第九章。甲板机械电力拖动控制原理 §9一1.锚机的电力拖动与控制（书P.125.,) 9-1、简述船舶锚机起锚时的工作过程： 答：锚机起锚时的工作过程主要有五个阶段：①、收起锚链，此时负载转矩不变：②、 收紧锚链，此时负载转矩逐渐增大：③、拔锚出土，此时时间虽短但负载转矩达到最大：④、 拉锚出水，此时负载转矩逐渐变小：⑤、拉锚进孔，此时负载转矩有所增大。（答毕#） 9-一2、对船舶锚机的电力拖动有哪些基本要求？ 答：对船舶锚机电力拖动的基本要求主要有：①、能单锚破土、起双锚：②、最大T时 工作30min.起动25次：③、“软或下坠”的机械特性；④、堵转1min.:⑤、满足调速范围 要求（单锚12m/min.,双锚8m/min.,入孔3~4m/min.):⑥、电机“防水式”、“短时”。 (答毕#) 9-一3、对船舶锚机的控制线路有哪些基本要求？ 答：对船舶锚机控制线路的基本要求主要有：①、逐级起动：②、满足电机“堵转1mi.” 的要求：③、深水等速抛锚（回馈、能耗制动）：④、保护（短路、失压、过载、断相）：⑤、 电气、机械配合制动。（答毕#） §9一2.锚机控制线路（书P.128.,) 9-4、试述KT1、KT2和KT3延时的作用是什么？ 答：KT1、KT2和KT3延时的作用分别是：①、KT1为：“中速”起动切换到“高速”的“加 速起动延时”：②、KT2为：避开“中速”切换到“高速”的起动电流的“换档延时”：③、 KT3为：刹车打开后，串入经济电阻的“打开延时”（或“接入延时”）。（答毕#） 9-5、控制手柄扳到“起锚3”时，当发生高速过载，锚机将怎样自动返回到中速运行的？ 答：控制手柄扳到“起锚3”时，当发生高速过载，“过流继电器”KA1动作，中间继电 器KA3线圈得电动作并自锁，串在KM5线圈支路中的常闭触头断开：KM5线圈失电，KM~1、 K2线圈支路中的常闭触头闭合，重又得电，锚机电动机自动返回到中速运行。（答毕#） 9-6、高速过载返回到中速后，如果控制手柄仍在“起锚3”位，当负载减轻（例如下垂 于水中的锚链长度越来越短)后，能否再自动进入高速？ 答：不行！因为，高速过载返回到中速后KA1动作，使KA3线圈得电动作并自锁。当负 载减轻后，虽然KA1复位，但KA3线圈己经动作并自锁，不能复位。因此，KM5线圈不可能 再次得电动作接通锚机的高速绕组，因而是不能再自动进入高速的。（答毕#） §9一3.船舶起货机的电力拖动与控制（书P.130.,) 9-7、船舶起货机对拖动电动机有哪些基本要求？ 答：船舶起货机对拖动电动机的基本要求主要有：①、过载性能好、起动力矩大：②、 “软”的机械特性：③、调速范围广(7~I0):④、转子惯量小：⑤、“防水式”：⑥、“重复
第九章．甲板机械电力拖动控制原理 §9—1．锚机的电力拖动与控制（书 P．125．，） 9-1、简述船舶锚机起锚时的工作过程。 答：锚机起锚时的工作过程主要有五个阶段：①、收起锚链，此时负载转矩不变；②、 收紧锚链，此时负载转矩逐渐增大；③、拔锚出土，此时时间虽短但负载转矩达到最大；④、 拉锚出水，此时负载转矩逐渐变小；⑤、拉锚进孔，此时负载转矩有所增大。（答毕#） 9--2、对船舶锚机的电力拖动有哪些基本要求？ 答：对船舶锚机电力拖动的基本要求主要有：①、能单锚破土、起双锚；②、最大 T 时 工作 30min.起动 25 次；③、“软或下坠”的机械特性；④、堵转 1min.；⑤、满足调速范围 要求（单锚 12m/min.，双锚 8m/min.，入孔 3～4m/min.）；⑥、电机“防水式”、“短时”。 （答毕#） 9--3、对船舶锚机的控制线路有哪些基本要求？ 答：对船舶锚机控制线路的基本要求主要有：①、逐级起动；②、满足电机“堵转 1min.” 