变频调速技术在船舶电力拖动中的应用分析
变频调速技术在船舶电力拖动中的应用分析
在现代科学技术飞速发展的时代，变频调速技术的应用不但能整合机械设备动力提高船舶电力拖动系统工作效率，更能为船舶切实节约能源，节约大量人力资源和物料资源，推动船舶电力拖动系统工作顺利高效开展。本文章首先对变频调速技术与船舶电力拖动相关进行了简单概述，其次对变频调速技术在船舶电力拖动中的优势进行了分析，最后针对变频调速技术在船舶电力拖动具体的应用进行了研究。
标签：变频调速技术;速度调节技术;船舶电力拖动;船舶推动
引言：船舶电力拖动系统工作中只有合理运用变频调功技术，才能实现将繁琐复杂的工作通过变频调速轻松解决，为船舶电力拖动系统工作节约大量人力资源、物料资源以及运行能源，全面提高船舶电力拖动系统工作效率，大大提升船舶电力拖动系统工作质量，为船舶电力拖动系统工作健康稳定开展提供保障。未来的船舶电力拖动系统工作要想实现高效利用机械设备动力，那么变频调速技术的应用是不可或缺的。
一、变频调速技术与船舶电力拖动相关概述
既往的高性能可调速系统均采用直流电机，交流电机多用于简单调速运动以及不变速传动，直至高效交流变频器产生后，交流笼型电机才进入可调速视野，并在短时间内在可调速传动中获得广泛使用[1]。与传统运行方式不同，采用变频调速方式对电动机进行控制可以使电机在启动过程中具有较大的启动转矩，快速实现转速上升;稳定运行状态下负载发生变化，调速系统可以及时响应变化调整供电使系统较快恢复稳定状态;根据不同的负载状态，变频调速可以实现较优的能量控制，节能减耗;此外作为当前主流的调速技术，对其控制方法的研究也取得了较多成果，其优越的性能被应用到了各个领域中[2]。
二、变频调速技术在船舶电力拖动应用的优势
变频调速技术在船舶电力拖动系统中应用有着许多优势，首先结合了变频调速技术的船舶电力拖动系统，配合可编辑逻辑控制设备可以实现自动变频速度调控。其次，通过变频调速技术与自动化技术结合可以实现智能实时监测电路中的电流情况，实时监测船舶电力拖动系统内的电流数据。并且，变频调速技术与物联网一同构建电力拖动系统数据信息监控系统可以采集电力拖动系统运行过程中产生的相关有效数据信息，进行快速的归类和运算。最后，变频调速技术的具有着适配性强的特点，结合可编辑逻辑控制器存的多种适配型号，能够对不同型号的机械电力拖动系统控制装置进行适配。
三、变频调速技术在船舶电力拖动具体的应用
（一）传感器自动变频调速
三相的异步电动机变频调速系统设计的及仿真
天津职业技术师范大学 课程设计说明书题目：三相异步电动机变频调速系统设计及仿真 指导老师： 班级：机检1112班 组员
天津工程师范学院 课程设计任务书 机械工程学院机检1112 班学生 课程设计课题： 三相异步电动机变频调速系统设计及仿真 一、课程设计工作日自 2015 年 1 月 12 日至 2015 年 1 月 23 日 二、同组学生： 三、课程设计任务要求（包括课题来源、类型、目的和意义、基本要求、完成时 间、主要参考资料等）： 1、目的和意义 交流调速是一门重要的专业必修课，它具有很强的实践性。为了加深对所学课程（模拟电子技术、数字电子技术、电机与拖动、电力电子变流技术等）的理解以及灵活应用所学知识去解决实际问题，培养学生设计实际系统的能力，特开设为期一周的课程设计。 2、具体内容 写出设计说明书，内容包括： （1）各主要环节的工作原理； （2）整个系统的工作原理（包括启动、制动以及逻辑切换过程）； （3）调节器参数的计算过程。 2．画出一张详细的电气原理图； 3．采用Matlab中的Simulink软件对整个调速系统进行仿真研究，对计算得到的调节 器参数进行校正，验证设计结果的正确性。将Simulink仿真模型，以及启动过程中的电流、转速波形图附在设计说明书中。 4、考核方式 1．周五采用口试方式进行考核（以小组为单位），成绩按百分制评定。其中小组分数占60%，个人成绩占40%（包括口试情况和上交材料内容）； 2．每天上午8:30--11:30在综合楼226房间答疑。 五、参考文献 1、陈伯时．电力拖动自动控制系统----运动控制系统（第3版）．机械工业出版社，2003 指导教师签字：教研室主任签字：
船舶电力拖动复习题
1.关于电动锚机控制线路，下列说确的是__A____。 A．锚机控制线路应具有电气制动和机械制动相配合的可靠制动环节，可使锚机迅速停车B．锚机控制线路只允许电动机堵转30 s C．当手柄从0位迅速扳到高速挡，锚机控制线路立即使电动机高速起动 D．锚机控制线路控制电路，只设置短路和过载保护 2.关于电动锚机的控制线路，下列说法错误的是__C____。 A．当主令控制手柄从零位快速扳到高速挡，控制线路能自动的延时控制由低速级加速到高速 B．锚机电动机能适应堵转1 min的要求 C．手柄回零位，有机械制动可使电机迅速停车，因而没有电气制动 D．控制电路中应设置短路、失压、过载、断相保护 3.关于交流三速锚机的控制线路（利用主令控制手柄操作），下列说确的是__C____。A．当主令手柄从0位迅速扳到高速挡，控制线路应使电机也立即高速起动 B．由于当接触器失压时，衔铁便释放，已经起到零压保护的功能；控制线路不需另设置其他零压保护环节 C．控制线路中应设置短路、过载、失压、断相等保护环节 D．当高速运行时过流继电器动作，则自动停机 4. 关于对电动锚机控制线路的要求，下列说确的是__B____。 A．当主令控制器手柄从零位快速扳到高速挡，电机也立即高速起动 B．控制线路应适应电机堵转1min的要求 C．控制线路中不设过载保护 D．控制线路不需设置零压保护环节 5. 下列关于电动绞缆机对拖动电动机的基本要求的叙述中，正确的是__B____。 A．绞缆机电动机在堵转情况下不能工作 B．绞缆机电动机要有软的或下坠的机械特性 C．绞缆机电动机应选用普通长期工作制电机 D．