摘 要：為適應課程教學及職業(yè)技能培訓和考證需求，針對現(xiàn)有船舶錨機控制系統(tǒng)教學裝置存在的問題，提出了改進方案，研制了一套船舶三速錨機模擬控制裝置，既滿足了教學要求，又使得設備小型化，操作簡便，故障率低，而且極大地降低了教學成本。

關鍵詞：三速錨機；控制系統(tǒng)；模擬裝置

引言

船舶錨機是保證船舶在水面或碼頭安全停泊的重要設備，是船舶甲板機械電力拖動的一個重要組成部分，它一般用電力控制三速交流電機可逆運行完成起錨拋錨的過程控制。船舶三速錨機主要由電機、控制系統(tǒng)和操作系統(tǒng)組成，設備結構復雜，體積較大且價格昂貴。因此，關于船舶錨機相關知識的教學中很難面對實物，通常以課堂理論講授和電力拖動實驗（用三相異步電動機可逆控制及變極調速）等方法實施教學，致使學生對該部分內容難以理解和掌握，不利于學生實際操作能力的培養(yǎng)。此外，船舶三速錨機控制系統(tǒng)也是船舶電工證及電子電氣員考證所必須的設備。為了切實提高教學質量，使在校學生和培訓學員更好地掌握這部分內容，培養(yǎng)其對錨機電氣控制系統(tǒng)的操作能力和故障分析及排除能力，適應高職人才培養(yǎng)的需要，迫切需要一種既能較好的滿足實際教學需求，又能最大程度節(jié)約成本的船舶錨機控制系統(tǒng)的教學裝置。文章即是針對實際使用的船舶三速錨機控制系統(tǒng)進行改造，設計了一種用于實訓教學和職業(yè)技能考證的船舶三速錨機控制系統(tǒng)的模擬裝置。

1 船舶三速錨機模擬控制裝置的設計方案

原有的船舶錨機教學設備是整套訂購教學儀器生產廠家的成品設備，在實際教學中存在許多問題：（1）教具廠生產的實訓設備通用性較強，不便于特色教學與學生實訓。（2）由于學生在實訓過程中對船舶錨機電氣控制線路部分的操作頻繁，故障率很高，維修量極大，給教學和培訓考證工作均帶來極大不便，維護成本太高。（3）由于學生長時間操作與實訓，錨機電機頻繁起停，而電機起動電流非常大（通常是其額定電流的4-7倍），電機極易燒壞，可靠性差且安全隱患大。

船舶上廣泛使用的三速錨機的控制線路原理圖如圖1所示。為了滿足專業(yè)課教學和行業(yè)考證需求，在保持實船上三速錨機的基本控制線路不變的基礎上，對控制系統(tǒng)進行了改造，去掉了錨機電動機（包括電磁剎車）及機械裝置，采用萬能轉換開關代替錨機操作系統(tǒng)中的主令控制器，并采用不同顏色燈光顯示模擬三速錨機的起動、制動和正反轉變速運行。

船舶三速錨機模擬控制裝置主要由錨機控制臺、器件箱（包括變壓器、接觸器、繼電器、電阻、熔斷器等）和模擬故障箱（共18個故障點）等組成。

1.1 錨機控制臺

錨機控制臺上設有三速錨機控制模擬器，由萬能轉換開關以及信號燈組組成。萬能轉換開關與信號燈組連接，萬能轉換開關上設置有七檔，分別對應三速錨機電機的正轉、反轉的三個速檔以及停機檔，信號燈組數量為三組，分別對應三速錨機電機的三個速檔，每組信號燈組包括有三個信號燈，每個信號燈分別對應三速錨機電機的三相電的相；錨機控制臺連接有錨機觀察臺，錨機觀察臺上設有與萬能轉換開關速檔對應的三速電機。

采用萬能轉換開關代替錨機操作系統(tǒng)中的主令控制器進行錨機的三速操縱，從而實現(xiàn)了錨機操作系統(tǒng)的小型化，可極大的降低成本，且使得原本需要在兩地依次進行的錨機控制操作集中到一處操作，極大的方便了學生和培訓學員等的觀察學習和實際操作；采用三組不同顏色的指示燈與三速電機的三相繞組并聯(lián)，實現(xiàn)在電機不運行的情況下，模擬電機的實際運行狀況，從而反映電機的三種速度，避免了電機因長時間工作和頻繁起動造成的電機損壞事故的發(fā)生，也有效保障了教學安全。