的要求；③、深水等速抛锚（回馈、能耗制动）；④、保护（短路、失压、过载、断相）；⑤、 电气、机械配合制动。（答毕#） §9—2．锚机控制线路（书 P．128．，） 9-4、试述 KT1、KT2 和 KT3 延时的作用是什么？ 答：KT1、KT2 和 KT3 延时的作用分别是：①、KT1 为：“中速”起动切换到“高速”的“加 速起动延时”；②、KT2 为：避开“中速”切换到“高速”的起动电流的“换档延时”；③、 KT3 为：刹车打开后，串入经济电阻的“打开延时”（或“接入延时”）。（答毕#） 9-5、控制手柄扳到“起锚 3”时，当发生高速过载，锚机将怎样自动返回到中速运行的？ 答：控制手柄扳到“起锚 3”时，当发生高速过载，“过流继电器”KA1 动作，中间继电 器 KA3 线圈得电动作并自锁，串在 KM5 线圈支路中的常闭触头断开；KM5 线圈失电，KM4～1、 KM4～2 线圈支路中的常闭触头闭合，重又得电，锚机电动机自动返回到中速运行。（答毕#） 9-6、高速过载返回到中速后，如果控制手柄仍在“起锚 3”位，当负载减轻（例如下垂 于水中的锚链长度越来越短）后，能否再自动进入高速？ 答：不行！因为，高速过载返回到中速后 KA1 动作，使 KA3 线圈得电动作并自锁。当负 载减轻后，虽然 KA1 复位，但 KA3 线圈已经动作并自锁，不能复位。因此，KM5 线圈不可能 再次得电动作接通锚机的高速绕组，因而是不能再自动进入高速的。（答毕#） §9—3．船舶起货机的电力拖动与控制（书 P．130．，） 9-7、船舶起货机对拖动电动机有哪些基本要求？ 答：船舶起货机对拖动电动机的基本要求主要有：①、过载性能好、起动力矩大；②、 “软”的机械特性；③、调速范围广（7～10）；④、转子惯量小；⑤、“防水式”；⑥、“重复
短时”。 (答毕#) 9-一8、对船舶电动起货机的控制线路有哪些基本要求？ 答：对船舶电动起货机控制线路的基本要求主要有：①、逐级起动（起动时间小于2秒）： ②、逐级自动制动（制动时间小于1秒）：③、设有“逆转矩控制”（先逐级制动、后逐级起 动，防中、高速反接制动)：④、防货物自由跌落（低速通电后松刹车，保证至少有一个绕组 通电，落货时电气制动)：⑤、中、高速不堵转：⑥、风门开，风机才能动：风机动，货机才 能动：⑦、设有“重载不能上高速”保护：⑧、保护（短路、失压、过载、断相），并且设有 “应急切断开关”。[注：此“基本要求”主要适用于“恒功率变极调速起货机”。] (答毕#) §9一4.直流电动起货机（书P.130.,) 9-9、试述G-M系统起货机控制线路中KT,和KT2延时的作用。 答：G-M系统起货机控制线路中KT和KT2的延时作用分别为：①、KT1为：三相异步电动 机“自耦变压器降压起动”的“切换延时”用的时间继电器：②、KT2为：起货电动机刹车在 打开后，串入经济电阻的“打开延时”（或“接入延时”）用的时间继电器。（答毕#） 9-一10、图9-4-3中直流电机的励磁绕组和电磁制动器线圈两端都并联着放电电阻R、 R、R和R。前三者分别串联着晶体二极管V,它们的作用是什么？又为何RF中不串联二 极管？这些电阻的阻值大小对过渡过程的时间有何影响？ 答：①、放电电阻R、Rs和R分别串联V的原因是：在断电时提供一个单向放电的回 路，在通电工作时，电流不经电阻，避免电阻的损耗：②、R不串联V是因为：R所连接的 是需要“双向”通电工作的直流发电机励磁绕组，因而不能串联V:③、这些电阻的阻值越 大，相应的放电过渡过程时间越短。反之电阻越小，时间越长。（答毕#） 9-11、试述G-M系统起货机控制线路中KI的作用。 