绞缆机电动机允许堵转1min以上的电机 6.1 下列关于电动绞缆机对拖动电动机的基本要求的叙述中，正确的是__C____。 A．绞缆机电动机有硬的机械特性 B．绞缆机电动机在堵转情况下工作30s C．绞缆机电动机能在最大负载力矩下起动 D．绞缆机电动机允许堵转1min以上的电机 6.2 下列关于电动绞缆机对拖动电动机的基本要求的叙述中，正确的是__A____。 A．绞缆机电动机应选用防水式和短期工作制电机 B．绞缆机电动机在堵转情况下不能工作 C．绞缆机电动机应选用普通长期工作制电机 D．绞缆机电动机允许堵转1min以上的电机 7. 关于电动锚机的下列说法，错误的是__B____。 A．锚机电动机属于短时工作制电动机 B．锚机电动机不允许堵转 C．锚机电动机应具有一定调速围 D．锚机电动机应为防水式电动机 8. 关于电动锚机的下列说法，正确的是___B___。 A．锚机电动机堵转矩一定要小于其额定转矩，否则堵转时烧电动机
大型船舶电站考试大全
第七章船舶电站 第一节船舶电力系统 1308.船舶电力系统是由______组成的。 A．控制屏、负载屏、分配电盘、应急配电盘B．电源设备、调压器、电力网 C．电源设备、负载D．电源设备、配电装置、电力网、负载 1309.船舶电力系统是由______组成的。 A．主电源、应急电源、电网、负载B．电源设备、调压器、电力网 C．电源设备、负载D．电源设备、配电装置、电力网、负载 1310.船舶电力系统是由______组成的。 A．控制屏、负载屏、分配电盘、应急配电盘B．电源设备、配电装置、电力网、负载 C．电源设备、负载D．动力电源、照明电源、应急电源 1311.船舶电力系统是由______组成的。 A．电站（电源设备和配电装置）、电力网、负载B．电站、负载 C．电源设备、负载D．动力电源、照明电源、应急电源 1312.下列不可作为船舶主电源的是______。 A．轴带发电机组B．蓄电池C．柴油发电机组D．汽轮发电机组 1313.我国民用运输船舶多采用______作为船舶主电源。 A．轴带发电机组B．蓄电池C．柴油发电机组D．汽轮发电机组 1314.下列关于发电机组容量和数量的选择原则的论述错误的是______。 A．船舶电站必须有备用机组，其容量要能满足船舶各运行工况的用电需求 B．确定单机组容量和机组数量时，要考虑各机组的使用寿命与主机寿命相当 C．船舶最少要有两台发电机组 D．单机组容量以最高负荷率为100%来确定为宜 1315.将船舶电网与陆地电网相比，下列说法错误的是______。 A．船舶电网的频率、电压易波动B．船舶电网的容量很小 C．船舶电网的电流小D．我国船舶电网额定频率为50 Hz 1316.船上的配电装置是接受和分配电能的装置，也是对______进行保护、监视测量和控制的装置。 A．电源、电力网B．电力网、负载 C．电源、负载D．电源、电力网和负载 1317.配电装置是对电源、电力网和负载进行______的装置。 A．保护、控制B．监视测量C．控制、测量D．保护、监视测量、控制1318.对于船舶电站中配电装置，下列说法错误的是______。 A．是接受和分配电能的装置B．是电源和负载之间的简单导线的连接 C．是对电源、电力网、负载进行保护的装置 D．是对电源、电力网、负载进行测量、监视和控制的装置 1319.将我国船舶电网与陆地电网相比较，下列说法错误的是______。 A．船舶电网与陆地电网的频率都是50 Hz B．船舶电网的电压与频率易波动 C．船舶电网的容量小D．船舶电网电站单机容量大 1320.船舶电力系统的基本参数是______。 A．额定功率、额定电压、额定频率B．电压等级、电流大小、功率大小 C．电流种类、额定电压、额定频率D．额定功率、频定电压、额定电流
交直交变频器详细说明书
交直交变频器 一变频器开发基础 三相交流异步电动机发明于1881年，一经问世，便以起结构简单，坚固，价格低廉二迅速的在电力拖动领域成为拖动系统中＂骄子＂。但正式由于其结构，在调速性能上使其失去欢颜。从异步电动机的转速公式n=60f/p(1-s) ，可知。除变频{f}调速以外，异步电机调速基本途径有：1改变极对数{p}。2改变转差率{s}。显然其调速缺点为调速范围低，工作效率下降，负载能力不一致，消耗电能多，机械特性较软，控制电路较复杂。科技的进步，社会的发展，要求生产机械对电动机进行无级调速满足工艺要求是多么的迫切。 随着20世纪60年代功率晶闸管{SCR}，70年代功率晶体管{GTR},可关断晶闸管{GTO}，80年代绝缘栅双极晶体管{IGBT}的相继开发，把变频器由希望，推广，发展到今天的普及阶段。 二变频器基本结构 目前应用的最广泛的是交直交变频器，其基本结构如图所示： 其工作过程是先将三相{或单相}不可调工频电源经过整流桥整流成直流电，再经过逆变桥把直流电逆变成频率任意可调的交流电，以实现无级调速。 逆变器的原理框图 三功率部分 交直交变频器的主电路如图所示，变频器调速过程中出现的许多现象都应通过主电路来进行分析,因此，熟悉主电路的结构，透彻了解各部分的原理，具有十分重要的意义。 1 交-直变换电路 ⑴图Ｉ（VD1-VD6）为交直变换全波整流电路，在中小容量变频器中，整流器件采用不可控整流二极管或二极管模块。(2)图中（CF1 CF2）为滤波电容器，由于交流电被整流出的直流电中会有交流含量，为了获取平稳的直流电而设置滤波电容。（3）因为电解电容器的电容量有较大的离散性，故电容器组CF1 和CF2的电容量常不能完全相等，这将导致各自压降不相等。为了使其压降相等，在CF1 CF2旁各并联一个阻值相等的均压电阻RC1和RC2。（4）（RH HL）为电源指示电路，除此之外HL也具有提示保护的作用，当变频器
交流变频调速电机原理
