船舶電機(jī)與拖動

前言
上篇船舶電機(jī)學(xué)
第一章磁場與電磁感應(yīng)1
第一節(jié)磁場基本物理量1
第二節(jié)鐵磁材料及鐵損4
第三節(jié)磁路8
第四節(jié)電磁感應(yīng)11
第五節(jié)電磁鐵19
復(fù)習(xí)與思考題23
第二章直流電機(jī)24
第一節(jié)直流電機(jī)的工作原理24
第二節(jié)直流電機(jī)的運(yùn)行特性28
第三節(jié)直流電動機(jī)的起動、調(diào)速、
制動及反轉(zhuǎn)32
第四節(jié)無刷直流電動機(jī)38
復(fù)習(xí)與思考題44
第三章變壓器45
第一節(jié)變壓器的基本結(jié)構(gòu)和銘牌
數(shù)據(jù)45
第二節(jié)變壓器的基本工作原理和
運(yùn)行特性46
第三節(jié)三相變壓器54
第四節(jié)自耦變壓器和儀用互感器58
復(fù)習(xí)與思考題61
第四章異步電動機(jī)63
第一節(jié)三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)與銘牌
數(shù)據(jù)63
第二節(jié)三相異步電動機(jī)的工作
原理66
第三節(jié)三相異步電動機(jī)的工作
特性69
第四節(jié)三相異步電動機(jī)的起動73
第五節(jié)三相異步電動機(jī)的調(diào)速76
第六節(jié)三相異步電動機(jī)的制動80
第七節(jié)單相異步電動機(jī)83
復(fù)習(xí)與思考題85
第五章同步電機(jī)86
第一節(jié)三相交流同步發(fā)電機(jī)的構(gòu)造與
工作原理86
第二節(jié)同步發(fā)電機(jī)的空載運(yùn)行及空載
特性88
第三節(jié)同步發(fā)電機(jī)的負(fù)載運(yùn)行及電樞
反應(yīng)90
第四節(jié)同步發(fā)電機(jī)的外特性及調(diào)節(jié)
特性95
第五節(jié)同步電動機(jī)102
復(fù)習(xí)與思考題106
第六章特種電機(jī)107
第一節(jié)伺服電動機(jī)107
第二節(jié)測速發(fā)電機(jī)及電動
轉(zhuǎn)速表110
第三節(jié)自整角機(jī)及其應(yīng)用 113
第四節(jié)步進(jìn)電動機(jī)121
復(fù)習(xí)與思考題124下篇船舶電力拖動
第七章常用控制電器及控制電路125
第一節(jié)常用控制電器的結(jié)構(gòu)、原理及
功能125
第二節(jié)異步電動機(jī)的基本保護(hù)
電路142
第三節(jié)異步電動機(jī)的基本控制
環(huán)節(jié)146
復(fù)習(xí)與思考題149
第八章電機(jī)的典型控制電路150
第一節(jié)電動機(jī)的直接起動控制150
第二節(jié)三相異步電動機(jī)的星－三角
起動控制150
第三節(jié)三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)的
轉(zhuǎn)子串電阻起動控制151
第四節(jié)籠型異步電動機(jī)的起動
控制152
第五節(jié)電機(jī)的調(diào)速控制153
復(fù)習(xí)與思考題166
第九章機(jī)艙電力拖動控制系統(tǒng)167
第一節(jié)機(jī)艙電機(jī)的典型控制
電路167
第二節(jié)船舶電梯控制系統(tǒng)176
復(fù)習(xí)與思考題183
第十章甲板機(jī)械電力拖動控制
系統(tǒng)184
第一節(jié)錨機(jī)、絞纜機(jī)電力拖動控制
系統(tǒng)184
第二節(jié)船舶電動起貨機(jī)的控制
系統(tǒng)193
第三節(jié)船用液壓起貨機(jī)的控制
系統(tǒng)203
第四節(jié)船用變頻調(diào)速起貨機(jī)的控制
系統(tǒng)213
復(fù)習(xí)與思考題219
第十一章船舶舵機(jī)控制系統(tǒng)221
第一節(jié)舵機(jī)電力拖動與控制的基本
要求221
第二節(jié)舵機(jī)的操縱方式228
第三節(jié)自動舵的調(diào)節(jié)規(guī)律233
第四節(jié)自動舵的控制系統(tǒng)235
第五節(jié)自適應(yīng)自動舵操舵儀243