1.2 模擬故障箱

模擬故障箱與萬能轉換開關以及信號燈組連接，模擬船舶三速錨機的各種故障，可以用于系統(tǒng)模擬調試與檢修，方便教學演示和職業(yè)評估測試。如圖1所示，模擬故障箱共設置了18個故障點，對應的故障分別為：

（1）、（2）、（17）：1J線圈不吸合，電機正、反轉無效。

（18）：1J線圈吸合，電機正、反轉無效。

（16）：1J線圈吸合，主令開關打到上升檔或下降檔1J線圈斷開。

（3）：ZC線圈不得電，上升檔指示燈不亮。

（4）：FC線圈不得電，下降檔指示燈不亮。

（5）：1C線圈不得電，低速檔不工作。

（6）：2C線圈不得電，中速檔不工作。

（8）：4C線圈不得電，2C不得電，中速檔不工作。

（7）：1C、2C、4C線圈不得電，低中速檔不工作。

（9）：時間繼電器1SJ不得電，3C線圈不得電，高速檔不工作。

（10）：時間繼電器1SJ常開觸頭斷開，3C線圈不得電，高速檔不工作。

（11）、（15）：無任何現(xiàn)象。

（12）：ZDC線圈不得電，制動指示燈不亮。

（13）：ZDC線圈得電，指示燈不亮。

（14）：低、中、高速檔指示燈一亮就滅。

2 船舶三速錨機模擬控制裝置的優(yōu)點

文章設計的船舶三速錨機模擬控制裝置具有如下創(chuàng)新點和優(yōu)點：（1）采用萬能轉換開關代替了錨機操作系統(tǒng)中的主令控制器模擬錨機的起動、制動及變速運行，使教學設備小型化，既節(jié)約了成本，而且使原本需要在兩地依次進行的錨機控制操作集中到一處，操作簡便靈活，具有很強的教學實用性；（2）采用三組不同顏色的指示燈與三速電機的三相繞組并聯(lián)，實現(xiàn)在電機不運行的情況下，模擬電機的實際運行狀況，從而反映電機的三種速度，避免了電機因長時間工作和頻繁起動造成的電機損壞事故的發(fā)生，大大降低了設備的故障率，也有效保障了教學安全。

3 結束語

對船舶錨機控制系統(tǒng)的操縱是船舶輪機類學生以及職業(yè)技能考證學員必須掌握的重要內容之一，船舶三速錨機模擬控制裝置具有小型化、操作簡便、故障率低、維護方便以及設備成本低等優(yōu)點，具有很強的教學實用性和推廣價值。

作者簡介：陳慧（1982-），工學碩士，講師，專業(yè)方向為船舶工程技術、海洋工程技術。endprint

摘 要：為適應課程教學及職業(yè)技能培訓和考證需求，針對現(xiàn)有船舶錨機控制系統(tǒng)教學裝置存在的問題，提出了改進方案，研制了一套船舶三速錨機模擬控制裝置，既滿足了教學要求，又使得設備小型化，操作簡便，故障率低，而且極大地降低了教學成本。

關鍵詞：三速錨機；控制系統(tǒng)；模擬裝置

引言

船舶錨機是保證船舶在水面或碼頭安全停泊的重要設備，是船舶甲板機械電力拖動的一個重要組成部分，它一般用電力控制三速交流電機可逆運行完成起錨拋錨的過程控制。船舶三速錨機主要由電機、控制系統(tǒng)和操作系統(tǒng)組成，設備結構復雜，體積較大且價格昂貴。因此，關于船舶錨機相關知識的教學中很難面對實物，通常以課堂理論講授和電力拖動實驗（用三相異步電動機可逆控制及變極調速）等方法實施教學，致使學生對該部分內容難以理解和掌握，不利于學生實際操作能力的培養(yǎng)。此外，船舶三速錨機控制系統(tǒng)也是船舶電工證及電子電氣員考證所必須的設備。為了切實提高教學質量，使在校學生和培訓學員更好地掌握這部分內容，培養(yǎng)其對錨機電氣控制系統(tǒng)的操作能力和故障分析及排除能力，適應高職人才培養(yǎng)的需要，迫切需要一種既能較好的滿足實際教學需求，又能最大程度節(jié)約成本的船舶錨機控制系統(tǒng)的教學裝置。文章即是針對實際使用的船舶三速錨機控制系統(tǒng)進行改造，設計了一種用于實訓教學和職業(yè)技能考證的船舶三速錨機控制系統(tǒng)的模擬裝置。

