飞机常用电器元件

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1、第二部分第二部分 飞机常用电器元件飞机常用电器元件2.1 概述概述现代飞机是一个庞大而复杂、自动化程度很高现代飞机是一个庞大而复杂、自动化程度很高的系统，它包含电源、照明、空调、供气、燃的系统，它包含电源、照明、空调、供气、燃油、发动机、起落架等许多子系统。在这些系油、发动机、起落架等许多子系统。在这些系统中，要用到各种各样的电器元件，它们起着统中，要用到各种各样的电器元件，它们起着切换、控制、保护、检测、变换和调节的作用。切换、控制、保护、检测、变换和调节的作用。一一 飞机电器的工作条件飞机电器的工作条件与地面电器相比，飞机电器的工作条件要复与地面电器相比，飞机电器的工作条件要复杂的多。这是

2、因为飞机不仅要在地面上停留，杂的多。这是因为飞机不仅要在地面上停留，而且必须能够在不同的高度、地区、季节和气而且必须能够在不同的高度、地区、季节和气象条件下飞行。随着飞机飞行高度和飞行速度象条件下飞行。随着飞机飞行高度和飞行速度的提高，使得飞机电器的工作条件变得更坏。的提高，使得飞机电器的工作条件变得更坏。为了使飞机电器可靠的工作，有必要对它的工为了使飞机电器可靠的工作，有必要对它的工作条件作概略的介绍。作条件作概略的介绍。1 大气环境大气环境气象环境指大气的成分、压力、湿度和温度四个气象环境指大气的成分、压力、湿度和温度四个方面。方面。（）大气成分（）大气成分高空、低空、海平面上和陆地上大气

3、所含的成高空、低空、海平面上和陆地上大气所含的成分各不相同。在高空氧和水分下降，臭氧成分分各不相同。在高空氧和水分下降，臭氧成分增加，湿热地带大气中含有霉菌，海平面上空增加，湿热地带大气中含有霉菌，海平面上空的大气含有盐雾，沙漠地区的上空有砂尘。电的大气含有盐雾，沙漠地区的上空有砂尘。电器元件在大气中工作时，其金属部分会被氧化。器元件在大气中工作时，其金属部分会被氧化。当飞机在海洋上空飞行时，盐雾会加速金属部当飞机在海洋上空飞行时，盐雾会加速金属部分的氧化，造成化学腐蚀和变色，降低它的机分的氧化，造成化学腐蚀和变色，降低它的机械强度和电气连接的可靠性。霉菌会使有机绝械强度和电气连接的可靠性。霉

4、菌会使有机绝缘材料发霉变质，降低绝缘性能。缘材料发霉变质，降低绝缘性能。（2）大气压力）大气压力随着飞行高度的增加，大气压力下降，不利于随着飞行高度的增加，大气压力下降，不利于电器元件的散热。有触点的电器元件，随着大电器元件的散热。有触点的电器元件，随着大气压力的降低，其触点的断弧能力下降，间隙气压力的降低，其触点的断弧能力下降，间隙击穿电压降低。击穿电压降低。（3）大气湿度）大气湿度南方的大气湿度较高，尤其是在黄梅雨季，南方的大气湿度较高，尤其是在黄梅雨季，相对湿度可达相对湿度可达98%，这样的湿度条件会使电，这样的湿度条件会使电器元件的抗电强度降低，绝缘电阻变小，也器元件的抗电强度降低，绝

5、缘电阻变小，也易使电器元件的金属构件局部或全部发生氧易使电器元件的金属构件局部或全部发生氧化和锈蚀。化和锈蚀。（）大气温度（）大气温度飞机在不同的地区、季节飞行，电器元件的飞机在不同的地区、季节飞行，电器元件的工作环境温度变化范围也比较大。高温时，工作环境温度变化范围也比较大。高温时，金属部分氧化加剧，有机绝缘材料易于老化。金属部分氧化加剧，有机绝缘材料易于老化。低温和高低温冲击，会使材料组织发生变化低温和高低温冲击，会使材料组织发生变化而使其性能恶化，例如绝缘材料开裂，弯曲而使其性能恶化，例如绝缘材料开裂，弯曲变形等。变形等。力学环境力学环境飞机电器经常要受到强烈的振动、冲击和离心飞机电器经

6、常要受到强烈的振动、冲击和离心加速力的作用。加速力的作用。（）振动（）振动电器元件固定处由于飞机发动机等振动源和气电器元件固定处由于飞机发动机等振动源和气动力而产生振动，其频率一般为动力而产生振动，其频率一般为10400HZ，振动加速度为。振动加速度为。（2）冲击）冲击飞机在着陆、制动和突然变速等情况下都会对飞机在着陆、制动和突然变速等情况下都会对电器元件产生冲击作用，冲击的次数一般为、电器元件产生冲击作用，冲击的次数一般为、40100次次/min，冲击加速度为冲击加速度为450g。（3）离心加速度离心加速度飞机在转弯飞行时，所产生的离心加速度可达飞机在转弯飞行时，所产生的离心加速度可达15g

7、。恶劣的力学环境给电器元件造成强烈的恶劣的力学环境给电器元件造成强烈的 机械应机械应力负荷，可能会给电器元件带来非常严重的后力负荷，可能会给电器元件带来非常严重的后果，如元件破裂、紧固件松动、零件变形等。果，如元件破裂、紧固件松动、零件变形等。振动和冲击还会使有触点的电器元件产生误动振动和冲击还会使有触点的电器元件产生误动作。作。二二 对飞机电器的基本要求对飞机电器的基本要求由于飞机电器在飞机系统中起着重要的作用，由于飞机电器在飞机系统中起着重要的作用，而它的工作条件又很恶劣，为确保飞行安全对而它的工作条件又很恶劣，为确保飞行安全对飞机电器提出了一些基本要求。飞机电器提出了一些基本要求。1 工

8、作可靠工作可靠这是对电器元件的一项最基本要求。除了保证这是对电器元件的一项最基本要求。除了保证电器元件能在前述的气象条件和力学环境下可电器元件能在前述的气象条件和力学环境下可靠的工作外，还应当保证它们在飞机上供电电靠的工作外，还应当保证它们在飞机上供电电压不稳定的情况下能继续工作。压不稳定的情况下能继续工作。2 尺寸小，重量轻尺寸小，重量轻现代飞机上所使用的电器元件的数量很多，减现代飞机上所使用的电器元件的数量很多，减少每一个电器元件的重量都对飞机有着直接意少每一个电器元件的重量都对飞机有着直接意义。在设计制造电器元件时，常常为结构部件、义。在设计制造电器元件时，常常为结构部件、选用优质特种材

9、料和提高其他材料的负荷。另选用优质特种材料和提高其他材料的负荷。另外，一架飞机的空间尺寸是有限的，电器元件外，一架飞机的空间尺寸是有限的，电器元件外廓尺寸的增大会占去飞机的有限空间，有时外廓尺寸的增大会占去飞机的有限空间，有时会使飞机个别部分尺寸增大，以致引起结构重会使飞机个别部分尺寸增大，以致引起结构重量增加，使飞机气动性能变坏，因此减小电器量增加，使飞机气动性能变坏，因此减小电器元件的外廓尺寸也是基本要求之一。元件的外廓尺寸也是基本要求之一。3 高强度高强度这里所说的强度是指这里所说的强度是指机械强度机械强度、抗电强度抗电强度 和和 耐、耐、热强度热强度。对电器元件的机械强度，除了一般要求

10、外，在对电器元件的机械强度，除了一般要求外，在抗振稳定性方面还有特殊要求。在飞机上经常抗振稳定性方面还有特殊要求。在飞机上经常产生不同频率和振幅的振动，由于振动而产生产生不同频率和振幅的振动，由于振动而产生的方向不定的加速度或飞机作机动飞行时产生的方向不定的加速度或飞机作机动飞行时产生的单向加速度作用到电器元件上，有的零件和的单向加速度作用到电器元件上，有的零件和部件甚至要承受加速度为部件甚至要承受加速度为50g的动负荷，要求的动负荷，要求电器元件在这样的情况下也能可靠的工作。电器元件在这样的情况下也能可靠的工作。在抗电强度、耐热强度方面的要求也比较高，在抗电强度、耐热强度方面的要求也比较高，

11、应保证电器元件不会因绝缘材料的绝缘性能不应保证电器元件不会因绝缘材料的绝缘性能不够、导电部分与金属部分的距离不够而形成电、够、导电部分与金属部分的距离不够而形成电、击穿，或因为耐热材料的耐热能力不够而形成击穿，或因为耐热材料的耐热能力不够而形成热损坏。热损坏。4 电器元件的工作不受飞机在空间的位置和电器元件的工作不受飞机在空间的位置和飞行姿态的影响飞行姿态的影响飞机在飞行时可以有各种不同的飞行姿态，安飞机在飞行时可以有各种不同的飞行姿态，安装在飞机上的电器元件也就有不同的空间位置装在飞机上的电器元件也就有不同的空间位置或出于不同的运动状态（如加速、减速等）。或出于不同的运动状态（如加速、减速等

12、）。在这些情况下，电器元件应具有独立的动作性在这些情况下，电器元件应具有独立的动作性能而不受它所处的空间位置、状态的影响。这能而不受它所处的空间位置、状态的影响。这种要求是确保具有运动部件（如电磁继电器的种要求是确保具有运动部件（如电磁继电器的触点）的电器元件不产生误动作的必要条件。触点）的电器元件不产生误动作的必要条件。电器元件的工作不受周围气象环境的影响电器元件的工作不受周围气象环境的影响温度、湿度和气压是影响电器元件的寿命、温度、湿度和气压是影响电器元件的寿命、工作能力等的气象因素。排除或减少这些因工作能力等的气象因素。排除或减少这些因素对电器元件的影响是提高电气元件寿命和素对电器元件的

13、影响是提高电气元件寿命和保证良好性能的必要措施，例如将电器元件保证良好性能的必要措施，例如将电器元件密封充气，可以使电器元件不受飞机飞行高密封充气，可以使电器元件不受飞机飞行高度的影响。度的影响。其他方面的要求，如便于选用、维修等。其他方面的要求，如便于选用、维修等。三飞机电器的分类三飞机电器的分类根据民航电气维修专业的特点，飞机常用电根据民航电气维修专业的特点，飞机常用电器元件可以分为以下几类：器元件可以分为以下几类：（）航空继电器（）航空继电器，如电磁继电器，固态继电，如电磁继电器，固态继电器等。器等。（）航空接触器（）航空接触器，如单绕组接触器，双绕组，如单绕组接触器，双绕组接触器等。接

14、触器等。（3）飞机发动机点火电器）飞机发动机点火电器。（4）飞机的电路保护电器）飞机的电路保护电器。（5）其他飞机电器元件）其他飞机电器元件。2.2 航空继电器的应用和分类航空继电器的应用和分类继电器的拉丁文原意是驿站，即传递信息的继电器的拉丁文原意是驿站，即传递信息的中继场所。继电器一开始和电讯联系在一中继场所。继电器一开始和电讯联系在一起，起，1878年西电公司首先在电话上使用继电年西电公司首先在电话上使用继电器。现在继电器已广泛应用于各个领域。器。现在继电器已广泛应用于各个领域。航空继电器是最基本的飞机电器元件之一。航空继电器是最基本的飞机电器元件之一。它的作用是反应某一输入信号的变化，

15、对功它的作用是反应某一输入信号的变化，对功率不太大（一般小于率不太大（一般小于25A）的电路进行控制。的电路进行控制。它是一种自动和远距离操纵的控制器件。它是一种自动和远距离操纵的控制器件。一一 航空继电器的应用航空继电器的应用继电器在飞机上的用途很广泛，电源、照明、继电器在飞机上的用途很广泛，电源、照明、空调、供气、燃油、防冰防雨、飞行操纵、空调、供气、燃油、防冰防雨、飞行操纵、起落架以及发动机的起动和指示等系统中都起落架以及发动机的起动和指示等系统中都要用到继电器。它是这些系统的控制、调节、要用到继电器。它是这些系统的控制、调节、检测、保护和指示等自动化装置中的重要元检测、保护和指示等自动

16、化装置中的重要元件。件。飞机发电机激磁控制电路飞机发电机激磁控制电路GCR（J6）为发电机激磁控制继电器，它是具为发电机激磁控制继电器，它是具有接通线圈和断开线圈的磁保持继电器。当接有接通线圈和断开线圈的磁保持继电器。当接通线圈通电时通线圈通电时GCR吸合，常开触点吸合，常开触点 1-2 闭合，闭合，使发电机激磁电路接通而起激发电，此时常闭使发电机激磁电路接通而起激发电，此时常闭触点触点 6-7 断开，接通线圈断电，断开，接通线圈断电，GCR的吸合状的吸合状态由永久磁铁产生的吸力来保持。同时常开触态由永久磁铁产生的吸力来保持。同时常开触点点 3-5 闭合，为断开线圈通电做好准备。当断闭合，为断

17、开线圈通电做好准备。当断开线圈通电时，开线圈通电时，GCR回到释放状态，常开触回到释放状态，常开触点点1-2 断开，发电机激磁电路断开而不能激断开，发电机激磁电路断开而不能激磁，发电机不能正常供电。磁，发电机不能正常供电。接通线圈和断开线圈的通电和断电除了可由安装接通线圈和断开线圈的通电和断电除了可由安装在驾驶舱内的发电机激磁开关在驾驶舱内的发电机激磁开关GCRS人工正常控人工正常控制以外，当出制以外，当出现故障故障时，由，由GCR故障信号放大器故障信号放大器提供的信号，使提供的信号，使V3导通，从而通，从而GCR的断开的断开线圈圈通通电而断开而断开GCR，于是于是发电机停止机停止发电。这里里

18、设置置辅助助继电器器J3是是为了防止在出了防止在出现故障故障时由于由于GCRS误接通引起接通引起GCR拍振。当出拍振。当出现故障故障时，如果将，如果将GCRS误接通，接通，则J3线圈通圈通电吸合，吸合，使常开触点使常开触点1-3闭合而断开接通合而断开接通线圈圈电路。路。B737-300 型飞机发动机的引气电路型飞机发动机的引气电路利用过热继电器利用过热继电器K9和引气过热电门（或称热敏和引气过热电门（或称热敏继电器）起自动保护作用。引气活门打开后，继电器）起自动保护作用。引气活门打开后，如果出现了过热故障，使引气过热活门动作，如果出现了过热故障，使引气过热活门动作，K9线圈电路接通并通过重置电