交流变频调速基本原理 一．异步电动机概述 1．异步电动机旋转原理 异步电动机的电磁转矩是由定子主磁通和转子电流相互作用产生的。 ⑴磁场以n0转速顺时针旋转，转子绕组切割磁力线，产生转子 电流 ⑵通电的转子绕组相对磁场运动，产生电磁力 ⑶电磁力使转子绕组以转速n旋转，方向与磁场旋转方向相同 2．旋转磁场的产生 旋转磁场实际上是三个交变磁场合成的结果。这三个交变磁场应满足： ⑴在空间位置上互差2π/3 rad电度角。这一点，由定子三相绕 组的布置来保证
⑵在时间上互差2π/3 rad相位角（或1/3周期）。这一点，由通 入的三相交变电流来保证 3．电动机转速 产生转子电流的必要条件是转子绕组切割定子磁场的磁力线。因此，转子的转速n必须低于定子磁场的转速n0，两者之差称为转差： Δn＝n0－n 转差与定子磁场转速（常称为同步转速）之比，称为转差率：s＝Δn / n0 同步转速n0由下式决定： n0＝60 f / p 式中，f为输入电流的频率，p为旋转磁场的极对数。 由此可得转子的转速 n＝60 f（1－s）/ p 二．异步电动机调速 由转速n＝60 f（1－s）/ p可知异步电动机调速有以下几方法： 1．改变磁极对数p （变极调速） 定子磁场的极对数取决于定子绕组的结构。所以，要改变p，必须将定子绕组制为可以换接成两种磁极对数的特殊形式。 通常一套绕组只能换接成两种磁极对数。 变极调速的主要优点是设备简单、操作方便、机械特性较硬、
效率高、既适用于恒转矩调速，又适用于恒功率调速；其缺点是有极调速，且极数有限，因而只适用于不需平滑调速的场合。2．改变转差率s （变转差率调速） 以改变转差率为目的调速方法有：定子调压调速、转子变电阻调速、电磁转差离合器调速、串极调速等。 ⑴定子调压调速 当负载转矩一定时，随着电机定子电压的降低，主磁通减少，转子感应电动势减少，转子电流减少，转子受到的电磁力减少，转差率s增大，转速减小，从而达到速度调节的目；同理，定子电压升高，转速增加。 调压调速的优点是调速平滑，采用闭环系统时，机械特性较硬，调速范围较宽，缺点是低速时，转差功率损耗较大，功率因素低，电流大，效率低。调压调速既非恒转矩调速，也非恒功率调速，比较适合于风机泵类特性的负载。 分体机上的室内风机就是利用定子电压调速的方法进行调速的，其调速电路如下图。 根据风机速度的反馈信号，控制晶闸管SCR导通的相角，从而控制风机定子的输入电压，以控制风机的风速。 前面讲在空间位置上互差2π/3 rad电度角的三相绕组通以在时间上互差2π/3 rad相位角（或1/3周期）三相交变电流可产生旋转磁场，同样，在空间位置上互差π/2 rad电度角的两相绕组通以在时间上互差π/2 rad相位角（或1/2周期）两相交变电
船舶电力拖动复习题说课讲解
船舶电力拖动复习题
1.关于电动锚机控制线路，下列说法正确的是__A____。 A．锚机控制线路应具有电气制动和机械制动相配合的可靠制动环节，可使锚机迅速停车 B．锚机控制线路只允许电动机堵转30 s C．当手柄从0位迅速扳到高速挡，锚机控制线路立即使电动机高速起动 D．锚机控制线路控制电路，只设置短路和过载保护 2.关于电动锚机的控制线路，下列说法错误的是__C____。 A．当主令控制手柄从零位快速扳到高速挡，控制线路能自动的延时控制由低速级加速到高速 B．锚机电动机能适应堵转1 min的要求 C．手柄回零位，有机械制动可使电机迅速停车，因而没有电气制动 D．控制电路中应设置短路、失压、过载、断相保护 3.关于交流三速锚机的控制线路（利用主令控制手柄操作），下列说法正确的是__C____。 A．当主令手柄从0位迅速扳到高速挡，控制线路应使电机也立即高速起动B．由于当接触器失压时，衔铁便释放，已经起到零压保护的功能；控制线路不需另设置其他零压保护环节 C．控制线路中应设置短路、过载、失压、断相等保护环节 D．当高速运行时过流继电器动作，则自动停机 4. 关于对电动锚机控制线路的要求，下列说法正确的是__B____。 A．当主令控制器手柄从零位快速扳到高速挡，电机也立即高速起动 B．控制线路应适应电机堵转1 min的要求
C．控制线路中不设过载保护 D．控制线路不需设置零压保护环节 5. 下列关于电动绞缆机对拖动电动机的基本要求的叙述中，正确的是__B____。 A．绞缆机电动机在堵转情况下不能工作 B．绞缆机电动机要有软的或下坠的机械特性 C．绞缆机电动机应选用普通长期工作制电机 D．绞缆机电动机允许堵转1 min以上的电机 6.1 下列关于电动绞缆机对拖动电动机的基本要求的叙述中，正确的是__C____。 A．绞缆机电动机有硬的机械特性 B．绞缆机电动机在堵转情况下工作30 s C．绞缆机电动机能在最大负载力矩下起动 D．绞缆机电动机允许堵转1 min以上的电机 6.2 下列关于电动绞缆机对拖动电动机的基本要求的叙述中，正确的是__A____。 A．绞缆机电动机应选用防水式和短期工作制电机 B．绞缆机电动机在堵转情况下不能工作 C．绞缆机电动机应选用普通长期工作制电机 D．绞缆机电动机允许堵转1 min以上的电机 7. 关于电动锚机的下列说法，错误的是__B____。 A．锚机电动机属于短时工作制电动机
船舶电力系统
