THLDMJ2型 实训指导书Word文件下载.docx
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排故区带灯按钮按下为排除故障，弹起为正常，旁边有数码管用来显示学生排除故障的次数，数码管下方的故障指示灯，红灯表示有故障，绿灯表示正常。
锚机半实物模型由主令控制器控制其动作。
第二章实验的基本要求和安全操作规程
一、实验的基本要求
船舶锚机电气控制技能实训装置的实验的目的在于使学生掌握系统运行的原理及特性，学会通过故障运行现象及相关数据分析故障原因，并排除故障。
通过实验使学生能够根据实验目的，实验内容及测取的数据，进行分析研究，得出必要结论，从而完成实验报告。
在整个实验过程中，必须集中精力，及时认真做好实验。
现按实验过程提出下列具体要求。
主要内容：
⏹锚机的基本要求；
交流电动锚机线路的功能、保护措施和工作原理；
要求能够分析控制线路的工作过程，尤其是主要环节的工作过程；
⏹掌握对锚机的基本要求和线路的特点、功能；
⏹掌握锚机线路的保护措施；
⏹能够分析锚机线路主要环节的工作过程；
⏹能够完成锚机半实物模拟的起锚、抛锚（包括深水抛锚、潜水抛锚及弃锚）的全过程。
二、实验前的准备
实验准备即为实验的预习阶段，是保证实验能否顺利进行的必要步骤。
每次实验前都应做好预习，才能对实验目的、步骤、结论和注意事项等做到心中有数，从而提高实验质量和效率。
预习应做到：
1．复习教科书有关章节内容，熟悉与本次实验相关的理论知识。
2．认真学习实验指导书，了解本次实验目的和内容，掌握实验工作原理和方法，仔细阅读实验安全操作规程，明确实验过程中应注意的问题（有些内容可到实验室对照实验设备进行预习，熟悉组件的编号，使用及其规定值等）。
3．实验前应写好预习报告，其中应包括实验系统的详细接线图、实验步骤、数据记录表格等，经教师检查认为确实做好了实验前的准备，方可开始实验。
4．认真做好实验前的准备工作，对于培养学生独立工作能力，提高实验质量和保护实验设备、人身的安全等都具有相当重要的作用。
三、实验的进行
在完成理论学习、实验预习等环节后，就可进入实验阶段。
实验时要做到以下几点：
1．预习报告完整，熟悉设备
实验开始前，指导老师要对学生的预习报告做检查，要求学生了解本次实验的目的、内容和方法，只有满足此要求后，方能允许实验。
指导老师要对实验装置作详细介绍，学生必须熟悉该次实验所用的各种设备，明确这些设备的功能与使用方法。
2．建立小组，合理分工
每次实验都以小组为单位进行，每个小组大概3--4人。
实验进行中保证实验操作的协调，数据准确可靠。
3．试运行
在正式实验开始之前，先熟悉仪表的操作，然后按一定规范通电接通控制屏，观察所有仪表是否正常。
如果出现异常，应立即切断电源，并排除故障；
如果一切正常，即可正式开始实验。
4．测取数据
预习时应对所测数据的范围做到心中有数。
正式实验时，根据实验步骤逐次测取数据。
5．认真负责，实验有始有终
实验完毕后，应请指导老师检查实验数据。
经指导老师认可后，关闭所有电源，并把实验中所用的物品整理好，放至原位。
四、实验总结
这是实验的最后阶段，应对实验数据进行整理、分析实验现象并撰写实验报告。
每位实验参与者要独立完成一份实验报告，实验报告的编写应持严肃认真、实事求是的科学态度。
如实验结果与理论有较大出入时，不得随意修改实验数据和结果，而应用理论知识来分析实验数据和结果，解释实验现象，找出引起较大误差的原因。
实验报告是根据实测数据和在实验中观察发现的问题，经过自己分析研究或分析讨论后写出的实验总结和心得体会，应简明扼要、字迹清楚、图表整洁、结论明确。
实验报告应包括以下内容：
