《船舶电气》实习指导书

目录（轮机工程一本科)（一）船舶电工工艺和电气测试…………………………………………2一、MF500型万用表介绍…………………………………2二、万用表测量交流电压…………………………………3三、用万用表测量直流电压………………………………………3四、用万用表测量直流电流…………………………………………3五、用万用表测电阻…………………………………………4六、二极管的极性判断和性能测试…………………………………………4七、三极管的测试…………………………………………5八、用钳形电流表测量380V、4KW交流三相异步电动机空载电流………………9九、用便携式绝缘电阻表测量电动机或干式变压器绕组对地绝缘电阻……………9十、应用感应法确定直流电机电刷中性位置………………………………………10十一、利用感应法测定交流异步电动机绕组首、尾端及三相异步电动机的Y/Δ接法…11十二、日光灯接线及常见故障分析…………………………………………11十三、交流异步电动机正反转线路接线…………………………………………12十四、交流异步电动机Y-△降压起动控制电路…………………………………14（二）船舶电站操作………………………………………………………16一、发电机组单机手动起动运行以及主开关合闸供电操作…………………16二、发电机组手动并车操作……………………………………………………16三、并联运行发电机组有功功率分配以及频率的手动调节操作……………17四、并联运行发电机组的手动解列操作……………………………………17五、发电机组投入并联运行的自动操作………………………………………18六、并联运行发电机组自动解列操作…………………………………………18七、电网绝缘测量操作………………………………………………………19八、由船电切换为岸电的操作…………………………………………………19九、由岸电切换到船电的操作…………………………………………………19十、应急发电机组的手动起动、合闸试验操作………………………………20十一、应急发电机组的自动起动、合闸试验操作……………………………20（一）船舶电工工艺和电气测试一、MF500型万用表介绍MF500型万用表是一种高灵敏度、多量程的便携式整流式仪表。能分别测量交、直流电压、直流电流、电阻及音频电平等。它主要由表头（测量机构）、测量线路和转换开关组成。其外型结构如图１：万用表外形结构图图11、表头：采用灵敏度、准确度好的磁电式直流微安表。2、测量电路：用一只表头能测量多种电量，并且有多种量程，其关键是通过测量线路变换，把被测量变成磁电式表头所能接受的直流电流。测量交流电压线路还有整流元件。3、转换开关：用来选择不同被测量和不同量程时的切换元件。万用表的正确使用及注意事项1、接线柱（或插孔）选择：测量前检查表笔插接位置，红表笔一般插在标有“+”插孔内，黑表笔插在“*”公共插孔内。2、测量种类选择：根据所测对象是交、直流电压、直流电流、电阻的种类转换开关旋至相应位置上。3、量程的选择：根据测量大致范围，将量程转换开关旋至适当量程上，若被测电量数值大小不清，应将转换开关旋至最大量程上，先测试，若读数太小，可逐步减小量程，但不允许带电转换量程。4、正确读数：万用表的表盘上有四条标度尺。上面第一条为欧姆（电阻）档读数尺，第二条为交直流电压、直流电流标尺，第三条为交流10V专用标尺，第四条为电平标尺。一般读数应在表针偏转满刻度的二分之一至三分之二为宜。5、万用表用完后，应将转换开关放在关的位置（符号为“●”）或交流档500V位置上。若长期不用，应将表内电池取出。6、万用表的机械调零是供测电压、电流调零用。二、万用表测量交流电压1、应注意事项：（1）用交流电压档；（2）将两表笔并接线路两端；（3）在相应量程标尺上读数；（4）当交流电压小于10V时，应从专用表度尺读数；（5）当被测电压大与500V时，红表笔应插在2500V交直流插孔内，必须带绝缘手套。