轮机管理专业综合训练指导书电气部分0914.docx
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轮机管理专业综合训练指导书电气部分0914
轮机管理专业综合训练指导书
(电气部分)
严华杨文中华增芳编
集美大学轮机工程学院
二0一二年六月
目录
1.目录...........................................1
2.常用测量仪表的使用.............................2
3.继电、接触器的维护保养及参数整定...............8
4.异步电动机首、尾端的判别、直流电动机碳刷位置
确定、电磁制动器间隙测量和调整....................11
5.电动机拆装、电缆切割、水密插座、插头安装、
锡焊训练..........................................12
6.船用交流三速起恒功率货机传统控制方法的操作与故障诊断................................................17
7.船舶交流三速起货机PLC控制系统的操作与演示................................................20
8.船舶交流三速锚机的拖动与控制....................21
9.船舶燃油辅锅炉自动控制.........................23
10.船舶燃油辅锅炉PLC自动控制操作与演示..........27
11.船舶配电装置和酸性蓄电池的认识............................32
12.发电机组特性测试…………………………………..34
13.柴油发电机组的运行与操作…………………….……....37
14.发电机的故障与保护……………………………………43
第一篇电管工艺及电气测试
§一、常用测量仪表的使用
1、万用表的使用
一、实习目的
(1)了解万用表的基本结构和工作原理,理解万用表使用注意事项。
(2)正确使用万用表各功能挡,能用万用表检查电气元件基本性能,并能用万用表查找、判断电气故障。
二、实习内容
(1)测交、直流电压;
(2)测电阻;
(3)测直流电流;
(4)二极管的极性判别和性能测试;
(5)三极管的管型、管脚判别和性能测试;
(6)可控硅性能测量及极性判别
三、实习要求
(1)采取正确的方法和步骤安全、准确测量电气参数和器件参数和性能。
四、实习步骤
1、用万用表测量二极管的极性和性能
(1)二极管的极性的判别
1)将万用表的量程挡置于R×100或R×1K档并调零;
2)将万用表的红、黑表笔分别搭接在二极管的两端,观察表针偏转方向及位置。
如表针向右偏转(不是满偏)则与黑表笔相连的是二极管的阳极,与红表笔相连的是二极管的阴极。
测量完后应做好相应的标记。
(2)二极管性能的测量
A、测量二极管的正向电阻
1)将万用表的量程挡置于R×100或R×1K档并调零;
2)将万用表的黑表笔搭接在二极管的阳极,红表笔搭接在二极管的阴极,对于硅管表针应位于表刻度线中间或中间偏右。
锗管:
表针应位于表刻度线右端(接近满刻度位置),表明管子的性能良好。
将所测量的正向阻值填入表2中。
3)如表针在左端不动,则表明二极管开路;若表针不超过满刻度的1/4则性能较差。
B、测量二极管的反向电阻
1)将万用表的量程挡置于R×100或R×1K档并调零;
2)将万用表的黑表笔搭接在二极管的阴极,红表笔搭接在二极管的阳极,对于硅管表针应位于左端基本不动,阻值接近无穷大。
锗管:
表针从左端稍偏转一些,但不超过1/4满刻度,表明管子的性能良好。