答：G-M系统起货机控制线路中，KI的作用是：作为负载检测用。当检测到轻载(Ia=20%In) 时，K紅释放，直流起货电动机的励磁电阻减小，实现弱磁增速，提高起货机空钩运行速度。 (答毕#) §9一5.交流电动起货机（书P.141.,) 9-12、试分析图9-5-1控制线路中时间继电器KT4、KT5的作用。 答：时间继电器KT4、KT5的作用分别是：①、KT4:由于起货机由中速切换进入高速， 切换电流很大，必须将KI切除，待高速延时稳定、电流减小后，再使KI接入工作：②、KT5: 若出现所有加速接触器断电，刹车延时抱闸，确保安全。 (答毕#) 9-13、在交流三速起货机的控制线路中，指出从低速到中速，从中速到高速的交替电路 并说明是怎样实现交替的？
短时”。 （答毕#） 9--8、对船舶电动起货机的控制线路有哪些基本要求？ 答：对船舶电动起货机控制线路的基本要求主要有：①、逐级起动（起动时间小于 2 秒）； ②、逐级自动制动（制动时间小于 1 秒）；③、设有“逆转矩控制”（先逐级制动、后逐级起 动，防中、高速反接制动）；④、防货物自由跌落（低速通电后松刹车，保证至少有一个绕组 通电，落货时电气制动）；⑤、中、高速不堵转；⑥、风门开，风机才能动；风机动，货机才 能动；⑦、设有“重载不能上高速”保护；⑧、保护（短路、失压、过载、断相），并且设有 “应急切断开关”。[注：此“基本要求”主要适用于“恒功率变极调速起货机”。] （答毕#） §9—4．直流电动起货机（书 P．130．，） 9-9、试述 G-M 系统起货机控制线路中 KT1 和 KT2 延时的作用。 答：G-M 系统起货机控制线路中 KT1 和 KT2 的延时作用分别为：①、KT1 为：三相异步电动 机“自耦变压器降压起动”的“切换延时”用的时间继电器；②、KT2 为：起货电动机刹车在 打开后，串入经济电阻的“打开延时”（或“接入延时”）用的时间继电器。（答毕#） 9--10、图 9-4-3 中直流电机的励磁绕组和电磁制动器线圈两端都并联着放电电阻 RGEF、 RMF、RBF 和 RGF。前三者分别串联着晶体二极管 V，它们的作用是什么？又为何 RGF 中不串联二 极管？这些电阻的阻值大小对过渡过程的时间有何影响？ 答：①、放电电阻 RGEF、RMF和 RBF 分别串联 V 的原因是：在断电时提供一个单向放电的回 路，在通电工作时，电流不经电阻，避免电阻的损耗；②、RGF 不串联 V 是因为：RGF 所连接的 是需要“双向”通电工作的直流发电机励磁绕组，因而不能串联 V；③、这些电阻的阻值越 大，相应的放电过渡过程时间越短。反之电阻越小，时间越长。（答毕#） 9-11、试述 G-M 系统起货机控制线路中 KI 的作用。 答：G-M 系统起货机控制线路中，KI 的作用是：作为负载检测用。当检测到轻载（Ia=20%In） 时，KI 释放，直流起货电动机的励磁电阻减小，实现弱磁增速，提高起货机空钩运行速度。 （答毕#） §9—5．交流电动起货机（书 P．141．，） 9-12、试分析图 9-5-1 控制线路中时间继电器 KT4、KT5 的作用。 答：时间继电器 KT4、KT5 的作用分别是：①、KT4：由于起货机由中速切换进入高速， 切换电流很大，必须将 KI 切除，待高速延时稳定、电流减小后，再使 KI 接入工作；②、KT5： 若出现所有加速接触器断电，刹车延时抱闸，确保安全。 （答毕#） 9-13、在交流三速起货机的控制线路中，指出从低速到中速，从中速到高速的交替电路 并说明是怎样实现交替的？
