CN204010454U - 船舶电站实践性教学装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了船舶电站实践性教学装置，包括有原动机、发电机以及与发电机连接的负载系统和控制系统，其中：原动机由变频器和电动机组成，电动机与发电机连接，电动机通过变频器与市电连接，负载系统和控制系统通过选择开关与市电和发电机连接，选择开关能接通市电电路或发电机电路。本实用新型具有教学效果好、能实现调压、调频、并车等功能、原动机不易损坏的优点。

Description

船舶电站实践性教学装置

技术领域

本实用新型涉及教学设备的技术领域，具体地说是船舶电站实践性教学装置。

背景技术

船舶电站是船上重要的辅助动力装置，供给辅助机械及全船所需电力。船舶电站是船舶电力系统的核心部分，是保证发电机正常工作和控制全船电力系统正常运行的重要设备。船舶电站是由原动机、发电机和附属设备（组合成发电机组）及配电板组成的。

目前，针对教学和培训的仿真船舶电站系统研究开发很少，现有的仿真系统仅限于仿真软件和动态画面的纯计算机仿真，缺少实际线路。教学过程中只能做到演示观察，不能实现真正意义上的实训教学，教学效果不佳。很多学校为了追求设备的真实，往往购买成套的全真设备用于教学，但是，全真设备元件价格高，使用的原动机一般为柴油机，噪声巨大，运行成本极高，并不适应教学需求，有些学校对原动机进行改进，将全真设备接入市电使用。但是，接入市电之后由于电压较高等问题，不可能在教学中让学生对电路设备进行带电实训，只能进行基本的电路连接和原理验证实训任务，极大地消弱了教学效果。

实用新型内容

针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种教学效果好、能实现调压、调频、并车等功能、原动机不易损坏的船舶电站实践性教学装置。

为了解决现有的技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

船舶电站实践性教学装置，包括有原动机、发电机以及与发电机连接的负载系统和控制系统，其中：原动机由变频器和电动机组成，电动机与发电机连接，电动机通过变频器与市电连接，负载系统和控制系统通过选择开关与市电和发电机连接，选择开关能接通市电电路或发电机电路。

作为上述技术方案的进一步改进：

上述的电动机连接市电的电路上设有控制电动机电路开闭的电动机电路开关。

上述的电动机的功率为5kW。

上述的负载系统中的负载为电阻性负载。

上述的电动机为三相电电动机。

上述的市电为三相电。

上述的控制系统包括主开关电路、仪表指示系统、保护电路以及并车装置。

与现有技术相比，本实用新型的船舶电站实践性教学装置，包括有原动机、发电机以及与发电机连接的负载系统和控制系统，其中：原动机由变频器和电动机组成，电动机与发电机连接，电动机通过变频器与市电连接，负载系统和控制系统通过选择开关与市电和发电机连接，选择开关能接通市电电路或发电机电路。本实用新型用电动机替代柴油机，采用变频器实现对电路调压、调频的功能，整个系统分原动机部分和电路部分，原动机部分用5kW电动机和变频器仿真。电动机和变频器组合得到的原动机不仅运行无噪声，而且能对电路进行调压、调频，使学生可以对电路设备进行带电实训，极大提高了教学效果，提高教学质量。

在实际教学中，负载系统和控制系统均由分立元件组装，可供学生进行拆装和故障分析，使学生能全面了解系统的内部结构，便于学生掌握系统的工作原理。但是，由于学生在接触船舶电站实践性教学装置时，并不了解系统的构造，因此，很容易接错线，造成装置的短路等故障，这对电动机和变频器组成的原动机伤害很大，因此，本实用新型又设计了一种能保护原动机的结构：负载系统和控制系统通过选择开关与市电和发电机连接，选择开关能接通市电电路或发电机电路。这样设置的好处是可以在市电和本实用新型的原动机之间进行切换，当学生对教学装置进行拆装拼接后，先不接通原动机与负载系统和控制系统的电路，而是接通市电，如果学生接错了线造成短路，市电可以及时断路，不会造成大的损失，电动机和变频器可以保全。如果学生接线没有错误，一切正常，这时候再用选择开关切断市电，转而接通原动机，通过变频器进行调频，调节输出电压，方便学生进行下一步学习。