将所测量的反向阻值填入表2中。
3)如表针偏转到满量程(表针指向零),则表明二极管短路。
(3)二极管管型的测量
1)将二极管串入图1的电路中,测量处于导通状态的二极管压降,如是硅管其压降为0.7-0.8V,锗管其压降为0.2-0.3V。
将测量的数据填入表2中。
表2二极管的正、反向电阻及管压降
量程档
正向电阻
反向电阻
正向压降
管子类型
性能结论
2、用万用表测电阻
1)在测电阻前需将万用表调零;如万用表在测量过程中更换挡位需再次调零;
2)测量电阻时需断电测量,电路中有大电容或电感应先放电。
被测电阻至少有一端与电路完全断开。
测量低值电阻应尽量减少接触电阻,测量高值电阻应防止人体电阻并入;
3)测量电阻时应选择合适的档位,尽可能使万用表的指针偏转在刻度线的1/2处;(注意不要使指针偏转在左边)
3、三极管的测量
(1)三极管管脚的测量
A、基极(b)的判断
1)将万用表的量程挡置于R×100或R×1K档并调零;
2)将万用表的黑表笔(红)固定不动连接三极管假定基极的管脚,用红笔(黑)分别接另外两个管脚若正向电阻都小,且这两个阻值相差无几。
反向电阻都很大,此管为NPN管(PNP),黑(红)笔接的是三极管的基极。
B、集电极(c极)的判断
1)按图1-1接线,以NPN管为例;
图1-1
2)基极判断出来后,假定另两个管脚的其中一个为c极,测量c、e(发射极)两端的阻值(黑笔接假定的c极,红笔接假定的e极);
3)c、e极互换,即假定另管脚一个为c极,测量c、e两端的阻值(黑笔接假定的c极,红笔接假定的e极);
4)比较两次测量的阻值,电阻较小的,黑笔接的是c极,红笔接的是e极(若是PNP管红、黑两笔互换即可)。
(2)三极管性能测量
A、三极管穿透电流ICEO的测试
1)以NPN管为例,将黑笔接c极,红笔接e极,测量c、e间的阻值,如测得的阻值越大,则Iceo越小,管子的性能就越好(若是PNP管红、黑两笔互换即可)。
B、测量三极管电流放大系数β
1)以NPN管为例,按图2接线,c极接黑笔,红笔接e极,万用表表针右偏幅度越大,说明β值越大。
2)三极管管脚测量完毕后,把万用表的转换开关置于hFE档,将三极管管脚插入万用表左上角的一插座中,从万用表的hFE刻度线读取三极管的电流放大系数。
4、可控硅性能测量及极性判别
(1)单向可控硅极性的判别(A:
阳极,K:
阴极,G:
控制极)
1)将万用表的量程挡置于R×100或R×1K档并调零;
2)先任测两个极,若正、反测指针均不动,可能是A、K或G、A极。
若其中有一次测量指示为几百欧至几千欧,且红笔所接为K极,黑笔接的为G极,剩下即为A极;
(3)性能测试
1)将万用表的量程挡置于R×100或R×1K档并调零;
2)若测可控硅三个脚均导通或不通,说明此可控硅已损坏。
五、万用表使用注意事项
1)在使用万用表前应正确选择表插孔,红笔插入(+)插孔,黑笔插入(-)插孔,不能插错。
2)将转换开关置于正确的挡位上,不能放错。
3)在测量电流、电压时如对被测量大小不清楚,应先将转换开关置于量程的最大挡,以防指针打坏。
然后视指针偏转的幅度,把转换开关置于合适的量程上进行测量。
一般指针应偏转到刻度线2/3以上区域时测量精度较高(在转换量程挡时应注意不能带电转换)。
4)测量直流电时,要注意被测量的极性。
仪表的正、负端应与被测电路的正、负极对应。
测量电压时,仪表并联于电路;测量电流时,仪表串联于电路;如不知电路的极性应该用点触法进行测量。
5)测量交流电时应考虑被测量的波形和频率。
万用表只适合测量45-1000HZ之间的正弦量。
6)测量2500V交直流电压时必须注意安全,防止触电。
7)测量电阻时应先调零,且每换一次量程挡均需再次调零。