第六章船舶电力系统 § 6— 1船舶电力系统概述 一、船舶电力系统的组成及特点 1?船舶电力系统的组成 船舶电力系统是由电源装置、 配电装置、电力网和负载组成并按照一定方式连接的整体， 是船上电能产生、传输、分配和消耗等全部装置和网络的总称。 其结构简图如图6 — 1所示。 "电冋賂嗜沪 电础机迥at 煤护 x 电花冃幘皆 -- \ ] ----------------- - ------- '/— ------------- \-? 图6—1典型船舶系统简图 1）电源装置。将机械能、化学能等能源转变为电能的装置。船舶电源主要是指发电机 和蓄电池。 2） 配电装置。对电源和用电设备进行保护、监测、分配、转换、控制的装置。 3） 船舶电力网。是全船电缆电线的总称，也是电能的生产者 （各种电源）和电能的消耗 者（各类用电设备）的中间传递环节。船舶电力网根据其所连接的负载性质和类别可以分为动 力电网、照明电网、应急电网、低压电网和弱电电网等。 4）负载。即用电设备。船舶负载有：甲板机械、船舶舵机、动力装置用辅机 （为主机和 主锅炉等服务的辅机，如主机滑油泵、海水冷却泵、淡水冷却泵和鼓风机等 卜舱室辅机（生 活水泵、消防泵、舱底泵以及为辅锅炉服务的辅机等 卜电力推进设备（主电力推进装置、首 尾侧推装置等）、机修机械（车床、钻床、电焊机等）、冷藏通风（冷藏集装箱、空调装置、伙 食冷库和通风机等卜照明设备、船舶通信导航设备（无线电通信设备、导航和船内通信设备） 2. 船舶电力系统的特点 根据船用负载的特点，船舶电力系统的电站容量、连接方式、 电压等级、配电装置等与 陆上电力系统有着很大的差别。 从驱动发电机的原动机形式分类， 船舶发电机组有柴油发电 机组、蒸汽发电机组、汽轮发电机组、轴带发电机组等。 船舶电站单机容量一般不超过 I OOOkW ，装机总功率不超过 5 000 kW （电力推进船和特 种船除外），相比陆上要小得多。船舶电力系统大多采用多台同容量同类型的发电机组联合 供配电的方式，以方便管理维护。正常航行时仅有1台或2台发电机向电网供电， 但是要求 船舶发电机组有较高品质的调速和调压装置来满足负载变化、 在突发局部故障时也能保障船 舶安全运行。船舶电网的输电距离短，线路阻抗低，各处短路电流大。 短路电流所产生的电 磁机械应力和热效应易使开关、 汇流排等设备遭受损伤和破坏。 因此， 船舶输电电缆采用沿 舱壁或舱 顶走MCD >-—鼻电 ACB A 二:观 电FUEG —应息址电机凶一匝胡机t 一#?<岗
大型船舶电力系统设计论文
摘要：为了保证船舶电力系统的供电连续性，及最大可能的缩短船舶停电时间，在分析了船舶电力系统 故障特点的基础上阐述了基于继电保护信息的船舶电力系统故障诊断专家系统的设计)根据故障现象的不同 将整个诊断系统划分为输电线路诊断和其他设备诊断两个模快)在知识表示上根据船舶电力系统的特点采用 了框架与产生式相结合的方式，同时为了处理故障识别过程中的不确定问题，引入了模糊规则)本系统在对哈 尔滨工程大学的船舶电力系统仿真装置诊断时，能够正确、快速的得出诊断结论)因此这种船舶电力系统的故 障诊断方法是行之有效和值得推广的 一．船舶电力系统的组成 1.1船舶电力系统的组成及特点 1）船舶电力系统的组成 船舶电力系统是由电源装置、配电装置、电力网和负载组成并按照一定方式连续的整体，是船上电能产生、传输、分配和消耗等全部装置和网络的总称。其单线图如图1所示。
（1）电源装置。将机械能、化学能等能源转化为电能的装置。船舶电源主要是指发电机和蓄电池。 （2）配电装置。对电源和用电设备进行保护、监测、分配、转换、控制的装置。（3）船舶电力网。是全船电缆电线的总称，也是电能的产生者（各种电源）和电能的消耗者（各类用电设备）的中间传递环节。船舶电力网根据其所连接的负载性质和类别可以动力电网、照明电网、应急电网、低压电网和弱电电网等。 （4）负载。即用电设备。船舶负载有：甲板机械、船舶舵机、动力装置用辅机（为主机和主锅炉等服务的辅机，如主机滑油泵、海水冷却泵、淡水冷却泵和鼓风机等）、舱室辅机（生活水泵、消防泵、舱底泵以及为辅锅炉服务的辅机等）、电力推进装置（主电力推进装置、首尾侧推装置等）、机修机械（车床、钻床、电焊机等）、冷藏通风（冷藏集装箱、空调装置、伙食冷库和通风机等）、照明装置、船舶通信导航设备（无线电通信设备、导航和船内通信设备）等。 2）船舶电力系统的特点 根据船用负载的特点，船舶电力系统的电站容量、连接方式、电压等级、配电装置等与陆上电力系统有着很大的差别。从驱动发电机的原动机形式分类，船舶发电机组有柴油发电机组、蒸汽发电机组、汽轮发电机组、轴带发电机组等。船舶电站的单机容量一般不超过1000kw，装机总功率也不超过5000kw，相比陆上要小的多。船舶电力系统大多采用多台同容量同类型的发电机组联合供配电的方式，以方便管理维护。正常航行时仅有1台或2台发电机向电网供电，但是要求船舶发电机组有较高品质的调速和调压装置来满足负载变化、在突发局部故障时也能保障船舶发电机组有较高品质的调速和调压装置来满足负载变化、在突发局部故障时也能保障船舶安全运行。船舶电网的输电距离短，线路阻抗低，各处短路电流大。短路电流所产生的电磁机械应力和热效应应易使开关、汇流排等设备遭受损伤和破坏。因此，船舶输电电缆采用沿舱壁或舱顶走线，电缆的分支和转接均在配电板(箱)或专设的分线盒内完成，不允许外部有连接点。 1.2船舶电力系统的基本参数 船舶电力系统的基本参数是指电流种类（电制）、额定电压和额定频率的等级。
变频调速系统技术原理及应用
变频调速系统技术原理及应用 0 引言 随着工业自动化技术的飞速发展，人们对自动化监控系统的要求越来越高，如要求界面简单明了，易于操作，实时性好，开发周期短，便于修改、扩充、升级。这些要求促使工控组态软件应运而生，组态是指通过专用的软件定义系统的过程，工控组态软件是利用系统软件提供的工具，通过简单形象的组态工作，构成系统所需的软件。国外软件商推出了各种工业控制软件包，如美国Wonderware 公司的In-Touch，美国Intellution 公司的iFIX，德国西门子公司的WinCC；国产工控组态软件则以北京亚控科技发展有限公司出品的“Kingview （组态王）”组态软件为代表[1]。 PLC 作为现代工业控制的三大支柱（PLC、机器人和CAD/CAM）之一，编程、操作简易方便，程序修改灵活，功能强大。被广泛应用于冶金、矿业、机械、轻工等领域，加速了机电一体化的进程。科威公司生产的EASY系列嵌入式PLC 是将PLC 内核构建于控制器内，运用PLC 语言开发用户所需产品，能提高开发速度，降低开发费用，提高控制器的稳定性[2]。