第九章 船舶电力拖动设备

第九章 船舶辅机电力拖动

第一节 船舶辅机电力拖动基本控制电路

船舶电力拖动是船舶电气设备的一个重要组成部分。一般情况下电力拖动用电约占船舶电网的70％～90％，电力拖动的形式和性能在一定程度上反应船舶电气设备的水平。船用辅机很多都是通过三相电动机进行拖动控制的，本节重点讲解异步电动机基本控制电路，我们了解了三相电动的控制也就大致了解了大部分辅机是如何拖动的。

为了使电动机能够按照设备的要求运转，需要对电动机进行控制。电动机的控制电路通常由电动机、控制电器、保护电器与生产机械及传

动装置组成。传统的电动机控制系统主要由各种低

压电器组成，如图9-1所示为一个最简单的三相电

动机控制电路。

用一个闸刀开关控制电动机的起动和停机，用

三相熔断器对电动机进行短路保护，这个简单的电

路就具有对电动机进行控制和保护的基本功能，但

只能进行手动控制。自动控制电路由各种开关、继

电器、接触器等电器组成，它能够根据人所发出的

控制指令信号，实现对电动机的自动控制、保护和监测等功能。

图9-1 最简单三相电机控制电路

一、点动、连续控制和多地点控制

1、三相异步电动机的点动控制电路

生产机械常常需要试车或调整，有些机械设备在运行过程中，必须要有人监视，如机舱盘车机、行车和甲板上的舷梯起落机等都

需要点动控制。图9-2为最简单的点动控

制电路。

该电路只要按SB 启动按钮，接触器

线圈通电，主触头闭合，电动机启动转动，

松开按钮SB ，电动机停止运转，这种控

制称为点动控制。

2、三相异步电动机连续控制电路

大多数鼠笼式电动机的连续控制是采用磁力起动器进行控制。磁力起动器是用来

远距离控制和保护鼠笼式电动机的最简单的成

套电器。它由电源开关、熔断器、按钮、交流

接触器和热继电器等组成。图9-3是单向（不

可逆式）磁力起动器控制线路图。

启动电动机时，先将电源开关QK 闭合。

当按下启动按钮SB 2时，交流接触器线圈KM

通电，吸合衔铁使KM 主触头闭合，电动机M 与三相电源接通启动。同时，与SB 2并联的KM 辅助触头也闭合。当松开SB 2时，接触器线圈仍然保持通电，电动机M 继续运转。当需要停止电动机M 时，按下停止按钮SB 1，接触器线圈KM 失电，KM 主触头断开，电动机M 停转，控制线路恢复图上状态，准备下次工作。

在上图中，接触器动合辅助触点KM 在起动按钮SB2松开后，仍能保持闭合通电，这种功能叫做自锁。这种具有自锁功能的控制电路叫自锁电路。接触器中起自锁作用的触点（如KM ）叫做自锁触点。

该控制线路具有失压（欠压）保护、过载保护和短路保护等基本功能。

3、多地点控制

为了操作方便，某些设备往往要求在两个或两个以上地点对它都能进行操作，例如，机图9-3 三相异步电动机连续运转控制

舱的许多泵要求既能在机旁操

纵，又能在集中控制室操纵。实

现这一要求的就是多地点控制，

只要将两个或多个启动按钮和

停止按钮分别组成并联和串联

电路即可，如图9-4所示。

二、三相异步电动机正反转

控制

在生产上往往要求运动部

件可向正反两个方向运动。例如，锚机的抛锚和起锚，起货机的提升和下降等。为了实现正反转，只要将电动机电源的任意两相接线对调即可。用两个接触器就能实现这一要求。如图9-5所示，接触器KM 控制

电动机正转；接触器KM 控

制电动机反转。

如果两个接触器同时工

作，从主电路中可见，电源

将发生短路。所以对这类控

制线路在设计方面最根本的

要求是：必须保证两个接触器不能同时工作。能实现这

图9-4 多地点控制电路图

图9-5 三相异步电动机的正反转控制

1

图9-6 三相异步电动机的正反转

2

一要求的控制线路称为互锁控制。

如图9-6所示，将KM 1和KM 2的常闭辅助触头分别串联到对方线圈电路中实现电气互锁。除了电气互锁外，还常设有机械互锁。如图9-6所示，采用双层按钮，进一步增强了互锁的可靠性和操作的灵活性。

