船舶电气设备及系统大连海事大学船舶舵机的电力拖动与控制学习教案.pptx

会计学舵是船舶的一种十分重要和不可缺少的专用舾装设备(shèbèi)。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，而且是不能到达目的港的。F-F1转船力矩,T-横向(hénɡxiànɡ)推力,R-阻力最大舵角：
随着舵角的增大，转舵力矩(lìjǔ)和转船力矩(lìjǔ)逐渐增大，但转船力矩(lìjǔ)在某一舵角时达到最大值Msmax。对应最大转船力矩(lìjǔ)Msmax的舵角称为最大舵角max。按《规定》要求，电动机堵转时间应能持续1分钟以上，仍不致将电动机烧毁。要求电动机具有软的机械特性和足够(zúgòu)大的过载能力。舵机操纵系统应装有自动操纵系统、随动操纵系统和应急(yìngjí)操纵系统三种操纵装置。电动(diàndònɡ)—机械舵机装置缓冲弹簧既可带动舵偏转(piānzhuǎn)，又可吸收浪流对舵的冲击力，起缓冲作用以保护舵设备。
电动舵机结构简单、占据空间小、运转平稳。但在大型交流电源船上，需配大功率的变流机组，故逐渐被电动液压舵机所代替。液压舵机传动机构/无论是电动(diàndònɡ)还是液压舵机，其操舵方式一般分为单动操舵，随动操舵和自动操舵三种。单动操舵(cāoduò)也就是通过转换开关进行的应急操舵(cāoduò)。
G为差复励发电机,M为执行电动机,J是发电机G的励磁机,K1和K2为操舵(cāoduò)手柄或按钮控制的触点,ZD1和ZD2为舵机限位开关。G-M(F-D)系统的工作原理单动操舵(cāoduò)方框图随动操舵的工作(gōngzuò)原理船舶左偏航操右舵，舵轮(duòlún)操右舵x0，舵叶右偏，并自动停在右舵x0上。为了减少形航迹的振幅，船舶在返回正航向过程中，必须回舵。三.自动(zìdòng)操舵工作原理Ⅰ：φ=0，β=0Ⅱ：船右偏→滚轮左偏→J1有电→舵左转→导电(dǎodiàn)环左转β很小(转船力矩小)，偏航φ↑，同时舵角β↑Ⅲ：β↑使(φ=φmax),船停止偏转(piānzhuǎn)(dφ/dt=0).导电环追上滚轮，使绝缘块与滚轮接触，电动机停，舵叶停转β=βmax。Ⅳ：在左舵的作用下，船开始回转（φ↓），使滚轮右转，与导电(dǎodiàn)环接3触，使J2有电，电动机反转，回舵（β↓）。导电(dǎodiàn)环右转追随滚轮运动。Ⅴ：船舶回到给定(ɡěidìnɡ)航向K，φ=0，β=0。船舶(chuánbó)的航迹曲线反馈机构(jīgòu)：航向接受器和舵角反馈机构(jīgòu)。§10.3自动舵的基本类型及其调节(tiáojié)规律1．比例(bǐlì)舵2．比例(bǐlì)——微分舵比例微分舵角及其合成曲线比例系数K1与微分系数K2选择不当，也将影响(yǐngxiǎng)航行质量。反过来，相对K1把K2调得过大(小比例大微分)，则微分舵的效果更明显，因而(yīnér)航向不发生摇摆，航迹呈现过阻尼现象，船舶长时间不能恢复正航向。如图所示。3．比例(bǐlì)—微分—积分舵如果由于(yóuyú)某种原因引起船舶的瞬时偏航，后来立即消失，因为作用时间短，不影响整个航向，所以对其平均航向没有偏移，无需发出校正动舵信号，如图(a)所示。只有当船舶在偏航死区内左右摇摆不均匀，平均航向(hángxiàng)如图(c)所示偏离正航向(hángxiàng)一侧，且又持续了很长一段时间，于是偏航积分环节发出信号，予以校正。“比例～微分～积分”调节系统是比较完善的自动舵，但系统构造较复杂。有的自动舵以“压舵”环节了替代上述的积分环节，从而使控制系统得到简化，所谓“压舵”，指的是船舶航行受到持续的单侧横向力的干扰（如风浪、推进器、船舶装载不对称等），使船舶形成向某一侧的小偏航。估计这种情况可能发生，则在自动舵放大环节的输入端加入某一极性的固定信号，这样产生一个相应的固定偏舵角，对船舶形成一个固定的转船力矩(lìjǔ)，用以平衡单侧横向干扰力。这一固定大小的舵角称之为压舵角。§10.4自动操舵系统基本要求和工作(gōngzuò)原理自动操舵系统的工作(gōngzuò)原理/2)信号发送(fāsònɡ)电路3)相敏整流(zhěngliú)电路//4)信号比较、压舵环节和直流放大(fàngdà)电路5)比例(bǐlì)调节电路6)微分调节(tiáojié)电路7)脉冲形成(xíngchéng)与晶闸管触发电路8)晶闸管主电路与应急(yìngjí)操舵电路9)偏航报警与操舵(cāoduò)系统失压报警电路/船舶艏侧推（有些特种船还安装(ānzhuāng)艉侧推器）是一种横向推进装置，被安装(ānzhuāng)在船艏的侧面，利用推进装置推动水产生的作用力使船舶获得一个侧向力的作用，这样有助于船舶离开或横靠码头，也有助于改善船舶在低速或高速在狭水道行使时的机动性。目前