嵌入式PLC 又称客制式PLC，即根据用户的控制需要定制硬件，以PLC 的应用方式解决对象控制问题的专用PLC。EASY嵌入式PLC软件平台具有开发通用、专用PLC 的基本功能，支持CAN bus现场总线、支持通用HMI、组态软件包。 变频器技术是一门综合性的技术，它建立在控制技术、电力电子技术、微电子技术和计算机技术的基础上。与传统的交流拖动系统相比，利用变频器对交流电动机进行调速控制，可以实现大范围内的高效连续精确调速控制。其完善的保护功能既能保护变频器，又能保护电机及相关用电设备[3]。富士系列变频器是高性能和多功能的理想结合，动态转矩矢量控制能在各种运行条件下实现对电动机的最佳控制。强大的功能和鲜明的特点使其广泛应用于工业场合。 1 Kingview组态软件 Kingview（组态王）完全基于网络概念，支持客户机- 服务器模式和Internet/Intranet 浏览器技术，并且是一种可伸缩的柔性结构，根据网络规模大小，可以将不同站点设计成I/O 服务器、报警服务器、数据服务器、登录服务器、校时服务器、客户机等，在系统扩展和变化时，有着极大的灵活性。组态王设计成全冗余结构，在五个层面上提供了冗余：I/O通道冗余、双设备冗余、双网冗余、双机冗余及双系统冗余。组态王被设计成一个完全意义上的软件平台，允许用户进行功能扩展和发挥，它也是一个ActiveX容器，无须编程即可将第三方控件直接连入组态王中[4]。
电力拖动课程设计--高压电机变频(10000伏)控制系统的选择设计
电力拖动课程设计 高压电机变频（10000伏）控制系统的选择设计
引言 高压变频器应用的领域和范围也越来越为大，这使得高效、合理地利用能源（尤其是电能）成为了可能。电机是国民经济中主要的耗电大户，高压大功率的更为突出，而这些设备大部分都有节能的潜力。大力发展高压大功率变频调速技术，将是时代赋予我们的一项神圣使命，而这使命也将具有深远的意义。 由于电力电子技术的不断发展和进步，伴随着新的控制理论的提出与完善，使交流调速传动，尤其是性能优异的变频调速传动得到飞速的发展。近年来，变频器的售价不断下降，而其使用功能却不断提升和扩大，它现在已经广泛应用于从一些数百瓦级的家用器械直到一些数千千瓦级的大型工业传动装置的驱动。交流变频调速已从最初的只能用于风机、水泵的调速过渡到应用于各类要求高精度、快响应的高性能调速指标的工业现场。变频器的大量推广使用，在节能、省力化、自动化及提高生产率、提高质量、减少维修和提高舒适性等多方面都取得了令世人瞩目的应用效果。但是，变频器毕竟是近二十年来新出现的一种蕴涵多种高新技术的电力电子产品，要想让它发挥很好的应用效果，就必须对它的选型和配置做深入的研究。 设计要求 通过设计学生应熟悉各种电气设备，电动机，变频器，传感器，PID调节器等。 要求完成资料收集工作、提出设计方案并完成全部设计工作。在设计工作中，对所提供的各部分图纸应符合制图标准，并要求所有电气工程符号应采用国家统一标准。
目录 一、交流调速系统概述 (4) 二、高压变频器概述 (4) 三、系统组成及工作原理 (6) 四、高压变频器技术参数 (8) 五、系统故障及处理方法 (16) 六、结束语 (20)
07船电船舶电力拖动试卷A答案
23-05 质量记录 编号：JL/21 保存10年 江苏海事职业技术学院 2008/2009学年第二学期末考试试卷（A ） 考试科目:船舶电力拖动 试卷编号：SJ/21/CBDLTT/09-1- 试卷类型：期末考试 得 分： 一、选择题：（20×2分） 1．热继电器的主要作用是用作电动机（ C ）保护的自动电器。 A.短路 B 、过流 C 、过载 D 、过压 2．异步电动机的星－三角起动的目的是（ B ） A 、增大起动转矩 B 、减小起动电流 C 、增大转速 3．G －M 直流调速系统中，电动机的换向通过（ C ）实现的 A 、改变发电机励磁电流的大小 B 、改变原动机的旋转方向 C 、改变发电机励磁电流的方向 D 、改变电动机励磁电流的方向 4．锚机的电动机要求选（ ） A 、长期工作制 B 、短期工作制 C 、重复短期工作制 5．按设计要求，锚机在堵转的情况下，可工作（ ） A 、20秒 B 、1分钟 C 、3分钟 D 、10分钟 6．当起货机的起升机构重载下降时，其驱动电动机工作在（ ） A 、电动状态 B 、再生制动状态 C 、能耗制动状态 7．对于交流绕线式电动起货机，如需提速，采取（ ） A 、提高电枢电压 B 、增大转子回路电阻 C 、减小转子回路电阻 8．液压回路中用于控制油液流量的是（ ） A 、溢流阀 B 、单向阀 C 、换向阀 D 、节流阀 9．既有航角反馈，又有舵角反馈的是（ ） A 、单动舵 B 、随动舵 C 、自动舵 10．自整角机不能完成的工作是（ ） A 、检相 B 、把角度信号转换为电信号 C 、角度指示 系部： 电气工程 班级： 姓名： 学号：
《电机拖动与变频调速》教学大纲