三、三相异步电动机连锁控制

生产机械或生产自动

线都是由许多部件组成

的。不同的运动部件之间

是互相联系的，但又是互

相制约的。例如，船舶主

空压机正常工作时，需要

冷却水进行冷却，所以要

求冷却水压力建立后才能

启动空压机。这种要求可

以用图9-7所示的连锁控

制线路来实现。

四、水柜典型自动控制电路

船用压力水柜随着用水量的变化，水、气空间容积在变化，即液位高度和气压都在变化。水位上升，气的空间高度减小，气

压增加，如果不考虑漏气损耗，气

压大小显然是与水位高低成正比例

的，高限水位对应着高限压力，底

限水位对应着低限压力。因此，对

于像这样的密封容器式的双位液位

高度的控制，可以采用双位压力的

控制方式。

也就是说对于压力水泵来说，

要求当水位低于低限时，电动机起

动，补水；当水位到达高限时，电动机停止。那么我们可以通过密闭水柜，将水位高低转换为压力信号，通过压力继电器（SP ）实现水位自动控制（双位控制）。如图9-8所示。 图9-8 水柜自动控制电路

图9-7 两台电动机的连锁控制

SP(H)为高限压力常闭触点，当水位高于高限时动作（断开）当水位低于高限时复位（闭合）；SP(L)为低限压力常开触点，当水位低于低限时动作（闭合）；当水位低于低限时复位（断开）。

第二节 船舶甲板机械电力拖动及其电气控制

当今各类运输船舶通常将锚机、绞缆机和起货机称为船舶甲板机械。当然各类工程船舶上的移船绞车，捕鱼船的拖网机，救捞船的尾拖缆机都属于运输船舶的绞车类和起货机类。船舶甲板机械的驱动方式有电动式和液压式两大类。其相应的控制回路为电气控制回路和液压控制回路。

一、起货机

（一）、起货机的类型及运行特点

船舶起货机的类型很多。依据拖动方式来分，有电力拖动起货机和电动液压起货机两种。从机械结构的形式来分，主要有吊杆式、回转式（克令吊）和行走（门吊）式起货机几种类型。电动起货机主要由以下三个部分构成：电动机；减速箱和离合器组成的传动机构及卷筒；电磁/机械刹车装置与吊杆等。

1．吊杆式起货机

吊杆式起货机有单杆式和双杆式两种。单杆式电动起货机是一种具有电动回转和变幅的起货机，如图9-9（a ）。双杆式电动起货机是采用两台起货机在起货过程中相互配合进行工作的，如图9-9（b ）。

单杆电动起货机有三台电动绞车：一是提升和下降货物的升降绞车；二是吊杆升降的变幅绞车；三是吊杆回转的回转绞车。有两个主令控制器：一个主令控制器用来提升和落货；另一个主令控制器有特殊的结构，将变幅与回转控制合用在一个手柄上操作，可按要求同时图9-9 单杆电动起货机（a ） 双杆电动起货机（b ）

控制吊杆的升降和回转。这种起货机操作灵活平稳，并且可减少吊杆千斤索的伸缩次数，从而减轻工作强度，提高工作效率。双杆电动起货机是采用两台起货机在起货过程中相互配合进行工作的，在运行时，吊杆不动，货物水平移动。起货电动机是重复短期工作，周期性有规律的运转，所以起货机电动机一般采用专用的重复短期制。一个周期的工作时间一般不超过10分钟。