1．实验名称、专业、班级、学号、姓名、同组者姓名、实验日期、室温等。
2．实验目的、实验线路、实验内容。
3．实验设备、仪表的型号、规格、铭牌数据及实验装置编号。
4．用理论知识对实验结果进行分析总结，得出正确的结论。
5．对实验中出现的现象、遇到的问题进行分析讨论，写出心得体会，并对实验提出自己的建议和改进措施。
6．实验报告应写在一定规格的报告纸上，保持整洁。
7．每次实验每人独立完成一份报告，按时送交指导老师批阅。
五、安全操作规程
为了顺利完成船电设备控制实验台的实验，确保实验时人身安全与设备的安全可靠运行，实验人员要严格遵守如下安全规程：
1．上电前，应做如下工作：
检查实验台的电源线是否正确可靠连接，检查各个元器件的接线是否牢靠。
2．上电后，实验前，检查电压指示是否正确。
如果不正确，请检查电源是否正常。
3．实验过程中人体不可接触带电线路，如继电器、接触器的触点。
4．半实物在启动后，切勿触碰半实物上运动的机构。
5．控制屏上的总电源应由实验指导教师来控制，其他人员只能经指导教师允许后方可操作，不得自行合闸。
第三章THLDMJ-2型船舶锚机电气控制技能实训装置（半实物）的实训
一、装置各部分的认知
1．电源控制面板（铝质面板）
（1）交流电源（带有漏电保护措施）
通过市电提供三相四线交流电源（AC380V）
（2）人身安全保护体系
电压型漏电保护器：
对线路出现的漏电现象进行保护，使控制屏内的接触器跳闸，切断电源。
电流型漏电保护装置：
控制屏若有漏电现象，漏电流超过一定值，即切断电源。
2．锚机控制线路铝面板
面板上安装有锚机各个继电器、接触器的动作指示灯，指示灯可以指示继电器、接触器的相应动作。
面板上印有锚机控制线路的原理图，可以很直观地看出锚机控制回路的工作原理。
3．锚机控制线路铁面板
面板上装有断路器、熔断器、接触器、热继电器、变压器等元器件，这些元器件直接安装在面板表面，可以很直观的看它们的动作情况。
4．船用主令控制器
主令控制器安装在可移动的小车上，主令控制器如下图所示，主令扳手用于控制锚机的起锚、抛锚和速度；
主令开关SC为主令控制器的电源开关；
应急操作按钮SB用于当热继电器动作后的紧急启动。
5．排故及观测铝面板
设有排故按钮，正常及故障指示灯，数显计数器，离合器开关及三速电机观测孔。
6．故障开关箱
设有16个故障开关，其中K1到K14用于故障设置；
K15模拟热继电器动作，K16过电流继电器动作。
7．锚机半实物
半实物主要由极数为4/6/12的三速电机、减速比为1：
50的蜗轮减速器、电磁离合器、链轮、电动/手动的制动器、绞缆筒、锚、锚链、锚链筒、掣链器、锚链管、锚链舱、弃链器等组成，详见下图：
二、原理图
1．主回路
图3-1锚机线路主回路
2．控制回路
图3-2锚机线路控制回路
三、锚机运行及电路分析
1．锚机运行工作特点
运行工况：
1.正常起锚工况；
2.应急起锚工况；
3.抛锚工况。
正常起锚工况：
——正常起锚工况有5个阶段：
①收躺锚链：
电动机轴上负载转矩不变，且较小。
②拉紧锚链：
轴上负载转矩逐渐增大。
③拔锚出土：
负载转矩达到最大，“出土”后突然减小。
④提锚出水：
负载转矩逐渐减小。
⑤拉锚入孔：
负载转矩再次用所增大，但不多。
注意：
拔锚不出土时电动机将堵转，此时要求电动机能够承受堵转转矩。
为了减小对电动机的冲击，通常可以通过主机推进器推动船舶前进，依靠船舶前进的动力拔锚出土。
应急起锚工况：
1）海事局教材定义：
深水抛锚时，由于水深锚抛不到底，需将锚拉起，找合适地方再抛。
此时锚链最长（约200米左右），起锚负载转矩最大。
2）一般定义：
在电动机热继电器动作后，由于情况紧急通过应急起锚按钮短接热继电器进行的起锚。
