课程概述

  《船舶电气设备及系统》是针对轮机工程专业开设的一门主干专业课，同时也是我国高级船员适任考试的核心课程及船舶建造与检验的重要内容。该课程涉及知识面广，注重理论与实践相结合,主要讲授船舶电机学、船舶电力拖动和船舶电站管理等多学科知识，主要包括电磁基本理论、变压器、直流发电机、直流电动机、交流异步电动机、同步发电机、控制电器、电力拖动装置、船舶电站和船舶电力系统等重要电气设备及系统的基本结构、工作原理和运行管理方面的基本知识、基本理论和基本技能，并涉及到大量先进技术在船舶中的实际应用，是一门集机械、电气和控制为一体的专业课程。

   该课程立足为“海洋强国”建设和谱写“海上丝绸之路”新篇章贡献力量的课程使命，同时注重学生批判性思维、合作探索能力以及复杂问题解决能力的训练和养成。通过学习，学生可以获得有关船舶电气设备及系统运行管理和故障检测维修方面的基本理论和基本技能，了解船舶电气的新理论、新技术、新知识，从而使学生初步具备对船舶电气设备的运行管理能力及故障检测、分析和排查的能力，使其任职后能全面负责船舶电气设备的使用、维护和管理，并对船舶电气设备的具体问题有较强的分析和解决能力，为将来深入广泛地学习船舶电气技术和从事专业工作打下坚实的理论和实践基础。同时，该课程也可作为船舶相关专业、修造船企业、船舶检验人员及电气爱好者学习认识船舶电气之用。同学们可以在学习掌握专业知识的同时启迪智慧，开拓思维，探索船舶电气的魅力！ 

证书要求

为积极响应国家低碳环保政策， 2021年秋季学期开始，中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书，仅提供电子版的认证证书服务，证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证，可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询，或者访问 https://www.icourse163.org/verify，通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核，成绩达到课程考核标准的学生（每门课程的考核标准不同，详见课程内的评分标准），具备申请认证证书资格，可在证书申请开放期间（以申请页面显示的时间为准），完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项：

1. 根据国家相关法律法规要求，认证证书申请时要求进行实名认证，请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后，系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