1 船舶三速錨機模擬控制裝置的設計方案

原有的船舶錨機教學設備是整套訂購教學儀器生產廠家的成品設備，在實際教學中存在許多問題：（1）教具廠生產的實訓設備通用性較強，不便于特色教學與學生實訓。（2）由于學生在實訓過程中對船舶錨機電氣控制線路部分的操作頻繁，故障率很高，維修量極大，給教學和培訓考證工作均帶來極大不便，維護成本太高。（3）由于學生長時間操作與實訓，錨機電機頻繁起停，而電機起動電流非常大（通常是其額定電流的4-7倍），電機極易燒壞，可靠性差且安全隱患大。

船舶上廣泛使用的三速錨機的控制線路原理圖如圖1所示。為了滿足專業(yè)課教學和行業(yè)考證需求，在保持實船上三速錨機的基本控制線路不變的基礎上，對控制系統(tǒng)進行了改造，去掉了錨機電動機（包括電磁剎車）及機械裝置，采用萬能轉換開關代替錨機操作系統(tǒng)中的主令控制器，并采用不同顏色燈光顯示模擬三速錨機的起動、制動和正反轉變速運行。

船舶三速錨機模擬控制裝置主要由錨機控制臺、器件箱（包括變壓器、接觸器、繼電器、電阻、熔斷器等）和模擬故障箱（共18個故障點）等組成。

1.1 錨機控制臺

錨機控制臺上設有三速錨機控制模擬器，由萬能轉換開關以及信號燈組組成。萬能轉換開關與信號燈組連接，萬能轉換開關上設置有七檔，分別對應三速錨機電機的正轉、反轉的三個速檔以及停機檔，信號燈組數量為三組，分別對應三速錨機電機的三個速檔，每組信號燈組包括有三個信號燈，每個信號燈分別對應三速錨機電機的三相電的相；錨機控制臺連接有錨機觀察臺，錨機觀察臺上設有與萬能轉換開關速檔對應的三速電機。

采用萬能轉換開關代替錨機操作系統(tǒng)中的主令控制器進行錨機的三速操縱，從而實現(xiàn)了錨機操作系統(tǒng)的小型化，可極大的降低成本，且使得原本需要在兩地依次進行的錨機控制操作集中到一處操作，極大的方便了學生和培訓學員等的觀察學習和實際操作；采用三組不同顏色的指示燈與三速電機的三相繞組并聯(lián)，實現(xiàn)在電機不運行的情況下，模擬電機的實際運行狀況，從而反映電機的三種速度，避免了電機因長時間工作和頻繁起動造成的電機損壞事故的發(fā)生，也有效保障了教學安全。

1.2 模擬故障箱

模擬故障箱與萬能轉換開關以及信號燈組連接，模擬船舶三速錨機的各種故障，可以用于系統(tǒng)模擬調試與檢修，方便教學演示和職業(yè)評估測試。如圖1所示，模擬故障箱共設置了18個故障點，對應的故障分別為：