《电机拖动与变频调速》教学大纲 适用于三年制普通高职机电一体化技术专业 一、课程性质、目的和任务 《电机拖动与变频调速》是机电一体化技术专业的职业技术课。通过本课程的学习：熟悉电力拖动系统的基本知识；掌握直流电机、变压器、交流电动机和控制电机的工作原理、结构特点及电磁能量关系；掌握交、直流电动机启动、调速、制动的工作原理和控制方法；掌握典型生产机械的电气控制线路的工作原理和分析方法；具有对一般电机、电器及电气控制系统的维护、选择、设计及故障排除能力。总教学时数44学时，其中理论教学时数32 学时，实验教学时数12学时,实训2周，考试课。 先修课：《高等应用数学》、《普通物理》、《电工技术基础》、《电子技术基础》等。 后续课：《机电传动与自动控制》、《可编程控制器》等。 二、课程教学目标 通过本课程的学习使学生掌握电机拖动与变频调速应用技术必备的基础理论，掌握工作原理、特点及应用场所，具备一定的分析及处理实际能力，并了解最新技术的应用。 1.知识目标：掌握电机拖动与变频调速的基本概念、工作原理和机械特性。 2.能力目标：掌握常用电动机、控制电器及变频调速器的用途及型号，达到能正确使用和选用目的。具有从事机电设备安装调试、运行和维护等技术工作的能力。 3.素质目标 ①培养学生遵守工作时间、吃苦耐劳的精神和严谨的工作态度 ②培养学生的团队意识、组织协调能力和与人协作能力 ③培养学生总结，综合的能力 ④培养学生独立思考、自主创新和再学习的能力 ⑤培养学生认真负责、重细节和实事求是的态度。 ⑥培养学生知识迁移能力 三、教学内容要点及要求 学时分配 章序号内容学时 一电力拖动系统的基础 4 二直流电机及其拖动控制8 三变压器 6 四交流电动机 4 五三相异步电动机的拖动与控制 4 六变频器 6 合计32
12船舶电力拖动A答案
编号：JL/09 保存10年 江苏海事职业技术学院 2007/2008学年第二学期期终考试试卷（A ）考试科目：船舶电力拖动试卷编号：SJ/09/ CBDT 试卷类型：期末考试得分： 一、选择题。30分 1．对于交、直流电器下列说法错误的是（ D ） A．交流电压继电器衔铁吸合前后吸力基本不变 B．直流电器为恒磁势电器 C．直流电器衔铁吸合后的电磁吸力远大于吸合前的 D．直流电器衔铁吸合后的电磁吸力远小于吸合前的2．机舱很多控制对象采用双位控制，其目的是（ D ） A．提高控制精度 B．提高效率 C．增加可靠性 D．减少单位时间内电动机的起停次数3．关于电动起货机的电机与控制线路的基本要求，下列说法错误的是（ B ） A．电机有较软的机械特性 B．电机自动起动加速过程与操作者手柄动作快慢有关 C．控制电路应设有防止重载高速提升和超速下落的保护环节 D．设有短路、失压、过载，起／落货电气互锁等保护环节4．关于电动锚机下列不正确的说法是（B） A．电机为短期工作制 B．电机有硬的机械特性 C．应选用防水式电机 D．电机应能在堵转情况下工作5．关于舵机电力拖动和控制的要求，下列说法不正确的是( D ) A、电机有软的机械特性 B．电机有较大的过载能力 C、应设置舵叶偏转限位开关 D．不必设置失压自动报警装置 6．偏舵角与偏航角和偏航角速度成比例的属( B ) A．比例舵 B．比例一微分舵 C．比例一微分一积分舵 D．比例一积分舵 7．对于几种操舵方式，就其工作原理来说，自动操舵属于——控制，随动操舵属于——控制( C ) A.闭环／开环 B．开环／开环 C闭环／闭环 8．在驾驶台通过操纵舵轮来操纵舵机纠正航向的是( C ) 系统 A.单动操舵 B．自动操舵 C．随动操舵
船舶电力系统概述
船舶电站 第一节舰船电力系统 一、船舶电力系统的组成 由发电、变配电、输电和用电四部分设备构成的统一整体称为电力系统.船舶电力系统也可分为船舶电站、船舶电网和用电设备。船舶电力系统的示意图如图1-1所示。 船舶电站由原动机、发电机和主配电装置组成。 船舶电网是全船电缆电线和配电装置以一定方式连接起来各种用(和电能的消费者)各种电源(的组合体，是联系电能的生产者．
电设备)的中间环节，担负分配和输送电能的任务。船舶电网按其所联系的负载性质分为动力电网、照明电网、应急电网、弱电电网等。 配电装置是用来接收和分配电能，并对电力系统进行保护、监视、测量、指示、调整、变换和控制等工作的设备。配电装置可以分为属于船舶电站的主配电板(Main Switch Board,简写为MSB )，船舶电网中间的分配电板(Section Switch Board，简写为SSB)；属于应急电力系统的应急配电板(Emergency Switch Board,简写为ESB)，蓄电池充放电板(Charging and Discharging Panel，简写为CDP )。分配电板又可分为动力配电板和照明配电板。 船舶用电设备即负载，分为四类： (1)船舶各种机械的电力拖动，包括甲板机械(舵机、锚机、绞缆机、起货机等)、舱室机械(各类油泵、水泵、空压机、通风机、空调设备等)、电力推进和工作船舶用的生产机械. (2)船舶照明设备，包括工作场所、生活舱室的各种照明灯具和航行、信号灯具等。 (3)船舶通讯和导航设备 (4)舰船上生活所需的其它用电设备，如电热器、冰箱、电视机等。 总之，船舶电站是船舶电力系统的核心，它在船舶整体设计中占有很重要的位置，特别是在现代自动化船舶上万显得尤为突出。 二、船舶电力系统特点 变配电装船舶电力系统由发电设备、和陆上电力系统一样， 置、输电网络、用电设备等，按一定的联接方式组成。但由于负荷特
船舶电力拖动控制电路及系统题库7-0-6
船舶电力拖动控制电路及系统题库7-0-6
问题： [单选]下列关于自动化船舶机舱中重要泵的互为备用自动切换控制电路的功能叙述错误的是（）。 A.A．在遥控方式时，可以在集控室对各组泵进行遥控手动起动或停止 B.B．因某种原因电网失电后，所有运行泵都停止运行，电网恢复供电后，各组原来运行的泵依据事先设定好的时间顺序逐台重新自动起动 C.C．在自动运行方式，当运行泵发生故障时，备用泵能够自动进行切换 D.D．在遥控方式时，只可以在集控室手动起、停泵，不可在机旁手动起、停泵
问题： [单选]下列关于自动化船舶机舱中重要泵的互为备用自动切换控制电路的功能叙述正确的是（）。 A.A．在自动方式时，一旦运行泵出现故障，备用泵需手动起动和切换 B.B．因某种原因电网失电后，所有运行泵都停止运行，电网恢复供电后，各组原来运行的泵立即同时自动起动 C.C．在遥控方式时，可以在集控室对各组泵进行遥控手动起动或停止 D.D．在遥控方式时，只可以在集控室手动起、停泵，不可在机旁手动起、停泵