2、回转式电动起货机

回转式起货机（克令吊）它包括

提升、变幅和回转三个主要机构。其

拖动方式可采用电动机拖动，也可以

用电动液压装置拖动。

如图9-10，是克令吊结构示意图，

图中1是提升机构电动机，2是变幅机

构电动机，3是旋转机构电动机。通常

可操作两个机构同时运转，也可以操

作三个机构同时工作。

（二）、船舶起货机电力拖动的基本要求

1．提高生产率

生产率是起货机的重要指标，以每小时的起货量(t ／h)表示，加快提升货物的速度可提高起货机生产率，但从安全生产的角度来看，提升速度越高越不安全。为了提高生产率，必须合理确定额定起货速度。提高空钩速度可以缩短起货周期、提高生产率。因为空钩高速时造成生产事故的可能性较小，一般起货机空钩运行速度比额定起货的速度高出许多。对电动起货机选用飞轮惯量（GD2）小的电动机以缩短系统的起动和制动时间也是提高生产率的一项有效措施。

2．对调速范围的要求

调速范围是起货机的另一重要指标。起货电动机在运行过程中，既有空钩高速，又有重载低速，要求较广的调速范围。一般直流起货机调速范围为10:1，调速性能良好；交流起货机的调速范围为7:1，基本上也能满足起货的调速要求。而液压起货机的调速由液压控制实现，拖动电动机本身不需要调速。

3．对电动机型式的要求

电动起货机必须选用防水式、重复短期工作制的电动机以适应甲板工作条件。直流起货图9-10 克令吊结构示意图

机，一般采用起动力矩大而机械特性软的复励电动机以承受冲击负载，并且能适应轻载高速、重载低速的工况。对交流起货机，宜选用起动力矩大、转差率高而起动电流较小的深槽式(或双笼式)的变极调速笼式异步电动机，也可选用绕线式异步电动机。对发电机-电动机（G-M）系统的起货机，宜选用具有差复励绕组的发电机，使电动机获得适用于起货机的下坠特性。此外，要选用转动惯量小的专用电动机，使起动和制动过程中的能耗降低。

4．对控制电路的要求

⑴电动起货机采用三档调速控制，并能实现正反转运行。

⑵对电动机设置短路、过载、绕组过热、失压欠压、缺相保护环节等。

⑶采用主令控制器实现运行操作，以保证起货机操作灵活，工作可靠。

⑷电动机要求有通风机进行强制冷却，并设置风道的风门对风机和起货电动机之间的联锁控制。

⑸设置从零档至上升（或下降）高速档的自动延时起动控制，以防止快速操作引起电动机过大的冲击电流以及起货机过大的机械冲击。

⑹从高速档回零档停车时设置有三级自动制动控制：电气制动（再生制动）、电气与机械联合制动以及机械制动。

⑺对于恒功率调速的电动机，中、高速档设置有重载不上高速的控制环节：当额定负载（重载）时，既使主令手柄扳至上升高速档，电动机也只能运行于中速档；若电动机运行于高速档时出现重载，则应自动回到中速档。

⑻设置“逆转矩”控制环节，即首先实现从高速挡到零档的自动制动停车，然后再实现从零档到反向高速档三级延时起动的自动过程。

⑼设置有电磁制动器处于松闸的状态下防止“货物自由跌落”的保护。

⑽设置有电磁制动器线圈处于刹车状态下防止中、高速档堵转的保护。

二、锚机、绞缆机

（一）、锚机、绞缆机的类型及运行特点

锚机系缆机械是船舶必需配备的重要甲板机械，它们主要用来使船舶安全地停泊于锚地或系泊于码头。锚机与绞缆机的型式根据船舶类型及布置有多种多样，如卧式锚机（带系缆滚筒）、立式锚机、立式系缆绞机和卧式绞缆机等。全部起锚过程如图9-11（a）。起锚过程中电动机的典型负载图如图9-11（b）。

过程分析：

第I阶段：收起躺在水底的余链阶段，锚链的拉力是不变的；

第Ⅱ阶段：随着悬链形状的改变，拉力变大，直到锚破土；

第Ⅲ阶段：锚破土；

第Ⅳ阶段：收锚出水，随着锚链长度减小，拉力成正比减小；

第V 阶段：收锚入孔，是将锚拉入并紧固于锚链孔中。

关于定位锚机的起锚是由抛锚工作艇完成的，一般是利用该艇的主机推力来起锚。

（二）、锚机、绞缆机械对电力拖动系统的基本要求

1．在锚机和绞缆机的控制系统中应设置自动逐级延时起动电路和应急保护电路。

2．电动机应具有足够大的过载能力，应能满足任何一种起锚状态所需要的最大转矩，并且能在最大负载力矩下起动（在30min 内允许起动25次）。

3．电动机在堵转情况下能承受堵转电流时间为1min （堵转力矩为额定力矩的两倍），在堵转时，对直流而言，应能使电动机自动转到人为机械特性上运行，对交流而言，应能自动转换到低速运行。