船舶抛锚时有两种情况：
抛锚工况：
1）水深不大时，直接松开制动器，锚自由下落，靠锚和锚链自重进行抛锚；
2）海水较深时，则锚自由下落的速度较大，为了较好地控制下落速度也为了防止起锚困难和损坏设备，应该采取电气制动的方法，使锚下落的速度恒定。
电气制动的方法有：
1.能耗制动；
2.再生（回馈、发电）制动。
通常采用再生制动（节能）。
2．对电力拖动及控制的要求
对电机要求：
本屏使用的交流电动锚机为：
采用12/6/4三速鼠笼式异步电动机拖动。
有两套独立绕组，高速4极（Y），单独一套绕组，中速6级（YY），低速12极（Δ），中低速合用一套绕组。
YY—Δ变极调速属于恒功率调速，这样可以保证低速时有大的转矩（即满足2倍额定转矩起动）。
中速6级（YY）为额定级。
对控制线路要求：
（1）起动：
逐级自动起动；
（2）抛锚：
匀速深水抛锚（再生或能耗制动）；
（3）保护：
短路、失压、过载、断相保护；
（4）制动：
电气和机械配合制动。
3．控制元件说明
时间继电器：
都是断电延时继电器。
KT1：
2～3档延时；
KT2：
延时过流保护；
KT3：
刹车经济电阻延时接入。
中间继电器：
KA2：
“零压（位）继电器”，失、欠压保护；
KA3：
为中间继电器，与KT2配合，3档（高速）换档过载检测。
电流继电器：
KA1：
为负载继电器，重载不上高速。
接触器：
KM1：
正转，起锚用；
KM2：
反转，抛锚用；
KM3：
“1速”，低速用；
KM4-1、KM4-2：
“2速”，中速用（YY需要两个）；
KM5：
“3速”，高速用；
KM6：
接通电磁制动器用。
主令触点、开关：
SC：
电源开关；
SA1～7：
各档控制；
离合器开关：
控制离合器用。
4．锚机的运行及控制线路的电气控制分析
（1）学会复杂电路分析方法；
经典读图法：
——从主令元件入手，逐路分析。
经典读图法要求对图中元件的作用清楚，工作过程有一定的了解，且需要经验积累。
逻辑代数读图法：
——采用逻辑函数表示线圈的通电逻辑，先列出各个线圈的逻辑函数并化简，然后根据逻辑函数读图。
能够结合对船舶锚机电力拖动及控制线路要求和锚机工程、特点，分析“交流三速锚机控制线路图”。
采用经典读图法分析需要注意的主要工作过程：
——①打开刹车串电阻；
②三速运行及换档；
③制动刹车放电抱闸。
（2）锚机操作分析
锚机起锚操作可分为：
1.接通电源；
2.合上离合器；
3.打开掣链器；
4.主令控制器操作起锚；
5.收锚
1）接通电源：
启动控制屏，合上低压断路器，主令控制器手柄在零位。
2）将控制屏上离合器开关旋钮打到开的位置，锚机半实物上离合器吸合。
3）将锚机半实物上的掣链器打开，使链轮可以带动锚链进行起锚
4）主令控制器打到起锚1档，锚机半实物上可观察到锚链带动锚低速上升；
打到起锚2档时，为中速起锚；
打到3档为高速起锚。
5）观察锚机半实物，锚将要上升到指定位置时，把速度降为低速，到达指定位置时主令控制器打到0位置，锚停止动作，合上掣链器，将离合器开关打到关，离合器失电分离，关闭电源。
手柄在零位时，将电源开关SA闭合，合上空气断路器QS，此时主令控制器上的指示灯亮，由于手柄在零档时主令控制器的触点只有SA1一路接通，此时KA2线圈通电自锁触头闭合，控制线路有电。
为其它操作做准备。
手柄扳到起锚1档：
主令触点SA2、SA4和SA7三路接通，SA2使起锚（正转）接触器KM1通电，KM1触点使KM6通电、使电磁制动器线圈得全压而立即松闸，KT3断电延时，延时到后接入经济电阻。
SA4使低速接触器KM3通电，低速起锚。
此时，观察锚机半实物上制动器松闸，链轮转动带动锚链进入链舱，锚低速上升。
手柄扳到起锚2档：
