1、電 機 員 培 訓 中散船管部電器科2009年2月15日電機一、異步電動機的啟動和接法： 異步電動機有鼠籠式和繞線式兩種，鼠籠式異步電動機的結構簡單，工作可靠和啟動方便，在船上獲得廣泛的應用，鼠籠式異步電動機的啟動有直接啟動與降壓啟動兩種，船上又以直接啟動為最多，而降壓啟動一般有星形-三角形換接啟動（如較大的馬達，主機機油泵馬達主機海水泵馬達壓載泵馬達等）、自耦變壓器啟動（舵機馬達克令吊主油泵馬達等）、定子電路串電阻或電抗等幾種方法。繞線式異步電動機的啟動有轉子串對稱電阻或電抗等啟動方法（BLM電吊）。二、 電動機的絕緣：絕緣材料的壽命與工作溫度有很大的關系，溫度過高絕緣便要破壞，燒馬達，所以

2、規定了絕緣等級，按照最高容許溫度的高低，電動機使用的絕緣材料分為A、E、B、F、H五個等級。絕緣等級和容許溫度絕緣等級AEBFH最高容許溫度105120130155180目前在船上電動機應用最多的是E、B、F絕緣等級，在電動機的名牌上標有絕緣等級，這樣就知道了容許的溫升是多少。三、 電動機的發熱與冷卻方法：電動機在運行時，能量損耗變為熱能，使電動機發熱，為了使電動機各部分的溫度不致太高，除很小的電機外（如油霧探測器電機、幾百瓦以下僅靠空氣的自然循環來散熱，稱為自然冷卻），都裝有冷卻裝置幫助散熱，一般電機本身的軸上都裝有風扇，有效的把電機的熱量帶走，這種冷卻方式稱為“自扇冷卻”。 在負載不變的時

3、候，溫度達到某一數值時，電動機的溫度變可穩定不變，一臺電動機在不同的溫度下運行，如負載相同，則溫升是相同的，所以說溫升是評價電動機性能的一種指標，我國的標準環境溫度是40度，根據經驗，環境溫度升高5度，應降低容量5%左右。四、 電動機的日常維護和保養：（詳見今年2月份船管部管理通報）簡單六個字：看、聽、聞、摸、測、做。看即監視，監視電壓的變化、電流的變化。三相電流的變化。停用的馬達是否加熱器在工作等。特別是甲板設備、潮濕的地方。聽即聲音：可以制作聽針聽馬達上、下軸承的聲音。聞即味道：有沒有異常的味道和糊味。摸即溫升和震動：溫升不能超過容許值，一是馬達本身有問題二是負載有問題，必須查清原因方可使

4、用。測即測量：每三個月測量馬達絕緣值、檢查熱保護值，做到寧跳勿燒，平時注意觀察馬達的電流值。按照CWBT內容認真去做。做即解體：解體馬達。檢查接線的情況，接線柱的情況，定子有無損傷、絕緣漆是否有脫落的情況等，馬達加熱器的情況。檢查軸承的好壞，用手持內圈，轉動外圈，聽聲音的大小，有無雜音，再用手捏住滾珠轉動外圈，看彈子盤是否滑動，如不滑動說明彈子盤不松，有加牛油嘴的馬達，彈子盤必須定期加牛油，加牛油的方法，將牛油嘴的出口打開，在馬達運轉的時候加牛油，注意不要加的過多，看馬達上的說明解釋加注。彈子盤的壽命，國產彈子盤一般為一萬二小時，進口彈子盤一萬五到二萬。軸承的外套與端蓋配合過松，如果軸承室磨損

5、過大，不推薦采用砸毛和加墊銅皮的方法處理，常用的應急處理方法是在軸承室加注專用的609厭氧膠，609膠的特點，通用性、低粘度、高強度，適用于過渡、過盈或間隙配合，固持鍵與軸、軸承，小電機轉子軸、襯套，提高配合的配合強度，修復磨損的孔-軸配合件或超差的零件，螺紋件的鎖固與密封，沙眼添封等。彈子盤分高速和普通彈子盤，高速彈子盤的后綴是C3。關于馬達進水的處理：首先必須馬上斷電停用馬達，及時解體馬達，如果進的是淡水，要徹底清潔定轉子，用烤燈烘干，測量絕緣，直到絕緣達到要求方可再次使用。如果進的是海水，定子繞組必須用淡水煮，方法是將馬達的定子繞組放在乘淡水的桶內，用蒸汽管給水加熱，煮一段時間后，必須將