4．为满足必须的起锚速度和拉锚入孔时的低速，要求电动机有一定的调速范围，一般要求在5：1～3：1。

5．在电动抛锚时，由于是位能性负载，所以要求控制系统必须具有稳定的制动抛锚功能，匀速抛锚。

6．电动机起动次数不宜过于频繁，应能连续工作30min ，且要满足30min 内起动25次的要求。

7．采用电气和机械联合制动，以便满足快速停车及系缆时具有轻载高速性能。

8．电力拖动装置应能满足在给定航区内，单锚破土后，能收起双锚。

9．电动液压锚机来应具有独立的电动机驱动，其液压管路应不受其它甲板机械的管路图9-11 起锚过程示意图（a ） 起锚阻力矩曲线（b ）

影响。链轮与驱动轴之间应装有离合器，离合器应有可靠的锁紧装置；链轮或卷筒应装有可靠的制动器，制动器刹紧后应能承受锚链断裂负荷45%的静拉力；锚链轮上必须装有止链器。

（三）、交流三速锚机电气控制线路分析

交流电动锚机电气控制线路图见图9-12

此控制系统的特点：

控制系统中的主令控制器上正反转操作均有三档位置，分别来控制三档速度，拖动电动机采用交流三速鼠笼式电动机，其定子上有两套绕组：一套为4极，称为高速绕组；另一套是变极绕组，16极低速是三角形（Δ）接法，8极中速是双星形（YY ）接法，从Δ改接成YY 属于恒功率调速。系统设计低速与中速可直接起动，高速则要通过中速延时起动。正反转是对称控制线路，系统采用了可逆的对称控制，用主令控制器来控制锚机电动机的起动、调速、停止及反转。

当锚机电动机在高速档运行时，一旦由于某种原因过载，系统能自动瞬时转换到中速档运行。在负载减小后，为了重新回到高速档运行，则主令控制器手柄必须从第三档扳回到第二档的位置，然后再扳到第三档位置，锚机电动机才能重新进入高速运行。系统中设置有失压保护，在低速与中速档位置设置了热保护，在高速绕组回路设置了过载保护（过电流继电器GLJ ）的动作电流设置为高速档额定电流的110%）。方向主接触器ZC 与FC 之间以及1C 与2C 之间设置有机械联锁装置，目的是为了防止电源短路。控制电路采用熔断器作短路保护。

图9-12 交流电动锚机电气控制线路图

三、舵机

（一）、舵机电力拖动与控制的基本要求

1、工作可靠

供电：采用双路供电，其中一路经应急配电板。

电动机：机械特性软（抗冲击），转矩大（从一舷最大舵角转至另一舷最大舵角的时间应不超过30(28)秒），能承受1分钟的堵转。

控制系统：至少两个操作站（由转换开关切换，防止同时操作）；有三种操舵方式（手动、随动、自动）。

2、保护和报警装置

舵叶偏转限位+35°—— - 35°；舵机总电源断电时，失压报警；舵机电机只有过载报警而无过载保护装置；自动操舵装置时，应设有航向超过允许偏差的偏航自动报警装置。

（二）、舵机的操纵方式、类型及工作原理

无论是电动还是液压舵机，其操作方式一般分为单动操舵、随动操舵和自动操舵三种。

1、单动操舵（应急操舵）

单动操舵是在自动

操舵及随动操舵都不能

使用的应急情况下提供

的一种操舵方式。其结

构比自动操舵及随动操

舵简单、可靠。操作方

法是把手柄向左右两个

方向中得一个方向扳

动，或按两个按钮，由此切换电路向左转舵或向右转舵，在操作的过程中要注意观察舵角指示器的指示。如图9-13为单动操舵方框图。

2、随动操舵

随动操舵，又叫“舵轮操舵”。随动是指舵叶随着舵轮转动。只要操作人员给出一个操舵指令，系统就能自动地

按指令把舵叶转到所要

求的舵角上，并且自动

使舵叶停转。如图9-14为随动舵系统方框图。它是按偏差原则进行调节的。信号的消除不是通过人而是通过舵叶的偏转来达到，即与舵柱机械地连接一个信号发送器。舵叶转动时，发出反馈信号，如果反馈信号和控制信号相等时，就将控制信号抵消，使偏差信号等于零，舵叶停止转动。