19、门而自锁。线圈电路接通并通过重置电门而自锁。K9吸合后，使引气活门的开线圈断电而关线圈吸合后，使引气活门的开线圈断电而关线圈通电，于是引气活门便关断。出现过压时也会通电，于是引气活门便关断。出现过压时也会使使K9动作，而关断引气活门。动作，而关断引气活门。二二 航空继电器的分类航空继电器的分类在飞机上使用的继电器数量繁多。以在飞机上使用的继电器数量繁多。以B757-200型飞机为例，据不完全统计，直接裝机的电磁型飞机为例，据不完全统计，直接裝机的电磁继电器和接触器就有继电器和接触器就有393只，如果把机载设备只，如果把机载设备中所使用的继电器和接触器也计算在内，其总中所使用的继电器和接触器也计

20、算在内，其总数超过千只。数超过千只。按其结构原理，飞机常用的继电器可以分为以按其结构原理，飞机常用的继电器可以分为以下几类：下几类：（1）电磁继电器电磁继电器 利用电磁现象来进行工作的利用电磁现象来进行工作的继电器；继电器；（2）固态继电器固态继电器 输入与输出隔离且无运动部输入与输出隔离且无运动部件的继电器；件的继电器；（3）混合式继电器混合式继电器 由电磁继电器和固态继电由电磁继电器和固态继电器组合而成的继电器；器组合而成的继电器；（4）特种继电器特种继电器 具有某种特殊功能的继电器具有某种特殊功能的继电器如极化继电器，舌簧继电器等。如极化继电器，舌簧继电器等。用的最多的是用的最多的是电磁

21、继电器电磁继电器。2.3 电磁继电器电磁继电器一一 电磁继电器的结构原理电磁继电器的结构原理电磁继电器由电磁继电器由电磁铁电磁铁和和触点系统触点系统两个部分组成。两个部分组成。电磁铁一般采用电磁铁一般采用拍合式拍合式。电磁继电器的触点系。电磁继电器的触点系统由固定不动的统由固定不动的静触点静触点和可以被衔铁带动的和可以被衔铁带动的动动触点触点所组成，静触点和动触点都安装在具有弹所组成，静触点和动触点都安装在具有弹性的簧片上，这样可以减少或消除触点在闭合性的簧片上，这样可以减少或消除触点在闭合式的弹跳现象。触点一般采用式的弹跳现象。触点一般采用点接触点接触的形式。的形式。从动作原理来看，从动作原

22、理来看，电磁继电器实际上就是一个电磁继电器实际上就是一个用电磁铁来操纵的开关用电磁铁来操纵的开关。当线圈电压增大到一。当线圈电压增大到一定数值时，作用在衔铁上的电磁吸力（或力矩）定数值时，作用在衔铁上的电磁吸力（或力矩）大于返回弹簧的反力（或力矩），衔铁就从释大于返回弹簧的反力（或力矩），衔铁就从释放位置运动到闭合位置，并带动动触点使它与放位置运动到闭合位置，并带动动触点使它与上面的静触点分开，与下面的静触点闭合。在上面的静触点分开，与下面的静触点闭合。在闭合位置时，如果逐渐减小线圈电压使电磁吸闭合位置时，如果逐渐减小线圈电压使电磁吸力小于返回弹簧的反力时，衔铁则返回到释放力小于返回弹簧的反力

23、时，衔铁则返回到释放位置，使动触点与下面的静触点分开，而与上位置，使动触点与下面的静触点分开，而与上面的静触点闭合。如果触点与外电路连接，便面的静触点闭合。如果触点与外电路连接，便具有接通或断开电路的开关作用。具有接通或断开电路的开关作用。通常将线圈不通电时闭合的触点称为通常将线圈不通电时闭合的触点称为常闭触常闭触点点，而将线圈不通电时断开的触点称为，而将线圈不通电时断开的触点称为常开常开触点触点。二二 电磁继电器的主要技术参数电磁继电器的主要技术参数（1）线圈额定电压）线圈额定电压Ue 指能使电磁继电器线圈指能使电磁继电器线圈长时间正常工作的电源电压，一般为长时间正常工作的电源电压，一般为2

24、7V。（2）吸合电压吸合电压Uxh 。 指在常温条件下电磁继指在常温条件下电磁继电器的触点从释放位置到可靠闭合时所需的电器的触点从释放位置到可靠闭合时所需的线圈电压的最小值。吸合电压定的太高或太线圈电压的最小值。吸合电压定的太高或太低都对电磁继电器的工作不利。若吸合电压低都对电磁继电器的工作不利。若吸合电压太高，则当电网电压因向大负载供电而降低太高，则当电网电压因向大负载供电而降低到吸合电压以下时，电磁继电器就会拒动而到吸合电压以下时，电磁继电器就会拒动而无法吸合，若吸合电压太低，则因返回弹簧无法吸合，若吸合电压太低，则因返回弹簧的反力太小，触点容易跳动而造成误动作。的反力太小，触点容易跳动而

25、造成误动作。（3）释放电压）释放电压Usf 。 指电磁继电器的触点从指电磁继电器的触点从闭合位置到可靠释放位置所需线圈电压的最闭合位置到可靠释放位置所需线圈电压的最大值。释放电压可以通过改变最小工作气隙大值。释放电压可以通过改变最小工作气隙或在最小工作气隙时返回弹簧反力的大小来或在最小工作气隙时返回弹簧反力的大小来调整。为了保证在电网电压大幅度下降时电调整。为了保证在电网电压大幅度下降时电磁继电器不会自行释放，释放电压一般定得磁继电器不会自行释放，释放电压一般定得比吸合电压低，两者的比值比吸合电压低，两者的比值 Usf / Uxh 约在约在 0.3左右。释放电压也不能太低，否则衔铁左右。释放电

26、压也不能太低，否则衔铁可能会被铁芯的剩磁吸住而不能被释放。而可能会被铁芯的剩磁吸住而不能被释放。而且当释放电压太低时，存在着触点压力过小且当释放电压太低时，存在着触点压力过小而造成接触不良以及因断开速度太低而对触而造成接触不良以及因断开速度太低而对触点熄弧不利等问题。点熄弧不利等问题。（4）触点断流容量。）触点断流容量。 是指电磁继电器触点所是指电磁继电器触点所能断开的电流和电压的乘积。电流指的是触能断开的电流和电压的乘积。电流指的是触点断开以前通过触点的电流值，电压指的是点断开以前通过触点的电流值，电压指的是断开后触点两端的电压值。断流容量只表示断开后触点两端的电压值。断流容量只表示触点的断

27、流能力，而不是输出或消耗的功率。触点的断流能力，而不是输出或消耗的功率。触点断流容量与负载种类（电阻性负载、电触点断流容量与负载种类（电阻性负载、电感性负载）有很大关系。感性负载）有很大关系。（）灵敏度（）灵敏度指电磁继电器吸合所需的最小指电磁继电器吸合所需的最小功率，即功率，即（为吸合电流，为为吸合电流，为线圈电阻）。灵敏度越高，电磁继电器的性线圈电阻）。灵敏度越高，电磁继电器的性能越优越。但是灵敏度的提高受到很多因素能越优越。但是灵敏度的提高受到很多因素的制约。的制约。（6）动作时间。）动作时间。电磁继电器的吸合时间电磁继电器的吸合时间txh和和释放时间释放时间tsf统称为动作时间。吸合时

28、间是指统称为动作时间。吸合时间是指从线圈通电开始至触点到达闭合位置时所需从线圈通电开始至触点到达闭合位置时所需的时间，而释放时间是指从线圈断电开始至的时间，而释放时间是指从线圈断电开始至触点到达释放位置时所需的时间。吸合时间触点到达释放位置时所需的时间。吸合时间和释放时间均不包括触点的回跳时间（抖动和释放时间均不包括触点的回跳时间（抖动时间）。时间）。（）寿命（）寿命指的是在规定的使用环境条件下指的是在规定的使用环境条件下和规定的负载情况下所规定的动作次数。在和规定的负载情况下所规定的动作次数。在这个规定的动作次数内，失误次数应不超过这个规定的动作次数内，失误次数应不超过规定的要求，其性能参数

29、（如吸合电压、释规定的要求，其性能参数（如吸合电压、释放电压等）应不超过规定的范围。放电压等）应不超过规定的范围。民航机务维修中需要经常检测与调整的技术民航机务维修中需要经常检测与调整的技术参数有参数有吸合电压吸合电压、释放电压释放电压和和动作时间动作时间等。等。三三 电磁继电器的时间特性电磁继电器的时间特性不通用途的电磁继电器对其动作时间的要求是不通用途的电磁继电器对其动作时间的要求是不同的。有些继电器要求有很高的工作频率，不同的。有些继电器要求有很高的工作频率，而另外一些继电器则要求具有一定的延时作用。而另外一些继电器则要求具有一定的延时作用。一般控制继电器的动作时间为一般控制继电器的动作

30、时间为0.050.15，将动作时间小于将动作时间小于0.05的继电器称为快速继电的继电器称为快速继电器，而将动作时间大于器，而将动作时间大于0.15的继电器称为时的继电器称为时间继电器。间继电器。1 电磁继电器的吸合过程和吸合时间电磁继电器的吸合过程和吸合时间当在电磁继电器线圈两端加上额定电压时，由当在电磁继电器线圈两端加上额定电压时，由于存在电磁惯性和机械惯性，衔铁不可能立即于存在电磁惯性和机械惯性，衔铁不可能立即闭合，而有一个过渡过程。从线圈中电流的变闭合，而有一个过渡过程。从线圈中电流的变化情况对此过程进行分析。化情况对此过程进行分析。电磁继电器的吸合过程可分为两个阶段：电流电磁继电器的

31、吸合过程可分为两个阶段：电流从零开始上升到触动电流从零开始上升到触动电流 Icd ，在这个阶段内衔、在这个阶段内衔、铁没有运动，所需的时间铁没有运动，所需的时间 tcd 称为称为吸合触动时间吸合触动时间。当电流值达到当电流值达到 Icd 以后，吸力将大于反力，衔铁以后，吸力将大于反力，衔铁开始运动。衔铁运动以后，电流的变化规律变开始运动。衔铁运动以后，电流的变化规律变得复杂。从衔铁开始运动到最后到达闭合位置得复杂。从衔铁开始运动到最后到达闭合位置所需的时间所需的时间 tyd 称为称为吸合运动时间吸合运动时间。电磁继电器的吸合时间包括两部分，即电磁继电器的吸合时间包括两部分，即tcd 和和 ty

32、d 分别由下列式子计算分别由下列式子计算 IW 线圈稳态电流线圈稳态电流 Icd 线圈触动电流线圈触动电流 T 线圈通电时间常数线圈通电时间常数 Fd 电磁吸力电磁吸力 Ff 反作用力反作用力 m 衔铁及其他运动衔铁及其他运动 部分的质量部分的质量 工作间隙工作间隙tyd的计算公式是在假定的计算公式是在假定Fd和和Ff之差在衔铁运动之差在衔铁运动过程中保持不变的情况下推导出来的，例如衔过程中保持不变的情况下推导出来的，例如衔铁行程很小时就近似于这种情况。铁行程很小时就近似于这种情况。由于由于tyd 比比tcd小得多，因而改变电磁继电器的吸小得多，因而改变电磁继电器的吸合时间主要是改变吸合触动时

33、间。合时间主要是改变吸合触动时间。2 加速吸合的线路加速吸合的线路（1）串联辅加电阻）串联辅加电阻 Rf 并提高电源电压并提高电源电压若在电磁继电器线圈回路内串联一个辅加电阻若在电磁继电器线圈回路内串联一个辅加电阻Rf，同时将电源电压由同时将电源电压由 U1提高到提高到 U2，使稳态电使稳态电流值仍保持不变，回路的电时间常数为流值仍保持不变，回路的电时间常数为L、R分别为线圈的电感和电阻。分别为线圈的电感和电阻。显然，显然，T2小于线圈原来的电时间常数小于线圈原来的电时间常数T1。若触若触动电流为动电流为Icd，则吸合触动时间将由则吸合触动时间将由tcd1减小到减小到tcd2。（2）在在 Rf

34、 两端并联电容两端并联电容C若在若在Rf 两端并联电容两端并联电容C，则可进一步减小吸合则可进一步减小吸合触动时间。因为当线圈刚加上电压的瞬间，电触动时间。因为当线圈刚加上电压的瞬间，电容容C尚未充电，即电容两端的电压尚未充电，即电容两端的电压 UC=0，相当相当于将于将Rf短路，因此线圈电流短路，因此线圈电流 I 将按将按的指数规律上升。电流比单串联电阻的指数规律上升。电流比单串联电阻 Rf时增长的时增长的更快更快 。实际的情况是，电流并不会增长到实际的情况是，电流并不会增长到IW。因为因为C充电后充电后 UC 不等于零，当不等于零，当 t 趋于无穷即稳态时，趋于无穷即稳态时，C已充电完毕而

35、相当于开路，所以线圈的稳态已充电完毕而相当于开路，所以线圈的稳态电流仍为电流仍为 IW = U2 /（R + Rf）。）。线圈电流可能是振荡的，也可能是非振荡的。线圈电流可能是振荡的，也可能是非振荡的。振荡时电流的增长比非振荡时的情况更快，并振荡时电流的增长比非振荡时的情况更快，并且比值且比值 Rf / R 越大，吸合触动时间越小。对每越大，吸合触动时间越小。对每一个辅加电阻都相应有一个最有利的电容值，一个辅加电阻都相应有一个最有利的电容值，在此电容下吸合触动时间最短。在此电容下吸合触动时间最短。电容值由下式求得电容值由下式求得式中，式中，L的单位为的单位为H，R和和 Rf 的单位为的单位为。

36、3 延时吸合的线路延时吸合的线路（1）串联辅加电感）串联辅加电感 Lf在电磁继电器线圈回路内串联一个辅加电感在电磁继电器线圈回路内串联一个辅加电感Lf，可以增大整个回路的电时间常数而使可以增大整个回路的电时间常数而使 tcd增大。采用这种线路可使增大。采用这种线路可使 tcd 延长到延长到 0.12s。（2）阻容延时吸合电路阻容延时吸合电路与电磁继电器线圈串联一个电阻与电磁继电器线圈串联一个电阻 Rf，并联一个并联一个电容电容 Cf。当电路刚接通时，当电路刚接通时， Cf 两端电压很低，两端电压很低，随着随着Cf通过通过 Rf充电其两端电压才逐渐升高，线充电其两端电压才逐渐升高，线圈电流才逐渐

37、增大，从而使圈电流才逐渐增大，从而使 tcd 增大。采用这种增大。采用这种线路可使线路可使 tcd 延长到延长到 0.1 0.4s。2.4 固态继电器及混合式继电器固态继电器及混合式继电器一一 固态继电器固态继电器1 固态继电器的组成固态继电器的组成固态继电器固态继电器是一种能够像电磁继电器那样执行是一种能够像电磁继电器那样执行接通和断开电路的功能，而其输入输出间的绝接通和断开电路的功能，而其输入输出间的绝缘程度也和电磁继电器相当的全固态（即无运缘程度也和电磁继电器相当的全固态（即无运动部件）的器件。动部件）的器件。固态继电器固态继电器一般由一般由输入电路输入电路、输入输出隔离电输入输出隔离电