答：如图9-5-1的控制线路中，低速到中速的交替电路由低速接触器自保触头1(12) 和中速接触器的常闭辅触头KM2(12)构成：中速到高速的交替电路由中速接触器自保触头 K2(19)和高速接触器的常闭辅触头KM3(19)构成。实现交替的过程是：接替接触器的常 闭辅触头断开，才使原来工作的接触器线圈断电，否则原接触器靠自保触头维持接通。 (答毕#) §9一总.总复习思考题（书P.146.,) 9-1、在图9-4-3所示的G-M系统中的电动机可否工作于倒拉反接制动状态？为什么？ 答：不行！不管是直流电动机或是交流电动机都不行。因为：①、交流电动机是三相鼠 笼异步电动机，0<s。<1,不能进入倒拉反接制动状态：②、直流电动机电枢回路未设“串 接电阻”也不能进入倒拉反接制动状态。所以，都不能工作于倒拉反接制动状态。 (答毕#) 9-2、在G-M系统中，当将主令控制手柄从高速迅速扳到低速档时，电动机在减速过程工 作于什么状态？整个系统（包括交流电动机）的能量关系是怎样的？ 答：在G一M系统中，当将主令控制手柄从高速迅速扳到低速档时，电动机在减速过程工 作于再生（发电）制动状态。整个系统的能量关系是：直流电动机工作于再生（发电）状态， 将机械能转换成直流电能回馈给直流发电机：直流发电机工作于电动状态，将直流电能转换 成机械能送给交流电动机：交流电动机工作于再生（发电）状态，将机械能转换成交流电能 回馈给交流电网。 (答毕#) 9-3、G一M系统直流电动起货机在运行中经常发生跳电，是何原因？ 答：(1)若跳电发生在直流控制回路(FA动作)，可能原因主要有：①、FA动作正定太 小：②、经常突然快速反向操作手柄，使直流电动机以较高速度进入电源反接制动：③、直 流电动机电枢、励磁等出现异常。(2)若跳电发生在交流回路(QS动作)，可能原因主要有： ①、QS保护整定值不当：②、经常突然快速反向操作手柄，使交流电动机经常受大电流冲击： ③、交流电动机出现异常故障，等。（答毕#） 9-4、在交流三速起货机控制系统中，什么是“逆转矩控制”？它的作用是什么？在图 9-5-1的控制线路中是怎样实现“逆转矩控制”的？ 答：为避免起货电动机中高速进行电源反接制动，在突然快速反向操作手柄时，控制线 路按“先制动停车，再反向起动”的原则实现的控制称为“逆转矩控制”。在图9-5-1的控制 线路中“逆转矩控制”通过支路9的KT2延断常闭辅触头和方向接触器的自锁触头(KM或 KM)及支路15/16主令触头和方向接触器的常闭辅触头实现“先制动停车，再反向起动”按 正常的程序进行逐级起动，从而实现“逆转矩控制”。（答毕#） 9-5、在图9-5-1的控制线路中，主令控制手柄从“0”位，迅速扳到“起货3”（或2）
答：如图 9-5-1 的控制线路中，低速到中速的交替电路由低速接触器自保触头 KM1（12） 和中速接触器的常闭辅触头 KM2（12）构成；中速到高速的交替电路由中速接触器自保触头 KM2（19）和高速接触器的常闭辅触头 KM3（19）构成。实现交替的过程是：接替接触器的常 闭辅触头断开，才使原来工作的接触器线圈断电，否则原接触器靠自保触头维持接通。 （答毕#） §9—总．总复习思考题（书 P．146．，） 9-1、在图 9-4-3 所示的 G-M 系统中的电动机可否工作于倒拉反接制动状态？为什么？ 答：不行！不管是直流电动机或是交流电动机都不行。因为：①、交流电动机是三相鼠 笼异步电动机，0＜sm＜1，不能进入倒拉反接制动状态；②、直流电动机电枢回路未设“串 接电阻”也不能进入倒拉反接制动状态。所以，都不能工作于倒拉反接制动状态。 （答毕#） 9-2、在 G-M 系统中，当将主令控制手柄从高速迅速扳到低速档时，电动机在减速过程工 作于什么状态？整个系统（包括交流电动机）的能量关系是怎样的？ 