预备知识

  初步具备电工学的基本知识。

授课大纲

第一章 电与磁

1.1磁场与磁力线

1.2电流的磁效应

1.3磁感应强度

1.4磁通

1.5磁场强度

1.6磁导率和相对磁导率

1.7铁磁材料的磁性能

1.8电磁感应定律

1.9电流在磁场中的力效应

第二章 变压器

2.1变压器的用途

2.2变压器的基本结构和铭牌

2.3变压器的基本变换功能

2.4自耦变压器

2.5电压互感器

2.6电流互感器

第三章 直流电机

3.8直流发电机的外特性

3.9直流电动机的机械特性

3.10直流电动机的机械特性分析

3.11直流电机的电枢反应和换向

典型教学案例1.直流电机结构

3.1直流发电机的工作原理

3.2直流电动机的工作原理

3.3直流电机的结构

3.4电枢绕组的感应电势

3.5 电枢绕组的电磁转矩

3.6直流发电机的励磁方式

3.7直流发电机的空载特性及建压条件

第四章 异步电动机

典型教学案例2.交、直流电机比较

4.1三相异步电动机的基本结构

4.2异步电动机的铭牌数据

4.3异步电动机的旋转磁场

4.4旋转磁场的转速

4.5异步电动机转动原理

4.6三相异步电动机的电磁转矩

4.7三相异步电动机的转矩特性和机械特性

4.8机械特性曲线分析

第五章 船舶同步电机

5.1三相同步发电机的基本类型和结构

5.2 三相同步发电机的类型

5.3电枢反应

5.4交轴电枢反应

5.5直轴去磁电枢反应

5.6直轴増磁电枢反应

5.7实际运行时的电枢反应

第六章 电力拖动基础

6.1生产机械的负载转矩特性

6.2电力拖动系统

6.3三相异步电动机的起动

6.4 三相异步电动机的制动

6.5 三相异步电动机的调速

6.6 直流电动机的起动

6.7 直流电动机的制动

6.8直流电动机的调速

第七章 电力拖动控制电路及系统（上）

7.1按钮开关

7.2组合开关

7.3行程开关

7.4主令控制器

7.5熔断器

7.6交流接触器

7.7直流接触器

7.8继电器

7.9时间继电器

7.10热继电器

7.11速度继电器及电磁制动器

7.12短路保护

7.13过载保护

7.14失压（欠压）保护

7.15缺相保护

典型教学案例3.常用控制电器

第七章 电力拖动控制电路及系统（下）

7.16电气控制系统原理图和安装接线图

7.17电动机的点动控制电路

7.18电动机的连续控制电路

7.19电动机的正反转控制电路

7.20电动机的行程控制电路

7.21 电动机的联锁控制电路

7.22星-三角换接起动控制电路

7.23海（淡）水柜水位自动控制电路

课程实验汇总

实验预备知识

实验一 磁力起动

实验二 按时间顺序启动两台电动机

实验三 三相异步电动机星三角降压起动实验

实验四 三相异步电动机PLC正反转控制实验

实验五 船舶电站手动操作

第八章 船舶电力系统

8.1船舶电力系统的组成

8.2船舶电源装置

8.3船舶主配电板

8.4船舶应急配电板

8.5船舶充放电板

8.6船舶分配电板

8.7船舶岸电箱

第九章 船舶同步发电机的并联运行

9.1发电机并联运行的特点

9.2准同步并车的条件

9.3电压有效值不同时的并车分析

9.4初相位不同时的并车分析

9.5频率不相同时的并车分析

9.6船舶同步发电机的手动并车方法

9.7灯光明暗手法并车分析

9.8灯光旋转法手动并车分析

9.9同步表法手动并车分析

典型教学案例4.船舶同步发电机并联运行

第十章 船舶同步发电机电压及无功功率自动调整

10.1船用自动励磁装置的功能及基本要求

10.2自励恒压装置的分类及调压原理

10.3电流叠加相复励自励恒压装置

10.4船舶同步发电机组间无功功率自动分配

典型教学案例汇总

典型教学案例1.直流电机结构

典型教学案例2.交、直流机比较

典型教学案例3.常用控制电器

典型教学案例4.船舶同步发电机并联运行

典型教学案例5.船舶电力系统频率及有功功率调节

第十一章 船舶同步发电机频率及有功功率自动调整

11.1电力系统频率波动的原因及其影响

11.2电力系统的负荷调节效应

11.3调速器及其调速特性

11.4单机运行时频率的调整

11.5发电机并联运行时的有功功率分配

11.6有功功率的转移操作

典型教学案例5.船舶电力系统频率及有功功率调节

参考资料

参考教材：

（1）吴浩峻，王浩亮，张金男.《船舶电气设备及系统》.大连:大连海事大学大学出版社,2021年.

（2）王浩亮.《船舶电气系统设计》.大连:大连海事大学大学出版社,2023年.

（3）张春来，林叶春.《船舶电气与自动化》(船舶电气)(培训教材).大连:大连海事大学大学出版社,2012年.

（4）张春来，孙才勤，王浩亮.《船舶电气与自动化》(船舶电气)(辅导教材).大连:大连海事大学大学出版社,2013年.

常见问题

Q :这门课程作为高级船员的考证课程，请老师给出一些在复习备考过程中的建议。

A :非常好的问题！这门课程是轮机工程专业的专业课，属于电气类课程，电气类课程因为研究的主体 --电与磁，是看不见的，所以需要大家首先理解各个知识点，在知识点理解的基础上，能够通过逻辑思维将相关知识点串起来，形成自己的认知。同时，大量的习题训练也是必须的。不明白的地方，欢迎观看视频，随时提问！祝好运！