38、路路和和固态转换器件固态转换器件三部分组成。三部分组成。输入电路输入电路用来检测输入信号并进行放大。用来检测输入信号并进行放大。输入输出隔离电路输入输出隔离电路实现输入输出回路之间电气实现输入输出回路之间电气隔离的功能。常用的隔离方法有光耦合式和变隔离的功能。常用的隔离方法有光耦合式和变压器式两种。压器式两种。固态转换器件固态转换器件相当于电磁继电器的触点系统，相当于电磁继电器的触点系统，执行控制转换的功能。执行控制转换的功能。常用的固态转换器件有功率三极管、功率常用的固态转换器件有功率三极管、功率MOS场效应管、可控硅等。场效应管、可控硅等。具有输入输出隔离功能是固态继电器区别于其具有输入输

39、出隔离功能是固态继电器区别于其他半导体开关器件和开关电路（如开关三极管、他半导体开关器件和开关电路（如开关三极管、双稳态电路等）的一个重要特征。双稳态电路等）的一个重要特征。 与电磁继电器相比，固态继电器显著的特点是与电磁继电器相比，固态继电器显著的特点是灵敏度高灵敏度高，小型化潜力大小型化潜力大。固态继电器的高灵。固态继电器的高灵敏度，使它能够与敏度，使它能够与TTL、DTL、CMOS等集成等集成电路器件兼容，从而用极小的输入功率就能进电路器件兼容，从而用极小的输入功率就能进行大负载切换。除了以上两点之外，固态继电行大负载切换。除了以上两点之外，固态继电器还具有器还具有工作可靠工作可靠，反应

40、速度快反应速度快，无触点火花无触点火花和弹跳和弹跳，耐强冲击和振动耐强冲击和振动，寿命长寿命长等优点，因而等优点，因而在要求体积小、转换速度快、可靠性高等场合应在要求体积小、转换速度快、可靠性高等场合应用越来越多。用越来越多。固态继电器也存在一些尚需解决的问题，如固态继电器也存在一些尚需解决的问题，如输输入输出间隔离困难入输出间隔离困难，通态压降大通态压降大，断态泄漏断态泄漏大大，不易实现多路转换不易实现多路转换，易受温度和辐射的影易受温度和辐射的影响响等。等。2 常用固态继电器介绍常用固态继电器介绍常用的固态继电器有常用的固态继电器有光电耦合器隔离式光电耦合器隔离式固态继固态继电器和电器和变

41、压器隔离式变压器隔离式固态继电器。固态继电器。光电耦合器隔离式光电耦合器隔离式固态继电器：固态继电器：V1、V2、V4、V5是发光二极管，是发光二极管，V6 V9 是由光敏三极管和是由光敏三极管和普通三极管组成的达林顿式复合管，普通三极管组成的达林顿式复合管，E1是辅助是辅助电源，电源，EC是输入的控制信号。是输入的控制信号。在无控制信号输入时，在无控制信号输入时，V6、V8导通，导通，V7、V9截止，截止，B、Y分别和分别和A、X接通。接通。当有控制信号输入后，当有控制信号输入后， V6、V8截止，截止，V7、V9导通，导通，B、Y分别和分别和C、Z接通。接通。由此可见，由此可见，B、Y等效

42、于电磁继电器的动触点，等效于电磁继电器的动触点，A、X等效于常闭触点，等效于常闭触点，C、Z等效于常开触点。等效于常开触点。这种固态继电器采用光电耦合器隔离，特点是：这种固态继电器采用光电耦合器隔离，特点是：输入与输出间绝缘，信号单向传递而无反馈影输入与输出间绝缘，信号单向传递而无反馈影响，抗干扰能力强，响应速度快，工作稳定可响，抗干扰能力强，响应速度快，工作稳定可靠。靠。变压器隔离式固态继电器的电路：变压器隔离式固态继电器的电路：由三极管由三极管V1和电容组成高频振荡器，变压器和电容组成高频振荡器，变压器副边的振荡信号通过二极管副边的振荡信号通过二极管V2整形后去控制整形后去控制功率三极管功

43、率三极管V3，从而控制负载电路。功率三从而控制负载电路。功率三极管极管V3等效于一对常开触点。这种固态继电等效于一对常开触点。这种固态继电器的特点是灵敏度很高，响应速度快，但由于器的特点是灵敏度很高，响应速度快，但由于工艺和材料的限制，其体积不能做的很小，另工艺和材料的限制，其体积不能做的很小，另外还可能产生高频噪声。外还可能产生高频噪声。二二 混合式继电器混合式继电器电磁继电器的灵敏度比较低，即使是灵敏型的电磁继电器的灵敏度比较低，即使是灵敏型的电磁继电器也不能直接由电磁继电器也不能直接由TTL、DTL、CMOS等集成电路的逻辑电平来控制。固态继电器虽等集成电路的逻辑电平来控制。固态继电器虽

44、然灵敏度高，但它的通态压降和断态泄漏大，然灵敏度高，但它的通态压降和断态泄漏大，并且不易实现多路转换。如果将电磁继电器和并且不易实现多路转换。如果将电磁继电器和固态继电器结合起来使用，就构成了混合式继固态继电器结合起来使用，就构成了混合式继电器。电器。混合式继电器一般是采用固态继电器中的电子混合式继电器一般是采用固态继电器中的电子电路作为反应机构，由电磁继电器作为执行机电路作为反应机构，由电磁继电器作为执行机构组合而成的。这样既可以充分发挥固态继电构组合而成的。这样既可以充分发挥固态继电器灵敏度高的优点，也可以充分发挥电磁继电器灵敏度高的优点，也可以充分发挥电磁继电器接触压降小、断态绝缘电阻大

45、和易于实现多器接触压降小、断态绝缘电阻大和易于实现多路转换的优点。路转换的优点。稳压管稳压管V3和电阻和电阻R4 构成稳压电路，构成稳压电路，V3上的稳上的稳定电压使三极管定电压使三极管V1的发射极电位稳定不变。当的发射极电位稳定不变。当输入信号输入信号Usr=0时，时，V3上的电压使上的电压使V1截止，由截止，由于于V1截止而无电流流过截止而无电流流过R3，所以三极管所以三极管V2无无正偏电压而截止，电磁继电器因线圈正偏电压而截止，电磁继电器因线圈J无电流无电流而不吸合，处于常开状态。当当输入信号而不吸合，处于常开状态。当当输入信号Usr达到一定值时，达到一定值时，V1有正偏电压而导通，在有

46、正偏电压而导通，在R3上产生压降使上产生压降使V2导通，电磁继电器线圈导通，电磁继电器线圈J有电有电流通过使常开触点闭合而接通被控电路。二极流通过使常开触点闭合而接通被控电路。二极管管V4的作用是为了防止的作用是为了防止V2被线圈被线圈J的反向感应的反向感应电势击穿。电势击穿。混合式继电器将固态继电器和电磁继电器的混合式继电器将固态继电器和电磁继电器的优点结合进去的同时，也将两者的某些缺点优点结合进去的同时，也将两者的某些缺点带进去了。如：混合式继电器既具有固态继带进去了。如：混合式继电器既具有固态继电器易受温度和辐射影响的特点，同时又存电器易受温度和辐射影响的特点，同时又存在电磁继电器所固有

47、的触点弹跳、触点污染、在电磁继电器所固有的触点弹跳、触点污染、动作速度慢等缺陷，因此这又限制了混合式动作速度慢等缺陷，因此这又限制了混合式继电器在某些要求高的场合下的应用。继电器在某些要求高的场合下的应用。2.5 特种继电器特种继电器飞机上还应用有一些特种继电器，介绍飞机上还应用有一些特种继电器，介绍极化继极化继电器电器、舌簧继电器舌簧继电器和和热敏继电器热敏继电器三种。三种。一一 极化继电器极化继电器这种继电器磁路中同时作用有两个磁通，一个这种继电器磁路中同时作用有两个磁通，一个是是极化磁通极化磁通，一个是，一个是工作磁通工作磁通。一般情况下，。一般情况下，极化磁通是由永久磁铁产生的，工作磁

48、通是由极化磁通是由永久磁铁产生的，工作磁通是由工作线圈通电后产生的。工作磁通的大小和方工作线圈通电后产生的。工作磁通的大小和方向取决于工作线圈中电流的大小和方向。向取决于工作线圈中电流的大小和方向。当工作线圈没有通电时，磁路中只有极化磁当工作线圈没有通电时，磁路中只有极化磁通，通过衔铁的极化磁通通，通过衔铁的极化磁通m分成两部分，即分成两部分，即通通过左面气隙左面气隙1 1的磁通的磁通m1 和通和通过右面气隙右面气隙2 2的磁通的磁通m2，分，分别对衔铁产生向左的吸力生向左的吸力Fm1和向右的吸力和向右的吸力Fm2。当。当衔铁处于于对称中称中线位位置置时，由于，由于1 1 = 2 2 ， m1

49、 = m2 ， Fm1 = Fm2，衔铁应保持在中保持在中间的平衡位置上。的平衡位置上。但但这种平衡是不种平衡是不稳定的，定的，衔铁在某种外界因素在某种外界因素下必然会偏向一下必然会偏向一边。只要。只要衔铁稍有偏移，左右稍有偏移，左右两个气隙就不再相等，从而两部分极化磁通以两个气隙就不再相等，从而两部分极化磁通以及它及它们所所产生的吸力也就不相等，于是生的吸力也就不相等，于是衔铁迅迅速倒向一速倒向一边并保持在并保持在这一一边。假定衔铁倒在左边。当工作线圈通电后，就会假定衔铁倒在左边。当工作线圈通电后，就会在磁路中产生工作磁通在磁路中产生工作磁通g，忽略通，忽略通过永久磁永久磁铁的工作磁通。在气

50、隙的工作磁通。在气隙1 1中极化磁通与工作磁通中极化磁通与工作磁通方向相反，合成磁通方向相反，合成磁通1 = = m1 - - g ，而，而在气在气隙隙2 2中极化磁通与工作磁通方向相同，合成磁中极化磁通与工作磁通方向相同，合成磁通通2 = = m2 + + g ，它，它们分分别产生向左的吸力生向左的吸力F1和向右的吸力和向右的吸力F2。当工作。当工作线圈圈电流流较小小时， g也也较小，由于小，由于m1比比m2大的多，故仍有大的多，故仍有1 2 ， F1 F2 ，衔铁仍停留在左仍停留在左边。只。只有当工作有当工作线圈圈电流达到某一数流达到某一数值时， 2 1 ， F2 F1 ，衔铁才开始偏才开

51、始偏转。随着随着衔铁的向右偏移，的向右偏移， m1逐逐渐减小而减小而m2逐逐渐增加，从而使增加，从而使 F1 进一步减小而一步减小而 F2进一一步增大，步增大，衔铁迅速倒向右迅速倒向右边。在衔铁倒向右边后，如果工作线圈断电，衔铁在衔铁倒向右边后，如果工作线圈断电，衔铁仍将稳定的保持在右边，若要使衔铁再返回左仍将稳定的保持在右边，若要使衔铁再返回左边，则必须改变工作线圈电流的极性，并使其边，则必须改变工作线圈电流的极性，并使其达到一定的数值。达到一定的数值。极化继电器的主要特点：极化继电器的主要特点：（1）具有方向性）具有方向性。即极化继电器衔铁的动作能。即极化继电器衔铁的动作能反应输入信号的极

52、性。反应输入信号的极性。（2）灵敏度高）灵敏度高。极化继电器所受的电磁吸力是。极化继电器所受的电磁吸力是正比于极化磁通和工作磁通的乘积正比于极化磁通和工作磁通的乘积m g的，的， 因此，在一定的电磁吸力下，增大因此，在一定的电磁吸力下，增大m就可以就可以相应的减小相应的减小g ，也就可以相应的减小线圈功率，也就可以相应的减小线圈功率，从而使极化继电器获得较高的灵敏度。灵敏度从而使极化继电器获得较高的灵敏度。灵敏度可达可达10W。（3）动作速度快。）动作速度快。由于极化继电器的灵敏度由于极化继电器的灵敏度高，可以使线圈的尺寸减小，从而可以使线高，可以使线圈的尺寸减小，从而可以使线圈的电时间常数减

53、小。此外，某些极化继电圈的电时间常数减小。此外，某些极化继电器的衔铁可以做的很轻，行程也小，所以这器的衔铁可以做的很轻，行程也小，所以这些都有利于减少动作时间。动作时间可达些都有利于减少动作时间。动作时间可达1-2ms。 以上是并联磁路极化继电器，还有桥式磁路以上是并联磁路极化继电器，还有桥式磁路极化继电器，原理类似。极化继电器，原理类似。二二 舌簧继电器舌簧继电器由舌簧管及线圈或永久磁铁等部分组成。舌簧由舌簧管及线圈或永久磁铁等部分组成。舌簧管是舌簧继电器的核心部分，由一组舌簧片与管是舌簧继电器的核心部分，由一组舌簧片与玻璃管封装而成，并在玻璃管内充以氮等惰性玻璃管封装而成，并在玻璃管内充以

54、氮等惰性气体。舌簧片材料的选择除满足高导磁率、高气体。舌簧片材料的选择除满足高导磁率、高饱和磁感应强度、低矫顽力、良好的导电性和饱和磁感应强度、低矫顽力、良好的导电性和优良的弹性等要求外，还要求其膨胀系数与玻优良的弹性等要求外，还要求其膨胀系数与玻璃管相适应。璃管相适应。舌簧继电器的触点可以做成常开、常闭和转换舌簧继电器的触点可以做成常开、常闭和转换三种形式。三种形式。常开式触点的舌簧片分别固定在玻璃管的两常开式触点的舌簧片分别固定在玻璃管的两端，在线圈或永久磁铁磁场的作用下，其自由端，在线圈或永久磁铁磁场的作用下，其自由端被磁化呈现相反的极性，依靠磁的异性相吸端被磁化呈现相反的极性，依靠磁的

55、异性相吸而使触点闭合。常闭式触点的舌簧片则固定在而使触点闭合。常闭式触点的舌簧片则固定在玻璃管的同一端，在线圈或永久磁铁的作用玻璃管的同一端，在线圈或永久磁铁的作用下，其自由端呈现相同的极性，依靠磁的同性下，其自由端呈现相同的极性，依靠磁的同性相斥而使触点断开。将常开式和常闭式触点结相斥而使触点断开。将常开式和常闭式触点结合在一起，就构成了转换式触点。合在一起，就构成了转换式触点。舌簧继电器具有以下特点：舌簧继电器具有以下特点：（1）触点密封于充有惰性气体的玻璃管中，可）触点密封于充有惰性气体的玻璃管中，可以有效地防止污染和腐蚀，增强触点工作的以有效地防止污染和腐蚀，增强触点工作的可靠性。可靠