若指针指不到零,则应更换电池或检查万用表线路,排除故障重新校正后再进行测量。
(测电阻一般指针应偏转到刻度线1/2区域时测量精度较高。
)
8)测量电阻时需断电测量,电路中有大电容或电感应先放电。
被测电阻至少有一端与电路完全断开。
测量低值电阻应尽量减少接触电阻,测量高值电阻应防止人体电阻并入。
9)测量完毕后,一定要转换开关置于交流电压的最大挡或OFF挡,以免再次使用时未选择合适的挡位而损坏仪表。
2、钳形电流表的使用
一、实习目的
(1)能正确使用钳形电流表检测电气设备运行参数,以帮助查找、判断电气故障。
二、实习内容
(1)使用钳形电流表测量电机的电流。
(2)使用钳形电流表测量电压。
三、实习要求
(1)了解钳形电流表的基本工作原理,理解使用注意事项。
(2)正确使用钳形电流表检测电气设备运行参数。
四、实习步骤
1、用钳形电流表检测电机的电流
(1)测量电机的起动电流
1)将钳形电流表置于合适的量程挡(如不知被测量的大小应置于电流最大档),将被测那一相的导线钳入钳口中央,起动电动机,测量电机的起动电流。
把所测的数据填入表3中。
(2)测量电机的空载电流
1)将钳形电流表置于合适的量程挡(如不知被测量的大小应置于电流最大档),起动电动机,将被测那一相的导线钳入钳口中央,测量电机的空载电流(如电流值过小可将导线在钳口缠绕数圈)。
把所测的数据填入表3中。
(3)测量电机A、B相绕组的电压
1)将钳形电流表转换开关置于合适的电压量程挡(如不知被测量的大小应置于电压最大档)。
2)将表笔插入钳形表相应的插孔中,把表笔与被测电路并联测取数据,将所测的数据填入表3中。
表3钳形电流表测取的电机电流、电压值
钳形电流表
电机起动电流
电机空载电流
导线绕两匝的空载电流
电机A、B相的电压
型号、规格
量程
读数
量程
读数
量程
读数
量程
读数
五、钳形电流表使用注意事项
1)测量前应将表的转换开关置最大量挡,估测后再变换到合适的量程挡。
2)测量前应检查钳口的开、合情况,保证钳口紧密结合,以免造成测量误差。
3)测量电流时,被测载流导线应放在钳口中央,以免产生误差。
4)测量较小的电流时,为了得到较准确的数值,在条件许可的情况下,可把导线绕几圈放进钳口测量,但实际测量值应为读数除以放进钳口内的导线圈数。
5)不允许在测量电流时切换量程。
6)测量完毕后,一定要转换开关置于电流的最大挡,以免再次使用时未选择合适的量程而损坏仪表。
3、交流电压和电流表的使用
一、实习目的
(1)能正确使用交流电压、电流表测量线路上的电压和负载的电流。
二、实习内容
(1)正确使用电压表测量线路上的交流电压或负载的电压。
(2)正确使用交流电流表测量负载的电流。
三、实习要求
(1)了解交流电压和电流表基本工作原理,理解使用注意事项。
(2)正确使用交流电压和电流表。
四、实习步骤
1、用交流电流表测负载的电流
1)将交流电流表与负载串联,并接到交流220V电源上,根据负载的不同测相应的电流值。
2)用交流电压表测量电源和负载的电压。
3)将所测得的电压和电流值填入表4中
表4交流电流、电压表测量值
交流电流表
负载电流(500W)
负载电流(1000W)
型号、规格
量程
测量值
量程
测量值
交流电压表
负载电压
电源电压
型号、规格
量程
测量值
量程
测量值
4、便携式兆欧表的使用
一、实习目的
(1)能正确使用兆欧表检测电气设备的绝缘值,为对电气设备的监测、维修、保养提供依据。
二、实习内容
(1)正确使用兆欧表测量电缆绝缘值。
(2)正确使用兆欧表测量电动机绝缘值。
三、实习要求
(1)了解兆欧表的基本工作原理,理解使用注意事项。
(2)正确使用兆欧表检测电气设备的绝缘值。
