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船舶電氣課后習(xí)題參考答案(參考版)

2025-06-28 11:59本頁面
  

【正文】 具體如,時(shí)間繼電器KT線圈斷線,銜鐵卡死,接觸器KM2常閉輔觸頭接觸不良,以及時(shí)間繼電器線圈支路連接線斷路等。 ] YΔ換接起動(dòng)控制電路,在起動(dòng)加速過程中始終不能轉(zhuǎn)換為Δ形接法,會(huì)使電動(dòng)機(jī)繞組的電流持續(xù)不能減小,一直保持在較大的起動(dòng)電流,從而使電動(dòng)機(jī)過熱,熱繼電器保護(hù)動(dòng)作。停止時(shí):延長停止向氣瓶供氣和泄放供氣管中的殘氣的轉(zhuǎn)換,增加空壓機(jī)密封部件的負(fù)擔(dān)。所以,在鍋爐水位控制中一般不采用壓力的雙位控制方法,而是通過電極式或浮子式液位繼電器進(jìn)行水位控制。因而鍋爐水位控制不能采用壓力的雙位控制來實(shí)現(xiàn)。所以,海(淡)水柜水位控制的實(shí)質(zhì)是水柜的壓力控制,海(淡)水柜水位自動(dòng)控制電路就需要通過壓力的雙位控制來實(shí)現(xiàn)。因此船舶的海(淡)水柜都安裝在機(jī)艙內(nèi)部,而海(淡)水柜要向生活區(qū)提供海(淡)水,必須對水柜加壓。合上開關(guān)QS后,按吊艇按鈕SBB,無任何動(dòng)靜,可能的原因主要有:①無電源,②控制電路無電,包括:主電路1/3相的熔斷器或控制電路的熔斷器存在熔絲熔斷現(xiàn)象或線路斷路或變壓器T繞組損壞等,③按鈕SB觸頭接觸不良,④手搖聯(lián)鎖開關(guān)SQ4未復(fù)位或觸頭接觸不良,⑤剎車松開聯(lián)鎖開關(guān)SQ3未動(dòng)作或觸頭接觸不良,⑥SBF按鈕的常閉觸頭接觸不良或損壞,⑦SBB按鈕的常開觸頭接觸不良或損壞,⑧接觸器KMB線圈斷線或損壞,⑨熱繼電器FR動(dòng)作其常閉觸頭斷開,⑩控制線路中從T→KMB線圈→SBB按鈕→SBF按鈕→SQ3→SQ4→SB→T回路的連接線出現(xiàn)斷線或接頭松動(dòng)等斷路故障。KM2未接上或出現(xiàn)斷線及觸頭接觸不良及接錯(cuò)地方都會(huì)出現(xiàn)自鎖功能失效、控制電路呈現(xiàn)題目所說的點(diǎn)動(dòng)控制現(xiàn)象。 ⑶按SB1,電動(dòng)機(jī)起動(dòng),松開SB1電動(dòng)機(jī)立即停車的故障現(xiàn)象是因?yàn)榭刂凭€路失去自鎖功能,可能原因?yàn)椋孩僮鳛樽枣i觸頭的接觸器常開輔觸頭KM2未接上或出現(xiàn)斷線及觸頭接觸不良等故障。當(dāng)SB2的兩端被短接后,按停止按鈕SB2不能使KM線圈失電復(fù)位,因此造成無法停機(jī)的故障現(xiàn)象。 ⑵按SB1,電動(dòng)機(jī)正常起動(dòng)運(yùn)行,但按SB2,無法停機(jī)的故障現(xiàn)象是因?yàn)橥V拱粹oSB2失去作用,可能原因?yàn)椋孩賁B2的兩端被短接。由于KM線圈得電,其常閉輔觸頭斷開,又使KM線圈失電復(fù)位,主觸頭斷開,電動(dòng)機(jī)停車。也就是說,交流磁力起動(dòng)器控制線路接線時(shí),與起動(dòng)按鈕并聯(lián)的自鎖觸頭應(yīng)該為接觸器的常開輔觸頭KM2,而出現(xiàn)故障現(xiàn)象時(shí)卻誤用常閉輔觸頭代替常開輔觸頭了。通過對故障現(xiàn)象的分析可以知道:之所以會(huì)出現(xiàn)該現(xiàn)象是因?yàn)榻佑|器KM的線圈反復(fù)通電斷電,而且合上開關(guān)QS后,線圈支路處于接通狀態(tài),即起動(dòng)按鈕被短接。 答:圖817交流磁力起動(dòng)器如右圖所示。 (2) 按SB1,電動(dòng)機(jī)正常起動(dòng)運(yùn)行,但按SB2,無法停機(jī)。 81圖817所示的交流磁力起動(dòng)器在檢修后試車,發(fā)現(xiàn)下列故障現(xiàn)象,分別分析其原因。 81什么叫雙位控制?有哪些特點(diǎn)?機(jī)艙輔機(jī)中有哪些設(shè)備采用雙位控制? 答:將被控量控制在一個(gè)上限和一個(gè)下限之間,使被控量在上下限的范圍內(nèi)變化的控制稱為雙位控制,也稱為雙限控制。需要兩個(gè)或兩個(gè)以上設(shè)備協(xié)調(diào)工作時(shí),這些設(shè)備之間按照一定的順序先后起動(dòng)或先后停止的控制稱為聯(lián)鎖控制。而圖824的互鎖控制的兩個(gè)方向接觸器線圈則都不能通電,電動(dòng)機(jī)將不能起動(dòng),可保證電動(dòng)機(jī)不會(huì)由于誤操作而起動(dòng)。