答：在 G-M 系统中，当将主令控制手柄从高速迅速扳到低速档时，电动机在减速过程工 作于再生（发电）制动状态。整个系统的能量关系是：直流电动机工作于再生（发电）状态， 将机械能转换成直流电能回馈给直流发电机；直流发电机工作于电动状态，将直流电能转换 成机械能送给交流电动机；交流电动机工作于再生（发电）状态，将机械能转换成交流电能 回馈给交流电网。 （答毕#） 9-3、G-M 系统直流电动起货机在运行中经常发生跳电，是何原因？ 答：（1）若跳电发生在直流控制回路（FA 动作），可能原因主要有：①、FA 动作正定太 小；②、经常突然快速反向操作手柄，使直流电动机以较高速度进入电源反接制动；③、直 流电动机电枢、励磁等出现异常。（2）若跳电发生在交流回路（QS 动作），可能原因主要有： ①、QS 保护整定值不当；②、经常突然快速反向操作手柄，使交流电动机经常受大电流冲击； ③、交流电动机出现异常故障，等。（答毕#） 9-4、在交流三速起货机控制系统中，什么是“逆转矩控制”？它的作用是什么？在图 9-5-1 的控制线路中是怎样实现“逆转矩控制”的？ 答：为避免起货电动机中高速进行电源反接制动，在突然快速反向操作手柄时，控制线 路按“先制动停车，再反向起动”的原则实现的控制称为“逆转矩控制”。在图 9-5-1 的控制 线路中“逆转矩控制”通过支路 9 的 KT2 延断常闭辅触头和方向接触器的自锁触头（KMH 或 KML）及支路 15/16 主令触头和方向接触器的常闭辅触头实现“先制动停车，再反向起动”按 正常的程序进行逐级起动，从而实现“逆转矩控制”。（答毕#） 9-5、在图 9-5-1 的控制线路中，主令控制手柄从“0”位，迅速扳到“起货 3”（或 2）
位，首先低速堵转，堵转的时间决定于什么？ 答：主令控制手柄从“0”位，迅速扳到“起货3”（或2）位，低速堵转的时间决定于制 动接触器KM和中速接触器K2或电磁制动器YB的动作时间。正转接触器吸合后，进入低速 堵转，中速接触器K2吸合后，进入中速堵转，电磁制动器B打开后，结束堵转。（答毕#） 9-6、在图9-5-1的控制线路中，当主令控制手柄从“起货3”（或2）位，迅速扳到“0” 位，是怎样实现三级制动的？是否在任何情况下都按三级制动进行？ 答：当主令控制手柄从“起货3”（或2）位，迅速扳到“0”位时：①、KT2断电，它在 支路9的延断常闭辅触头和方向接触器的自锁触头(KM或KM)在电磁制动器B抱闸前，实 现单独电气再生制动的第一级制动过程：②、在电磁制动器YB抱闸后，KT2常闭辅触头延时 断开前，为电气与机械配合制动的第二级制动过程：③、KT2常闭辅触头延时断开后至电机 停止转动，为单独的机械制动的第三级制动过程。（答毕#） 9-7、试述图9-2-2所示三速锚机控制电路图，若主令控制器从“0”位直接扳到“起锚 3”档时，整个控制线路的工作过程。 答：主令控制器从“0”位直接扳到“起锚3”档时：①、SA2使正转接触器K1吸合： SA5使中速接触器KM~1和KM-2先后吸合，进行中速起动，同时时间继电器KT1线圈断电开 始延时：②、KT1延时时间到，SA6使高速接触器KM5吸合，进行高速起动，同时时间继电器 KT2线圈断电开始延时：③、KT2延时时间到支路4的常开辅触头延时断开后，若电机不过载， KA1和KA3都不会动作，锚机进入高速起锚：若电机过载，KA1和KA3都先后动作，KM5断电， 先后中速接触器KM,1和KM,2先后通电吸合，锚机返回中速起锚。（答毕#） 9-8、试述图9-6-2所示电动液压起货机起动主油泵的动作过程。 答：按下风机起动按钮SB4,KM1得电吸合自锁。按下辅油泵起动按钮SB4,起动辅油泵 1分钟后。