四、实习步骤
1、用兆欧表检测电机的绝缘值。
(1)测量电机相对地的绝缘值
1)校对兆欧表。
将兆欧表的L线、E线呈开路状态,摇动兆欧表手柄,指针指示“∞”。
将兆欧表的L线、E线呈短路路状态,摇动兆欧表手柄,指针指示“0”。
表示兆欧表工作正常。
2)在断电状态下,打开接线盒,将三相绕组分离,但原接线方式及各绕组的首、尾端要作好记录,以便测量后重新复原。
3)将E线接电机外壳,将L线分别接A相,B相,C相绕组,摇动手柄,转速为120转/分,待指针指示稳定后,读取数值记入表5中。
表5电动机相对地绝缘值
电机型号
绝缘值
A相
B相
C相
(2)用兆欧表检测电机相间的绝缘值
1)将L线接一相绕组,E线接另一相绕组;
2)摇动手柄,转速为120转/分,待指针指示稳定后,读取数值记入表6中。
表6电动机相间绝缘值
电机型号
绝缘值
AB相
BC相
AC相
(3)用兆欧表检测电缆的绝缘值
图1-2
1)在断电状态下,将L线接电缆的一导线,E线接电缆的金属护套,G接导线的绝缘层,如图3所示。
2)摇动手柄,转速为120转/分,待指针指示稳定后,读取数值记入表7中。
表7电缆绝缘值
电缆型号
绝缘值
A相
B相
C相
五、兆欧表使用注意事项
1)测量电气设备绝缘电阻时,应根据设备额定电压的大小选用不同等级的兆欧表。
船用电气设备额定电压在500V以下,应选用500V或1000V级摇表;额定电压在500伏以上的设备,应选用1000V-2500V
2)使用摇表测量前,应检查摇表的好坏,摇动手柄,开路时指针应指在“∞”,短路时指针应在“0”;
3)正确联接摇表三个接线柱。
“L”接设备的接线端子或电缆芯,“E”应接设备的金属外壳或电缆保护外皮,“G”端接电缆内层绝缘包皮。
4)要断电测量,设备中有大电容、大电感时,应先放电再测量;若测量两供电导线间的绝缘电阻时,还要断开负载。
被测设备表面要擦干净,以免造成测量误差;
5)手摇手柄转数由慢到快,以120r/min为宜;
6)仪表接线端与被测电器的连接的导线不能用双股绞线和绝缘线,应用单股线分开单独连接,以免绞线绝缘不良而引起误差:
7)摇表需要水平放置测量,并远离大电流的导体和强磁场的场合;
8)严禁用摇表测量电子设备等低压设备的绝缘电阻。
5、电压、电流互感器的功能测试与安装使用
一、实习目的
(1)能正确使用选择和使用电流、电压互感器。
二、实习内容
(1)正确使用电流互感器来测量电流值。
(2)正确使用电压互感器来测量电压值。
三、实习要求
(1)了解电流、电压互感器的基本工作原理,理解使用注意事项。
(2)正确使用电流、电压互感器测电流、电压值。
四、实习步骤
(1)互感器变比选择
1)电压互感器变比选择
① 电压互感器变比为Ku=U1/U2=W1/W2,电压U1为被测电压的大小,U2为电压互感器的副边电压,一般输出为100V。
2)电流互感器变比选择
① 电流互感器变压比Ki=I1/I2=W2/W1;电压I1为被测电流的大小,I2为电流互感器的副边电流,一般输出为5A。
(2)互感器接线
1)电压互感器副边一般接的是电压表或继电器的电压线圈,图11是电压互感器副边接电压表的接线图,正确选择变比后按图11接线测量电源的电压值。
图1-3
2)电流互感器副边一般接的是电流表或继电器的电流线圈,图12是电流互感器副边接电流表的接线图,正确选择变比后按图12接线测量负载的电流值。
图1-5
(3)互感器使用注意事项
1)电压互感器使用注意事项
①测量仪表或继电器的电压线圈所消耗的功率不得超过电压互感器的容量;
②为防止短路,电压互感器的原、副边都必须加装熔断器;
③为了确保人在接触测量仪表和继电器时的安全,电压互感器的铁心与副绕组的一端应可靠接地;
