船舶电气设备及系统--电流磁场(1)
船舶电机1
2.2.2直流电动机的运行特性
串励电动机： 由于串励磁通随负载的增加而增加，从而使转速随负载的增加而迅速下降。 空载转速非常高，机械特性比较软。当负载转矩很小时，转速将异常升高，产生“飞车”。
2.1.3直流电机的构造、励磁方式
机座： 是直流电机的固定支撑和防护部件，又是磁路的一部分。机座通常是由铸钢制成。
2.1.3直流电机的构造、励磁方式
机座： 主磁极铁芯为极身和极靴结构，为了让气隙磁密沿电枢圆周方向分布的更合理
2.1.3直流电机的构造、励磁方式
电刷装置： 主要有刷架、刷杆、炭刷及压紧弹簧等组成。 电枢绕组通过电刷供电，电刷的主要成份是石墨，具有良好的导电性和润滑性。 与换向器配合，将转子交流电变成外部直流电。实现机械整流器的功能。
1.3磁路
磁路与电路的差别：电路中有电流I时，就有功率损耗I2R，而在直流磁路中，维持一定的磁通量Φ时，铁心中没有功率损耗电路中可以认为电流全部在导线中流通。磁路中，除了铁心中的磁通外，还有一部分漏磁通。导体的电阻率在一定温度下是不变的。磁路的磁导率却不是常值，它随铁心的饱和程度大小而变化。对于线性电路，计算时可以应用叠加原理。对于铁心磁路，计算时不能应用叠加原理。
2.3直流电机的起动、调速、制动及反转
直流电动机的起动直流电动机的调速方法直流电动机的制动方法直流电动机的反转直流电动机的常规保养
减压起动： 由于电压可以连续调整，在良好的控制下，可以使电机以恒定的扭距快速提高转速。
2.3.1直流电动机的起动
电枢回路中串电阻起动： 电枢回路串电阻起动由于使用设备简单、经济而被广泛使用。
船舶电气设备与系统课件资料
目录
• 船舶电气概述 • 船舶电力系统 • 船舶电机与电力电子设备 • 船舶照明系统 • 船舶导航与通信系统 • 船舶电气设备的安装与维护
01
船舶电气概述
船舶电气系统组成
船舶电力系统
负责产生、分配和调节电能，为船舶各部分 提供电力。
船舶照明系统
提供船上照明，包括舱室、甲板、桅杆等部 位的照明设施。
船舶推进系统
为船舶提供动力，包括电动机、柴油发电机 等。
船舶通信系统
保障船上人员与外界的通信联系，包括无线 电通信、卫星通信等。
船舶电气发展趋势
高效化
采用更高效的电气设备和系统 ，提高能源利用效率。
自动化
实现船舶电气系统的自动化控 制，提高船舶运行效率和安全 性。
智能化
应用人工智能、物联网等技术 ，实现船舶电气系统的智能化 管理。
船舶通信系统
要点一
总结词
船舶通信系统是实现船舶与外界有效沟通的重要工具，它 保障了船舶在海上航行时的安全和高效运营。
要点二
详细描述
船舶通信系统包括无线电通信设备和卫星通信设备。无线电 通信设备用于船舶之间的语音和数据传输，如甚高频 （VHF）、中频（MF）、长波（LF）等频段的无线电通信设 备。卫星通信设备则通过卫星进行语音、数据和图像传输， 常用的卫星通信设备包括国际海事卫星（Inmarsat）和铱星 （Iridium）等。这些通信设备保障了船舶在航行过程中能够 及时与外界进行信息交流，如遇险报警、航行指示、天气预 报等，从而提高了航行的安全性。
短路保护
短路保护装置在船舶电网或负载发生 短路时迅速切断电源，防止短路电流 对电网和设备造成损坏。
欠压保护
欠压保护装置在船舶电网电压过低时 切断电源，以防止设备受损和能源浪 费。
船舶电气设备与系统课件(1)
船舶电气设备与系统课件(1)船舶电气设备与系统课件船舶电气设备与系统是船舶工程设计中的一项重要内容，涵盖了船舶的起重装置、通信设备、航行灯光、电力系统、自动化控制等多个方面，是保障船舶安全、可靠、高效运行的重要保障。
以下是船舶电气设备与系统课件相关的主要内容。
一、电力系统1.电气供电: 介绍了船舶电力系统的组成结构，包括发电机、开关柜、变压器等组件，以及基本的电力系统原理和电路图等基础知识。