3 自动操舵

自动操舵是按照船舶对航向的偏离角度来控制船舶的航向，自动舵系统是一个双闭环系统。 一般来说，自动舵是根据陀螺罗经送来的船舶实际航向与给定航向信号的偏差进行控制的。在舵机投入自动工作时，如果船舶偏离了航向，不用人的干预，自动舵就能自动投入运行，转动舵叶，使船舶回到定航上来。自动舵的使用越来越普遍，国内外生产了上百种产品，但其基本原理都是相同的。

船舶应用的自动舵类型众多，究其调节规律，有三种基本类型：以船舶偏航角的大小和方向进行调节的比例舵，以船舶偏航角和偏航角速度的大小和方向调节的比例—微分舵和以船舶偏航角、偏航角速度及偏航角积分的大小和方向来调节的比例—微分—积分舵。

⑴比例舵操舵的规律是：偏舵角β的大小与偏航角?的大小成比例关系，即：

β ＝－K1 ?

其中：K1为比例系数，负号表示与偏航方向相反。

其特点：机构简单，航行保持精度较差，船舶营运经济性较差（会出现S 形航迹）。 比例舵的不足：偏航初期偏舵角较小，不能很快阻止船舶继续偏航；回航过程中船舶具有惯性，偏舵角不能及时减小，容易反向偏航。

⑵比例—微分舵操舵的规律是：偏舵角β的大小与偏航角?的大小成比例-微分关系，即：

说明：偏航初期，偏航角变化率大，比例—微分舵能及时给出大偏舵，有效地阻止船舶偏航（最大偏航角较小）；回航时，偏航角变化率变为负值，能适时给出反舵角，阻止船舶反向偏航，即能有效阻止反向偏航。

其特点：具有“超前校正”的控制作用，减小船舶航向的振荡，减轻舵机负担，增加航速，提高系统灵敏度和船舶的营运效益。

⑶比例—微分—积分舵：是在比例—微分舵基础上增加积分环节。

??

? ??+-=dt d k k ??β21?? ?++-=dt k d K K ???β

积分环节作用是克服不对称偏航。K3是积分系数。

不对称偏航的产生：不对称偏航是某舷（侧）的偏航角持续时间比另一舷（侧）偏航角持续时间长。

原因：装载不对称，斜向风的持续影响，斜向海潮的持续影响。对于具有双螺旋桨推进的船舶，螺旋桨推进的不平衡也会产生不对称偏航。

三者相比较可知：

比例舵：可以克服偏航，但容易形成S形航迹，航程较长。

比例—微分舵：可以减小最大偏航角，克服回航时的反向偏航。但微分系数不能太大，否则容易造成不稳定。

比例—微分—积分舵：能够产生“自动压舵”调节，克服不对称偏航。

（三）、自动操舵系统基本要求

在给定的航向上，为使船舶以足够的精度安全航行，自动舵必须满足以下的基本要求：

1、自动操舵性能良好

初始舵角应该有适当的数值，如果过大会降低船舶航行速度，过小则产生的转船力矩不足以使船舶回到正航向来。如果给出初始偏航角后船舶仍然偏离预定的航向，自动舵必须保证有附加舵角。