2)电流互感器使用注意事项
①测量仪表或电流线圈所消耗的功率不得超过电流互感器的容量;
②电流互感器副边绝对不容许开路,为防止开路,电流互感器的副边不得加装熔断器;当需要带电更换测量仪表时,应先将K合上将副边短路。
③为了确保人在接触测量仪表和继电器时的安全,电流互感器的铁心与副绕组的一端应可靠接地;
§二、继电、接触器的维护保养及参数整定
1、接触器的维护保养及参数整定
一、实习目的
(1)使学生了解常用两种类型接触器的结构和工作原理。
(2)掌握接触器的维修保养方法和保养要求。
二、实习内容
(1)解体、组装直动式接触器,测量动作值、释放值。
(2)检测、调整转动式(直动式)接触器有关参数包括触头的开距、超行程、初压力、终压力、动作值、释放值。
三、实习要求
(1)掌握接触器的解体和组装方法。
(2)掌握接触器的有关参数检测和调整方法。
(3)检查清洁触头
(4)了解短路环的作用
(5)了解灭弧罩的作用及保养要求。
四、实习步骤
1、解体直动式接触器
(1)将直动式接触器全部解体,将接触器零部件排列整齐,并仔细观察直动式型接触器的结构和掌握其工作原理。
(2)检查触头,船用接触器触头均是银合金材料,所以当表面有污物或稍有不平只须清洁。
若有严重的不平整,可用锉刀轻度锉削,必须保证触头的接触面在70%以上。
当触头磨损超过其厚度2/3应全部换新。
(3)认清灭弧罩的形式,检查灭弧罩若有残缺、破损及时换新。
接触器严禁在无灭弧罩的情况下工作,否则将可能引起相间触头短路故障,触头磨损也快。
(4)检查短路环是否松动、开裂,短路环是为保持交流接触器吸力恒定,若短路环脱落,开裂将引起强烈的振动。
同时检查反力弹簧情况。
(5)组装直动式接触器。
(6)要保证触头同步接触否则要进行调整。
2、测量直动式接触器的动作值
(1)通电测试直动式接触器的动作电压、释放电压将测试的结果填入表7中。
表7直动式接触器的动作值
接触器型号
线圈工作电压
动作电压
释放电压
3、测量转动式或直动式接触器触头的各参数
(1)检查测量主触头的超行程。
只须测量主触头弹簧在触头闭合后的压缩距离,一般不小于1.5mm,容量越大超行程就越大。
(2)用卡尺测量接触器的开距。
开距指的是主触头动、静触头间的距离。
(3)用弹簧称测量主触头的处终压力。
其理论值符合下式
终压力FZ=22.5Ie克;初压力FC=1/2FZ克;Ie为触头的额定电流。
(4)将所测得的数据填入表8中。
表8测量接触器压力、开距、超行程
接触器型号
主触头开距
主触头超行程
主触头初压力
实测
计算
主触头终压力
实测
计算
主触头接触情况%
主触头同步接触
线圈工作电压
触头电流
2、继电器的维护保养及参数整定
一、实习目的
(1)掌握有关继电器的使用和整定、测试方法。
二、实习内容
(1)测试调整压力继电器、温度继电器的设定值与幅差值;
(2)正确整定和测试时间继电器、热继电器的动作值。
三、实习要求
(1)掌握调整压力继电器、温度继电器的动作原理。
(2)正确整定压力继电器、温度继电器的动作值与释放值。
(3)在无接线图的情况下能正确测量出时间继电器的线圈、常开、常闭触头,并确整定时间继电器、热继电器的动作值。
四、实习步骤
1、整定压力继电器的动作值与释放值。
(1)将压力继电器盖打开,并仔细观察其结构和掌握其工作原理。
(2)调整顺序为先下限后上上限。
(3)升压什么也不调观察压力继电器触头动作情况即可。
(4)降压调节复位压力螺丝,整定触头复位压力值—下限压力为0.35MP。
(5)再升压调节压差螺丝,整定触头的动作值上限值—上限压力为0.45MP
(6)将所测的动作值与释放值填入表9中。
表9压力继电器的动作值与释放值
压力继电器型号
动作值
释放值