56、性。（2）触点可动部分质量小，动作时间短。）触点可动部分质量小，动作时间短。（3）吸合功率小，灵敏度高，易用半导体器件）吸合功率小，灵敏度高，易用半导体器件驱动。驱动。（）结构简单轻巧。（）结构简单轻巧。但也存在一些缺点，如触点转换容量较小，但也存在一些缺点，如触点转换容量较小，过载能力较差、容易出现冷焊现象以及由于过载能力较差、容易出现冷焊现象以及由于舌簧片为悬臂梁容易在触点断开时出现颤抖舌簧片为悬臂梁容易在触点断开时出现颤抖现象等。现象等。三热敏继电器三热敏继电器热敏继电器又称为温度继电器，它根据温度的热敏继电器又称为温度继电器，它根据温度的变化来切换负载电路。一般有双金属片式和热变化来切

57、换负载电路。一般有双金属片式和热敏电阻式两种。敏电阻式两种。双金属片式热敏继电器双金属片式热敏继电器双金属片是用机械碾压得方法将两种不同膨胀双金属片是用机械碾压得方法将两种不同膨胀系数的金属片紧密结合而成，双金属片上层膨系数的金属片紧密结合而成，双金属片上层膨胀系数小，下层膨胀系数大。在常温下双金属胀系数小，下层膨胀系数大。在常温下双金属片式热敏继电器的触点是闭合的。当温度达到片式热敏继电器的触点是闭合的。当温度达到一定值时，双金属片的自由端将向上弯曲，使触一定值时，双金属片的自由端将向上弯曲，使触点断开，当温度降低后，触点又自动闭合。点断开，当温度降低后，触点又自动闭合。双金属片式热敏继电器

58、一般用来感受高温信双金属片式热敏继电器一般用来感受高温信号，但是感受的温度有一定的范围，并且准确号，但是感受的温度有一定的范围，并且准确性较差。性较差。热敏电阻式继电器热敏电阻式继电器利用热敏电阻的阻值随温度变化的特点，可以利用热敏电阻的阻值随温度变化的特点，可以构成热敏电阻式继电器。热敏电阻构成热敏电阻式继电器。热敏电阻具有负具有负温度系数，即温度升高时其阻值减小，温度降温度系数，即温度升高时其阻值减小，温度降低时其阻值变大。低时其阻值变大。与电阻与电阻 、电位器、电位器组成分压器，其分压比随组成分压器，其分压比随阻值的变化而发阻值的变化而发生改变。当外界温度较低时，生改变。当外界温度较低时

59、，阻值较大，阻值较大，它与它与两端电压较高。当这个电压大于一定两端电压较高。当这个电压大于一定值时，三极管值时，三极管导通，三极管导通，三极管截止，电磁截止，电磁线圈中无电流，触点断开。线圈中无电流，触点断开。当外界温度升高后，当外界温度升高后，阻值变小，阻值变小，截止，截止，导通，电磁线圈通电，触点闭合。调导通，电磁线圈通电，触点闭合。调节电位器节电位器的大小，可以改变感受温度的大的大小，可以改变感受温度的大小。小。2.5 航空接触器的应用和分类航空接触器的应用和分类航空接触器航空接触器（断路器也属于这一类）是一种（断路器也属于这一类）是一种自动和远距离操纵交直流主电路或大容量控自动和远距离

60、操纵交直流主电路或大容量控制电路的电磁式开关电器。与电磁继电器不制电路的电磁式开关电器。与电磁继电器不同的是，它用来控制大功率（一般大于同的是，它用来控制大功率（一般大于）的电路。它也是最基本的飞机电器元件）的电路。它也是最基本的飞机电器元件之一。之一。一航空接触器的应用一航空接触器的应用航空接触器通常作为机载电源系统的发电机航空接触器通常作为机载电源系统的发电机连接开关和汇流条连接开关。连接开关和汇流条连接开关。机载交流发电机供电电路：机载交流发电机供电电路：GC是发电机接触是发电机接触器，器，BTB是汇流条连接断路器，它们是一对具是汇流条连接断路器，它们是一对具有互锁作用的接触器。有互锁作

61、用的接触器。GCS和和BTBS是安装在是安装在驾驶舱内分别操纵驾驶舱内分别操纵GC和和BTB的两只开关。的两只开关。当发电机当发电机G正常工作时，驾驶员只要接通正常工作时，驾驶员只要接通GCS，就可以使就可以使GC动作，从而使发电机向负载动作，从而使发电机向负载汇流条供电。这时由于汇流条供电。这时由于BTB被被GC接通时的互锁接通时的互锁作用而锁定在断开状态，即使接通作用而锁定在断开状态，即使接通BTBS也不能也不能使使BTB接通，接通，这样可以防止由于可以防止由于误动作而使作而使发电机与机与连接接汇流条上的其他流条上的其他电源并源并联供供电。只。只有当有当发电机停机停车或断开或断开GCS时，

62、才能解除时，才能解除GC对对BTB的互锁作用。的互锁作用。GC断开后，断开后，BTB才能接才能接通，这时才能由连接汇流条上的其他电源向负通，这时才能由连接汇流条上的其他电源向负载汇流条供电。同时由于载汇流条供电。同时由于BTB对对GC的互锁作的互锁作用，可以保证在用，可以保证在BTB接通时接通时GC不能接通。此不能接通。此外，如果发电机发生故障，可以通过其控制电外，如果发电机发生故障，可以通过其控制电路自动断开路自动断开GC和接通和接通BTB，负载汇流条由发电负载汇流条由发电机供电自动地转换为由连接汇流条上的其他电机供电自动地转换为由连接汇流条上的其他电源供电。源供电。二航空接触器的分类二航空

63、接触器的分类按其触点所控制电路的性质，分为直流接触器按其触点所控制电路的性质，分为直流接触器和交流接触器两类。和交流接触器两类。不论直流接触器还是交流接触器，其电磁线圈不论直流接触器还是交流接触器，其电磁线圈一般都采用直流供电。一般都采用直流供电。按其结构原理，可分为以下几类：按其结构原理，可分为以下几类：（1）单绕组接触器）单绕组接触器，即只有一个绕组的接触器，即只有一个绕组的接触器（2）双绕组接触器）双绕组接触器，即具有两个绕组的接触器，即具有两个绕组的接触器（3）自锁型接触器）自锁型接触器，即带有自锁结构的接触器，即带有自锁结构的接触器，如机械自锁型接触器，磁锁型接触器等。如机械自锁型接

64、触器，磁锁型接触器等。2.7 单绕组接触器单绕组接触器单绕组接触器的结构原理与电磁继电器相似，单绕组接触器的结构原理与电磁继电器相似，包括包括电磁铁电磁铁和和触点系统触点系统两大部分。但是由于二两大部分。但是由于二者触点控制的容量不同，它们在结构形式上有者触点控制的容量不同，它们在结构形式上有一些差别。接触器触点负荷大，通常都是几百一些差别。接触器触点负荷大，通常都是几百安的电流，有的甚至可达一千安以上，这就要安的电流，有的甚至可达一千安以上，这就要求它具有较大的触点压力和触点断开距离，因求它具有较大的触点压力和触点断开距离，因此电磁铁一般采用吸入式。为了熄灭电弧，接此电磁铁一般采用吸入式。为

65、了熄灭电弧，接触器多采用双断点桥式触点结构，有的还具有触器多采用双断点桥式触点结构，有的还具有专门的灭弧装置。专门的灭弧装置。接触器的触点一般采用面接触的形式，接触器的触点一般采用面接触的形式，此外，接触器的触点系统还装有缓冲弹此外，接触器的触点系统还装有缓冲弹簧，以减少或消除触点在闭合时的弹跳簧，以减少或消除触点在闭合时的弹跳现象。现象。在线圈没有通电时，在返回弹簧的作用下动铁在线圈没有通电时，在返回弹簧的作用下动铁芯处于释放位置，触点处于断开状态。这时返芯处于释放位置，触点处于断开状态。这时返回弹簧对动铁芯有一个反力回弹簧对动铁芯有一个反力 Ffk，使触点可靠使触点可靠的保持在断开状态。当

66、线圈通电后，如果电磁的保持在断开状态。当线圈通电后，如果电磁吸力大于返回弹簧和缓冲弹簧的反力，动铁芯吸力大于返回弹簧和缓冲弹簧的反力，动铁芯就带动动触点向下移动，使触点接通。在动铁就带动动触点向下移动，使触点接通。在动铁芯移动的过程中，在动、静触点接触以前，仅芯移动的过程中，在动、静触点接触以前，仅有返回弹簧受到压缩，作用在铁芯上的反力只有返回弹簧受到压缩，作用在铁芯上的反力只是返回弹簧的反力；而在动静触点接触以后，是返回弹簧的反力；而在动静触点接触以后，返回弹簧和缓冲弹簧同时受到压缩，因而作用返回弹簧和缓冲弹簧同时受到压缩，因而作用在动铁芯上的反力是两个弹簧反力的合力在动铁芯上的反力是两个弹

67、簧反力的合力当线圈断电后，动铁芯在返回弹簧和缓冲弹当线圈断电后，动铁芯在返回弹簧和缓冲弹簧的作用下，又返回到释放位置，使触点断簧的作用下，又返回到释放位置，使触点断开。开。单绕组接触器的主要技术参数有线圈额定电单绕组接触器的主要技术参数有线圈额定电压、吸合电压和释放电压等。压、吸合电压和释放电压等。2.8 双绕组接触器双绕组接触器一一 合理配合接触器的反力特性和吸力特性合理配合接触器的反力特性和吸力特性为了确保接触器可靠的工作，一般要求接触器为了确保接触器可靠的工作，一般要求接触器的吸力在动铁芯的整个行程内处处大于反力。的吸力在动铁芯的整个行程内处处大于反力。但是这样配合接触器的反力特性和吸力

68、特性，但是这样配合接触器的反力特性和吸力特性，会存在一些缺点。会存在一些缺点。从单绕组接触器的反力特性和吸力特性可以看从单绕组接触器的反力特性和吸力特性可以看到，动铁芯在开始较长一段行程内，由于吸力到，动铁芯在开始较长一段行程内，由于吸力仅仅稍大于反力，所以速度不能很快增大，使仅仅稍大于反力，所以速度不能很快增大，使运动时间拉长了，而在剩下不太长的行程内，运动时间拉长了，而在剩下不太长的行程内，吸力才越来越大于反力。吸力才越来越大于反力。尽管这时动铁芯的加速度和速度越来越大，但尽管这时动铁芯的加速度和速度越来越大，但很快就到了终点，并不能使运动时间减少很多，很快就到了终点，并不能使运动时间减少

69、很多，相反却使动铁芯在闭合时造成猛烈的碰撞，从而相反却使动铁芯在闭合时造成猛烈的碰撞，从而引起一些部件的冲击、振动，增加了磨损。引起一些部件的冲击、振动，增加了磨损。另外，为了保证动铁芯处在释放位置时，能够产另外，为了保证动铁芯处在释放位置时，能够产生足够大的吸力使其运动，线圈磁势必然要大，生足够大的吸力使其运动，线圈磁势必然要大，而在动铁芯处于闭合位置时，吸力远远大于反而在动铁芯处于闭合位置时，吸力远远大于反力，这样大的线圈磁势使动铁芯保持在闭合位力，这样大的线圈磁势使动铁芯保持在闭合位置，线圈消耗的功率较大，从而使线圈及整个电置，线圈消耗的功率较大，从而使线圈及整个电磁铁的尺寸和重量较大。

70、因此，这样的配合是不磁铁的尺寸和重量较大。因此，这样的配合是不够理想的。够理想的。实际上，从能量平衡的观点来看，并不需要吸实际上，从能量平衡的观点来看，并不需要吸力在整个行程内都大于反力，而只需要使吸力力在整个行程内都大于反力，而只需要使吸力所作用于动铁芯的能量等于或稍大于克服反力所作用于动铁芯的能量等于或稍大于克服反力所需要的功就可以了，也就是说：所需要的功就可以了，也就是说：吸力特性与坐标轴之间的面积大于反力特性与坐吸力特性与坐标轴之间的面积大于反力特性与坐标轴之间的面积就可以了。标轴之间的面积就可以了。当然，在释放位置和闭合位置上，仍应保证吸当然，在释放位置和闭合位置上，仍应保证吸力大于

71、反力。理想的情况是，触动后，吸力迅力大于反力。理想的情况是，触动后，吸力迅速增大使动铁芯加速运动，而当动铁芯积累一速增大使动铁芯加速运动，而当动铁芯积累一定动能后使吸力小于反力，将动铁芯积累的动定动能后使吸力小于反力，将动铁芯积累的动能转变为克服反力所需的功，最后临近闭合时能转变为克服反力所需的功，最后临近闭合时吸力又再度上升到大于反力。吸力又再度上升到大于反力。怎样才能得到接近于理想的配合情况呢？在航怎样才能得到接近于理想的配合情况呢？在航空上应用的接触器通常采用改变磁势的方法，空上应用的接触器通常采用改变磁势的方法，即在开始一段时间内实行强行励磁，使磁势很即在开始一段时间内实行强行励磁，使

72、磁势很大，吸力急剧增大，随后又减小磁势，使吸力大，吸力急剧增大，随后又减小磁势，使吸力小下来。双绕组接触器便是为此目的而设计的。小下来。双绕组接触器便是为此目的而设计的。二二 双绕组接触器的结构原理双绕组接触器的结构原理双绕组接触器除了其电磁线圈是由两个绕组组双绕组接触器除了其电磁线圈是由两个绕组组成以外，其余各部分的结构均与单绕组接触器成以外，其余各部分的结构均与单绕组接触器一样。一样。两个绕组分别叫做起动绕组两个绕组分别叫做起动绕组 Wqd（也称加速绕也称加速绕组）和保持绕组组）和保持绕组 Wbc。起动绕组的导线直径较起动绕组的导线直径较大，但匝数很少，绕组的截面积也较小，一般大，但匝数很

73、少，绕组的截面积也较小，一般只占整个线圈窗口面积的只占整个线圈窗口面积的 1/4 1/3，而保持绕，而保持绕组的导线直径较细，但匝数较多，绕组所占的组的导线直径较细，但匝数较多，绕组所占的窗口面积较大。窗口面积较大。 Wqd 和和 Wbc为串联联接，但为串联联接，但 Wbc 被一对辅助触点被一对辅助触点K所短路。所短路。动铁芯处在释放位置时，动铁芯处在释放位置时，K是闭合的，当动铁芯是闭合的，当动铁芯运动到某一位置时，通过与动铁芯联动的推杆运动到某一位置时，通过与动铁芯联动的推杆将将K打开。打开。在线圈刚接上电源时，在线圈刚接上电源时，K是闭合的，将保持绕组是闭合的，将保持绕组Wbc 短接，电