④、圖824比圖820互鎖控制相對不會(huì)出現(xiàn)因誤操作的起動(dòng)。對于圖820的互鎖控制電路,此時(shí)按壓另一方向的起動(dòng)按鈕(由于作為互鎖觸頭的常閉輔觸頭斷開),另一方向接觸器的線圈不能通電動(dòng)作。③、圖820比圖824的互鎖控制相對安全可靠。圖824則屬于機(jī)械互鎖,互鎖觸頭為按鈕的常閉輔觸頭作為互鎖觸頭。③、互鎖實(shí)現(xiàn)都是采用常閉觸頭串聯(lián)在被互鎖的線圈支路。 圖820圖824相同之處:①、圖820和圖824主電路都相同。 8什么叫互鎖?圖820中的互鎖控制和圖824中的互鎖控制有什么異同? 答:所謂互鎖,是指控制電路中的兩個(gè)支路之間互相鎖住對方,一個(gè)支路通電,另一個(gè)支路就不能通電的一種制約關(guān)系,實(shí)現(xiàn)這種關(guān)系的電路稱為互鎖電路。 “自鎖”環(huán)節(jié)失靈時(shí),若“自鎖”觸頭不能閉合,交流磁力起動(dòng)器就不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)行控制,而變成只能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)控制了。而隨著生產(chǎn)工藝等水平的提高,目前雙金屬片的生產(chǎn)成本較低,現(xiàn)在的熱繼電器大多是三相式的,也就是說,現(xiàn)在的熱繼電器基本上是在每一相都裝有作為檢測元件的雙金屬片的。在三相都裝有熱繼電器,同樣可以檢測到電動(dòng)機(jī)缺相的過載電流,因此是可以既達(dá)到過載保護(hù)還能夠完成缺相保護(hù)的。只有在至少兩相中安放熱繼電器才能保證不管哪一相缺相,熱繼電器都能檢測到過電流,從而實(shí)現(xiàn)缺相保護(hù)。因此,要保證電動(dòng)機(jī)的可靠運(yùn)行,還必須裝熱繼電器進(jìn)行過載保護(hù)。但若由于某種原因,熔斷器將長期不能熔斷,而電動(dòng)機(jī)則會(huì)因?yàn)檫^載使其繞組溫度超過最高允許溫度而損壞絕緣。 8電動(dòng)機(jī)的保護(hù)線路中已經(jīng)設(shè)置熔斷器,為什么還要裝熱繼電器?而熱繼電器為什么至少要在電機(jī)定子的兩相中安放,一相或三相都放行嗎? 答:電動(dòng)機(jī)的保護(hù)線路中熔斷器主要是作為電動(dòng)機(jī)短路保護(hù)用的,由于電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流是其額定電流的4~7(或5~8)倍,為了保證短路保護(hù)的可靠性,~。這是因?yàn)?,交流接觸器的電磁機(jī)構(gòu)屬于恒磁通型的,不論是否吸合,電磁機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的磁通都是恒定不變的,若在其吸合時(shí)串入經(jīng)濟(jì)電阻,交流接觸器線圈的電流將減小,產(chǎn)生的電磁吸力也將減小,將造成其銜鐵因電磁吸力不足而產(chǎn)生振動(dòng),嚴(yán)重時(shí)將造成交流接觸器不能正常動(dòng)作。這樣不僅能減少損耗而且可延長線圈的壽命。 8直流接觸器線圈中串經(jīng)濟(jì)電阻的作用是什么?交流接觸器線圈中也能串經(jīng)濟(jì)電阻嗎? 答:直流接觸器線圈中串經(jīng)濟(jì)電阻的作用主要有兩個(gè):①在接觸器吸合后減小線圈的電流,從而減少損耗;②延長直流接觸器線圈的壽命。若將其接到相同電壓的交流電源上,則由于匝數(shù)較多的線圈在交流電源的作用下存在較大的電抗,再加上直流線圈線徑較細(xì)、電阻較大則流過線圈的電流將比接交流電時(shí)小很多,線圈產(chǎn)生的電磁吸力將嚴(yán)重不足,不能克服反力彈簧的作用力使電器的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)正常工作。因此,若將交流電器與直流電源連接,則交流電器的電流將大大地超過額定電流,使交流損壞。為了保證有足夠的勵(lì)磁電流,交流電器線圈的匝數(shù)較少、線徑較細(xì)。 8在線圈額定電壓相同的前提下,交流電器與直流電器能否相互代用? 答:在線圈額定電壓相同的前提下,交流電器與直流電器不能相互代用。雖然兩個(gè)直流接觸器線圈同時(shí)通電,它們的電磁機(jī)構(gòu)是否同時(shí)吸合,不會(huì)影響它們的正常工作,但與交流接觸器相似,將兩個(gè)線圈串聯(lián),則其中一個(gè)接觸器出現(xiàn)故障,也將引起另外一個(gè)接觸器的線圈不能正常工作。此外若將兩個(gè)線圈串聯(lián),則其中一個(gè)接觸器出現(xiàn)故障,將引起另外一個(gè)接觸器的線圈不能正常工作。 