在控制手柄零位SA1、SA2闭合时，按下主油泵起动按钮SB6,K2、KM得电吸合， 油泵电机接成Y形起动，KT通电延时。KT延时到，KM4断电，K3吸合，油泵电机接成△形 继续起动并进入正常运行。（答毕#） 9-9、试述图9-6-2所示电动液压起货机吊杆控制系统中，制动器YB是怎样工作的？ 答：图9-6-2所示电动液压起货机吊杆采用点动控制，按下“上升”按钮SB1,KM吸合， 电机三相绕组通电。三相绕组的中间抽头经V整流，并经KM常开触头使制动器（刹车电磁 铁)YB,通电，打开刹车。送开按钮制动器后，KM断电，常开触头断开，制动器线圈YB经电 阻R、电机绕组抽头(N与CH、CH和CH)和整流器V迅速放电，从而抱闸刹车。 (答毕#)
位，首先低速堵转，堵转的时间决定于什么？ 答：主令控制手柄从“0”位，迅速扳到“起货 3”（或 2）位，低速堵转的时间决定于制 动接触器 KMB 和中速接触器 KM2 或电磁制动器 YB 的动作时间。正转接触器吸合后，进入低速 堵转，中速接触器 KM2 吸合后，进入中速堵转，电磁制动器 YB 打开后，结束堵转。（答毕#） 9-6、在图 9-5-1 的控制线路中，当主令控制手柄从“起货 3”（或 2）位，迅速扳到“0” 位，是怎样实现三级制动的？是否在任何情况下都按三级制动进行？ 答：当主令控制手柄从“起货 3”（或 2）位，迅速扳到“0”位时：①、KT2 断电，它在 支路 9 的延断常闭辅触头和方向接触器的自锁触头（KMH或 KML）在电磁制动器 YB 抱闸前，实 现单独电气再生制动的第一级制动过程；②、在电磁制动器 YB 抱闸后，KT2 常闭辅触头延时 断开前，为电气与机械配合制动的第二级制动过程；③、KT2 常闭辅触头延时断开后至电机 停止转动，为单独的机械制动的第三级制动过程。（答毕#） 9-7、试述图 9-2-2 所示三速锚机控制电路图，若主令控制器从“0”位直接扳到“起锚 3”档时，整个控制线路的工作过程。 答：主令控制器从“0”位直接扳到“起锚 3”档时：①、SA2 使正转接触器 KM1 吸合； SA5 使中速接触器 KM4～1 和 KM4～2 先后吸合，进行中速起动，同时时间继电器 KT1 线圈断电开 始延时；②、KT1 延时时间到，SA6 使高速接触器 KM5 吸合，进行高速起动，同时时间继电器 KT2 线圈断电开始延时；③、KT2 延时时间到支路 4 的常开辅触头延时断开后，若电机不过载， KA1 和 KA3 都不会动作，锚机进入高速起锚；若电机过载，KA1 和 KA3 都先后动作，KM5 断电， 先后中速接触器 KM4～1 和 KM4～2 先后通电吸合，锚机返回中速起锚。（答毕#） 9-8、试述图 9-6-2 所示电动液压起货机起动主油泵的动作过程。 答：按下风机起动按钮 SB4，KM1 得电吸合自锁。按下辅油泵起动按钮 SB4，起动辅油泵 1 分钟后。在控制手柄零位 SA1、SA2 闭合时，按下主油泵起动按钮 SB6，KM2、KM4 得电吸合， 油泵电机接成 Y 形起动，KT 通电延时。KT 延时到，KM4 断电，KM3 吸合，油泵电机接成Δ形 继续起动并进入正常运行。（答毕#） 9-9、试述图 9-6-2 所示电动液压起货机吊杆控制系统中，制动器 YB1 是怎样工作的？ 答：图 9-6-2 所示电动液压起货机吊杆采用点动控制，按下“上升”按钮 SB1，KMF 吸合， 电机三相绕组通电。三相绕组的中间抽头经 V1 整流，并经 KMF 常开触头使制动器（刹车电磁 铁）YB1 通电，打开刹车。送开按钮制动器后，KMF 断电，常开触头断开，制动器线圈 YB1 经电 阻 Rf、电机绕组抽头（N 与 CH1、CH2 和 CH3）和整流器 V1 迅速放电，从而抱闸刹车。 （答毕#）