第六節(jié)Kongsberg 的自動導(dǎo)航航跡舵
原理247
復(fù)習(xí)與思考題250
參考文獻(xiàn)251
第1章概述$1
11船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)概述$1
111電力推進(jìn)系統(tǒng)的構(gòu)成$1
112電力推進(jìn)系統(tǒng)的分類$1
113電力推進(jìn)的特點(diǎn)$3
12船舶電力推進(jìn)的應(yīng)用$4
13船舶電力推進(jìn)發(fā)展趨勢$6
131電力推進(jìn)發(fā)展概況$6
132電力推進(jìn)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢$8
第2章船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的機(jī)槳
特性$15
21螺旋槳的基礎(chǔ)知識$15
211螺旋槳的外形和名稱$15
212螺旋面及螺旋線$16
213螺旋槳的幾何特性$17
22螺旋槳的推力和阻轉(zhuǎn)矩$20
23螺旋槳的工作特性$21
24船體的阻力$22
25螺旋槳與船體的相互作用$22
251船體對螺旋槳的影響$22
252螺旋槳對船體的影響$23
26螺旋槳特性$23
261自由航行特性$23
262系纜（拋錨）特性$24
263螺旋槳反轉(zhuǎn)特性$25
27螺旋槳對推進(jìn)電動機(jī)機(jī)械特性的
要求$27
第3章船舶推進(jìn)電動機(jī)$30
31船舶推進(jìn)電動機(jī)概述$30
311推進(jìn)電動機(jī)的特點(diǎn)$30
312船舶推進(jìn)電動機(jī)的要求$31
32船舶直流推進(jìn)電動機(jī)$33
321直流電動機(jī)的基本原理$33
322他勵直流電動機(jī)數(shù)學(xué)模型$35
323直流電動機(jī)的運(yùn)行特性$39
324船舶直流推進(jìn)電動機(jī)特點(diǎn)$40
33交流推進(jìn)電動機(jī)$42
331多相異步電動機(jī)數(shù)學(xué)模型$43
332多相同步電動機(jī)數(shù)學(xué)模型$47
333交流電動機(jī)的運(yùn)行特性$50
334船舶交流推進(jìn)電動機(jī)特點(diǎn)$53
34船舶永磁推進(jìn)電動機(jī)$55
341基本原理、分類$55
342多相永磁電動機(jī)通用數(shù)學(xué)模型$55
343多相正弦波永磁同步電動機(jī)數(shù)學(xué)
模型$58
344船舶永磁推進(jìn)電動機(jī)特點(diǎn)$60
第4章船舶直流電力推進(jìn)$64
41主電路連接方式$64
411主發(fā)電機(jī)并聯(lián)接法與主發(fā)電機(jī)串
聯(lián)接法的比較$64
412一般串聯(lián)接法與交互串聯(lián)接法的
比較$65
413主電動機(jī)采用單電樞或雙電樞的
比較$65
414主電路連接法舉例$66
42簡單的G-M系統(tǒng)$67
421工作原理和機(jī)械特性$67
422G-M系統(tǒng)的工作狀態(tài)$69
423G-M系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)$70
424G-M系統(tǒng)的缺點(diǎn)$70
43帶蓄電池組的G-M系統(tǒng)$71
431調(diào)速方式及工作特性$71
432系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)$73
44恒功率系統(tǒng)$73
441理想恒功率特性和發(fā)電機(jī)電動機(jī)
特性的自動調(diào)節(jié)方法$73
442三繞組發(fā)電機(jī)系統(tǒng)$76
45恒電流系統(tǒng)$77
451基本原理$77
452恒電流系統(tǒng)的靜特性$79
453恒電流系統(tǒng)的應(yīng)用范圍$79
46帶整流輸出的交流發(fā)電機(jī)—直流電動機(jī)
推進(jìn)系統(tǒng)$80
461交流發(fā)電機(jī)的設(shè)計特點(diǎn)$80
462十二相發(fā)電機(jī)整流橋連接方式及
整流特性$82