2.电气负载: 展示了船舶电气负载的种类和特点，包括配电系统、船舶动力设备、通信设备、航行灯光等方面，需要根据船舶的实际情况进行合理的负载分配和控制。
3.电气保护: 介绍了船舶电气保护的基本原理和电路图，包括短路、过载、接地故障等常见问题的保护措施，保证船舶电气系统的安全运行。
二、通信设备1.雷达系统: 阐述了雷达技术的基本原理和功能，包括目标探测与跟踪、地形测量、天气预警等方面，以及雷达系统的组成结构和工作原理。
2.卫星通信: 介绍了船舶卫星通信的基本概念、类型和功能，包括GMDSS通信、FBB通信、VSAT通信等，以及通信设备的选型和使用管理。
3.无线电导航: 展示了无线电导航设备的种类和特点，包括VHF导航、GPS导航、无线电信标等方面，以及导航设备的操作和维护方法。
三、船舶控制系统1.船舶自动化: 介绍了船舶自动化技术的基本概念和应用，包括船舶动力控制、油水分离、船舶货物搬运等方面，以及自动化系统的设计和优化。
2.舵机系统: 阐述了船舶舵机系统的组成结构和工作原理，包括电动舵机、液压舵机等方面，以及舵机系统的操作和调试。
3.起重机系统: 展示了船舶起重机系统的种类和特点，包括船舶起重机、桥吊、起重头等方面，以及起重机系统的选型和布局。
总之，船舶电气设备与系统课件涵盖的内容较为广泛、细节繁多，需要结合船舶的实际情况进行综合分析和运用，确保船舶的安全、高效运行。
船舶电气设备及系统
船舶电气设备及系统简介船舶是一种特殊的运输工具，其电气设备及系统的设计和运行要求相对于其他领域有一定的特殊性。
船舶电气设备及系统包括船舶的发电机、配电系统、电动机、电路保护装置以及相关的控制系统等。
本文将对船舶电气设备及系统的基本原理、常见故障及维护进行介绍。
船舶电气设备发电机船舶发电机是船舶电气系统的重要组成部分，其主要任务是为船舶提供电力供应。
船舶发电机通常采用柴油机或涡轮增压器作为动力源，通过旋转磁场与定子绕组之间的相互作用产生电能。
发电机常见的类型包括交流发电机和直流发电机，其中交流发电机更为常见。
配电系统船舶配电系统用于将发电机产生的电力分配到各个电气设备上。
船舶配电系统通常包括主配电室、辅助配电室和船舶各个区域的配电盘。
主配电室负责将发电机产生的电力通过主电缆输送到辅助配电室，再经辅助配电室分配到各个区域的配电盘。
配电盘则用于将电力分配到具体的设备上。
电动机船舶电动机广泛应用于推进装置、泵类设备以及各种船用机械设备中。
根据船舶的不同需求，电动机的类型也有所不同，包括直流电动机和交流电动机。
电动机在船舶运行过程中起到了至关重要的作用。
船舶电气系统电路保护装置船舶电气系统中的电路保护装置用于保护电气设备免受过流、过载和短路等故障的影响。
常见的电路保护装置包括熔断器、断路器和隔离开关等。
这些装置可以在电路发生故障时自动切断电流，防止设备的损坏或引发火灾等安全事故。
控制系统船舶电气系统的控制系统用于对各种设备进行监控和控制。
控制系统可采用自动控制或手动控制方式。
自动控制系统通常基于船舶的工作条件和设备状态，通过传感器和执行器进行控制，以实现船舶的安全运行。
手动控制系统则需要操作人员根据船舶运行条件进行相应的操作。
常见故障及维护船舶电气设备故障船舶电气设备故障可能包括电气接触不良、电气设备过热、电气设备损坏等。
在航行中，船舶电气设备故障可能对船舶的安全性和船员的生命财产安全造成严重影响。
因此，定期的维护和检修非常重要。
船舶电气备及系1
磁性物质
磁性物质内部形成许多小区域，其分子 间存在的一种特殊的作用力使每一区域内的 分子磁场排列整齐，显示磁性，称这些小区 域为磁畴。
磁
外
畴
磁
场
磁饱和性
BJ 磁场内磁性物质的磁化
磁场的磁感应强度曲线；
B0 磁场内不存在磁性物质
时的磁感应强度直线；
B BJ曲线和B0直线的纵坐 标相加即磁场的 B-H 磁化曲
107 F 8π
B02S0N
式中： B0 的单位是特斯拉；
S0 的单位是平方米；
F 的单位是牛顿（N）。
直流电磁铁的吸力依据上述基本公式直接求取。