2、具有必要的调节装置

为了使同一型号的自动舵装置能够适用于不同的排水量，装载量，航速及舵机拖动装置的船舶，并能适应各种天气、海况，在自动舵系统中应有如下的基本调节装置：

⑴灵敏度调节（俗称天气调节）

灵敏度指系统投入时的最小偏航角。风平浪静时调高些，大风浪下调低以减少动舵次数。

⑵舵角比例调节（k1调节）

⑶反舵角调节（k2调节）

⑷压舵调节（k3调节）

以上3种调节参数均应根据船型、装载、天气等情况进行调节。

⑸航向调节

应保证在自动舵不间断工作的情况下，通过航向调节来改变船舶的给定航向，使船舶在新的预定航向上航行。

3、应设有随动、单动等操舵设备

在船舶进出港口或遇紧急情况以及操舵失灵的时候，能立刻转换为其他形式的操舵，为此应设有双电源，双机组及换转装置。

第三节船舶信号、传讯与检测报警系统

一、船内部电话通信系统

常用的船用电话分为三种类型：船用声力电话、船用自动电话、船用指挥电话。

1、声力电话

声力电话也称直通电话或对讲电话，它是两个重要工作部位的专用电话，是保证快速通话的联络通信。它由二台声力电话机直接连接在一起组成。

声力电话不需要电源，凭借人们讲话的声音使送话器的振膜随声音而振动，改变了磁路中气隙的大小，引起磁路中磁通的变化，从而在送话器线圈中产生感应电流，实现了声电之间的转换。这个感应电流传输到收话方受话器的线圈中，从而引起磁通同样的变化，使受话器的振膜振动，发出声音。

主要特点：

⑴增音状态、声力状态用呼叫键和声响发生器代替传统的手摇发电机；

⑵多采用运算放大器代替原分离元件组成的放大器，性能稳定，维护方便。增音状态呼叫和通话用DC24V，声力状态呼叫用机内干电池，通话由换能器实现。

⑶分为选通型和直通型两类，分别用以完成多用户的互选通话和两个用户之间的直接通话任务。选通电话可多路同时工作。

2、船用自动电话

船用自动电话是为了有关舱室进行日常工作和生活上的联络通话而装设的。它由一台无需人（话务员）值班的自动电话交换机（也称总机）和若干台带有拨号盘（或按键）的单机（也称自动电话机）组成。

通常总机安装于总机室或通道内，自动电话机分别安装于各工作舱室和生活舱室。为了保证船长或轮机长室电话在必要时能优先于其他用户进行呼叫和通话，船长室或轮机长室电话应为特殊用户。在船舶停靠码头时，自动电话系统能与岸上电话网相连。

3、船用指挥电话

船用指挥电话是驾驶室与航行有关部位之间进行指挥通话使用的，是保证船舶安全航行的联络通信。它包括总机和单机。总机安装在驾驶室内，单机安装在各航行有关部位。

指挥电话具有声力电话直通的特点，还具有总机和单机，单机和单机，总机同时和所有单机通话的特点。它在容量上可分为四门，八门和十二门三种。总机和单机都有双向半导体

放大器，通话声音响，还带有闪光器，能适应机舱内噪声较大的环境。

二、船舶操纵信号设备

船舶操纵信号设备是供船舶驾驶员了解各种航行机械运行情况，得以正确指挥并进行操纵，提高船舶操纵性能，实现船舶安全航行的重要设备。

用于操纵船舶航行的信号设备，根据不同用途，分为下列几种：电气传令钟、舵角指示器、主机转速表、调距桨传令钟和指示器。

1、电气传令钟

电气传令钟又称电车钟，按其传信原理可分为四类：利用指示灯系统传信原理的灯光传令钟；利用直流同步传信原理的直流电动传令钟；利用交流自整角机同步传信原理的交流电动传令钟；采用微处理器技术的传令钟。

2、舵角指示器和电动舵角传令钟

在船上用来传送操舵命令和检测舵叶转向和转角的设备称为舵角传令钟，只用来检测舵叶转向和转角的设备称为舵角指示器。

舵角指示器分为两部

分，发送器安装在舵机上，

其转子与舵杆机械相连；接

收部分安装在驾驶室内，桥

楼两翼、机舱集控室、舵机

舱等处也有安装的；其转子

与舵角刻度盘上的指针机械

相连从而指示了舵角的实际

位置。如图9-15所示。

3、船用电动转速表

船用电动转速表是通过转换装置远距离测量主机转速的一种仪表。它一般由测速发电机、转速指示表和接线箱组成。如图9-16所示。

三、电气信号装置及报警图9-15 舵角指示器原理图

装置

船舶内部电气信号装置用于向旅客、船员传送与安全有关的声光信号和指示，用于下述报警系统：通用紧急报警、失火报警、灭火剂施放报警、探火系统报警、机器报警、呼叫系统等等。