6、水換掉，重新加淡水煮，反復多次，這樣才能把鹽分去掉，測量定子繞組絕緣，烘干，直到絕緣達到要求為止。注意此時彈子盤必須更換，因為馬達進水造成彈子盤的壽命下降，同時還要注意接線柱的絕緣情況。發電機船用發電機自動調壓器的原理任何一個電力系統，必須保持在額定電壓下運行，因此保持電壓的恒定是供電質量的重要指標，但實際上電壓總是經常變動的，為了保證電力系統的正常運行，同步發電機自動電壓調整器起著十分重要的作用。它具有兩個作用，一個是電壓控制，在負載電流變化時，將使發電機的端電壓發生變化，特別是感性電流影響更大，太大的電壓降將使用電設備不能正常工作，如電動機因電磁轉矩急劇下降導致堵轉，繼電器接觸器釋放等，即

7、相應的調整發電機的勵磁電流，以保證端電壓的恒定，二是無功功率分配控制，同步發電機并聯運行時，只要在網并聯運行的發電機的電勢不相等，在網運行的發電機定子繞組間就會產生環流，引起無功功率的分配不均勻，因此需要自動調壓裝置來調整發電機的電勢，以減少機組間的環流，使并聯運行機組處于合理而穩定分配無功功率。無論哪種調壓器，其調整的對象，從最基本的原理來說，最后都是通過調整發電機的勵磁電流來調整其端電壓和并聯運行時承擔的無功功率。要求靈敏度高而穩定，靜態和動態特性好，所謂的靜態特性也叫穩態特性，即原動機在額定轉速下運行時，發電機連同其勵磁系統，應能在負載在空載至額定負載范圍內，且其功率因數為額定值的情況下

8、，保持其穩態電壓的變化值在額定電壓的2.5%以內。應急發電機可允許為3.5%以內。動態特性，當發電機在額定轉速且電壓接近額定值下運行時，突加或突卸60%額定電流及功率因數不超過0.4的對稱負載時，當電壓跌落時，其瞬間電壓值應不低于額定電壓的85%，當電壓上升時，其瞬間電壓值應不超過額定電壓的120%，且電壓恢復到與最后穩定值相差3%以內所需的時間，不應超過1.5s。調壓裝置分為不可控相復勵、可控相復勵調壓裝置，為了進一步改變供電質量，提高穩態電壓變化率在1%以內，在原有相復勵裝置的基礎上，再加上一個按發電機端電壓的偏差來進行校正發電機電壓的裝置電壓校正器AVR，AVR一般主要時由測量比較環節、

9、誤差信號調節環節、觸發脈沖形成環節、晶閘管整流環節所組成。無刷發電機的勵磁系統：具有同軸交流勵磁機和旋轉硅整流器的無刷發電機結構和工作原理見圖，它實際上就是一個帶交流勵磁機的同步發電機，發電機和勵磁機都是同步三相發電機，其基本工作原理是一樣的，它們在結構上的區別在于：主發電機時旋轉磁極式的，定子是三相交流電樞，轉子是直流勵磁繞組。勵磁機則是旋轉電樞式的，定子是直流磁力繞組，轉子是三相交流電樞，與發電機的轉子同軸。勵磁機的繞組由發電機的電壓調整器的輸出供電，由勵磁機發出三相交流電，經三相橋式旋轉硅整流器整流后，供給發電機的勵磁繞組電流，所以說旋轉硅整流器是無刷發電機的勵磁系統的心臟，安裝在發電機