74、压几乎全部加在起动绕组短接，电压几乎全部加在起动绕组 Wqd 上。上。由于由于Wqd导线粗，电阻值很小，电流相当大，导线粗，电阻值很小，电流相当大，虽然它的匝数不多，但是产生的虽然它的匝数不多，但是产生的 IWqd磁势还是磁势还是很大的。很大的。另外，起动绕组的尺寸小，它的电时间常数也另外，起动绕组的尺寸小，它的电时间常数也很小，因此电流增长的很快，使动铁芯加速吸很小，因此电流增长的很快，使动铁芯加速吸合。合。当然，起动绕组消耗的功率也很大，但是起动当然，起动绕组消耗的功率也很大，但是起动的时间很短（只有百分之几秒），所以还不会的时间很短（只有百分之几秒），所以还不会使绕组过热。当动铁芯运动到

75、接近闭合时，使绕组过热。当动铁芯运动到接近闭合时，K断开，使保持绕组和起动绕组串联。由于断开，使保持绕组和起动绕组串联。由于Wbc导线细，电阻值大，线圈电流大大减小，虽然导线细，电阻值大，线圈电流大大减小，虽然这时总的匝数这时总的匝数 Wqd + Wbc增加了，但是产生的增加了，但是产生的磁势磁势 I（Wqd + Wbc）还是减小了。线圈长时工还是减小了。线圈长时工作时所消耗的功率并不大，这时虽然多了一个作时所消耗的功率并不大，这时虽然多了一个绕组，但接触器整个电磁铁的尺寸和重量还是绕组，但接触器整个电磁铁的尺寸和重量还是比单绕组时要小。比单绕组时要小。双绕组接触器的吸力特性比单绕组接触器有明

76、双绕组接触器的吸力特性比单绕组接触器有明显的改善。显的改善。虽然从减小撞击来说，使虽然从减小撞击来说，使 K 打开后的吸力小于打开后的吸力小于反力更为有利，但对于航空接触器来说，为了反力更为有利，但对于航空接触器来说，为了确保工作可靠，并且为了不使释放电压过高，确保工作可靠，并且为了不使释放电压过高，还是使总的吸力特性在整个行程内处处大于反还是使总的吸力特性在整个行程内处处大于反力特性。力特性。2.9 自锁型接触器自锁型接触器不论单绕组接触器还是双绕组接触器，当动铁不论单绕组接触器还是双绕组接触器，当动铁芯吸合后，仍需要电磁线圈继续通电使动铁芯芯吸合后，仍需要电磁线圈继续通电使动铁芯保持在闭合

77、位置，电磁线圈需要继续消耗电功保持在闭合位置，电磁线圈需要继续消耗电功率。而自锁型接触器不同，这类接触器只需短率。而自锁型接触器不同，这类接触器只需短时通电，动铁芯吸合后便自行断电，不再消耗时通电，动铁芯吸合后便自行断电，不再消耗电功率，而动铁芯则被一个专门的自锁机构保电功率，而动铁芯则被一个专门的自锁机构保持在闭合位置。当需要接触器断开时，可以用持在闭合位置。当需要接触器断开时，可以用另一个电磁铁或人工操纵使动铁芯释放。另一个电磁铁或人工操纵使动铁芯释放。常见的有常见的有机械自锁型接触器机械自锁型接触器和和磁锁型接触器磁锁型接触器。一一 机械自锁型接触器机械自锁型接触器当吸合线圈通电后，接触

78、器吸合并被机械锁栓当吸合线圈通电后，接触器吸合并被机械锁栓锁定于闭合位置，吸合线圈则依靠串联的辅助锁定于闭合位置，吸合线圈则依靠串联的辅助触点自行断电，不再消耗电功率。接触器需要触点自行断电，不再消耗电功率。接触器需要释放时，只要接通脱扣线圈，利用脱扣装置解释放时，只要接通脱扣线圈，利用脱扣装置解除机械闭锁，就可以在返回装置的作用下回复除机械闭锁，就可以在返回装置的作用下回复到释放位置。实用的机械自锁型接触器可以有到释放位置。实用的机械自锁型接触器可以有各种各样的机械锁栓和脱扣装置。各种各样的机械锁栓和脱扣装置。人工操纵释放的机械自锁型接触器人工操纵释放的机械自锁型接触器由由释放按钮释放按钮、

79、触点系统触点系统、电磁铁电磁铁、滚珠闭锁机滚珠闭锁机构构等部分组成。等部分组成。电磁铁的动铁芯和静铁芯分别做成四个极掌的电磁铁的动铁芯和静铁芯分别做成四个极掌的形状，线圈通电后，动铁芯被吸向静铁芯作旋形状，线圈通电后，动铁芯被吸向静铁芯作旋转运动。滚珠闭锁机构由圆盘、滚珠、夹珠圈、转运动。滚珠闭锁机构由圆盘、滚珠、夹珠圈、底盘、锁紧弹簧等部分组成。圆盘用螺钉与动底盘、锁紧弹簧等部分组成。圆盘用螺钉与动铁芯联接成一个整体，只能和动铁芯一起作旋铁芯联接成一个整体，只能和动铁芯一起作旋转运动，在它的表面有四个凹坑。四个滚珠放转运动，在它的表面有四个凹坑。四个滚珠放在夹珠圈内，夹珠圈与静铁芯固定联接。

80、底盘在夹珠圈内，夹珠圈与静铁芯固定联接。底盘通过中心连杆与动触点联接。通过中心连杆与动触点联接。正常状态时，在返回弹簧的作用下，动铁芯底正常状态时，在返回弹簧的作用下，动铁芯底下的圆盘侧面将滚珠的一半挤出夹珠圈，进入下的圆盘侧面将滚珠的一半挤出夹珠圈，进入底盘内壁的沟槽内。这时锁紧弹簧处在被压缩底盘内壁的沟槽内。这时锁紧弹簧处在被压缩状态，它虽然力图推动中心连杆带动动触点和状态，它虽然力图推动中心连杆带动动触点和底盘向上运动，但因底盘内壁的沟槽被挤出夹底盘向上运动，但因底盘内壁的沟槽被挤出夹珠圈外的滚珠卡住而不能运动，所以接触器保珠圈外的滚珠卡住而不能运动，所以接触器保持在常闭触点接通，常开触

81、点断开的状态。持在常闭触点接通，常开触点断开的状态。当电磁线圈通电后，在电磁吸力作用下，动铁当电磁线圈通电后，在电磁吸力作用下，动铁芯带动圆盘被吸向静铁芯。这时，圆盘上的凹芯带动圆盘被吸向静铁芯。这时，圆盘上的凹坑正对准滚珠，为底盘的向上运动提供了条件，坑正对准滚珠，为底盘的向上运动提供了条件，在锁紧弹簧的作用下，底盘因内壁正好把滚珠的在锁紧弹簧的作用下，底盘因内壁正好把滚珠的一半压到凹坑里，而向上运动。于是接触器发生一半压到凹坑里，而向上运动。于是接触器发生转换，常闭触点断开，常开触点接通。转换，常闭触点断开，常开触点接通。此后，即使线圈断电，因锁紧弹簧的作用，一此后，即使线圈断电，因锁紧弹

82、簧的作用，一方面把动触点压在上面的位置不会自动跳回，方面把动触点压在上面的位置不会自动跳回，另一方面通过底盘内壁把滚珠压在圆盘凹坑内另一方面通过底盘内壁把滚珠压在圆盘凹坑内卡住动铁芯，虽然返回弹簧要拉开动铁芯但也卡住动铁芯，虽然返回弹簧要拉开动铁芯但也不能实现。这时动触点和动铁芯都保持在通电不能实现。这时动触点和动铁芯都保持在通电时的状态，也就是所谓的闭锁状态。时的状态，也就是所谓的闭锁状态。为解除闭锁状态，唯一的办法是按下释放按为解除闭锁状态，唯一的办法是按下释放按钮，一方面使动铁芯恢复正常状态，另一方面钮，一方面使动铁芯恢复正常状态，另一方面推动底盘向下运动，使底盘内壁的沟槽对正滚推动底盘

83、向下运动，使底盘内壁的沟槽对正滚珠，在返回弹簧的作用下，动铁芯离开静铁芯珠，在返回弹簧的作用下，动铁芯离开静铁芯并把滚珠的一半挤入底盘沟槽内卡住底盘。这并把滚珠的一半挤入底盘沟槽内卡住底盘。这时，松开手后，只要释放按钮由它本身的弹簧时，松开手后，只要释放按钮由它本身的弹簧弹起，动触点和底盘就保持在正常状态。弹起，动触点和底盘就保持在正常状态。二二 磁锁型接触器磁锁型接触器在现代飞机上有时使用磁锁型接触器。与机械在现代飞机上有时使用磁锁型接触器。与机械自锁型接触器类似，不同的是，当接触器接通自锁型接触器类似，不同的是，当接触器接通后，使接触器保持在闭合位置的自锁机构不是后，使接触器保持在闭合位置

84、的自锁机构不是机械锁栓，而是永久磁铁。机械锁栓，而是永久磁铁。波音系列飞机上使用的波音系列飞机上使用的B-430型磁锁型接触器原理型磁锁型接触器原理三对常开式主触点三对常开式主触点T1-L1 、T2-L2、T3-L3和和7对对常开式、常开式、7对常闭式辅助触点。其磁场由两部分组对常闭式辅助触点。其磁场由两部分组成，一部分由永久磁铁产生，另一部分由电磁线成，一部分由永久磁铁产生，另一部分由电磁线圈产生。电磁线圈有闭合和跳开两个绕组，闭合圈产生。电磁线圈有闭合和跳开两个绕组，闭合绕组通过自身的辅助常闭触点与外电路正线连绕组通过自身的辅助常闭触点与外电路正线连接，跳开绕组通过自身的辅助常开触点与外电

85、路接，跳开绕组通过自身的辅助常开触点与外电路正线连接，两者共用地线。正线连接，两者共用地线。当电磁线圈未通电时，由于返回弹簧的作用使当电磁线圈未通电时，由于返回弹簧的作用使主触点和辅助触点保持在它的原始位置。当主触点和辅助触点保持在它的原始位置。当28V的直流电压加到闭合绕组上时，产生的电的直流电压加到闭合绕组上时，产生的电磁力将克服返回弹簧的反力使动铁芯加速移向磁力将克服返回弹簧的反力使动铁芯加速移向静铁芯。当气隙很小（接近于零）时，连杆使静铁芯。当气隙很小（接近于零）时，连杆使辅助常闭触点断开，闭合绕组断电。由永久磁辅助常闭触点断开，闭合绕组断电。由永久磁铁作用完成最后的行程并使动铁芯保持

86、在闭合铁作用完成最后的行程并使动铁芯保持在闭合位置。这时，主触点闭合，辅助常开触点闭合位置。这时，主触点闭合，辅助常开触点闭合而辅助常闭触点断开。辅助常开触点的闭合为而辅助常闭触点断开。辅助常开触点的闭合为跳开绕组的通电做好了准备。跳开绕组的通电做好了准备。要使各触点恢复初始状态，必须给跳开绕组通要使各触点恢复初始状态，必须给跳开绕组通电，使动铁芯和静铁芯之间气隙处产生的电磁电，使动铁芯和静铁芯之间气隙处产生的电磁磁通去抵消永久磁铁的磁通。当两者的合成磁磁通去抵消永久磁铁的磁通。当两者的合成磁通很弱时，其磁化力小于返回弹簧的反力，将通很弱时，其磁化力小于返回弹簧的反力，将由返回弹簧推动连杆使主

87、触点断开、辅助触点由返回弹簧推动连杆使主触点断开、辅助触点转换，并使跳开绕组断电。转换，并使跳开绕组断电。2.10 飞机发动机点火电器飞机发动机点火电器每一台飞机发动机，不论喷气式发动机还是活每一台飞机发动机，不论喷气式发动机还是活塞式发动机，都需装备塞式发动机，都需装备点火装置点火装置。点火装置的。点火装置的作用是使燃烧室或气缸内的燃料混合气点火燃作用是使燃烧室或气缸内的燃料混合气点火燃烧，以形成发动机正常工作的条件。烧，以形成发动机正常工作的条件。点燃发动机内的燃料混合气的方法很多，可以点燃发动机内的燃料混合气的方法很多，可以采用采用化学方法化学方法、激光方法激光方法或或电火花方法电火花方

88、法。目前。目前用的比较普遍的方法就是用的比较普遍的方法就是电火花点火电火花点火。电火花点火电火花点火，就是将点火激励器产生的高电，就是将点火激励器产生的高电压，经传输导线输送到电嘴的两个电极之间，压，经传输导线输送到电嘴的两个电极之间，击穿放电而产生电火花。击穿放电而产生电火花。喷气式发动机的点火系统主要由高能点火和电喷气式发动机的点火系统主要由高能点火和电嘴等组成，高能点火激励器将飞机上的低压直嘴等组成，高能点火激励器将飞机上的低压直流电或流电或400HZ交流电转变成高压交流电或高压交流电转变成高压交流电或高压直流脉冲，输送给电嘴以产生电火花。喷气式直流脉冲，输送给电嘴以产生电火花。喷气式发

89、动机仅在起动时需要点火，一旦起动点火完发动机仅在起动时需要点火，一旦起动点火完成，点火系统便不再起作用。成，点火系统便不再起作用。活塞式发动机则不同，不仅在起动时需要点火，活塞式发动机则不同，不仅在起动时需要点火，而且在发动机起动后的整个工作时间内仍然需要而且在发动机起动后的整个工作时间内仍然需要不断的点火，直到发动机停车为止。因此，不断的点火，直到发动机停车为止。因此，活塞活塞式发动机式发动机的点火系统主要由的点火系统主要由磁电机磁电机、电嘴电嘴和和起动起动点火线圈点火线圈等组成。等组成。磁电机磁电机和和起动点火线圈起动点火线圈都是都是点火激励器点火激励器，所不同，所不同的是，的是，起动点火

90、线圈起动点火线圈在在发动机起动时发动机起动时产生高电产生高电压，而压，而磁电机磁电机是用来在是用来在发动机工作时发动机工作时产生高电压产生高电压的。的。一一 点火激励器点火激励器1 磁电机磁电机磁电机磁电机的作用是的作用是产生高压电产生高压电，并按照气缸的工，并按照气缸的工作次序和规定的时刻供给电嘴点火。作次序和规定的时刻供给电嘴点火。磁电机磁电机由由磁铁转子磁铁转子、导磁架导磁架、软铁芯软铁芯、初级线初级线圈圈、次级线圈次级线圈、断电器断电器、分电器分电器以及以及电容器电容器等等组成。组成。磁铁转子由发动机曲轴通过传动齿轮带动旋磁铁转子由发动机曲轴通过传动齿轮带动旋转，断电器的凸轮和分电器的