1、通用紧急报警系统

通用紧急报警是在紧急情况下，向全体船员发出的、召唤旅客、船员至集合部位的紧急报警。

2、火灾自动探测系统及可燃气体探测报警系统

⑴用于舱室（含机舱内）的火灾自动报警系统：

较完整的舱室火灾自动报警系统主要由探测器（含手动报警按钮）、报警控制器、区域报警屏、联动控制器、通讯广播设备等五大部分组成。如图9-17所示。

⑵用于干货舱的火灾

自动报警系统（大仓烟雾

报警装置）：

大仓烟雾报警装置主

要目的用于检测干货舱内

是否发生火灾，如有失火

征兆及早发现，以便采取

灭火措施，也有的船舶可

以自动释放CO2。如

图

图9-17 舱室火灾自动报警系统示意图

9-18所示。

⑶易燃气体探测系统：

主要装于滚装船、渡船、消防船及油船上。

3、火警探测器

⑴感温式探测器

主要用于外室、走廊、控制室和舱室容积较小的场所。

定温式探测器：分为熔断式和双金属片式，要求探测器感温元件低于54℃不动作；达到78℃之前必须动作。

温升式探测器：根据温度升高的变化率来监测火情，当监视点的温度升高的变化率超过

5.5摄氏度每分，探测器动作，发出火警信号。

⑵感烟式探测器

包括感烟管式（光电效应式）和离子感烟式两种，是通过对烟雾密度或烟雾颗粒吸附离子能力的检测，感应报警的。

火警探测器根据安装区域和探测介质的不同，又可分为三种：用于舱室的火灾自动报警探测器、用于干货舱的火灾自动报警探测器以及可燃气体探测探测器。

对于检测可燃气体比重大于空气的诸如烷烃类（甲烷沼气、民用煤气除外）、烯烃类（乙烯除外），液化石油气、汽油、煤油时，请将探测器安装在低于泄漏点的下方平面上，距地面不得高于30cm。

对于检测可燃气体比重小于空气的氢气、甲烷、沼气、乙烯时，请将探测器安装在泄露点的上方，距天花板不得大于30cm。

四、船舶航行灯、信号灯装置

船舶航行灯及信号灯是船舶照明系统中的一个独立部分，是保证船舶安全航行的重要设备之一。

1、航行灯包括桅灯、舷灯和尾灯。一般来说，船舶有桅灯2盏、舷灯2盏、尾灯1盏（共5盏）。桅灯和尾灯都为白色，左舷灯红色，右舷灯绿色。其作用是为了便于识别船舶的位置、状态、类型、动态等。

2、信号灯包括环照灯、闪光灯等，用于通信联络及表明船舶状态的灯。环照灯：可照射到四周的灯。

第一类航行灯、主要信号灯的详细情况见图9-19.