问题： [单选]关于电动锚机的下列说法，正确的是（）。 A.A．锚机电动机堵转矩一定要小于其额定转矩，否则堵转时烧电动机 B.B．锚机电动机能在最大负载力矩下起动 C.C．锚机电动机最多能在堵转下工作30s D.D．锚机电动机属于恒定转速电机 11?5 https://www.360docs.net/doc/716744835.html,
问题： [单选]关于电动锚机的下列说法，错误的是（）。 A.A．锚机电动机属于短时工作制电动机 B.B．锚机电动机不允许堵转 C.C．锚机电动机应具有一定调速范围 D.D．锚机电动机应为防水式电动机
第六章 交流异步电动机变压变频调速系统精讲
第六章 交流异步电动机变压变频调速系统 本章主要问题： 1． 在变频调速中变频时为什么要保持压频比恒定？ 2． 交-直-交电压源型变频器调压、调频的有哪几种电路结构,并说明各种电压结构的优缺点。 3． SPWM 控制的思想是什么? 4． 什么是1800导通型变频器？什么是1200导通型变频器？ 5． 电压、频率协调控制有几种控制方式，各有哪些特点？ 6． 在转速开环恒压频比控制系统中，绝对值单元GAB 的作用？函数发生器GFC 的作用？如 何控制转速正反转。 7． 总结恒11 ωU 、恒1ωg E 、恒1ωr E 三种控制方式的特点。 ———————————————————————————————————————— §6-1 交流调速的基本类型 要求：掌握交流调速哪几种基本类型有以及各种调速方法的特点。 目的：能根据不同应用场合选择出相应的调速方式。 重点、难点：变频调速时基频以下和基频以上调速的特点 主要内容（交流调速的基本类型、变频调速的基本要求） 思考： 1. 交流异步电动机调速的方式有哪几种？并写出各方式的优缺点？ 2. 在变频调速中变频时为什么要保持压频比恒定？ 教学设计：交流调速的基本类型采用多媒体课件讲授，用大量的实例，说明几种类型的应用场合。 复习感应电动机转速表达式： )1(60)1(1 0s n f s n n p -= -= 异步电动机调速方法：?? ?? ??? ?????? ? ??型变频调速：绕线式、笼：绕线式串级调速（转差电压）电磁转差离合器调转子电阻：绕线式、调压（定子电压）变转差率调速变极调速：笼型异步机异步电动机 §6-2 变频调速的构成及基本要求 目的、教学要求：掌握变频调速时基频以下和基频以上调速的特点 重点、难点：变频调速时基频以下和基频以上调速的特点 主要内容（变频调速的基本要求）
电力拖动自动控制系统试卷带答案
电力拖动自动控制系统 试卷带答案 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
一、填空题 1. 直流调速系统用的可控直流电源有：旋转变流机组（G-M系统）、静止可控整流器（V-M统）、直流斩波器和脉宽调制变换器（PWM）。 2. 转速、电流双闭环调速系统的起动过程特点是饱和非线性控制、准时间最优控制和转速超调。 3. 交流异步电动机变频调速系统的控制方式有恒磁通控制、恒功率控制和恒电流控制三种。 4. 变频器从结构上看，可分为交交变频、交直交变频两类，从变频电源性质看，可分为电流型、电压型两类。 5. 相异步电动机的数学模型包括：电压方程、磁链方程、转矩方程和运动方程。 6. 异步电动机动态数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统。 7. 常见的调速系统中，在基速以下按恒转矩调速方式，在基速以上按恒功率调速方式。 8. 调速系统的稳态性能指标包括调速范围和静差率。 9. 反馈控制系统的作用是：抵抗扰动，服从给定。 10. VVVF控制是指逆变器输出电压和频率可变的控制 11、转速、电流双闭环调速系统当中，两个调节器采用串级联接，其中转速反馈极性为负反馈、电流反馈极性为负反馈。 12、直流斩波器的几种常用的控制方法：①T不变，变ton——脉冲宽度调制（PWM）；②ton不变，变 T——脉冲频率调制（PFM）；③ton和T都可调，改变占空比——混合型。
13、转速、电流双闭环系统，采用PI调节器，稳态运行时，转速n取决于给定电 压、ASR的输出量取决于负载电流。 14. 各种电力拖动自动控制系统都是通过控制电动机转速来工作的。 15. V-M系统中，采用三相整流电路，为抑制电流脉动，可采用的主要措施是设置平波电抗器。 16、在单闭环调速系统中，为了限制全压启动和堵转电流过大，通常采用电流截止负反馈。 17、在α＝β配合控制的直流可逆调速系统中，存在的是直流平均环流，可用串接环流电抗器抑制。 18、采用PI调节器的转速、电流双闭环系统启动时，转速调节器经历不饱和、饱和、退饱和三种状态。 二、选择题 1. 带有比例调节器的单闭环直流调速系统，如果转速的反馈值与给定值相等，则调节器的输出为（ A ） A、零； B、大于零的定值 C、小于零的定值； D、保持原先的值不变 2. 无静差调速系统的PI调节器中P部份的作用是（ D ） A、消除稳态误差； B、不能消除稳态误差也不能加快动态响应 C、既消除稳态误差又加快动态响应； D、加快动态响应 3. 异步电动机变压变频调速时，采用（ B ）控制方式，可获得一线性机械特性。 A、U1／f1=常值； B、Eg/f1=常值；
[042613]船舶电力拖动ⅡA
武汉船舶职业技术学院 2010-2011学年第一学期《船舶电力拖动》ⅡA卷（闭卷） 班级姓名学号 题号一二三四五六总分得分 得分 一、填空题（每空 0.5分，共 10 分） 评卷人 1、名称，字母代号 2、名称，字母代号 3、名称，字母代号 4、名称，字母代号 5、名称，字母代号 6、名称，字母代号 7、名称，字母代号 8、名称，字母代号 9、名称，字母代号 10、名称，字母代号