8兩個(gè)同型號的交流接觸器,吸引線圈額定電壓為110V,能否將其串聯(lián)后接到220V交流電源上?如果是直流接觸器,情況如何? 答:兩個(gè)同型號的交流接觸器,吸引線圈額定電壓為110V,一般不能否將其串聯(lián)后接到220V交流電源上。整定釋放值的大小,可以通過調(diào)節(jié)非磁性墊片的厚度。 對于直流接觸器(繼電器),由于其電磁機(jī)構(gòu)屬于恒磁勢型的,磁路磁阻的大小既影響釋放值也影響動(dòng)作值。 對于交流接觸器(繼電器),由于其電磁機(jī)構(gòu)屬于恒磁通型的,磁路氣隙大小不影響釋放值和動(dòng)作值,因此調(diào)節(jié)動(dòng)作值和釋放值主要通過調(diào)節(jié)反力彈簧和觸頭彈簧進(jìn)行。③對于線圈電壓太低造成的噪聲,消除方法是將線圈電壓調(diào)節(jié)到額定電壓即可。 ①對于短路環(huán)斷裂造成的噪聲,消除方法是將短路環(huán)重新焊接裝好。所謂恒磁勢電器,是指電器工作時(shí)其線圈通過的電流不因?yàn)榇怕窢顟B(tài)的改變而改變的電器,如直流電磁鐵、直流接觸器、直流繼電器等。 因?yàn)?,吸合前氣隙大、磁阻大,要得到相同磁通,必須使?lì)磁電流大(才能滿足磁通基本不變要求)。 二、在線圈方面:⑴直流電磁機(jī)構(gòu)的線圈①.導(dǎo)線細(xì),匝數(shù)多,線圈電阻大,保證電流不過大;②.線圈做成細(xì)長形,緊緊靠著鐵心,增加散熱。 一、在鐵心磁路方面:⑴直流電磁機(jī)構(gòu)①穩(wěn)定時(shí),既不產(chǎn)生渦流損耗,也不產(chǎn)生磁滯損耗;②因此其鐵心可用整塊軟鋼制成;③屬于恒磁勢型電磁鐵:—— 因?yàn)殡娫措妷?、?dǎo)線電阻不變。此時(shí),電機(jī)所能夠產(chǎn)生的不過載的電磁轉(zhuǎn)矩與最大轉(zhuǎn)矩同時(shí)減小,電機(jī)的過載能力可以認(rèn)為基本不變。此時(shí),隨著f1的升高,Φ將減弱,電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩也將減小,屬于恒功率的調(diào)速方式。而在額定頻率之上進(jìn)行升頻調(diào)速時(shí),若要保持主磁通Φ基本不變,U1應(yīng)隨f1而上升。 所謂過載能力不變,是指電機(jī)不過載所能帶的負(fù)載轉(zhuǎn)矩與電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩之比保持不變。 而對于恒功率的變極調(diào)速,調(diào)速前后電機(jī)所允許輸出的功率不變,配以恒功率負(fù)載特性,既可以防止高速時(shí)輸出的負(fù)載功率超過電機(jī)所允許輸出的功率,又可避免低速時(shí)負(fù)載轉(zhuǎn)矩小于電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩很多,輸出的功率大大小于電機(jī)的額定功率,造成不必要的功率浪費(fèi)。 7對恒轉(zhuǎn)矩及恒功率的變極調(diào)速,分別應(yīng)配以何種負(fù)載特性比較合理?為什么? 答:對恒轉(zhuǎn)矩變極調(diào)速應(yīng)配以恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性比較合理,對恒功率的變極調(diào)速應(yīng)配以恒功率負(fù)載特性比較合理。因此,電磁轉(zhuǎn)矩為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩,開始與負(fù)載轉(zhuǎn)矩平衡,直到e點(diǎn),電磁轉(zhuǎn)矩與制動(dòng)轉(zhuǎn)矩相等,電機(jī)轉(zhuǎn)子穩(wěn)定運(yùn)行在反向回饋制動(dòng)狀態(tài),將負(fù)載的位能變成電能回饋給電源。 到n0時(shí),電機(jī)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩為0,轉(zhuǎn)子在負(fù)載轉(zhuǎn)矩的作用下進(jìn)一步反向加速,開始進(jìn)入反向回饋制動(dòng)狀態(tài)。在電磁轉(zhuǎn)矩和位能性負(fù)載轉(zhuǎn)矩的共同作用下,電機(jī)反向加速至c點(diǎn)。若突將電樞電源反接(此時(shí),制動(dòng)電阻未切除,相當(dāng)于反向起動(dòng)電阻),工作點(diǎn)就從a點(diǎn)切換到反向串電阻起動(dòng)特性的b點(diǎn)。 