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船舶电动三速锚机电气线路图逆向分析法

从锚机实际工作状况，推想“主电路”的结构

船舶锚机是船舶必备的甲板机械，用于船舶安全停泊在水面上。它的实际工作状况就是抛锚、起锚，并且有三速的选择，对锚机电动机方向控制而言就是正反转的控制。由于锚机工作过程中，负载转矩是变化的，则电动机的转速就不能采用单一速度。控制电动机，就是通过控制方向的接触器的主触点和控制速度的接触器的主触点的通断来实现。选择好方向、速度，电动机就可以工作。就电机的速度调节原理，变极调速的方法是：三速电机备有三套“极对数”P1、P2、P3供选择的独立定子绕组，对应电机就有三个速度n1、n2、n3，锚机电动机实际定子绕组有两套独立绕组组成，其中一套绕组由“三角形连接”换接成“双星型连接”，变化前后对应两个速度——低速（三角形）n1、中速（双星型）n2；另一套绕组固定接成“单星型连接”实现高速n3。这样一来控制方向的二只接触器KM1、KM2和控制速度的四只接触器KM3、KM4-1、KM4-2、KM5（KM3对应低速，KM4-2完成把“三角形”转接成“双星行”，KM4-1负责双星行绕组接电源对应中速，KM5对应高速）一共有六只接触器，从电动机机电保护来看，有主保险、热继电器，这样一来“主电路”的构成就非常清楚。 从锚机的“主电路”组成，可推想出“控制电路”组成 电动机的起动、运行、制动停止、正反转、多速度的控制是通过接触器的主触点的通断来实现，而接触器的主触点的动作是受接触器中线圈控制的，线圈有电或无电是受控制元件（按钮或主令开关）、

接触器副触点、各种继电器的触点共同决定的。对于控制电动机单一功能的控制线路，一般用按钮操作，而对于控制电动机多种功能组合的操作，采用主令开关就显得简单、方便、可靠。锚机电路就是采用主令开关，采用主令开关操作的好处：（1）主令开关中的所有开关都是受单一手柄操作带动同轴旋转而一起变化的，操作一次可同时完成方向的确定，速度的选择。（2）主令开关中各个开关的通断随手柄操作是确定的，且对称有规律的，开关自身实现机械自锁，这样可简化电路；开关之间存在着固定的互锁关系，即机械互锁，为电路工作的可靠性提供重要保证，如果再加设常闭电气互锁，就构成了双重互锁，确保工作的准确无误。（3）用主令开关的线路接线比用按钮的接线少，简化了接线，使得线路检查,故障判断也变得容易。要想分析由主令开关操作的控制线路，必须对主令开关有透彻的理解，从结构、符号、开关的通断状况。锚机中主令开关有正转三档、中间零位档、反转三档。主令开关的符号如图2。锚机的控制线路要求，主令手柄必须从“零位档”开始，目的实现零压保护，主令开关中选用SA1连接“零压继电器”线圈来实现。两个方向不能同时选，则选用两个“机械互锁”的开关ＳA2连接正方向接触器KM1的线圈，SA3连接反方向接触器KM2的线圈，两个方向之间同时采用“电气互锁”。锚机电动机的三个速度也不能同时选，则选SA4连接低速接触器KM3的线圈，SA5连接中速接触器KM4-1和KM4-2的线圈,中、低速之间通过SA4、SA5的“机械互锁”和“电气互锁”来实现。低、高速之间的互锁是通过SA4和SA6的“机械互锁”和“电气互锁”来实现。锚机操作可

以从“零位档”直接扳到“高速档”，按时间原则逐级自起动，防止“高速档”大的起动电流给电机带来冲击。实际是通过“中速档”先启动电机，然后按时间切换到“高速档”；并且当“高速档”出现过流时，能自行从“高速档”退回“中速档”，这样一来，控制中速接触器的开关SA5和控制高速接触器开关SA6就不能有“机械互锁”，但可用“电气互锁”保证中速和高速之间的互锁。中、低速档正常工作电流较小，一般用热保护；高速档最易出现过电流，故高速档可采用过电流保护。为了躲开高速档电机的起动电流，在起动瞬间，过流继电器线圈要被短接，避开起动电流。锚机的制动要求迅速灵敏，有电气制动和机械制动相配合，电气制动保证抛锚为等速抛锚；机械制动采用电磁刹车系统，即由可动衔铁、刹车片、电磁线圈、反力弹簧来构成。交流电磁铁，电源方便，但有几个缺点，一般采用直流电磁铁。这样一来，用桥式整流获取直流电源、直流电磁铁的特点：（1）线圈电流与空气隙无关，只要电压一定，电流就一定。如果种种原因吸合时间长，电磁线圈不会因为电流大而烧坏线圈。（2）电磁吸力与间隙有关，间隙大吸力小，间隙小吸力大。故一旦吸合后，可串接经济电阻减小线圈电流，减小线圈发热，保护线圈，延长寿命。（3）直流电磁铁由于电流不变，铁芯可采用整块软钢制成，铁芯可防止发热。由于在“零位档”不能松开刹车，只有在正、反转三档才能松开刹车，所以选用SA7控制KM6来实现。松开刹车前为保证电磁线圈加全电压，应短接经济电阻，吸合后维持应串接经济电阻。对于继电保护，如过流、过载、欠压，一定要弄清继电器的保护原理，即继电器的电