２、正确实操测量各种交流电压：380V、220V、110V、36V、24V、6.3V。三、用万用表测量直流电压1、注意事项：（1）用直流电压档；（2）红表笔接“+”极；黑表笔接“*”极，两表笔并在被测线路两端，如果不知极性，将转换开关置于直流电压最大处，然后将一根表笔接被测一端，另一表笔迅速碰一下另一端，观察指针偏转，若正偏，则接法正确；若反偏则应调换表笔接法。2、利用SX-102综合控制台上各档调整直流电源，实操测试：直流0～250V。四、用万用表测量直流电流1、测量注意事项：（1）用万用表测直流时，用直流档。量程mA或μA档，两表笔串接于测量电路中，（2）红表笔接电源正极，黑表笔接电源负极。如果极性不知，请把转换开关置于mA档最大处，然后将一根表笔固定一端，另一表笔迅速碰一下另一端，观察指针偏转方向。若正偏，则接法正确；若反偏则应调换表笔接法。（3）万用表量程为mA或μA档，不能测大电流。2、利用1.5～3V电池作电源，电阻、灯泡一个，测量其线路电流。如图２：五、用万用表测电阻1、注意事项：（1）用万用表测量电阻，用电阻档；（2）测量前应将电路电源断开，有大电容必须充分放电，切不可带电测量；（3）测量电阻前，先进行电阻调零。即将红黑两表笔短接，调节“Ω”旋钮，使指针对零。若指针调不到零，则表内电池不足需更换。每更换一次量程都要重复调零一次。（4）测量低电阻时尽量减少接触电阻，测大电阻时，不要用手接触两表笔。以免人体电阻并入影响精度。2、电阻元件三个：100Ω、15K、50K。六、二极管的极性判断和性能测试半导体二极管实质上就是一个PN结加上相应的电极引线，阳极由P型半导体引出，阴极由N型半导体引出。给PN结加上一个正向电压，它就导电；加上一个反向电压，它就不导电。这就说明PN结具有单向导电性能。1、二极管阳极、阴极极性判断选用万用表的电阻档，其量程置于R×100或R×1K档。将两表笔接到二极管两端，如果测的是正向电阻，电阻值很小，则接黑表笔的那个端为阳极，反之，如果测的是反向电阻，阻值很大，则红表笔接的那端是阳极，黑表笔接的是阴极。如图6原因：因为万用表接黑表笔插口是表内电池正极，则黑表笔带正电，刚好使二极管正向导电方向，这时叫正向电阻，其值很小，所以连接黑表笔这端应为阳极。2、二极管性能测试：（1）测正向电阻硅管：表针指在中间或中间偏右一点位置；锗管：表针指在右端靠近满刻度位置；上述两种情况说明二极管正向特性是好的。如果表针在左端不动，则管子内部已断路，若指针不超过满刻度1/4则性能较差。（2）测反向电阻硅管：表针在左端基本不动，靠近∞位置；锗管：表针从左端起动一点，但不超过满刻度1/4；上述两种情况表明管子反向特性是好的。如果表针指向零位，则管子内部已短路。注意：进行测量时，如把电阻档量程放在R×1位置时，由于通过电流过大而可能把二极管烧坏。也不能把量程放在R×10K档，因为这档为9V高电压而把二极管击穿。七、三极管的测试1、晶体三极管的结构组成晶体三极管的基本结构是由两个PN结组成，将引出三个电极：发射极（e）、基极（b）、集电极（c）。它有两种类型：PNP型管和NPN型管，具体结构符号如图7-1：1、用万用表测三极管穿透电流Iceo：如图7-2：（1）用万用表电阻档（R×I00或R×1K档）测集电极—发射极的反向电阻，阻值越大，说明Iceo越小，晶体管性能越稳定。（2）一般硅管比锗管阻值大，高频管比低频管的阻值大。小功率管比大功率管的阻值大。（3）对小功率硅管表针基本不动，对于锗管表针偏转角度很小。一般不超过满刻度的1/4时认为Iceo较小。注意事项：①PNP管，红表笔接c，黑表笔接e；②NPN管，红表笔接e，黑表笔接c。3、三极管发射极电流放大系数β测试。如图7-3：发射极电流放大系数β测试，只要在基极与集电极间接入一个100K电阻，或用人体电阻即用两手沾点水，两手捏住b和c脚，但不能使两脚碰在一起，测其c、e两极反向电阻便减少，万用表指针偏转，偏转角度越大，说明β越大。