（1）、（2）、（17）：1J線圈不吸合，電機正、反轉無效。

（18）：1J線圈吸合，電機正、反轉無效。

（16）：1J線圈吸合，主令開關打到上升檔或下降檔1J線圈斷開。

（3）：ZC線圈不得電，上升檔指示燈不亮。

（4）：FC線圈不得電，下降檔指示燈不亮。

（5）：1C線圈不得電，低速檔不工作。

（6）：2C線圈不得電，中速檔不工作。

（8）：4C線圈不得電，2C不得電，中速檔不工作。

（7）：1C、2C、4C線圈不得電，低中速檔不工作。

（9）：時間繼電器1SJ不得電，3C線圈不得電，高速檔不工作。

（10）：時間繼電器1SJ常開觸頭斷開，3C線圈不得電，高速檔不工作。

（11）、（15）：無任何現(xiàn)象。

（12）：ZDC線圈不得電，制動指示燈不亮。

（13）：ZDC線圈得電，指示燈不亮。

（14）：低、中、高速檔指示燈一亮就滅。

2 船舶三速錨機模擬控制裝置的優(yōu)點

文章設計的船舶三速錨機模擬控制裝置具有如下創(chuàng)新點和優(yōu)點：（1）采用萬能轉換開關代替了錨機操作系統(tǒng)中的主令控制器模擬錨機的起動、制動及變速運行，使教學設備小型化，既節(jié)約了成本，而且使原本需要在兩地依次進行的錨機控制操作集中到一處，操作簡便靈活，具有很強的教學實用性；（2）采用三組不同顏色的指示燈與三速電機的三相繞組并聯(lián)，實現(xiàn)在電機不運行的情況下，模擬電機的實際運行狀況，從而反映電機的三種速度，避免了電機因長時間工作和頻繁起動造成的電機損壞事故的發(fā)生，大大降低了設備的故障率，也有效保障了教學安全。

3 結束語

對船舶錨機控制系統(tǒng)的操縱是船舶輪機類學生以及職業(yè)技能考證學員必須掌握的重要內容之一，船舶三速錨機模擬控制裝置具有小型化、操作簡便、故障率低、維護方便以及設備成本低等優(yōu)點，具有很強的教學實用性和推廣價值。

作者簡介：陳慧（1982-），工學碩士，講師，專業(yè)方向為船舶工程技術、海洋工程技術。endprint

摘 要：為適應課程教學及職業(yè)技能培訓和考證需求，針對現(xiàn)有船舶錨機控制系統(tǒng)教學裝置存在的問題，提出了改進方案，研制了一套船舶三速錨機模擬控制裝置，既滿足了教學要求，又使得設備小型化，操作簡便，故障率低，而且極大地降低了教學成本。

關鍵詞：三速錨機；控制系統(tǒng)；模擬裝置

引言

船舶錨機是保證船舶在水面或碼頭安全停泊的重要設備，是船舶甲板機械電力拖動的一個重要組成部分，它一般用電力控制三速交流電機可逆運行完成起錨拋錨的過程控制。船舶三速錨機主要由電機、控制系統(tǒng)和操作系統(tǒng)組成，設備結構復雜，體積較大且價格昂貴。因此，關于船舶錨機相關知識的教學中很難面對實物，通常以課堂理論講授和電力拖動實驗（用三相異步電動機可逆控制及變極調速）等方法實施教學，致使學生對該部分內容難以理解和掌握，不利于學生實際操作能力的培養(yǎng)。此外，船舶三速錨機控制系統(tǒng)也是船舶電工證及電子電氣員考證所必須的設備。為了切實提高教學質量，使在校學生和培訓學員更好地掌握這部分內容，培養(yǎng)其對錨機電氣控制系統(tǒng)的操作能力和故障分析及排除能力，適應高職人才培養(yǎng)的需要，迫切需要一種既能較好的滿足實際教學需求，又能最大程度節(jié)約成本的船舶錨機控制系統(tǒng)的教學裝置。文章即是針對實際使用的船舶三速錨機控制系統(tǒng)進行改造，設計了一種用于實訓教學和職業(yè)技能考證的船舶三速錨機控制系統(tǒng)的模擬裝置。

1 船舶三速錨機模擬控制裝置的設計方案

原有的船舶錨機教學設備是整套訂購教學儀器生產廠家的成品設備，在實際教學中存在許多問題：（1）教具廠生產的實訓設備通用性較強，不便于特色教學與學生實訓。（2）由于學生在實訓過程中對船舶錨機電氣控制線路部分的操作頻繁，故障率很高，維修量極大，給教學和培訓考證工作均帶來極大不便，維護成本太高。（3）由于學生長時間操作與實訓，錨機電機頻繁起停，而電機起動電流非常大（通常是其額定電流的4-7倍），電機極易燒壞，可靠性差且安全隱患大。

船舶上廣泛使用的三速錨機的控制線路原理圖如圖1所示。為了滿足專業(yè)課教學和行業(yè)考證需求，在保持實船上三速錨機的基本控制線路不變的基礎上，對控制系統(tǒng)進行了改造，去掉了錨機電動機（包括電磁剎車）及機械裝置，采用萬能轉換開關代替錨機操作系統(tǒng)中的主令控制器，并采用不同顏色燈光顯示模擬三速錨機的起動、制動和正反轉變速運行。