主令触点SA2、SA7不变，SA4断开，SA5闭合。
SA4使KM3断电；
而SA5使KM4-2和KM4-1先后通电，锚机电动机进入中速起锚。
锚机半实物上链轮转动速度加快，锚上升速度加快，进行中速起锚。
KM4-1通电后，KT1断电延时，延时时间到，其常闭触点闭合，为进入第3档做准备。
注：
因为中、高速是不同的两套绕组，切换时允许同时通电，但从中速到高速的切换，必须等电机转速确实达到中速后才行。
手柄扳到起锚3档：
增加SA6闭合，因为KT1延时已到，KM5有电，其常闭触点使KM4-1和KM4-2都断电，锚机由中速切换到高速运行。
同时KT2断电延时，准备使过流继电器KA1投入负载电流检测。
此时，锚机半实物上链轮转动速度最快，达到高速起锚。
KT2延时使过流继电器KA1投入，是为了避开换档时出现的大电流。
当KT2常闭触点断开后，若无过载，则KA1不动作，锚机在高速稳定运行。
否则，将使KA3动作，退回中速运行。
当KA3动作且自锁后，其常闭触点使KM5断电，KM4-2、KM4-1自行通电，锚机退回中速运行。
此时，KA1无电流，但因为KA3已自锁，要再进入高速，须将手柄扳到中速后，再扳到高速才行。
操作时若快速将手柄扳到第3档，则控制线路将直接从中速开始，使电动机起动，经过KT1延时后，再自动进入高速运行。
抛锚过程与起锚相似，但负载继电器KA1不会动作。
此时电动机处于再生制动状态。
抛锚时可旋转弃链器旋钮，完成弃锚的操作。
手柄扳到零位，所有接触器失电，半实物上制动器也失电，但不马上制动，要等其线圈放电后才进行机械制动。
调整放电回路的电阻R4，可调整放电时间，从而调整刹车制动的时间。
无论起锚还是抛锚，操作前一定要打开掣链器，操作时要集中注意观察链舱中剩余的锚链及锚到锚链筒的距离，留有余量，完成当前操作；
否则可能损坏设备（为保护设备本装置在弃链器和锚链筒处设置限位开关，当发生此种问题时，设备不能继续运行，只能进行反方向操作）
四、锚机电气控制线路故障排除实习训练指导
1．实习内容
（1）用通电试验方法发现故障现象，进行故障分析，并在电气原理图中用虚线标出最小故障范围。
（2）按图排除三相锚机控制电路中，人为设置的两个电气自然故障点。
2．电气故障的设置原则
（1）人为设置的故障点，是锚机在使用过程中，由于受到振动、受潮、高温、异物侵入、电动机负载及线路长期过载运行、启动频繁、安装质量低劣和调整不当等原因造成的“自然”故障。
（2）切忌设置改动线路、换线、更换电器元件等由于人为原因造成的非“自然”的故障点。
（3）故障点的设置，应做到隐蔽且设置方便，除简单控制线路外，两处故障一般不宜设置在单独支路或单一回路中。
（4）对于设置一个以上故障点的线路，其故障现象应尽可能不要相互掩盖。
否则学生在排故时，若检查思路尚清楚，但排故到定额时间的2/3还不能查出一个故障点时，可作适当的提示。
（5）应尽量不设置容易造成人身或设备事故的故障点，如有必要时，教师必须在现场密切注意学生的排故动态，随时作好采取应急措施的准备。
（6）设置的故障点，必须与学生应该具有的排故能力相适应。
3．实习步骤
（1）先熟悉原理，再进行正确的通电试操作。
（2）熟悉电器元件的安装位置，明确各电器元件作用。
（3）教师示范故障分析排故过程（故障可人为设置）。
（4）教师设置让学生知道的故障点，指导学生如何从故障现象着手进行分析，逐步引导到采用正确的检查步骤和排故方法。
（5）教师设置人为的自然故障点，由学生排故。
4．实习要求
（1）学生应根据故障现象，先在原理图中正确标出最小故障范围的线段，然后采用正确的检查和排故方法并在定额时间内排除故障。