10、的旋轉軸上，由于整流器承受離心力，所以對其制造和安裝工藝要求較高，為此，采用壓接型硅二極管，壓塊既是導體又是散熱器。船用發電機的有功和無功功率有功功率是有原動機的機械功率轉化來的，改變并聯運行的同步發電機的有功功率的分配，是通過改變各臺發電機原動機的油門的大小，以改變單位時間內進入汽缸的燃油量來實現的。調整發電機間的無功負載的分配，是以調整其勵磁電流來完成的，而勵磁電流又與發電機的電勢直接相關，因此無功功率分配的調整直接與電壓相關聯。有功功率外特性實質就是原動機的調速特性，無功負荷的外特性實質就是發電機的勵磁調整特性。船用發電機的并聯運行并車條件：1、待并發電機的電壓與電網電壓的大小相等（電壓

11、差不得大于10%）2、待并發電機的頻率與電網電壓的頻率相等（頻率差在0.5HZ以內）3、待并發電機電壓的相位與電網電壓的相位一致。當任一條件不滿足時，發電機間必將產生沖擊電流，當沖擊電流在許可范圍內時，它能幫助發電機并車，將兩臺機組拉入同步。當沖擊電流超出允許范圍時，過大的沖擊電流可能會導致并車失敗，甚至出現跳電、損壞機組等事故。自動并車、手動并車：手動并車：利用同步表并車的操作，當待并發電機建立電壓后，即可通過轉換開關將這臺發電機的電壓和電網電壓與同步表接通，使同步表開始工作，若同步表指針沿“慢”的方向旋轉，說明待并機組轉速沒有達到額定，這時應調整“調速控制開關”使發電機加速，反之，使發電機

12、減速，一直調整到同步表指針旋轉的很緩慢，待指針將要到達“同步”標志的位置時，果斷合閘，完成手動并車操作。并車成功后，應將同步表從電路中斷開，以免燒壞，因為它是按短時工作制設計的（15分鐘）。同步表的定子繞組接發電機端，產生旋轉磁場，轉子接電網，產生脈動磁場，兩個磁場的合成磁場吸引扇形鐵片，根據發電機和電網的頻率吸引扇形鐵片向順時針或逆時針方向旋轉，用來指示頻率的差別。同步燈：1、燈光明暗法：2、燈光旋轉法：船用發電機的調頻調載僅執行頻率和有功功率自動調整的裝置稱為“調頻調載”，它的基本功能，應當能自動維持電網的頻率為額定值，按照參與并聯運行各機組的容量以既定的比例方式自動控制負載的分配，接受“

13、解列”指令時，能自動控制負載轉移。自動調頻調載裝置，作為維持電力系統的頻率恒定和保證有功功率分配，究其實質，是對原動機調速器的預緊彈簧壓力做微量的調節，以求得恒定的頻率和分配負載，可以說這時調頻調載裝置是類似于作為調速器（靜態）校正器而引入的，在并聯運行時，當負載變化時，各機組的調速器都在緊張的工作中，此時，自動調頻調載不宜介入，以免打亂調速器的正常工作，就是說，調頻調載不能改善調速器的動態特性，當動態過程結束，系統穩定后，又與調速器的有差特性及其不一致的原因，系統的頻率和功率分配就會出現靜差，自動裝置只是根據這個靜差來進行校正，為使裝置避開動態特性，一般采用延時來實現。船用發電機的保護系統過

14、載保護、外部短路的電流速斷和過電流保護、欠壓保護、逆功率保護。過載保護要兼顧到兩方面，一方面要保護發電機不受損壞，另一方面還要考慮盡量保證不中斷供電。因此，當發電機過載時，首先應將一部分不重要的負載自動卸掉，以消除過載現象，同時，應自動發出發電機過載報警信號，以警告管理人員及時處理并同時發出自啟動信號，以自動啟動備用發電機組。過載保護裝置主要由自動分級卸載裝置、自動空氣斷路器中的過電流脫扣器所承擔。短路和過電流保護：發電機的外部短路保護裝置中設有兩套電流保護裝置，第一套為帶時限過電流保護裝置，又叫短路短延時保護裝置，第二套為不帶時限的電流速斷保護裝置，又叫短路瞬時動作保護裝置。欠壓保護：發生欠