4、三极管的稳定性能测试在判断Iceo同时，用手捏住管子，由于受人体温度影响，管子集电极-发射极反向电阻将有所减小，但如果发现指针摇摆较大或阻值迅速减少，则管子稳定性能差。5、三极管类型和极性判别用万用表电阻档，量程置于R×100或R×1K档。（1）测试时，可假定某管脚为基极（b），将黑表笔接假定基极，红表笔分别接另外两管脚，这样可测有三组读数，其中一组两次测得的电阻均小时，则黑笔所连的管脚即是基极（b），且为NPN管型。原因：因为黑表笔带正电，当接到基极时，而红表笔分别接到发射极和集电极，这时所测及两个PN结刚好为正向导通，当然阻值比较小。（2）如果用万用表红表笔接某假定基极，而黑表笔分别接其它两极，如果测及两个阻值同样很小，即对应红表笔所接的那个管脚为PNP型管基极。原因：同上述一样。此时，红表笔带负电，当它接到基极，用黑表笔分别接到发射极和集电极时所测得的两个PN结也刚好是正向导通。测试方法见图7-5：6、三极管集电极与发射极判别：如下图7-6所示。7、三极管集电极的判别可用测量电流放大系数β的方法来确定（1）如图7-6左图所示，用手沾点水后捏住基极和其它一极，同时用红表笔接触用手捏住的非基极那个极，而黑表笔接触第三极，记住此时表针偏转大小（电阻大小）。（2）如图7-6右图所示，同样用手捏住基极和另外其他一极，同时，也用红表笔接触另外其他一极，而黑表笔接触第三极，这样，表针偏转。（3）比较两次指针偏转大小，偏转大的那一次（即电阻小）红表笔所接触的那一极就是PNP管的集电极。（4）而NPN管则要求红、黑表笔互相调换一下，黑表笔所测及电阻小的那一次所接触的管脚为NPN管集电极。8、若使用数字式万用表，在上述测量中凡是红表笔均应为黑表笔，黑表笔均应为红表笔。因为数字表红笔为正电。八、用钳形电流表测量380V、4KW交流三相异步电动机空载电流1、钳形电流表正确使用方法及注意事项（1）测量前估计被测电流大小，如果不清者，应先将旋钮放在最大量程档，测量时视测量值大小，再变换合适量程。（2）测量电流时，被测载流导线应放在钳口的中央。（3）钳口应紧密钳合，如有杂声可重新开合一次或清除钳口污垢后再测量。（4）测量完毕一定要将量程分档旋钮放在最大量程位置上，以免再次使用时，由于疏忽未选择量程而损坏仪表。（5）测量5A以下电流时，为了得到较准确读数，在条件许可下可把导线多绕几圈放进钳口进行测量，但实际电流值应为读数除以放进钳口内的导线圈数。（6）切忌不要在测量电流过程中切换量程档。2、380V、4KW交流三相异步电动机额定电流为8A左右，空载电流也只在3.5A左右。量程选择：测量该电机起动电流可用100A这档，而额定线电流8A可用10A这档。但实际电流小于5A，也可绕两圈然后读数除以2为实际电流。注意:（1）测出的电流为该电机的线电流。（2）测一条线为该相线电流，测两条线为第三相线电流，测三条线一般对称时电流为零。可从三相对称电流矢量图分析出。九、用便携式绝缘电阻表测量电动机或干式变压器绕组对地绝缘电阻1、测量时应注意事项：（1）380V和220V电器设备选用500V或1000V等级绝缘电阻表。（2）测量前应先对兆欧表进行一次开路和短路试验，检查兆欧表和接线是否良好。短路时为零，开路时为无穷大。（3）便携式绝缘电阻表检测设备时应断开电源。（4）手摇发电机应由慢到快，转速达到120rpm时保持恒定，然后再读。（5）读数时以指针稳定不变为准。（6）测量时接线准确，线路（L）接绕组，接地（E）端接外壳。一般装船用电动机绕组对地绝缘电阻5MΩ以上为标准。2、实做项目（1）电动机绕组对地绝缘电阻检测。（2）电动机相间绕组绝缘电阻。（3）变压器初级、次级绕组对地绝缘电阻。（4）变压器初级对次级绕组绝缘电阻。十、应用感应法确定直流电机电刷中性位置如图10所示：1、正确步骤（1）当电枢静止时，将毫伏表（可用万用表直流mA或μA档代替）接在相临两组电刷上（H1、H2）。（2）励磁绕组（F1和F2，或C1和C2）通过