91、分电刷通过传动转，断电器的凸轮和分电器的分电刷通过传动齿轮联接到磁铁转子轴上。齿轮联接到磁铁转子轴上。磁电机产生高压电，是利用电磁感应原理来实磁电机产生高压电，是利用电磁感应原理来实现的。工作过程：现的。工作过程：（1）软铁芯内磁通的变化过程）软铁芯内磁通的变化过程磁铁转子是具有四个磁极的永久磁铁，磁铁转子是具有四个磁极的永久磁铁，N极和极和S极交错排列。极交错排列。导磁架和软铁芯具有良好的导磁性，与磁铁转导磁架和软铁芯具有良好的导磁性，与磁铁转子构成磁回路。通过软铁芯的磁通称为基本磁子构成磁回路。通过软铁芯的磁通称为基本磁通，用通，用0表示。表示。当发动机工作时，磁铁转子由发动机曲轴经过当发

92、动机工作时，磁铁转子由发动机曲轴经过传动齿轮带动旋转。由于磁铁转子的磁极与导传动齿轮带动旋转。由于磁铁转子的磁极与导磁架之间的相对位置不断地改变，软铁芯内基磁架之间的相对位置不断地改变，软铁芯内基本磁通的大小、方向也不断地变化。本磁通的大小、方向也不断地变化。磁铁转子的磁极与导磁架的相对位置用磁铁转磁铁转子的磁极与导磁架的相对位置用磁铁转子的转角子的转角来表示。当磁铁转子的转角为来表示。当磁铁转子的转角为0o时，磁铁转子的时，磁铁转子的N极对正导磁架的左极掌，极对正导磁架的左极掌，S极极对正右极掌。这时磁力线从磁铁转子的对正右极掌。这时磁力线从磁铁转子的N极出极出发，经导磁架和软铁芯回到发，经

93、导磁架和软铁芯回到S极，软铁芯中的极，软铁芯中的磁力线方向由左通向右，此时的基本磁通磁力线方向由左通向右，此时的基本磁通0定定为正值。为正值。由于磁极与极掌所对的面积最大，磁路的磁阻由于磁极与极掌所对的面积最大，磁路的磁阻最小，因而基本磁通最小，因而基本磁通0达到最大达到最大值。当磁当磁铁转子沿着子沿着顺时针方向方向转动时，磁极与极，磁极与极掌所掌所对的面的面积逐逐渐减小，磁路的磁阻逐减小，磁路的磁阻逐渐增增大，基本磁通逐大，基本磁通逐渐减小。在磁减小。在磁铁转子子转到到45o时，N极正好位于左右两极掌之极正好位于左右两极掌之间，磁路的磁，磁路的磁阻达到最大，磁力阻达到最大，磁力线基本上不基本

94、上不经过软铁芯，而芯，而直接从直接从N极通极通过导磁架下端回到磁架下端回到S极，所以基极，所以基本磁通本磁通应等于零。等于零。不过由于软铁芯尚有少量的剩磁，所以只有磁不过由于软铁芯尚有少量的剩磁，所以只有磁铁转子转过该位置铁转子转过该位置2o3o、N极开始接近右极极开始接近右极掌时，磁铁转子的磁通从相反的方向（自右向掌时，磁铁转子的磁通从相反的方向（自右向左）通过软铁芯，抵消剩磁，软铁芯内的磁通左）通过软铁芯，抵消剩磁，软铁芯内的磁通才完全消失，基本磁通才等于零。才完全消失，基本磁通才等于零。磁铁转子继续按顺时针方向转动，磁极与极掌磁铁转子继续按顺时针方向转动，磁极与极掌所对的面积又逐渐增大，

95、磁路的磁阻减小，基所对的面积又逐渐增大，磁路的磁阻减小，基本磁通又增大。当磁铁转子转到本磁通又增大。当磁铁转子转到90o时，基本时，基本磁通又达到最大值，但方向与前相反，是自右磁通又达到最大值，但方向与前相反，是自右向左的，为负值。向左的，为负值。磁铁转子再继续旋转，基本磁通的大小和方向磁铁转子再继续旋转，基本磁通的大小和方向可按同样的道理推出。可按同样的道理推出。可以看出，磁铁转子每旋转可以看出，磁铁转子每旋转180o，基本磁通有基本磁通有两次达到零，并两次改变方向。由此可知，磁两次达到零，并两次改变方向。由此可知，磁铁转子旋转一周即铁转子旋转一周即360o，基本磁通将有四次达基本磁通将有四

96、次达到零，四次改变方向。到零，四次改变方向。（2）初级线圈感应电势和感应电流的产生）初级线圈感应电势和感应电流的产生当磁铁转子旋转时，根据电磁感应原理，由于当磁铁转子旋转时，根据电磁感应原理，由于通过软铁芯的基本磁通的大小和方向不断地变通过软铁芯的基本磁通的大小和方向不断地变化，绕在软铁芯上的初级线圈就会产生感应电化，绕在软铁芯上的初级线圈就会产生感应电势。势。感应电势的大小与初级线圈的匝数和基本磁通感应电势的大小与初级线圈的匝数和基本磁通的变化率成正比。在初级线圈的匝数一定时，的变化率成正比。在初级线圈的匝数一定时，感应电势的大小只取决于基本磁通变化的快慢。感应电势的大小只取决于基本磁通变化

97、的快慢。感应电势随磁铁转子转角的变化规律如图所示。感应电势随磁铁转子转角的变化规律如图所示。随着磁铁转子转角的变化，基本磁通的大小和随着磁铁转子转角的变化，基本磁通的大小和方向不断地改变，初级线圈感应电势的大小和方向不断地改变，初级线圈感应电势的大小和方向也不断地变化。当基本磁通为零时，感应方向也不断地变化。当基本磁通为零时，感应电势达到最大。磁铁转子旋转一周，基本磁通电势达到最大。磁铁转子旋转一周，基本磁通四次达到零，因此感应电势四次达到最大值。四次达到零，因此感应电势四次达到最大值。由于初级线圈有了感应电势，如果断电器触点由于初级线圈有了感应电势，如果断电器触点闭合，在初级线圈内就会有感应

98、电流。由于感闭合，在初级线圈内就会有感应电流。由于感应电势的大小和方向是不断变化的，感应电流应电势的大小和方向是不断变化的，感应电流的大小和方向也是不断变化的，其变化情况与的大小和方向也是不断变化的，其变化情况与感应电势大致相似。磁铁转子旋转一周，感应感应电势大致相似。磁铁转子旋转一周，感应电流也四次达到最大值。电流也四次达到最大值。基本磁通的变化不但使初级线圈产生感应电势，基本磁通的变化不但使初级线圈产生感应电势，而且也使次级线圈同时产生感应电势。次级线圈而且也使次级线圈同时产生感应电势。次级线圈感应电势的变化规律与初级线圈基本相同，只不感应电势的变化规律与初级线圈基本相同，只不过由于次级线

99、圈的匝数多，其感应电势比初级线过由于次级线圈的匝数多，其感应电势比初级线圈大。通常初级线圈感应电势的最大值是圈大。通常初级线圈感应电势的最大值是3035V，次级线圈感应电势的最大值是次级线圈感应电势的最大值是24002800V，这比电嘴所需的击穿电压这比电嘴所需的击穿电压（800010000V）还小得多，不足以使电嘴产还小得多，不足以使电嘴产生电火花。生电火花。（3）次级线圈高压电的产生）次级线圈高压电的产生由于软铁芯内磁通的变化率较小，次级线圈的由于软铁芯内磁通的变化率较小，次级线圈的感应电势不高，不足以使电嘴产生电火花。因感应电势不高，不足以使电嘴产生电火花。因此，采用断开初级线圈电路（断

100、电）的方法，此，采用断开初级线圈电路（断电）的方法，使初级线圈的感应电流瞬间消失，从而使软铁使初级线圈的感应电流瞬间消失，从而使软铁芯内磁通的变化率增大，在次级线圈上感应出芯内磁通的变化率增大，在次级线圈上感应出高压电来。高压电来。为了最大限度的提高次级线圈的感应电势，应为了最大限度的提高次级线圈的感应电势，应在初级线圈感应电流达到最大时断电。在断电在初级线圈感应电流达到最大时断电。在断电时，初级线圈的感应电流从最大值突然变为时，初级线圈的感应电流从最大值突然变为零，软铁芯内的磁通发生急剧变化，从而在次零，软铁芯内的磁通发生急剧变化，从而在次级线圈上感应出级线圈上感应出1500020000V的

101、高压电，使的高压电，使电嘴间隙击穿而产生电火花。电嘴间隙击穿而产生电火花。断电的任务由断电器来完成。断电的任务由断电器来完成。断电器断电器由由凸轮凸轮、触点触点、顶杆顶杆等组成，凸轮由磁铁转子经过传动等组成，凸轮由磁铁转子经过传动齿轮带动转动。磁铁转子每转一圈，初级线圈齿轮带动转动。磁铁转子每转一圈，初级线圈感应电流有四次达到最大值，初级线圈可以断感应电流有四次达到最大值，初级线圈可以断电四次，次级线圈能产生四次高压电。电四次，次级线圈能产生四次高压电。电容器的作用主要是防止断电器触点发生气体电容器的作用主要是防止断电器触点发生气体放电。在断电时，除了在次级线圈上产生很高放电。在断电时，除了在

102、次级线圈上产生很高的感应电势以外，初级线圈本身也会因磁通急的感应电势以外，初级线圈本身也会因磁通急剧变化而产生剧变化而产生300400V的感应电势。由于电容的感应电势。由于电容器两端电压不能突变，因而断电器触点间隙上器两端电压不能突变，因而断电器触点间隙上的电压不能突变到的电压不能突变到300400V，而是随着电容的而是随着电容的充电逐渐升高。与此同时，触点间隙也逐渐增充电逐渐升高。与此同时，触点间隙也逐渐增大。当电容电压上升到最大值时，触点间隙也大。当电容电压上升到最大值时，触点间隙也增大到最大，触点上的电压已无法击穿间隙，增大到最大，触点上的电压已无法击穿间隙，也就不会发生气体放电，避免了

103、触点被电弧或也就不会发生气体放电，避免了触点被电弧或火花烧损。火花烧损。断电后，电容通过初级线圈放电，将产生方向断电后，电容通过初级线圈放电，将产生方向相反的磁通，从而加剧了磁通的减小，有利于相反的磁通，从而加剧了磁通的减小，有利于提高次级线圈的感应电势。提高次级线圈的感应电势。（4）高压电的分配）高压电的分配磁电机产生的高压电，由分电器按照气缸工作磁电机产生的高压电，由分电器按照气缸工作顺序送到各气缸的电嘴。分电器由分电盘和分顺序送到各气缸的电嘴。分电器由分电盘和分电刷组成，分电刷由磁铁转子经传动齿轮带动电刷组成，分电刷由磁铁转子经传动齿轮带动旋转。当断电器触点刚分开时，分电刷正好同旋转。当

104、断电器触点刚分开时，分电刷正好同分电盘上的一个分电站对准，高压电经分电刷分电盘上的一个分电站对准，高压电经分电刷和分电站，由高压导线输送到电嘴，产生电火和分电站，由高压导线输送到电嘴，产生电火花。分电刷每旋转一周，各气缸按顺序点火一花。分电刷每旋转一周，各气缸按顺序点火一次。次。2 起动点火线圈起动点火线圈起动点火线圈是一个将低压直流电转换为高压起动点火线圈是一个将低压直流电转换为高压电的装置。主要由初级线圈、次级线圈和断电电的装置。主要由初级线圈、次级线圈和断电器等组成。初级线圈匝数较少，与断电器串器等组成。初级线圈匝数较少，与断电器串联，接至低压直流电源上。次级线圈匝数较联，接至低压直流电

105、源上。次级线圈匝数较多，与电嘴相连。断电器又包括衔铁、弹簧片、多，与电嘴相连。断电器又包括衔铁、弹簧片、触点和调整螺钉等。触点和调整螺钉等。当按钮开关接通时，初级线圈有电流流过，它当按钮开关接通时，初级线圈有电流流过，它产生磁通，使线圈内的铁芯产生对衔铁的电磁产生磁通，使线圈内的铁芯产生对衔铁的电磁吸力。当电流增大到一定值使电磁吸力大于弹吸力。当电流增大到一定值使电磁吸力大于弹簧片的反力时，衔铁便被吸向铁芯，使触点断簧片的反力时，衔铁便被吸向铁芯，使触点断开。开。触点断开瞬间初级线圈的电流值称为断开电流。触点断开瞬间初级线圈的电流值称为断开电流。触点断开后，初级线圈电流迅速消失，磁通也随触点断

106、开后，初级线圈电流迅速消失，磁通也随之迅速减小。由于磁通的急剧变化，次级线圈就之迅速减小。由于磁通的急剧变化，次级线圈就会产生很高的感应电势。它的大小与磁通的变化会产生很高的感应电势。它的大小与磁通的变化率成正比，一般可达率成正比，一般可达10000V以上。以上。此高压电输给电嘴，在电嘴两极间产生火花。此高压电输给电嘴，在电嘴两极间产生火花。磁通消失后，衔铁在弹簧片反力的作用下又返磁通消失后，衔铁在弹簧片反力的作用下又返回到原来的位置，使触点重新闭合，使初级线回到原来的位置，使触点重新闭合，使初级线圈电路再次通电，又重复上述的过程。圈电路再次通电，又重复上述的过程。可见，起动点火线圈在工作时，

107、断电器触点是可见，起动点火线圈在工作时，断电器触点是不断闭合和断开的，一般每秒触点闭合和断开不断闭合和断开的，一般每秒触点闭合和断开次数为次数为400600次。次。上述过程不断的重复进行，电嘴电极间连续出上述过程不断的重复进行，电嘴电极间连续出现火花。现火花。这里电容器的作用与磁电机中的电容器是一样这里电容器的作用与磁电机中的电容器是一样的，一方面防止断电器触点发生气体放电，另的，一方面防止断电器触点发生气体放电，另一方面进一步提高次级线圈的感应电势。一方面进一步提高次级线圈的感应电势。次级线圈感应电势的最大值可由断电器的调整次级线圈感应电势的最大值可由断电器的调整螺钉来进行调整。螺钉来进行调

108、整。当顺时针转动调整螺钉时，次级线圈感应电势当顺时针转动调整螺钉时，次级线圈感应电势的最大值增大，反之则减小。的最大值增大，反之则减小。当顺时针转动调整螺钉时，弹簧片的反力增当顺时针转动调整螺钉时，弹簧片的反力增大，而衔铁与铁芯之间的磁间隙变小。弹簧片大，而衔铁与铁芯之间的磁间隙变小。弹簧片的反力增大后，需要更大的电磁吸力才能使触的反力增大后，需要更大的电磁吸力才能使触点断开，所以弹簧片的反力增大将使断开电流点断开，所以弹簧片的反力增大将使断开电流增大。另一方面，磁间隙减小后，磁阻变小，增大。另一方面，磁间隙减小后，磁阻变小，较小的初级线圈电流就能产生同样的电磁吸力较小的初级线圈电流就能产生同