船舶三速錨機模擬控制裝置主要由錨機控制臺、器件箱（包括變壓器、接觸器、繼電器、電阻、熔斷器等）和模擬故障箱（共18個故障點）等組成。

1.1 錨機控制臺

錨機控制臺上設有三速錨機控制模擬器，由萬能轉換開關以及信號燈組組成。萬能轉換開關與信號燈組連接，萬能轉換開關上設置有七檔，分別對應三速錨機電機的正轉、反轉的三個速檔以及停機檔，信號燈組數量為三組，分別對應三速錨機電機的三個速檔，每組信號燈組包括有三個信號燈，每個信號燈分別對應三速錨機電機的三相電的相；錨機控制臺連接有錨機觀察臺，錨機觀察臺上設有與萬能轉換開關速檔對應的三速電機。

采用萬能轉換開關代替錨機操作系統(tǒng)中的主令控制器進行錨機的三速操縱，從而實現(xiàn)了錨機操作系統(tǒng)的小型化，可極大的降低成本，且使得原本需要在兩地依次進行的錨機控制操作集中到一處操作，極大的方便了學生和培訓學員等的觀察學習和實際操作；采用三組不同顏色的指示燈與三速電機的三相繞組并聯(lián)，實現(xiàn)在電機不運行的情況下，模擬電機的實際運行狀況，從而反映電機的三種速度，避免了電機因長時間工作和頻繁起動造成的電機損壞事故的發(fā)生，也有效保障了教學安全。

1.2 模擬故障箱

模擬故障箱與萬能轉換開關以及信號燈組連接，模擬船舶三速錨機的各種故障，可以用于系統(tǒng)模擬調試與檢修，方便教學演示和職業(yè)評估測試。如圖1所示，模擬故障箱共設置了18個故障點，對應的故障分別為：

（1）、（2）、（17）：1J線圈不吸合，電機正、反轉無效。

（18）：1J線圈吸合，電機正、反轉無效。

（16）：1J線圈吸合，主令開關打到上升檔或下降檔1J線圈斷開。

（3）：ZC線圈不得電，上升檔指示燈不亮。

（4）：FC線圈不得電，下降檔指示燈不亮。

（5）：1C線圈不得電，低速檔不工作。

（6）：2C線圈不得電，中速檔不工作。

（8）：4C線圈不得電，2C不得電，中速檔不工作。

（7）：1C、2C、4C線圈不得電，低中速檔不工作。

（9）：時間繼電器1SJ不得電，3C線圈不得電，高速檔不工作。

（10）：時間繼電器1SJ常開觸頭斷開，3C線圈不得電，高速檔不工作。

（11）、（15）：無任何現(xiàn)象。

（12）：ZDC線圈不得電，制動指示燈不亮。

（13）：ZDC線圈得電，指示燈不亮。

（14）：低、中、高速檔指示燈一亮就滅。

2 船舶三速錨機模擬控制裝置的優(yōu)點

文章設計的船舶三速錨機模擬控制裝置具有如下創(chuàng)新點和優(yōu)點：（1）采用萬能轉換開關代替了錨機操作系統(tǒng)中的主令控制器模擬錨機的起動、制動及變速運行，使教學設備小型化，既節(jié)約了成本，而且使原本需要在兩地依次進行的錨機控制操作集中到一處，操作簡便靈活，具有很強的教學實用性；（2）采用三組不同顏色的指示燈與三速電機的三相繞組并聯(lián)，實現(xiàn)在電機不運行的情況下，模擬電機的實際運行狀況，從而反映電機的三種速度，避免了電機因長時間工作和頻繁起動造成的電機損壞事故的發(fā)生，大大降低了設備的故障率，也有效保障了教學安全。

3 結束語

對船舶錨機控制系統(tǒng)的操縱是船舶輪機類學生以及職業(yè)技能考證學員必須掌握的重要內容之一，船舶三速錨機模擬控制裝置具有小型化、操作簡便、故障率低、維護方便以及設備成本低等優(yōu)點，具有很強的教學實用性和推廣價值。

作者簡介：陳慧（1982-），工學碩士，講師，專業(yè)方向為船舶工程技術、海洋工程技術。endprint