15、壓時，發電機的勵磁電流激增至最大勵磁電流，一般為2倍額定勵磁電流，勢必燒毀發電機的勵磁系統，欠壓情況下，將引起電動機電流增加，轉矩下降，欠壓保護實際上還是一種短路保護的后背保護。發電機的欠壓保護同樣由自動空氣斷路器中的失壓脫扣器來承擔，逆功率保護：逆功率是指發電機不是發出有功功率，而是動電網上吸收功率，這樣會使其他的發電機發生過載，。逆功率保護主要是由逆功率繼電器來承擔的。逆功率設定值在發電機的額定功率的8%-15%，延時時間在3-10秒。船用發電機的日常維護停止時的檢查：1、仔細檢查發電機內部，不得有雜物存在，防止落入螺絲、工具，清潔布等異物2、用大約2KG的干燥壓縮空氣或皮老虎清除發電機各

16、部分的灰塵，注意不要使用金屬吹管，定期更換濾網。3、檢查發電機軸承情況，定期更換油脂，注意油脂的質量和數量必須按照說明書的要求進行。4、測量絕緣電阻。在船一般不得小于2兆，5、每三個月測量定轉子之間的間隙，最大最小間隙只差與平均氣隙之比一般不得超過5%，這樣可以檢查到軸瓦是否有磨損。6檢查各緊固件，接線柱不得有松動。7、檢查勵磁系統上的固件是否連接良好，8、加熱器是否正常。9、長期放置的發電機應定期旋轉角度。運行中的監視：1、發電機的溫升監視：通過機艙警報系統可以監視發電機內部的溫度，這是由埋置在發電機定子槽內或端部的測量元件來測取。平時巡回檢查時用手觸摸發電機的外殼，粗略估計發電機的溫升是否

17、正常，一般用手摸能放置10秒，說明發電機的外殼溫度不超過60，2、軸瓦溫度和油位的監視：用手摸可以粗略估計，用紅外槍測量，警報顯示溫度等方法，一般不超過80，觀察油位有無變化，油質有無變質。3、運轉聲音的監聽：用聽針棒來監聽發電機內部是否有不正常的聲音。4、震動的監視：用手接觸來檢查發電機的震動是否正常。5、味道的檢測：辨別發電機散發出來的味道，是否有諸如絕緣漆、潤滑油等物燃燒的焦糊味。6、電壓、頻率、電流的監視.日常檢查：每天檢查發電機各部分的溫升，如繞組、軸承等，油位油壓，是否有泄露，發電機的震動情況。每月測量發電機的定轉子以及安裝在發電機上的相復勵絕緣，檢查滑油是否變質或不干凈，清潔積灰

18、，濾網清潔，檢查緊固件，如有松動應緊固，尤其是接線端子處電器連接點需要特別注意。每半年（或250-400小時）更換潤滑油，加油時注意加油標記，不可加入過多。檢查電器線路是否有破壞，勵磁系統的檢查，如可見部分接線端子，硅整流器等。為了保證發電機正常工作，在它附近不應有水、油及污物堆積，不能有腐蝕性氣體，以免損傷發電機繞組絕緣。主配電盤的功能與作用所謂配電裝置，就是用來接受和分配電能的電器裝置，其中包含開關電器、保護及自動化設備、測量儀表、連接母線和其它輔助設備，它對電力系統進行控制、保護、測量和調整等功能。主配電板由四部分組成：發電機控制屏、并車屏、負載屏和連接母線。應急配電盤的功能與作用應急配

19、電板包括發電機控制屏和負載屏，因為應急發電機是單機運行，所以不需要并車屏和逆功率繼電器，發電機的控制屏裝有自動電壓校正器或自激恒壓裝置、自動空氣開關和測量儀表等，負載屏分為動力負載和照明負載，照明負載通過變壓器供電。應急發電機一般都裝有自動啟動裝置，當主電網失電時，應急發電機自動啟動并使主開關自動合閘。應急配電板的連鎖裝置，送岸電時，可以先自動切除主、應急發電機供電。主發電機供電時，通過自動開關的輔助常閉觸頭自動切除應急發電機的供電。 主配電板與應急配電板間的關系：主配電板連接應急配電板的開關大多采用帶有三段保護特性的塑殼式自動空氣開關MCCB，應急配電板上的聯絡開關大多采用配上電動合閘操作機