得分 二、简述题（每题 10分，共 40 分） 评卷人 1、下图为压缩式制冷装置组成示意图请标出制冷剂在管道中各环节温度、压力、制冷剂状态的状态.(T-温度；P-压力；Q-制冷剂状态。可以在图中直接标出) 2、热继电器的主要结构及用途？元件的整定方法？ 3、用电流继电器做过载保护时应注意什么？如何在电路方面进行简单有效的处理？ 4、船舶机械装置中的电磁式刹车的主要结构？如何在电路方面进行简单有效的处理？ 1-冷库;2-蒸发器;3-压缩机;冷凝器;5-节流阀3 4 5 1 2
得分 三、问答题（共 20 分） 评卷人 1、在第4页图中标出各线圈的主触头及辅助触头在图中所在逻辑行的位置。（2分） （可以在图中直接标出） 2、画出第4页图中主令开关LK的闭合表（3分） 3、以树状分支形式分析第4页图的工作过程（从0档至起锚1档）（15分） 得分 四、故障分析题（每题 10分，共 30 分） 评卷人 1、在第4页图中运行状态表现为起锚1、2档工作正常，但抛锚1、2档电机停止都不动。问故障点在什么地方？如何通电检查？如何排除故障？（标明正确时的电参数，故障时的电参数） 2、在第4页图中运行状态表现为电机在起锚、抛锚各档位都不能启动，并且还跳闸。问故障点在什么地方？如何通电检查？如何排除故障？ 3、在第4页图中运行状态表现为起锚1、2档工作正常，但抛锚只有1档工作；抛锚2档电机停止不动。问故障点在什么地方？如何通电检查？如何排除故障？（标明正确时的电参数，故障时的电参数）
交直交变频调速设计及仿真
摘要 近些年来，随着现代电力电子技术、计算机技术和自动控制技术的迅速发展，交流传动与控制技术成为目前发展最为迅速的技术之一，电气传动技术面临着一场历史革命，即交流调速取代直流调速和计算机数字控制技术取代模拟控制技术已成为发展趋势。变频调速技术的迅速发展被越来越多的应用于电机控制领域中，是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。变频调速以其优异的调速和起制动性能，高效率、高功率因数和节电效果，以及广泛的适用范围和调速时因转差功率不变而无附加能量损失等优点而被国内外公认为是最有发展前途的高效调速方式。所以，对交—直—交变频调速系统的基本工作原理和特性的研究是十分有积极意义的。 本文研究了变频调速系统的基本组成部分，主回路主要有三部分组成：将工频电源变换为直流电源的“整流器”；吸收由整流器和逆变器回路产生的电压脉动的“滤波回路”，也是储能回路；将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。以Matlab/Simulink为仿真工具，搭建交—直—交变频调速系统的仿真模型，并对仿真结果进行分析研究。通过仿真试验对该交—直—交变频调速系统的基本工作原理、工作特性及作用有更深的认识，也对谐波对于交—直—交变频调速系统的影响有了一定的了解。 第一章绪论 1.1 交流调速技术发展概况 在很长的一个历史时期内，直流调速系统以其所具有优良的静、动态性能指标垄断调速传动应用领域。但是随着生产技术的不断发展，直流电机的缺点逐步显示出来，由于机械式换向器的存在使直流电机的维护工作量增加并限制了电机容量、电压、电流和转速的上限值，加之故障率高、效率低、成本高、使用环境受限等缺点，使其在一些大容量的调速领域中无法应用。 而异步电动机特别是鼠笼异步电动机，容量、电压、电流和转速的上限，不像直流电动机那样受限制。而且异步电动机的转子绕组不需与其他电源相连，其
变频调速技术在船舶电力拖动中的应用分析
变频调速技术在船舶电力拖动中的应用分析 在现代科学技术飞速发展的时代，变频调速技术的应用不但能整合机械设备动力提高船舶电力拖动系统工作效率，更能为船舶切实节约能源，节约大量人力资源和物料资源，推动船舶电力拖动系统工作顺利高效开展。本文章首先对变频调速技术与船舶电力拖动相关进行了简单概述，其次对变频调速技术在船舶电力拖动中的优势进行了分析，最后针对变频调速技术在船舶电力拖动具体的应用进行了研究。 标签：变频调速技术;速度调节技术;船舶电力拖动;船舶推动 引言：船舶电力拖动系统工作中只有合理运用变频调功技术，才能实现将繁琐复杂的工作通过变频调速轻松解决，为船舶电力拖动系统工作节约大量人力资源、物料资源以及运行能源，全面提高船舶电力拖动系统工作效率，大大提升船舶电力拖动系统工作质量，为船舶电力拖动系统工作健康稳定开展提供保障。未来的船舶电力拖动系统工作要想实现高效利用机械设备动力，那么变频调速技术的应用是不可或缺的。 一、变频调速技术与船舶电力拖动相关概述 既往的高性能可调速系统均采用直流电机，交流电机多用于简单调速运动以及不变速传动，直至高效交流变频器产生后，交流笼型电机才进入可调速视野，并在短时间内在可调速传动中获得广泛使用[1]。与传统运行方式不同，采用变频调速方式对电动机进行控制可以使电机在启动过程中具有较大的启动转矩，快速实现转速上升;稳定运行状态下负载发生变化，调速系统可以及时响应变化调整供电使系统较快恢复稳定状态;根据不同的负载状态，变频调速可以实现较优的能量控制，节能减耗;此外作为当前主流的调速技术，对其控制方法的研究也取得了较多成果，其优越的性能被应用到了各个领域中[2]。 二、变频调速技术在船舶电力拖动应用的优势 变频调速技术在船舶电力拖动系统中应用有着许多优势，首先结合了变频调速技术的船舶电力拖动系统，配合可编辑逻辑控制设备可以实现自动变频速度调控。其次，通过变频调速技术与自动化技术结合可以实现智能实时监测电路中的电流情况，实时监测船舶电力拖动系统内的电流数据。并且，变频调速技术与物联网一同构建电力拖动系统数据信息监控系统可以采集电力拖动系统运行过程中产生的相关有效数据信息，进行快速的归类和运算。最后，变频调速技术的具有着适配性强的特点，结合可编辑逻辑控制器存的多种适配型号，能够对不同型号的机械电力拖动系统控制装置进行适配。 三、变频调速技术在船舶电力拖动具体的应用 （一）传感器自动变频调速