3、航行灯的控制要求：

⑴两路独立馈电线路供电，一路应来自主配电板或应急配电板，另一路可由附近照明配电箱供电。转换开关设在驾驶室。

⑵每只航行灯应由控制箱引出独立分路供电，箱内设有熔断器和控制开关。

⑶每一航行灯都与声光报警和故障指示器相联。音响报警共用。

4、信号灯的控制要求：

信号灯控制箱一般设在驾驶室集中控制。也要求两路供电（锚灯则由附近照明分电箱供电）。其中失控灯应能由应急电源或电池直接供电。每灯由控制箱引出独立分路。

思考与训练

一、课后的思考要点

一）、选择题

1、关于异步电动机起动的下列说法中，错误的是： （ ）

A 、在保证有足够的起动转矩的前提下尽量减小起动电流；

B 、降压起动方法简单易行、工作可靠且起动时间短；

C 、尽可能采取简单易行的起动方法；

D 、电动机的容量相对于供电变压器的容量较大，就不能采取直接起动。

2、关于水柜典型自动控制电路的说法，错误的是 （ ）

A 、当水位到达高限时，电动机停止；

B 、对于压力水泵来说，要求当水位低于低限时，电动机起动

图9-19 第一类航行灯、主要信号灯的说明

C、当水位高于高限时动作（断开）当水位低于高限时复位（闭合）；

D、当水位低于低限时动作（断开）；当水位低于低限时复位（闭合）。

3、下列关于起货机的电力拖动的说法错误的是（）

A、电动起货机系统结构紧凑、振动、噪音较小，便于实现自动化和遥控；

B、起货电动机是重复短期工作，周期性有规律的运转；

C、电动起货机必须选用防水式、重复短期工作制的电动机以适应甲板工作条件；

D、要求较广的调速范围。一般直流起货机调速范围为11:1

4、下列关于起锚过程正确的是（）

A、第Ⅱ阶段：随着悬链形状的改变，拉力保持不变，直到锚破土；

B、第I阶段：收起躺在水底的余链阶段，锚链的拉力逐渐增大的；

C、锚破土时，拉力减小；

D、收锚出水，随着锚链长度减小，拉力成正比减小

5、舵机的操纵方式有哪些？（）

A、单动操舵；

B、随动操舵；

C、自动操舵；

D、以上都是

6、以下哪项克服不对称偏航：（）

A、微分项；

B、积分项；

C、比例项；

D、比例—微分

7、下列不属于常用的船用电话的是（）

A、船用声力电话；

B、船用指挥电话；

C、船用自动电话；

D、卫星电话。

二）、填空题

1、异步电动机在开始的瞬间，定子绕组已接通电源，而转子因仍未转动起来，此刻n= ，s＝，转子绕组感应出很大的，定子绕组的起动电流也可达到额定电流的倍。

2、在点动控制的基础上，保持不变，在控制电路中联动断（常闭）按钮SB1，并在起动按钮SB2上联一副接触器KM即可成为电动机连续运转控制电路。

3、常见的鼠笼式异步电动机降压起动方式有四种：、、、。

4、对于压力水泵来说，要求当水位于低限时，电动机，补水；当水位高限时，电动机。那么我们可以通过密闭水柜，将水位高低转换为信号，通过实现水位自动控制（双位控制）。

5、单杆电动起货机有三台电动绞车：一是提升和下降货物的；二是吊杆升降的；三是吊杆回转的。

6、起锚过程分4阶段：第I阶段：收起躺在水底的余链阶段，锚链的拉力是的；第Ⅱ阶段：随着悬链形状的改变，拉力，直到；第Ⅲ阶段：锚破土；第Ⅳ阶段：收锚出水，随着锚链长度，拉力成正比。

7、无论是电动还是液压舵机，其操作方式一般分为、和三种。

8、比例—微分舵能及时给出大偏舵，有效地阻止（最大偏航角较小）；回航时，偏航角变化率变为，能适时给出，阻止船舶。

9、定温式探测器：分为和式，要求探测器感温元件低于℃不动作；达到℃之前必须动作。温升式探测器：根据温度升高的来监测火情，当监视点的温度升高的超过摄氏度每分，探测器动作，发出火警信号。

三）、简答题

1、简述三相异步电动机起动控制电路有哪几种？

2、简述三相异步电动机起动电路中的保护环节。

3、简述三相异步电动机降压起动有哪几种？

4、简述单杆起货机如何工作？

5、简述锚机、绞缆机械对电力拖动系统的基本要求。

6、简述自动舵三种舵型的区别和联系。

7、简述舱室（含机舱内）的火灾自动报警系统的构成及联系。

二、训练要点及建议

一）、通过实船参观或教学课件，正确认识三相异步电动机拖动控制电路

二）、通过实训室演示和训练，初步了解锚机、绞缆机、舵机、起货机电力拖动系统。

三）、通过实训室的演示和训练，熟悉船舶灯光传讯系统的构成、类型；了解基本的检测、报警系统及传感器常识。

四）、训练实施建议：

在教学课时有限的情况下，建议教学过程多采用现场理实一体教学或多媒体教学和计算机仿真教学。