交流电磁铁的吸力
交流电磁铁中磁场是交变的，设：
B0Bmsin t
则吸力瞬时值为:
f
107 8π
B02S0
107 8π
Bm2 S0 sin2t
Fmsin2t
1.1 磁场的基本概念
1） 磁场和磁力线 2）电流的磁效应
磁场的基本物理量
1）磁感应强度 B=F/Il 2)磁通
Φ＝BS
3）磁场强度
Hdl I
4）磁导率和相对磁导率
B H
铁磁材料的性能
1）高导磁性 铁、钴镍及其合金 铁磁材料具有被强烈磁化的性质称为高导磁性。 利用优质的磁性材料可使同一容量的电机重量
圈上损耗的功率I2R称为铜损， 用ΔPCu表示； 铁心中损耗的功率称为铁损， 用ΔPFe表示。 铁
损又包括磁滞损耗和涡流损耗两部分。
磁滞损耗
铁磁材料交变磁化, 由磁滞现象所产生的铁损 称为磁滞损耗。 它是由铁磁材料内部磁畴反 复转向， 磁畴间相互摩擦引起铁心发热而造 成的损耗。 铁心中的磁滞损耗与该铁心磁滞 回线所包围的面积成正比， 同时， 励磁电流
船舶电气设备及系统大连海事大学 电与磁PPT课件
ΔPFe= ΔPh+ ΔPe
第35页/共48页
轮机学院电气及自动化教研室
课件
电磁铁
船舶电气设备及系统
电磁铁可分为线圈、铁心及衔铁三部分
第36页/共48页
轮机学院电气及自动化教研室
课件
电磁吸力
船舶电气设备及系统
电磁吸力的大小与经过 气隙进入衔铁的磁力线 的多少及其分布有关, 它 与气隙的磁通或磁密B0 的平方成正比, 与气隙截 面S0成正比。
磁畴
磁化
第9页/共48页
轮机学院电气及自动化教研室
船舶电气设备及系统
课件
2) 磁饱和特性 B-H 曲线, 或称磁化曲线, 可通过实验获得。
磁化曲线大致可分成三段:
ab段为非饱和段（线性 电抗器）
bc段为半饱和段（普通 电机、变压器的铁心）
c点以后为饱和段（饱 和电抗器）
B—H磁化曲线与μ—H曲线
第10页/共48页
第40页/共48页
轮机学院电气及自动化教研室
船舶电气设备及系统
课件
交流电磁铁
Φ
i
交流励磁线圈电路的特点
Φ
u
eL
交流激励
e
线圈中产生感应电势
第41页/共48页
轮机学院电气及自动化教研室
船舶电气设备及系统
课件
交流电磁铁
Φ和Φ 产生
电路方程： 的感应电势
i
Φ
Φ
u uR (el ) (e ) u
第34页/共48页
轮机学院电气及自动化教研室
船舶电气设备及系统
课件
涡流损耗(ΔPe)：当 铁心中磁通发生变化 时, 在铁心内引起感 应电动势和电流(即 涡流)。由于涡流在 铁心中造成的功率损 耗。(电磁炉利用这 一特点)
船舶电汽设备及系统——磁场
4.熟悉船舶电气设备管理的基本要求；掌握船舶电气设备安全 用电基本知识。
学习本课程的意义
• 有人说“船舶是一座小城市”，本课程介绍的就是这 座“小城市”电力系统维护、管理及维修等所必须具 备的部分知识。
磁场强度H ： H=∑I/l
因磁导为率磁—势—的反映单的位是为材料：导安磁培能×力。匝（安匝，安） 而匝磁不导是率量μ ：纲可以省B=略μH，所以： 注意：磁路的磁物理势量的的单单位位。为：安培
磁场基本物理量
一．磁感应强度B（又称磁通密度） a．意义：表示磁场内某点的磁场强弱和方向。
磁力线方向：磁铁外部N→S
内容，能够回答各节后面的“复习与思考” 题）。 4.高级要求：课前预习，预习10面的内容（不要求看懂
，但要求知道什么内容）。
这些要求履行程度直接影响学习效果。
考试与计分方法
• 考试题型： 单项选择题、是非判断题 计算题 简答题 （包括小的线路图的分析）
• 计分方法： 平时成绩：20%（实验10%，作业、
四．磁导率μ
a．意义 μ 表示磁场媒质磁性，衡量物质的导磁性能
b．B=μH 性质：H决定于I、N及几何尺寸；B还决定于磁场 媒质磁性。
c．μ单位 享/米（H/m） 真空μ0=4π×10-7H/m
相对磁导率μr=μ/μ0(=μH/μ0H=B/B 0) μmax最大相对磁导率
磁性材料 （μ是一个变量）