7一臺直流他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)帶一位能性負(fù)載運(yùn)行在倒拉反接制動(dòng)狀態(tài),此時(shí)突將電樞電源反接,并切除制動(dòng)電阻,試問拖動(dòng)系統(tǒng)將會(huì)發(fā)生什么情況?電動(dòng)機(jī)最終將穩(wěn)定運(yùn)行在何種狀態(tài)?畫出機(jī)械特性曲線。進(jìn)入反向回饋制動(dòng)狀態(tài)后,電機(jī)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩由負(fù)變成正,但此時(shí)轉(zhuǎn)子處于反轉(zhuǎn)狀態(tài)。在電磁轉(zhuǎn)矩(為反向驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩)和負(fù)載轉(zhuǎn)矩的共同作用下,轉(zhuǎn)子開始反轉(zhuǎn),進(jìn)入反向起動(dòng)過程,由c點(diǎn)反向加速到反向理想空載轉(zhuǎn)速n0,反向起動(dòng)過程結(jié)束。 電源反接制動(dòng)過程結(jié)束時(shí),電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩不為0,也不等于負(fù)載轉(zhuǎn)矩。再加上負(fù)載轉(zhuǎn)矩為能性負(fù)載轉(zhuǎn)矩,其方向是阻止轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的方向。由于電機(jī)轉(zhuǎn)子因慣性仍保持著原來的轉(zhuǎn)向不變,于是工作點(diǎn)就從a點(diǎn)切換到b點(diǎn)。 設(shè):該異步電動(dòng)機(jī)帶一位能性負(fù)載TL以電動(dòng)狀態(tài)運(yùn)行在如右圖所示的正向機(jī)械特性的a點(diǎn)。因此,鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)是不能實(shí)現(xiàn)倒拉反接制動(dòng)的。而鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子回路是一個(gè)獨(dú)自形成閉合回路的電路,不能串接任何電阻或阻抗。 鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)是不能實(shí)現(xiàn)倒拉反接制動(dòng)的。而倒拉反接制動(dòng)則是一個(gè)穩(wěn)定的工作過程,只有通過控制改變電機(jī)的機(jī)械特性,或?qū)㈦娫磾嚅_才能結(jié)束倒拉反接制動(dòng);②電源反接制動(dòng)時(shí)負(fù)載轉(zhuǎn)矩方向與電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反,而與電磁轉(zhuǎn)矩方向一般是相同的。因此,電源電壓為200V時(shí),該電機(jī)可以采用YΔ換接降壓起動(dòng)。因此,電源電壓為380V時(shí),該電機(jī)不能采用YΔ換接降壓起動(dòng)。 因?yàn)?,該電機(jī)一相繞組可以承受的額定電壓為220V,在電源電壓為三相380V時(shí),接成Y連接,其繞組已經(jīng)承受220V的額定電壓。 7有一臺鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī),銘牌上標(biāo)明:額定電壓380V,Y形連接,出廠時(shí)繞組用Y形連接,今擬用YΔ換接降壓起動(dòng),是否可以?為什么? 答:若使用電壓為380V的交流電源,則不能采用YΔ換接降壓起動(dòng)。變頻調(diào)速的主要優(yōu)點(diǎn)是:可以實(shí)現(xiàn)平滑的無級調(diào)速,調(diào)速范圍大,機(jī)械特性硬,可滿足恒功率負(fù)載或恒轉(zhuǎn)矩等各種負(fù)載調(diào)速的需要。異步電動(dòng)機(jī)變極調(diào)速的缺點(diǎn)主要是:不能實(shí)現(xiàn)平滑的無級調(diào)速,只有2~4個(gè)可選擇的轉(zhuǎn)速,變極電機(jī)制造工藝較復(fù)雜,成本相對較高。它們共同的缺點(diǎn)主要是:調(diào)速范圍小,機(jī)械特性變軟,轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性較差,過載能力下降,調(diào)速電阻耗能大等。 答:①異步電動(dòng)機(jī)變轉(zhuǎn)差率調(diào)速通常包含降壓、定子回路串阻抗、繞線式轉(zhuǎn)子串電阻等多種方法。