20、構的塑殼式自動空氣開關MCCBE,也有采用框架式自動空氣斷路器開關EACB的。這種方案的好處在于當需要試驗應急發電系統時，無須船舶斷電，在主電站保持正常供電情況下，將應急配電板上試驗開關從正常位打到試驗位，自動應急控制系統立即發出使應急配電板上的聯絡開關EACB跳閘指令，應急配電板即失電，處于備用狀態的應急發電機組就自動啟動，啟動成功、電壓建立后經濟發電機主開關ACB立即合閘向應急電網供電，此時船舶處于主電站、應急電站同時供電，只不過現在這兩個電網沒有電的直接聯系了。當需結束試驗時，只需將試驗開關扳回到正常位，解除試驗狀態，控制系統檢測到主電網有電時，應急發電機主開關ACB先跳閘，當ACB跳閘

21、后EACB即合閘，應急配電板恢復由主電站供電，需要注意的是ACB與EACB是互為連鎖的。發電機的自動啟動和順序啟動機組能否啟動至少具有三個必要條件，機組在“自動“位置，機組是好的，即機組在控制系統內沒有被阻塞，盤車棒放在應該放的地方。具有三次啟動功能，機組啟動成功與否的判定，在給定的啟動時間內，機組轉速是否超過了設定的點火轉速，若是則判定啟動成功，否則就是不成功。所謂點火轉速實質就是一個人為的判定機組啟動是否成功的一個轉速點，它比柴油機的實際發火轉速區域稍高一點。啟動成功后，立即關閉啟動電磁閥。機組啟動成功后，若電網沒電則直接自動合閘，恢復供電，若電網有電則執行自動并車程序。至于三臺機組中哪一

22、臺作為一號運行機，可以按照需要，用選擇開關進行選擇，第一備用和第二備用則按機艙中機組的固定編號順序依次而定。主配電盤的試驗配電板的試驗主要是主開關的試驗和儀表校正，在每個廠修期間對各種儀表進行校正。主開關五年檢驗一次，配合船特檢時進行，試驗的主要內容有，過載試驗、欠壓試驗、逆功率試驗、過流試驗、低頻試驗，一般由專業廠家完成。電站的自動控制簡述電站自動電力管理系統功能大致有一下11個內容：1、發電機組停機狀態下的預潤滑2、發電機組的自動啟動控制，應有自動、機旁、遙控操作方式的轉換，并能滿足機旁優于遙控，遙控優于自動，一個啟動指令，可以允許三次啟動，若三次失敗，應給出報警信號，適當控制啟動時的給油

23、量，柴油機自行發火后，應切斷啟動動力源。當轉速上升到額定值的90%時，即可認為整個啟動加速的程序完成了，應自動切斷本機的預潤滑系統，接入對本機的滑油壓力監視。運行機組接到停機指令時，即按應有的程序自動停機，停機完成后，發出停機完成信號，并自動接通預潤滑系統，做好為下一次啟動的一切準備。3、發電機組的自動并車操作4、并聯運行中功率的自動分配、轉移與電網頻率的自動調整5、取決于負載大小的發電機組運行臺數的管理6、大功率負載的投入管理7、發電機組機電故障的自動處理和報警8、發電機組自動、故障狀態下解列、停機控制9、發電機的保護10運行狀態的顯示及故障監視11運行中系統給定參數的監視和修改自動電力管理系統的結構和組成，世界各生產廠家大多朝著模塊化方向發展，隨著模塊與模塊間連接的構思不同，大致可分為以下兩種類型的結構組成形式：一、數字、模擬集成電路構成的自動電力管理系統總體控制單元相當人的大腦，把來自各臺發電機組的機、電信息及主開關、匯流排與各大用戶的必要信息給與綜合分析、判斷，然后發出指令，確保電力系統的安全、可靠、經濟運行，保證供電質量，總控制單元與各子單元是直接聯系的，二而各子單元是互不相連的，在