從而調(diào)整剎車制動的時間。注：無論起錨還是拋錨，操作前一定要打開掣鏈器，操作時要集中注意觀察鏈艙中剩余的錨鏈及錨到錨鏈筒的距離，留有余量，完成當前操作；否則可能損壞設(shè)備（為保護設(shè)備本裝置在棄鏈器和錨鏈筒處設(shè)置限位開關(guān)，當發(fā)生此種問題時，設(shè)備不能繼續(xù)運行，只能進行反方向操作）四、錨機電氣控制線路故障排除實習(xí)訓(xùn)練指導(dǎo)1．實習(xí)內(nèi)容（1）用通電試驗方法發(fā)現(xiàn)故障現(xiàn)象，進行故障分析，并在電氣原理圖中用虛線標出最小故障范圍。（2）按圖排除三相錨機控制電路中，人為設(shè)置的兩個電氣自然故障點。2．電氣故障的設(shè)置原則（1）人為設(shè)置的故障點，是錨機在使用過程中，由于受到振動、受潮、高溫、異物侵入、電動機負載及線路長期過載運行、啟動頻繁、安裝質(zhì)量低劣和調(diào)整不當?shù)仍蛟斐傻摹白匀弧惫收?。?）切忌設(shè)置改動線路、換線、更換電器元件等由于人為原因造成的非“自然”的故障點。（3）故障點的設(shè)置，應(yīng)做到隱蔽且設(shè)置方便，除簡單控制線路外，兩處故障一般不宜設(shè)置在單獨支路或單一回路中。（4）對于設(shè)置一個以上故障點的線路，其故障現(xiàn)象應(yīng)盡可能不要相互掩蓋。否則學(xué)生在排故時，若檢查思路尚清楚，但排故到定額時間的2/3還不能查出一個故障點時，可作適當?shù)奶崾?。?）應(yīng)盡量不設(shè)置容易造成人身或設(shè)備事故的故障點，如有必要時，教師必須在現(xiàn)場密切注意學(xué)生的排故動態(tài)，隨時作好采取應(yīng)急措施的準備。（6）設(shè)置的故障點，必須與學(xué)生應(yīng)該具有的排故能力相適應(yīng)。3．實習(xí)步驟（1）先熟悉原理，再進行正確的通電試操作。（2）熟悉電器元件的安裝位置，明確各電器元件作用。（3）教師示范故障分析排故過程（故障可人為設(shè)置）。（4）教師設(shè)置讓學(xué)生知道的故障點，指導(dǎo)學(xué)生如何從故障現(xiàn)象著手進行分析，逐步引導(dǎo)到采用正確的檢查步驟和排故方法。（5）教師設(shè)置人為的自然故障點，由學(xué)生排故。4．實習(xí)要求（1）學(xué)生應(yīng)根據(jù)故障現(xiàn)象，先在原理圖中正確標出最小故障范圍的線段，然后采用正確的檢查和排故方法并在定額時間內(nèi)排除故障。（2）排除故障時，必須修復(fù)故障點，不得采用更換電器元件、借用觸點及改動線路的方法，否則，作不能排除故障點扣分。（3）5．操作注意事項（1）設(shè)備應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下操作，安全第一。設(shè)備通電后，嚴禁在電器側(cè)隨意扳動電器件。進行排故訓(xùn)練，盡量采用不帶電測試。若帶電測試，則必須有指導(dǎo)教師在現(xiàn)場監(jiān)護。（2）必須安裝好各電機、試驗臺接地線、設(shè)備下方墊好絕緣橡膠墊，厚度不小于8mm（3）在操作中若發(fā)出不正常聲響，應(yīng)立即斷電，查明故障原因待修。故障噪聲主要來自電機缺相運行，接觸器、繼電器吸合不正常等。（4）發(fā)現(xiàn)熔芯熔斷，應(yīng)找出故障后，方可更換同規(guī)格熔芯。（5）在維修設(shè)置故障中不要隨便互換線端處號碼管。（6）操作時用力不要過大，速度不宜過快；操作頻率不宜過于頻繁。（7）實習(xí)結(jié)束后，應(yīng)拔出電源插頭，將各開關(guān)置分斷位。（8）作好實習(xí)記錄。五、教學(xué)演示、故障圖及設(shè)置說明在學(xué)習(xí)了錨機電氣控制課程后，首先應(yīng)說明錨機控制回路中主要手柄操作與相應(yīng)開關(guān)動作間的關(guān)系，而后采取原理分析與實物電氣操作相結(jié)合的“實踐式”現(xiàn)場教學(xué)或演示，這樣可獲得良好的教學(xué)效果。設(shè)故排故訓(xùn)練，是一種實踐性極強的技能訓(xùn)練，該模擬裝置提供了全方位、真實的排故訓(xùn)練方式，既能達到預(yù)期效果，又極為經(jīng)濟。設(shè)備可以通過人為設(shè)置故障來模仿實際錨機電路的電氣