因此,接成Y形(電源電壓為380V)時(shí)間電流較小,只有接成Δ形(電源電壓為220V)的1/√3倍。 對于同一交流異步電動(dòng)機(jī)接成Y形(電源電壓為380V)和接成Δ形(電源電壓為220V),起動(dòng)時(shí),定子每相繞組的端電壓都是220V,流過定子每相繞組的電流是一樣的,電機(jī)產(chǎn)生的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也是一樣的。 7在空載和滿載起動(dòng)時(shí),電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流及起動(dòng)轉(zhuǎn)矩是否一樣?對于同一交流異步電動(dòng)機(jī)接成Y形(電源電壓為380V)和接成Δ形(電源電壓為220V),起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)電流及起動(dòng)轉(zhuǎn)矩是否一樣? 答:由電動(dòng)機(jī)電流和電磁轉(zhuǎn)矩公式看,電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流及起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與負(fù)載大小無關(guān)。因此,實(shí)際直流電動(dòng)機(jī)串電阻起動(dòng)通??煞譃槎壠饎?dòng)和三級起動(dòng)兩種。但是,增加電阻分級數(shù),不僅增加起動(dòng)設(shè)備的復(fù)雜程度,是該起動(dòng)方法的優(yōu)點(diǎn)變成不明顯。因此,采用電阻分級起動(dòng)時(shí),切換電阻時(shí)的電流要稍大于額定電流,尤其是在帶額定負(fù)載起動(dòng)時(shí)更應(yīng)該如此,否則起動(dòng)過程將會(huì)很長。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)起動(dòng)過程是一個(gè)轉(zhuǎn)速增加的過渡過程,這個(gè)過程之所以能夠加速是由于電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩T大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL,即△T=TTL>0。 船舶上起貨機(jī)轉(zhuǎn)子之所以制成又細(xì)又長主要是為了減小電機(jī)本身的飛輪矩,縮短起動(dòng)加速的時(shí)間。不論是交流異步電動(dòng)機(jī)或直流電動(dòng)機(jī),起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與勵(lì)磁磁通及電機(jī)電流成正比。簡單地說,穩(wěn)定性的判別為:①電機(jī)和負(fù)載機(jī)械特性曲線有交點(diǎn),②在交點(diǎn)附近有dT/dn<dTL/dn或△T/△n<△TL/△n。 穩(wěn)定性的判別:系統(tǒng)在電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性曲線和負(fù)載特性曲線的交點(diǎn)能夠保持恒速運(yùn)行(即T=TL);如果在交點(diǎn)所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速之上有T<TL,而在交點(diǎn)所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速之下T>TL,那么系統(tǒng)就具有恢復(fù)穩(wěn)定工作的能力,滿足穩(wěn)定運(yùn)行的條件。 7電力拖動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性是指什么?而拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件又是什么? 答:對于一個(gè)電力拖動(dòng)系統(tǒng),當(dāng)T=TL時(shí),拖動(dòng)系統(tǒng)處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。 6無刷電機(jī)中的位置傳感器起什么作用? 答:轉(zhuǎn)子位置傳感器是一種無機(jī)械接觸的檢測裝置,其作用是檢測轉(zhuǎn)子磁場相對于定子繞組的位置。 無刷直流電動(dòng)機(jī)與直流電動(dòng)機(jī)作比較,主要相同點(diǎn)是:①它們的電
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