Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«КАЛИНИНГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Б.Л. Геллер

СУДОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА

Учебное пособие для студентов по специальности

180407 - Эксплуатация судового электрооборудования

и средств автоматики

Калининград

Издательство ФГОУ ВПО «КГТУ»

2011

УДК 629.12.066-52(075)

Геллер Б.Л. Судовая электроника. Учебное пособие. – Калининград: ФГОУ ВПО «КГТУ», 2011. – 228 с.

В учебном пособии рассмотрены основные разновидности электронных схем, являющихся основой судовых систем управления и контроля: усилители, преобразователи сигналов, ключевые и импульсные схемы, логические, генераторы сигналов, источники вторичного электропитания. Даны сведения о современной микроэлектронной элементной базе. Изложены принципы работы схем и методика их анализа, приводятся основные расчетные соотношения.

Необходимо для студентов вузов, обучающихся по специальности 180407 -Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики.

Ил. 185, табл. 38, список лит. - 15 наименований.

Учебное пособие обсуждено и одобрено на заседании кафедры электрооборудования судов и электроэнергетики ФГОУ ВПО «Калининградский государственный технический университет» 8 ноября 2010 г., протокол № 3.

РЕЦЕНЗЕНТЫ – Овчинников В.С., к.т.н., доцент кафедры электрооборудова-

ния судов и электроэнергетики ФГОУ ВПО «Калининград-

ский государственный технический университет» Саловский Л.О., к.т.н, доцент кафедры электродвижения и автоматики судов Государственной морской академии им.

адм. С.О. Макарова

©ФГОУ ВПО «Калининградский государственный технический университет», 2011 г. © Геллер Б.Л., 2011 г.

Борис Львович геллер Судовая электроника

Редактор Л.И. Полищук. Корректор Н.А. Мацкевич

Подписано в печать 21.06.2011 г. Заказ . Тираж 50 экз. Формат 60х84(1/16).

Объем 14,3 п. л.; 10,5 уч.- изд. л. Цена договорная

Издательство ФГОУ ВПО «КГТУ», 236022, г. Калининград, Советский проспект, 1

Введение

Современный уровень развития судовых систем управления и контроля основывается на широком использовании достижений электроники. Все ответственные судовые технические средства оснащены электронными системами управления. Типичными примерами являются:

1. Системы управления судовой электростанцией, выполняющие функции стабилизации напряжения и частоты судовой сети, обеспечения параллельной работы генераторов, защиты генераторов и потребителей электроэнергии от аномальных режимов работы.

2. Системы дистанционного автоматизированного управления главными двигателями, обеспечивающие пуск и останов двигателя, поддержание заданной скорости судна путем изменения топливоподачи или шага винта, защиту двигателя от перегрузки.

3. Системы автоматического управления курсом судна.

4. Системы централизованного контроля, дистанционного измерения, предупредительной и аварийной сигнализации, охватывающие важнейшее судовое оборудование.

5. Системы управления технологическим оборудованием судна (промысловым, холодильным и т.п.).

6. Системы пожарной сигнализации.

Приведенный список далеко не является исчерпывающим. Общим для всех систем является то, что усиление и преобразование сигналов, реализация алгоритмов управления, формирование силовых воздействий на исполнительные механизмы, стабилизация питающих напряжений и множество других операций выполняются средствами полупроводниковой электроники. Поэтому неотъемлемой составной частью подготовки судового электромеханика является усвоение принципов работы электронных узлов и устройств, умение анализировать схемы, содержащиеся в судовой документации, владение методами производства измерений и поиска неисправностей.

В настоящее время на флоте эксплуатируются системы управления самых различных поколений. Иногда даже на одном судне можно встретить как простейшие транзисторные электронные устройства, так и программно-управляемые комплексы. В связи с этим судовые электромеханики и в особенности специалисты, занимающиеся ремонтом и наладкой судовой автоматики, должны обладать широким кругозором и познаниями практически во всех областях полупроводниковой схемотехники.

Дисциплина "Судовая электроника" дает необходимую основу для изучения последующих курсов, таких, как "Элементы и функциональные устройства судовой автоматики", "Системы управления судовыми энергетическими процессами", "Микропроцессорные системы управления".

В предлагаемом учебном пособии рассмотрены основные классы электронных схем, применяемых в аппаратуре управления, измерения и контроля: усилители, преобразователи сигналов, ключевые и импульсные схемы, логические схемы, генераторы, источники вторичного электропитания. В каждом классе представлены как типичные ("классические") схемы, так и нестандартные примеры, призванные продемонстрировать разнообразие и богатство возможностей полупроводниковой схемотехники.

Учебное пособие ориентировано на читателя, который уже изучил основы электроники. Поэтому ему известны физические основы электроники, пассивные компоненты электронных устройств, основные типы полупроводниковых приборов и их характеристики, схемы включения транзисторов, простейшие транзисторные усилители напряжения и мощности, понятия о технологии интегральных микросхем. Не рассматривается схемотехника программируемых вычислительных устройств, являющаяся предметом отдельной дисциплины.

Геллер Б.Л. КГТУ 2010