“路”是一种工程分析方法，它是以平均的角度 来分析和计算实际工程问题的方法 。
例如：
在磁磁路路的中物磁理势量的单位是（
船舶电气设备及系统--电流磁场
船舶电气设备及系统–电流磁场引言船舶电气设备及系统在现代船舶中扮演着重要的角色。
在船舶中，电气设备不仅仅用于提供动力，还用于控制和监测船舶各个系统的运行。
在电气设备中，电流磁场是一个重要的概念。
本文将介绍船舶电气设备及系统中的电流磁场的相关知识。
电流磁场的基本概念电流磁场是指电流通过导体时所产生的磁场。
根据安培定律，电流通过导体时会产生一个环绕导体的磁场。
磁场的强度和方向与电流的大小和方向相关。
在船舶电气设备及系统中，电流磁场的大小和分布对于设备的正常运行至关重要。
电流磁场的影响因素电流磁场的大小和分布受到多个因素的影响。
以下是影响电流磁场的几个主要因素：电流的大小电流的大小是影响电流磁场强度的关键因素之一。
根据安培定律，电流越大，磁场强度越大。
导体的形状和尺寸导体的形状和尺寸也会影响电流磁场的分布。
在船舶中，电气设备和系统中常常使用各种形状和尺寸的导线和导体。
不同形状和尺寸的导体对于电流磁场的分布有不同的影响。
导体的材料导体的材料也会对电流磁场产生影响。
不同材料的导体对磁场的导磁性能有所不同，从而导致不同的磁场分布。
环境条件环境条件，如温度和湿度等，也可能对电流磁场产生影响。
一些环境条件可能会影响导体的电阻和电导率，从而对电流磁场产生影响。
电流磁场的应用电流磁场在船舶电气设备及系统中有多个应用。
以下是几个常见的应用：电动机在船舶中，电动机是最常见的电气设备之一。
电动机通过电流磁场产生转矩，驱动船舶的推进系统。
在电动机中，电流磁场的大小和分布直接影响电动机的输出功率和效率。
传感器传感器是船舶电气系统中另一个重要的应用领域。
传感器通过测量电流磁场的变化来监测和控制船舶各个系统的运行。
根据电流磁场的变化，传感器可以提供船舶系统状态的反馈。
磁性航向控制器磁性航向控制器也是船舶电气设备中常见的应用之一。
磁性航向控制器通过电流磁场的变化，控制船舶的航向。
通过调整电流磁场的大小和方向，磁性航向控制器可以改变船舶的航向。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
船舶电气设备及系统--电流磁场(1)
船舶电气设备及系统—电流磁场
船舶电气系统的运行离不开电流和磁场，它们作为电磁现象的基本表
现形式，常常给船舶电气设备带来不小的挑战。
本文就从电流磁场两
个方面进行探讨。
一、电流
电流是电荷的运动形式，具有方向性和大小的特点。
在船舶电气系统中，电流流过不同的电路中，它的流向也就不同。
针对电流流经的不
同电路，我们需要对其进行合理安排，以保证设备的稳定运行。
比如说，如果电流流经的是高频电路，那么要避免它突然被一个电路中断，因为电流在高频电路中具有很强的惯性，瞬间中断会带来较大的反冲
电压，这会影响电气设备的正常运行。
因此，针对电流的特性，我们
要采用多种方式进行它的控制，如控制电路阻抗，安装限流电阻等，
以保证设备稳定、安全。
二、磁场
磁场是电流所产生的效应。
磁场的强度和方向的变化是决定它所带来
影响的重要因素。
在船舶电气设备中，如果电流不受控制，会导致船
舶上出现交叉磁场，这将引起许多问题，如磁场干扰其他电气设备的
正常运行等。
而一些特殊的电气设备中，如电机、发电机和变压器等
则涉及到较强的磁场。
基于这些复杂性，我们需要采取一些措施以减
少磁场对电气设备运行的影响。
比如，在设备设计中采用控制铁心磁
束的方式来减少磁场的扰动，这是减少磁场干扰的常用方法。
综上所述，电气设备及系统的运行离不开电流和磁场的相互作用，所以我们需要合理控制它们的流向和强度，这会显著地促进电气设备的性能。
此外，采用高品质的电器设备，降低电气设备之间的干扰，也是非常必要的。
只有这样，才能确保电气设备的安全、稳定运行，尽可能避免船舶在运输和作业中出现问题。