109、样的电磁吸力使触点断开，所以磁间隙减小又会使断开电流使触点断开，所以磁间隙减小又会使断开电流减小。在通常情况下，衔铁距离铁芯较远，磁减小。在通常情况下，衔铁距离铁芯较远，磁间隙较大，转动调整螺钉时，磁间隙变化对断间隙较大，转动调整螺钉时，磁间隙变化对断开电流的影响没有弹簧反力变化的影响大，因开电流的影响没有弹簧反力变化的影响大，因此断开电流的变化主要取决于弹簧片反力的变化。此断开电流的变化主要取决于弹簧片反力的变化。顺时针转动调整螺钉，弹簧片的反力增大，断顺时针转动调整螺钉，弹簧片的反力增大，断开电流增大，从而使次级线圈感应电势的最大开电流增大，从而使次级线圈感应电势的最大值增大，反之，则减小

110、。值增大，反之，则减小。3 晶体管直流变换器式高能点火激励器晶体管直流变换器式高能点火激励器现代喷气式发动机常常采用晶体管直流变换器现代喷气式发动机常常采用晶体管直流变换器式高能点火激励器。式高能点火激励器。GTCP-331涡轮发动机的点火激励器涡轮发动机的点火激励器TCN-1040的工作原理。的工作原理。TCN-1040点火激励器是用飞机上电瓶来作电源点火激励器是用飞机上电瓶来作电源的，可以分成两部分，变压器的，可以分成两部分，变压器T1的左边是单管的左边是单管晶体管直流变换器，其右边是高压电路。晶体管直流变换器，其右边是高压电路。插针插针1和和2接入接入24V直流电源（插针直流电源（插针1

111、与电源正极与电源正极相连）。当此点火激励器通电时，由电阻相连）。当此点火激励器通电时，由电阻R1、R2和二极管和二极管V2分压向三极管分压向三极管V6基极提供正向基极提供正向偏置电压。偏置电压。R1、R2阻值的适当选取，保证了阻值的适当选取，保证了R2和和V2两端的电压稍大于两端的电压稍大于V6发射结的导通电发射结的导通电压。这时压。这时V6开始导通。开始导通。T1初级线圈初级线圈W1中的电流逐渐增大，次级线圈中的电流逐渐增大，次级线圈W2产生感应电势，其极性是带产生感应电势，其极性是带 端端为正，此感正，此感应电势使使V6的基极的基极电位升高。位升高。W2的正反的正反馈作用作用使使V6迅速迅

112、速进入入饱和和导通状通状态。与此同。与此同时，T1次次级线圈圈W3上也上也产生了感生了感应电势，其极性是，其极性是带 端端为正。由于二极管正。由于二极管V5承受的是反向承受的是反向电压不能不能导通，所以通，所以W3回路回路处于开路状于开路状态。V6进入饱和导通状态后，进入饱和导通状态后，W1中的电流等于中的电流等于V6的集电极饱和电流不再变化，那么在的集电极饱和电流不再变化，那么在W2上的感上的感应电势立刻消失，应电势立刻消失，V6的基极电位立刻下降到由的基极电位立刻下降到由R2和和V2所决定的数值。这时所决定的数值。这时V6开始退出饱和开始退出饱和导通状态。导通状态。W1中的电流开始下降，中

113、的电流开始下降，W2产生方产生方向相反的感应电势，使向相反的感应电势，使V6的基极电位迅速下降。的基极电位迅速下降。W2的正反馈作用使的正反馈作用使V6迅速进入截止状态。在迅速进入截止状态。在V6由饱和导通状态转为截止状态时，由饱和导通状态转为截止状态时，W1中的电流中的电流由最大值突然下降为零，使由最大值突然下降为零，使W3产生很高的感应产生很高的感应电势，其极性是不带电势，其极性是不带 端端为正。此感正。此感应电势输送送给后面的高后面的高压电路。路。当当V6转为截止状态时，转为截止状态时，W1中的电流为零，当中的电流为零，当W3中的电流也为零时，则在中的电流也为零时，则在W2上的感应电势上

114、的感应电势为零，这时为零，这时V6的基极电位又恢复到由的基极电位又恢复到由R2和和V2所决定的数值，所决定的数值，V6开始导通，又重复上述过程。开始导通，又重复上述过程。变压器变压器T1次级线圈次级线圈W3的感应电势（不带的感应电势（不带 端端为正正），使二极管），使二极管V5正向导通，对电容正向导通，对电容C2和和C3充电。反复充电使它们两端的电压不断升高。充电。反复充电使它们两端的电压不断升高。当当C2上的电压达到上的电压达到29003200V时，放电管时，放电管V7就会被击穿导通。就会被击穿导通。V7、C3和变压器和变压器T2的初级的初级线圈形成高频振荡回路，在线圈形成高频振荡回路，在T

115、2的次级线圈上产的次级线圈上产生高压脉冲。此高压脉冲加到电嘴的电极之生高压脉冲。此高压脉冲加到电嘴的电极之间，将电嘴击穿。此后，间，将电嘴击穿。此后，C2便通过便通过T2的次级线的次级线圈、电嘴和圈、电嘴和V7放电。放电。二极管二极管V1称为反流隔离二极管，它的作用是在称为反流隔离二极管，它的作用是在电源极性接反时，防止损坏电路元件。电源极性接反时，防止损坏电路元件。4 交流高能点火激励器交流高能点火激励器现代民航客机在起动主发动机时，常常利用辅现代民航客机在起动主发动机时，常常利用辅助动力装置发电机或地面助动力装置发电机或地面115V、400HZ交流电交流电源作为点火激励器的电源。因此，在很

116、多涡轮源作为点火激励器的电源。因此，在很多涡轮喷气式发动机上采用交流高能点火激励器。喷气式发动机上采用交流高能点火激励器。介绍用于介绍用于PW400和和JT9D系列发动机的系列发动机的TFN-29点火激励器的工作原理。点火激励器的工作原理。当此点火激励器在其当此点火激励器在其AB端输入端输入115V、400HZ交流电后，电嘴上产生高能的断续火花。每产交流电后，电嘴上产生高能的断续火花。每产生一个火花要经历三个连续的工作过程。生一个火花要经历三个连续的工作过程。（1）电容）电容C4的充电过程的充电过程输入的输入的115V、400HZ交流电源经过变压器交流电源经过变压器T1升压，变成同频率的高压交

117、流电。此高压交流升压，变成同频率的高压交流电。此高压交流电通过由二极管电通过由二极管V1、V2和电容和电容C2、C3及电阻及电阻R1组成的倍压整流电路对电容组成的倍压整流电路对电容C4充电。充电。当当T1次级线圈次级线圈W2上的感应电势上端正、下端上的感应电势上端正、下端负时，负时，V2导通，对导通，对C2充电；当充电；当W2上的感应电上的感应电势上端负、下端正时，势上端负、下端正时，V1导通，通过导通，通过R1对对C3充电。经过几个周期后，充电。经过几个周期后，C2、C3两端的电压接两端的电压接近于两倍的近于两倍的W2上的感应电势。此电压加到上的感应电势。此电压加到C4上，使上，使C4两端的

118、电压上升到放电管两端的电压上升到放电管V3的击穿电的击穿电压。与此同时，电容压。与此同时，电容C5通过变压器通过变压器T2初级线圈初级线圈W3、电阻电阻R3也被充电到一定的数值。也被充电到一定的数值。（2）变压器）变压器T2的激活过程的激活过程当当V3两端的电压达到其击穿电压时，两端的电压达到其击穿电压时，V3立刻被立刻被击穿导通。击穿导通。C5、W3和和V3形成高频振荡回路，形成高频振荡回路，在在T2次级线圈次级线圈W4上产生高频感应电势。此高上产生高频感应电势。此高频感应电势加在电嘴的两极之间，使电嘴击穿。频感应电势加在电嘴的两极之间，使电嘴击穿。（3）高能转换过程）高能转换过程一旦电嘴被

119、击穿，一旦电嘴被击穿，C4就就V3、W4和电嘴放电，和电嘴放电，将存储在将存储在C4中的电能转换为火花热能。中的电能转换为火花热能。电感电感L1和电容和电容C1组成滤波器，防止点火激励器组成滤波器，防止点火激励器的高频信号倒入飞机电源系统，干扰飞机无线的高频信号倒入飞机电源系统，干扰飞机无线电设备。电设备。电阻电阻R2称为放电电阻，它的阻值很大，其作用称为放电电阻，它的阻值很大，其作用是当点火激励器断电时，将是当点火激励器断电时，将C4中的剩余电荷慢中的剩余电荷慢慢放掉，而在工作过程中放电作用极小。慢放掉，而在工作过程中放电作用极小。电阻电阻R3称为安全电阻，它的作用是，一方面使称为安全电阻，

120、它的作用是，一方面使V3直接感受直接感受C4上的电压，另一方面，在上的电压，另一方面，在T2或或电嘴脱落时，为电嘴脱落时，为C4提供一个放电通道，防止提供一个放电通道，防止C4一直被充电到两倍的一直被充电到两倍的W2上的感应电势，危及安上的感应电势，危及安全或击穿全或击穿C4。这种点火激励器的特点是击穿电嘴的能力强。这种点火激励器的特点是击穿电嘴的能力强。由于由于V3将电嘴电路与将电嘴电路与C4隔离，所以即使电嘴工隔离，所以即使电嘴工作条件发生变化，也能使作条件发生变化，也能使C4充电到规定的击穿充电到规定的击穿电压，而不受电嘴工作条件的影响。电压，而不受电嘴工作条件的影响。（5）双重点火激励

121、器）双重点火激励器现代喷气式发动机也常常采用双重点火激励现代喷气式发动机也常常采用双重点火激励器。发动机在地面正常起动或空中停车需要重器。发动机在地面正常起动或空中停车需要重新起动时，需要高能点火，高能点火完成后，新起动时，需要高能点火，高能点火完成后，点火激励器便退出工作；而飞机在结冰、大雨点火激励器便退出工作；而飞机在结冰、大雨或大雪天起飞、着陆或在穿云时，则要求点火或大雪天起飞、着陆或在穿云时，则要求点火激励器能连续工作，以便在发动机熄灭时能自激励器能连续工作，以便在发动机熄灭时能自动再点火，这时为了延长点火激励器和电嘴的动再点火，这时为了延长点火激励器和电嘴的寿命，应采用低能点火。双重

122、点火激励器就是寿命，应采用低能点火。双重点火激励器就是一种既能输出高能，又能输出低能的点火激励一种既能输出高能，又能输出低能的点火激励器。器。双重点火激励器实际上是由两套电路组成的。双重点火激励器实际上是由两套电路组成的。一套电路采用的是起动点火线圈或晶体管直一套电路采用的是起动点火线圈或晶体管直流变换器式高能点火激励器，它是不连续工流变换器式高能点火激励器，它是不连续工作的高能点火电路。作的高能点火电路。另一套电路采用的是交流点火激励器，它是另一套电路采用的是交流点火激励器，它是连续工作的低能点火电路。连续工作的低能点火电路。二二 航空电嘴航空电嘴航空电嘴是发动机点火电器的重要组成部分。航空

123、电嘴是发动机点火电器的重要组成部分。它的作用是把高压电转换为火花热能，点燃发它的作用是把高压电转换为火花热能，点燃发动机燃烧室或气缸内的燃料混合气。动机燃烧室或气缸内的燃料混合气。航空电嘴安装在发动机的适当部位。它的一端航空电嘴安装在发动机的适当部位。它的一端具有特殊的电极结构，伸入到燃烧室或气缸具有特殊的电极结构，伸入到燃烧室或气缸内，称为发火端。按照发火端产生火花原理的内，称为发火端。按照发火端产生火花原理的不同，航空电嘴可分为不同，航空电嘴可分为空气间隙电嘴空气间隙电嘴、表面间表面间隙电嘴隙电嘴和和半导体电嘴半导体电嘴三类。三类。喷气式发动机电嘴与活塞式发动机电嘴仅在具喷气式发动机电嘴与

124、活塞式发动机电嘴仅在具体结构上有所不同。体结构上有所不同。1空气间隙电嘴空气间隙电嘴 空气间隙电嘴又称为火花电嘴，它主要由中心电空气间隙电嘴又称为火花电嘴，它主要由中心电极、侧电极和绝缘体等组成。绝缘体采用陶瓷材极、侧电极和绝缘体等组成。绝缘体采用陶瓷材料，中心电极用钢制成，顶端焊有耐高温的钨电料，中心电极用钢制成，顶端焊有耐高温的钨电极。利用电嘴的外壳作为侧电极。有的电嘴没有极。利用电嘴的外壳作为侧电极。有的电嘴没有侧电极，而是在装入发动机后，利用发动机上专侧电极，而是在装入发动机后，利用发动机上专门制作的凸出部分起侧电极的作用。侧电极与中门制作的凸出部分起侧电极的作用。侧电极与中心电极之间

125、的间隙比较大，可达心电极之间的间隙比较大，可达3mm。这种电嘴这种电嘴的发火端，是利用两极间的高电压，将两极间的的发火端，是利用两极间的高电压，将两极间的空气电离后，击穿放电而形成电火花。可见，这空气电离后，击穿放电而形成电火花。可见，这种电嘴要求击穿电压比较高，需要与高压点火激种电嘴要求击穿电压比较高，需要与高压点火激励器配合使用。励器配合使用。2 表面间隙电嘴表面间隙电嘴现代大功率发动机都采用表面间隙电嘴。现代大功率发动机都采用表面间隙电嘴。与空气间隙电嘴主要不同的是，表面间隙电嘴与空气间隙电嘴主要不同的是，表面间隙电嘴的发火端在中心电极和侧电极之间有一个绝缘的发火端在中心电极和侧电极之间

126、有一个绝缘体环形表面。当两电极之间加上高压电时，在体环形表面。当两电极之间加上高压电时，在此表面将会形成强电场，将表面附层空气电此表面将会形成强电场，将表面附层空气电离，导致击穿而产生火花。这种电嘴所需要的离，导致击穿而产生火花。这种电嘴所需要的击穿电压要比空气间隙电嘴低，因此在点火激击穿电压要比空气间隙电嘴低，因此在点火激励器输出的高压相同时，这种电嘴的放电间隙励器输出的高压相同时，这种电嘴的放电间隙相对要大一些，放电效率也更高一些。相对要大一些，放电效率也更高一些。另外，这种电嘴还具有冷却孔，所以它耐高温，另外，这种电嘴还具有冷却孔，所以它耐高温，寿命长。寿命长。如果在绝缘体环形表面喷附一