463采用交—直系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)$83
47船舶直流電力推進(jìn)控制案例$84
第5章船舶交流電力推進(jìn)系統(tǒng)及其
變頻器$86
51交流電力推進(jìn)系統(tǒng)概述$86
52推進(jìn)變頻器用大功率電力電子器件$88
521電力二極管$88
522晶閘管$90
523門極關(guān)斷晶閘管（GTO）$93
524絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)$94
525集成門極換流晶閘管(IGCT)$95
526電子注入增強(qiáng)柵晶體管（IEGT）$96
53交-直-交變頻器分類$99
54H橋型逆變器$100
541單相半橋電壓型逆變電路$100
542單相H橋逆變器$100
543多相H橋逆變器$101
55兩電平逆變器$103
551三相兩電平逆變電路$103
552多相兩電平逆變電路$105
56多電平逆變器$106
57交-交變頻器$111
571單相交-交變頻電路$111
572三相交-交變頻電路$116
第6章船舶交流電力推進(jìn)系統(tǒng)PWM
控制技術(shù)$118
61正弦PWM(SPWM)控制技術(shù)$118
611基本原理$118
612過調(diào)制操作$120
613載波與調(diào)制波頻率的關(guān)系$120
614死區(qū)效應(yīng)及補(bǔ)償$121
62空間矢量PWM（SVPWM）控制
技術(shù)$122
621靜止空間矢量$123
622矢量作用時間計算$124
623Vref位置與作用時間之間的
關(guān)系$126
624開關(guān)順序設(shè)計$126
63特定諧波消除PWM（SHEPWM）控制
技術(shù)$130
64滯環(huán)PWM控制技術(shù)$132
第7章船舶交流電力推進(jìn)系統(tǒng)調(diào)速
控制技術(shù)$134
71電力推進(jìn)系統(tǒng)標(biāo)量控制技術(shù)$134
711開環(huán)恒壓頻比（V/F）標(biāo)量
控制$134
712帶轉(zhuǎn)差率調(diào)節(jié)的速度控制$136
72電力推進(jìn)系統(tǒng)矢量控制技術(shù)$137
721矢量控制與直流電動機(jī)控制的
相似性$137
722等效電路和相量圖$138
723矢量控制原理$139
724直接矢量控制$140
725磁鏈?zhǔn)噶康墓烙?141
726間接或前饋矢量控制$144
73電力推進(jìn)系統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制$146
731基于定子和轉(zhuǎn)子磁鏈的轉(zhuǎn)矩
表達(dá)式$146
732直接轉(zhuǎn)矩控制的基本原理$147
74交流電力推進(jìn)系統(tǒng)示例$150
741某液化天然氣運(yùn)輸船電力推進(jìn)
系統(tǒng)$150
742某350t自航起重船電力推進(jìn)
系統(tǒng)$152
第8章船舶側(cè)推裝置$155
81船舶側(cè)推裝置概述$155
811船舶側(cè)推裝置的工作原理$155
812船舶側(cè)推裝置的作用和要求$156
82船舶側(cè)推裝置控制系統(tǒng)的組成和
原理$156
821定距槳側(cè)推裝置$157
822調(diào)距槳側(cè)推裝置$158
83船舶側(cè)推裝置的典型控制系統(tǒng)$162
84船舶側(cè)推裝置的選用要點(diǎn)及其應(yīng)用$164
841船舶側(cè)推裝置的選用要點(diǎn)$164
842船舶側(cè)推裝置的應(yīng)用$164
85船舶側(cè)推裝置設(shè)計舉例$167
第9章船舶吊艙式電力推進(jìn)$169
91船舶吊艙式電力推進(jìn)概述$169
911吊艙式推進(jìn)器$169
912吊艙電力推進(jìn)系統(tǒng)$175
913吊艙電力推進(jìn)中的幾項(xiàng)關(guān)鍵
技術(shù)$175
92船舶吊艙式電力推進(jìn)的性能和特點(diǎn)$178
93吊艙式對轉(zhuǎn)螺旋槳（CRP）系統(tǒng)的
結(jié)構(gòu)原理和特點(diǎn)$181
第10章輪緣驅(qū)動電力推進(jìn)$184
101輪緣驅(qū)動電力推進(jìn)概述$184