本实用新型具有教学效果好、能实现调压、调频、并车等功能、原动机不易损坏的优点。

附图说明

图1是背景技术中柴油机作为原动机的教学装置的结构示意图；

图2是背景技术中接入市电的教学装置的结构示意图；

图3是本实用新型的结构示意图；

图4是本实用新型的电路图；

图5是图4中A部电路结构放大图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细描述。

图1至图5所示为本实用新型的结构示意图。

其中的附图标记为：原动机1、变频器11、电动机12、发电机2、负载系统3、控制系统4、选择开关5、电动机电路开关6。

以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1至图5所示，本实用新型的船舶电站实践性教学装置，包括有原动机1、发电机2以及与发电机2连接的负载系统3和控制系统4，其中：原动机1由变频器11和电动机12组成，电动机12与发电机2连接，电动机12通过变频器11与市电连接，负载系统3和控制系统4通过选择开关5与市电和发电机2连接，选择开关5能接通市电电路或发电机2电路。

实施例中，电动机12连接市电的电路上设有控制电动机电路开闭的电动机电路开关6。

实施例中，电动机12的功率为5kW。

实施例中，负载系统3中的负载为电阻性负载。

实施例中，电动机12为三相电电动机。

实施例中，市电为三相电。

实施例中，控制系统4包括主开关电路、仪表指示系统、保护电路以及并车装置。

本实用新型用电动机12替代柴油机，采用变频器11实现对电路调压、调频的功能，原动机1部分用5kW电动机12和变频器11仿真。电动机12和变频器11组合得到的原动机1不仅运行无噪声，而且能对电路进行调压、调频，使学生可以对电路设备进行带电实训，极大提高了教学效果，提高教学质量。

控制系统4分为主开关电路、仪表指示系统、保护电路、并车装置等，所以仪表和元器件全部选用全真产品，确保系统工作的可靠。考虑到发电机2组的容量，负载仅选用电阻性负载，这样在启动大功率负载时，可以防止发电机2受到过度冲击。整个系统分原动机1部分和电路部分，电路分两大部分，主开关电路部分，用空气开关盒接触器仿真，其它部分尽量用全真设备，辅电路有分合闸控制电路，仪表指示电路，保护电路，并车电路，负载电路等单元电路构成。

在实际教学中，负载系统3和控制系统4均由分立元件组装，可供学生进行拆装和故障分析，使学生能全面了解系统的内部结构，便于学生掌握系统的工作原理。但是，由于学生在接触船舶电站实践性教学装置时，并不了解系统的构造，因此，很容易接错线，造成装置的短路等故障，这对电动机12和变频器11组成的原动机1伤害很大，因此，本实用新型又设计了一种能保护原动机1的结构：负载系统3和控制系统4通过选择开关5与市电和发电机2连接，选择开关5能接通市电电路或发电机2电路。这样设置的好处是可以在市电和本实用新型的原动机1之间进行切换，当学生对教学装置进行拆装拼接后，先不接通原动机1与负载系统3和控制系统4的电路，而是接通市电，如果学生接错了线造成短路，市电可以及时断路，不会造成大的损失，电动机12和变频器11可以保全。如果学生接线没有错误，一切正常，这时候再用选择开关5切断市电，转而接通原动机1，通过变频器11进行调频，调节输出电压，方便学生进行下一步学习。

电动机12连接市电的电路上设有电动机电路开关6，可以控制电动机12与市电之间的电路连接。本实用新型的整个装置均采用三相电。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.船舶电站实践性教学装置，包括有原动机(1)、发电机(2)以及与发电机(2)连接的负载系统(3)和控制系统(4)，其特征是：所述的原动机(1)由变频器(11)和电动机(12)组成，所述的电动机(12)与发电机(2)连接，所述的电动机(12)通过变频器(11)与市电连接，所述的负载系统(3)和控制系统(4)通过选择开关(5)与市电和发电机(2)连接，所述的选择开关(5)能接通市电电路或发电机(2)电路。

2.根据权利要求1所述的船舶电站实践性教学装置，其特征是：所述的电动机(12)连接市电的电路上设有控制电动机电路开闭的电动机电路开关(6)。

3.根据权利要求2所述的船舶电站实践性教学装置，其特征是：所述的电动机(12)的功率为5kW。

4.根据权利要求2所述的船舶电站实践性教学装置，其特征是：所述的负载系统(3)中的负载为电阻性负载。

5.根据权利要求2所述的船舶电站实践性教学装置，其特征是：所述的电动机(12)为三相电电动机。

6.根据权利要求5所述的船舶电站实践性教学装置，其特征是：所述的市电为三相电。

7.根据权利要求6所述的船舶电站实践性教学装置，其特征是：所述的控制系统(4)包括主开关电路、仪表指示系统、保护电路以及并车装置。