幅差(压力范围)
2、整定温度继电器的动作值与释放值。
(1)将温度继电器盖打开,并仔细观察其结构和掌握其工作原理。
(2)调整顺序为先下限后上上限。
(3)升温什么也不调观察温度继电器触头动作情况即可(温度大于90℃)。
(4)降温度85℃,调节复位温度螺丝,使触头在该温度复位—下限温度。
(5)再升温90℃,调节温差螺丝,整定触头在该温度动作—上限温度。
(6)将所测的动作值与释放值填入表10中。
表9温度继电器的动作值与释放值
温度继电器型号
动作值
释放值
幅差(温度范围)
3、整定时间继电器的动作值与释放值。
(1)将时间继电器盖打开,掌握其工作原理。
(2)用万表测量线圈、常开、常闭触头。
(3)将时间继电器通电,整定动作时间,测定继电器触头的动作情况。
(4)将所测的触头的动作情况填入表11中。
表11时间继电器动作时间
时间继电器型号
整定时间
实际动作时间
4、整定热继电器的动作值。
(1)热继电器的动作值一般以(0.95-1.05)IN为原则进行整定。
(2)将时间继电器盖打开,掌握其工作原理。
(3)将热继电器的电流调节旋钮放置在须动作位置。
(4)通以整定电流,观察触头动作情况及时间。
(5)将所测的触头的动作情况填入表12中。
表12热继电器的动作情况
热继电器型号
整定电流(A)
实际电流(A)
实际动作时间
5、继电器、接触器的维护保养及其注意事项
(1)经常保持继电器、接触器的清洁。
接线螺丝拧紧,
(2)定期检查调整触头压力、开距、超行程,使之保持在规定范围内,触头上不得涂抹润滑油。
(3)定期检查衔铁与铁芯接触是否紧密,接触处的铁锈,尘埃和污垢必须清除干净。
(4)对于接触器灭弧罩应安装牢固,灭弧栅片数不得减少。
发现灭弧罩损坏应更换。
(5)弹簧长期使用后当失去弹性或疲劳断裂时,应及时更换。
§三、异步电动机首、尾端的判别、直流电动机碳刷位置确定、电磁制动器间隙测量和调整
1、异步电动机首、尾端的判别
一、实习目的
(1)使学生在无法区分三相异步电动机各相绕组的首尾端时,能用较简便的方法予以确认。
二、实习内容
(1)测定三相异步电动机各相的首尾端。
三、实习要求
(1)正确查找每相绕组的二个端头。
(2)正确确定三相绕组的同首(尾)端。
(3)根据电动机的铭牌规定将三相绕组接成Y或△。
四、实习步骤
1、通电感应法确定异步电动机的同名端
(1)用万用表找出每相绕组的二个端头,做好标记。
(2)按实验图3-1接线,先任意确定某相绕组的首、尾端。
(3)当K闭合瞬间,若在首1端有一电流流人,那么在另一绕组的同首也应有一电流流人,根据万用表指针的偏转方向和连接的正、负极性可确定同首端,在图示的极性下,若指针左偏则上端为同名端,若指针右偏则下端为同名端。
(4)测完两相绕组后做好标记,用同样的方法测另一绕组的同名端。
图3-1
2、绕组串联法确定异步电动机的同名端
(1)用万用表找出每相绕组的二个端头,做好标记。
(2)按实验图3-2接线,在其中的一相加36V的低压交流电,另外两相做任意连接。
(3)通电后观察电压表示值,若电压表示值为零,则接电压表两端为同名端,若有读数则接电压表的两端为异名端。
(4)用同样的方法可确定另一绕组的同名端。
图3-2
3、根据电动机的铭牌规定将三相绕组接成Y或△
(1)按实验图3-3和图3-4接线将电动机的三相绕组接成Y或△。
图3-3图3-4
2、直流电动机碳刷位置的确定
一、实习目的
(1)使学生能用测量方法区分直流电动机的串励、并励、电枢绕组。
(2)能用实验的方法确定电动机碳刷位置。
二、实习内容
(1)查找
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