（2）排除故障时，必须修复故障点，不得采用更换电器元件、借用触点及改动线路的方法，否则，作不能排除故障点扣分。
（3）排故时，严禁扩大故障范围或产生新的故障，并不得损坏电器元件。
5．操作注意事项
（1）设备应在指导教师指导下操作，安全第一。
设备通电后，严禁在电器侧随意扳动电器件。
进行排故训练，尽量采用不带电测试。
若带电测试，则必须有指导教师在现场监护。
（2）必须安装好各电机、试验台接地线、设备下方垫好绝缘橡胶垫，厚度不小于8mm，操作前要仔细查看各接线端，有无松动或脱落，以免通电后发生意外或损坏电器。
（3）在操作中若发出不正常声响，应立即断电，查明故障原因待修。
故障噪声主要来自电机缺相运行，接触器、继电器吸合不正常等。
（4）发现熔芯熔断，应找出故障后，方可更换同规格熔芯。
（5）在维修设置故障中不要随便互换线端处号码管。
（6）操作时用力不要过大，速度不宜过快；
操作频率不宜过于频繁。
（7）实习结束后，应拔出电源插头，将各开关置分断位。
（8）作好实习记录。
五、教学演示、故障图及设置说明
在学习了锚机电气控制课程后，首先应说明锚机控制回路中主要手柄操作与相应开关动作间的关系，而后采取原理分析与实物电气操作相结合的“实践式”现场教学或演示，这样可获得良好的教学效果。
设故排故训练，是一种实践性极强的技能训练，该模拟装置提供了全方位、真实的排故训练方式，既能达到预期效果，又极为经济。
设备可以通过人为设置故障来模仿实际锚机电路的电气故障，采用“触点”绝缘、设置假线、导线头绝缘等方式，形成电气故障。
训练者在通电运行明确故障后，进行分析，在切断电源，无电状态下，使用万用表检测直至排除电气故障，从而掌握电气线路维修基本要领，实际设故形式可以多样，可按教学对象而定。
六、锚机电路故障点设置一览表
锚机故障原因及现象：
（故障位置见下图）
K1：
KA2自锁常开触点坏，不能自锁，转动控制器锚机半实物无任何反应。
K2：
互锁故障，锚机抛锚高中低速都正常，不能起锚。
K3：
互锁故障，锚机起锚高中低速都正常，不能抛锚。
K4：
锚机起锚、抛锚不能低速运行，只能中速启动。
K5：
KM6不吸合，锚机起锚、抛锚时，制动器不松闸，电机可能堵转。
K6：
KM4-1不动作，锚机起锚、抛锚不能中速运行。
K7：
KM4-1和KM4-2都不动作，锚机起锚、抛锚不能中速运行。
K8：
KT1常闭触点长断，锚机起锚和抛锚低中速运行正常，不能高速运行。
K9：
KM5自锁常开触点不闭合，锚机起锚和抛锚不能维持高速运行。
K10：
KM1在KM6区的触点坏，锚机起锚不松闸，抛锚正常。
K11：
KM2在KM6区的触点坏，锚机起锚正常，抛锚不松闸。
K12：
KM6吸合，锚机起锚和抛锚制动器都不松闸。
K13：
电阻R3接触不良，锚机制动器松闸维持一会又抱闸。
K14：
KM5常闭触点坏，锚机起锚、抛锚的低、中、高速都无法启动。
K15：
模拟热继电器动作，锚机起锚、抛锚无法正常工作，按住主令控制器上应急按钮SB可应急运行。
K16：
模拟电流继电器动作，锚机起锚、抛锚不能上高速运行或高速运行下自动退回中速。
有关制动器的故障如K5、K10、K11、K12、K13应快速观察，不应超过3S，防止电机长时间堵转而损坏。
图3-3锚机电路故障点
七、设备维护
1．操作中，若发出较大噪音，要及时处理，如接触器发出较大嗡声，一般可将该电器拆下，修复后使用或更换新电器。
2．设备在经过维修后，可能出现导线过短，一般可按原理图进行第二次连接，即可重复使用。
3．更换电器配件或新电器时，应按原型号配置。
4．半实物在使用一段时间后，需加少量润滑油，作好保养工作。
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