1011輪緣驅(qū)動電力推進(jìn)的基本
概念$184
1012輪緣驅(qū)動電力推進(jìn)的主要
特點(diǎn)$185
102輪緣驅(qū)動電力推進(jìn)的發(fā)展$186
103輪緣驅(qū)動電力推進(jìn)的關(guān)鍵技術(shù)$188
104輪緣驅(qū)動推進(jìn)電動機(jī)$189
105輪緣驅(qū)動電力推進(jìn)案例$191
第11章船舶超導(dǎo)電力推進(jìn)$194
111超導(dǎo)技術(shù)概述$194
1111超導(dǎo)材料的發(fā)展$194
1112超導(dǎo)材料的性質(zhì)$196
1113超導(dǎo)技術(shù)應(yīng)用$198
112船舶超導(dǎo)電力推進(jìn)裝置的發(fā)展$198
113超導(dǎo)電力推進(jìn)系統(tǒng)$200
1131超導(dǎo)電力推進(jìn)的特點(diǎn)$200
1132適用范圍及主要組成設(shè)備$202
1133推進(jìn)方式與特征$203
1134低溫冷卻方案$203
114超導(dǎo)推進(jìn)電動機(jī)$204
1141低溫超導(dǎo)直流單極電動機(jī)$204
1142高溫超導(dǎo)交流同步電動機(jī)$205
115船舶超導(dǎo)電力推進(jìn)系統(tǒng)方案設(shè)計
示例$207
1151液化天然氣破冰船超導(dǎo)直流電力
推進(jìn)系統(tǒng)方案$207
1152直流超導(dǎo)電力推進(jìn)試驗(yàn)船$208
1153小水線面雙體船、水翼艇等的
超導(dǎo)交流電力推進(jìn)系統(tǒng)方案$208
第12章船舶磁流體電力推進(jìn)$210
121磁流體推進(jìn)概述$210
1211磁流體推進(jìn)基本概念$210
1212磁流體推進(jìn)原理$211
1213船舶總體構(gòu)成$213
122磁流體推進(jìn)的性能和特點(diǎn)$214
123超導(dǎo)磁流體關(guān)鍵技術(shù)與總體概念$215
1231推進(jìn)器總體設(shè)計$215
1232超導(dǎo)磁體系統(tǒng)$215
1233低溫制冷系統(tǒng)$217
1234海水通電電極$217
1235推進(jìn)用電力系統(tǒng)$218
1236超導(dǎo)磁流體推進(jìn)船設(shè)計概要$218
124發(fā)展應(yīng)用$219
1241發(fā)展歷程及前景$219
1242潛在應(yīng)用示例$223
第13章船舶電力推進(jìn)的監(jiān)測與
控制$227
131船舶電力推進(jìn)監(jiān)控概述$227
1311船舶電力推進(jìn)監(jiān)測與控制技術(shù)
現(xiàn)狀$227
1312船舶電力推進(jìn)監(jiān)測與控制技術(shù)的
發(fā)展$228
132船舶電力推進(jìn)監(jiān)測與控制系統(tǒng)通信
技術(shù)$229
133船舶電力推進(jìn)監(jiān)測與控制系統(tǒng)設(shè)計
要求$231
1331環(huán)境要求$231
1332安裝要求$231
1333絕緣耐壓要求$232
1334工作電源要求$232
1335主要功能性能要求$232
1336監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的要求$233
1337監(jiān)控系統(tǒng)用傳感器的要求$233
1338控制軟件基本要求$233
134船舶電力推進(jìn)監(jiān)測與控制系統(tǒng)
設(shè)計$234
1341方案的初步制訂$234
1342監(jiān)測與控制網(wǎng)絡(luò)設(shè)計$234
1343監(jiān)測與控制系統(tǒng)設(shè)計$234
1344監(jiān)測與控制系統(tǒng)軟件設(shè)計$237
1345人機(jī)界面設(shè)計$238
135船舶電力推進(jìn)監(jiān)測與控制系統(tǒng)方案
實(shí)例$239
1351某船電力推進(jìn)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計$239
1352采用CAN總線的多相推進(jìn)電動機(jī)
控制系統(tǒng)$244
參考文獻(xiàn)$246