127、层银等贵金属微如果在绝缘体环形表面喷附一层银等贵金属微粒，可以进一步降低击穿电压，这种电嘴称为粒，可以进一步降低击穿电压，这种电嘴称为电蚀电嘴。因此，电蚀电嘴也是一种表面间隙电蚀电嘴。因此，电蚀电嘴也是一种表面间隙电嘴。电嘴。3 半导体电嘴半导体电嘴从结构上看，半导体电嘴与其他电嘴的主要区从结构上看，半导体电嘴与其他电嘴的主要区别在于发火端的绝缘材料上。这种电嘴的中心别在于发火端的绝缘材料上。这种电嘴的中心电极和侧电极之间，在靠近发火端的一定长度电极和侧电极之间，在靠近发火端的一定长度内充满了半导体材料，而且密封无间隙。内充满了半导体材料，而且密封无间隙。常用的是常用的是N型半导体，并且具有负

128、的电阻温度系型半导体，并且具有负的电阻温度系数。在半导体中掺有杂质，靠近发火端的端面数。在半导体中掺有杂质，靠近发火端的端面部分掺杂多，载流子也多。另外，中心电极与部分掺杂多，载流子也多。另外，中心电极与侧电极间的距离，越靠近发火端的端面越小。侧电极间的距离，越靠近发火端的端面越小。这样，当电嘴的电极间加上电压时，半导体表这样，当电嘴的电极间加上电压时，半导体表面电阻小，使表面产生较大的电流。此电流使面电阻小，使表面产生较大的电流。此电流使半导体表面发热，电阻率下降，这又促使表面半导体表面发热，电阻率下降，这又促使表面电流再增大，于是表面温度再升高。如此急剧电流再增大，于是表面温度再升高。如此

129、急剧发展的结果使表面电流达到很大数值，表面温发展的结果使表面电流达到很大数值，表面温度也达到很高数值。半导体表面的气体由于高度也达到很高数值。半导体表面的气体由于高温而发生热游离，使两极之间沿半导体表面形温而发生热游离，使两极之间沿半导体表面形成电弧放电。可见，这种放电形式并没有间隙成电弧放电。可见，这种放电形式并没有间隙击穿的过程，而是在半导体表面材料蒸气的电击穿的过程，而是在半导体表面材料蒸气的电离层中所发生的电弧放电。离层中所发生的电弧放电。这种电嘴的特点是所需电压低，并且不易受工这种电嘴的特点是所需电压低，并且不易受工作条件的影响。作条件的影响。2.11 飞机的电路保护电器飞机的电路保

130、护电器现代飞机上用电设备多，输电导线长，由于振现代飞机上用电设备多，输电导线长，由于振动使导线发生摩擦或使电器元件受到冲击时，动使导线发生摩擦或使电器元件受到冲击时，可能会使用电设备和输电导线受到损伤而造成可能会使用电设备和输电导线受到损伤而造成短路；另外，当用电设备不正常时，还可能出短路；另外，当用电设备不正常时，还可能出现长时间过载的情况。现长时间过载的情况。短路和长时间过载，不仅会损坏用电设备，还短路和长时间过载，不仅会损坏用电设备，还可能引起火灾而酿成严重后果。因此必须在飞可能引起火灾而酿成严重后果。因此必须在飞机电气系统中设置保护装置，一旦发生短路和机电气系统中设置保护装置，一旦发生

131、短路和长时间过载，保护装置自动地把短路或长时间长时间过载，保护装置自动地把短路或长时间过载部分从电气系统中切除，以保证电源的正过载部分从电气系统中切除，以保证电源的正常供电和其他用电设备正常工作。常供电和其他用电设备正常工作。飞机上常用的电路保护装置有各种飞机上常用的电路保护装置有各种熔断器熔断器、自动自动保护开关保护开关等。等。一一 对电路保护电器的基本要求对电路保护电器的基本要求飞机上的各种用电设备都有一定的飞机上的各种用电设备都有一定的过载能力过载能力，即，即用电设备在过载情况下短时间保持正常工作的能用电设备在过载情况下短时间保持正常工作的能力。各种用电设备的过载能力可以用它的力。各种用

132、电设备的过载能力可以用它的安秒特安秒特性性来表示。来表示。所谓所谓安秒特性安秒特性，就是指用电设备的温度达到其绝，就是指用电设备的温度达到其绝缘材料所允许的最高温度时所需要的时间与负载缘材料所允许的最高温度时所需要的时间与负载电流电流I的关系。的关系。由电气设备的安秒特性图可见，当用电设备的由电气设备的安秒特性图可见，当用电设备的电流为其额定值电流为其额定值 Ie 时，达到允许最高温度的时时，达到允许最高温度的时间为无限长，说明用电设备可以长时间工作。间为无限长，说明用电设备可以长时间工作。当用电设备的电流超过当用电设备的电流超过 Ie 即过载时，过载电流即过载时，过载电流越大，达到允许最高温

133、度的时间就越短，说明越大，达到允许最高温度的时间就越短，说明用电设备允许过载的时间也就越短。用电设备允许过载的时间也就越短。用电设备安秒特性曲线右上方斜线部分是用电用电设备安秒特性曲线右上方斜线部分是用电设备不允许的过载危险区，此曲线与额定电流设备不允许的过载危险区，此曲线与额定电流直线之间的区域是过载安全区。直线之间的区域是过载安全区。二二 熔断器熔断器熔断器熔断器俗称俗称保险丝保险丝，是一种一次性使用的电路，是一种一次性使用的电路保护电器。保护电器。它的主要组成部分是熔丝，常用锡、铅、锌、它的主要组成部分是熔丝，常用锡、铅、锌、铜、银以及它们的合金等材料制成。铜、银以及它们的合金等材料制成

134、。当被保护电路出现短路或长时间过载时，熔丝当被保护电路出现短路或长时间过载时，熔丝发热到熔化温度而熔断，从而将电路切断。发热到熔化温度而熔断，从而将电路切断。飞机上常用的熔断器有飞机上常用的熔断器有易熔熔断器易熔熔断器、难熔熔断难熔熔断器器和和惯性熔断器惯性熔断器三种。三种。1 易熔熔断器易熔熔断器易熔熔断器的熔丝一般用低熔点的材料制成。易熔熔断器的熔丝一般用低熔点的材料制成。熔丝装于玻璃管或陶瓷管内，这样既能保护熔熔丝装于玻璃管或陶瓷管内，这样既能保护熔丝，又能起灭弧的作用。这种熔断器熔丝的惯丝，又能起灭弧的作用。这种熔断器熔丝的惯性较小，主要用于对过载能力较小的用电设备性较小，主要用于对过

135、载能力较小的用电设备的保护。的保护。易熔熔断器常用的有国产的易熔熔断器常用的有国产的JB型、型、TB型和型和BS型，其中型，其中BS型主要用在高压电源电路中。型主要用在高压电源电路中。这些熔断器都可以插入飞机上专用的熔断器插这些熔断器都可以插入飞机上专用的熔断器插座内。座内。此外，在飞机上还使用一种指示灯式熔断器，此外，在飞机上还使用一种指示灯式熔断器，这种熔断器在其管座顶部有一个与熔丝并联的这种熔断器在其管座顶部有一个与熔丝并联的指示灯。指示灯。用于交流电路的指示灯为氖光灯，琥珀色透明用于交流电路的指示灯为氖光灯，琥珀色透明灯罩。用于直流电路的指示灯是白炽灯，淡色灯罩。用于直流电路的指示灯是

136、白炽灯，淡色透明灯罩。当熔丝完好时，指示灯被熔丝短路透明灯罩。当熔丝完好时，指示灯被熔丝短路不亮；当短路或长时间过载时，熔丝熔断，指不亮；当短路或长时间过载时，熔丝熔断，指示灯亮，显示该电路有故障。示灯亮，显示该电路有故障。2 难熔熔断器难熔熔断器在大电流电路中采用难熔金属铜作熔断片。在在大电流电路中采用难熔金属铜作熔断片。在铜片上挂上薄层锡，由于锡的熔点低，那么在铜片上挂上薄层锡，由于锡的熔点低，那么在熔断片发热至锡的熔点时，便有一部分锡熔化熔断片发热至锡的熔点时，便有一部分锡熔化并渗入到铜片中去形成类似锡铜合金，其熔点并渗入到铜片中去形成类似锡铜合金，其熔点比纯铜低。当短路或长时间过载时，

137、将铜片熔比纯铜低。当短路或长时间过载时，将铜片熔断。熔断片周围包有石棉水泥，它能吸收一部断。熔断片周围包有石棉水泥，它能吸收一部分热量而增大熔断片的热惯性，还具有灭弧作分热量而增大熔断片的热惯性，还具有灭弧作用。用。国产的国产的NB型难熔熔断器主要用于飞机电源系统型难熔熔断器主要用于飞机电源系统的短路保护。的短路保护。3 惯性熔断器惯性熔断器有些用电设备的过载能力比较大，如电动机起动有些用电设备的过载能力比较大，如电动机起动电源电路，这时采用前述的熔断器是不能满足要电源电路，这时采用前述的熔断器是不能满足要求的，因为它们的惯性都比较小。在这种电路求的，因为它们的惯性都比较小。在这种电路中，需要

138、采用惯性较大的保护电器，在过载时有中，需要采用惯性较大的保护电器，在过载时有较长延时，而在短路时能很快熔断。惯性熔断器较长延时，而在短路时能很快熔断。惯性熔断器就可以解决这个问题。就可以解决这个问题。国产的国产的GB型惯性熔断器由短路保护和过载保护型惯性熔断器由短路保护和过载保护两部分组成。短路保护部分是一块黄铜熔片，它两部分组成。短路保护部分是一块黄铜熔片，它的熔断电流比额定电流要大得多，周围充有石膏的熔断电流比额定电流要大得多，周围充有石膏粉，可以起灭弧作用。粉，可以起灭弧作用。过载保护部分是用易熔焊料将两个过载保护部分是用易熔焊料将两个U形铜片焊在形铜片焊在一起，由加温元件通过铜板供给使

139、焊料熔化所一起，由加温元件通过铜板供给使焊料熔化所需要的热量。由于铜板的热容量和散热面积较需要的热量。由于铜板的热容量和散热面积较大，故有较大的热惯性。大，故有较大的热惯性。当有电流通过惯性熔断器时，加温元件和黄铜当有电流通过惯性熔断器时，加温元件和黄铜熔片都发热。在过载电流不特别大的情况下，熔片都发热。在过载电流不特别大的情况下，黄铜熔片不会熔断，而焊料则经过一定时间后黄铜熔片不会熔断，而焊料则经过一定时间后被熔化。焊料熔化后，在弹簧作用下将被熔化。焊料熔化后，在弹簧作用下将U形铜片形铜片拉开，将电路切断。因为铜板有较大的热惯拉开，将电路切断。因为铜板有较大的热惯性，传递热量使焊料熔化需要一

140、定的时间，这性，传递热量使焊料熔化需要一定的时间，这便是所需要的延时时间。便是所需要的延时时间。当发生短路或在过载特别严重的情况下，焊料当发生短路或在过载特别严重的情况下，焊料由于铜板的热惯性不可能立即熔化，而黄铜熔由于铜板的热惯性不可能立即熔化，而黄铜熔片则可迅速熔断，将电路切断。片则可迅速熔断，将电路切断。GB型惯性熔断器是有正、负极性的，使用时应型惯性熔断器是有正、负极性的，使用时应加以注意。如果极性连接不正确，则在电路发加以注意。如果极性连接不正确，则在电路发生过载时，就不能在规定的时间内切断电路，生过载时，就不能在规定的时间内切断电路，起不到有效的保护作用。这是因为加温元件产起不到有

141、效的保护作用。这是因为加温元件产生的热量主要靠电子在导体中流动而传递到焊生的热量主要靠电子在导体中流动而传递到焊料上去的，如果极性接反，电子在导体中流动料上去的，如果极性接反，电子在导体中流动的方向将会改变，这样加温元件的热量就被电的方向将会改变，这样加温元件的热量就被电子传递到外部导线上，使焊料受热熔化的时间子传递到外部导线上，使焊料受热熔化的时间要比规定的时间长。要比规定的时间长。三三 自动保护开关自动保护开关自动保护开关俗称跳开关，它是一种可以重复自动保护开关俗称跳开关，它是一种可以重复使用的电路保护电器。这种保护电器具有普通使用的电路保护电器。这种保护电器具有普通开关和电路保护的双重作

142、用，主要用于交直流开关和电路保护的双重作用，主要用于交直流电网的过载和短路保护。现代飞机已大量使用电网的过载和短路保护。现代飞机已大量使用来取代熔断器。来取代熔断器。国产的国产的ZKC型自动保护开关包括开关机构和保型自动保护开关包括开关机构和保护机构两部分。开关机构由手柄、拨板和触点护机构两部分。开关机构由手柄、拨板和触点组成。保护机构由双金属片、挡板、卡销、胶组成。保护机构由双金属片、挡板、卡销、胶木滑块和复位弹簧组成。木滑块和复位弹簧组成。将手柄向左扳动，动触点与静触点相接触。与将手柄向左扳动，动触点与静触点相接触。与此同时，手柄下端的拨板推动胶木滑块向右移此同时，手柄下端的拨板推动胶木滑

143、块向右移动，压缩复位弹簧。当胶木滑块下方的卡销移动，压缩复位弹簧。当胶木滑块下方的卡销移动到挡板的右边以后，卡销即被挡板挡住。以动到挡板的右边以后，卡销即被挡板挡住。以后再来回扳动手柄，就只能控制触点的接通和后再来回扳动手柄，就只能控制触点的接通和断开，而胶木滑块不能再返回到原位。这时自断开，而胶木滑块不能再返回到原位。这时自动保护开关处于接通状态。动保护开关处于接通状态。当电路发生过载或短路时，双金属片因受热将当电路发生过载或短路时，双金属片因受热将会向下弯曲，使挡板脱离卡销。在复位弹簧的会向下弯曲，使挡板脱离卡销。在复位弹簧的作用下，胶木滑块迅速左移，推动手柄而使触作用下，胶木滑块迅速左移

144、，推动手柄而使触点断开。点断开。自动保护开关的断开时间可由调整螺钉来进行自动保护开关的断开时间可由调整螺钉来进行调整。如果断开时间大于规定值，表示卡销在调整。如果断开时间大于规定值，表示卡销在挡板上卡入过多，双金属片需要向下弯曲更多挡板上卡入过多，双金属片需要向下弯曲更多才能切断电路，这时，只要将调整螺钉向外拧才能切断电路，这时，只要将调整螺钉向外拧出一些，就可以减小断开时间，使其达到规定出一些，就可以减小断开时间，使其达到规定值。反之，则向里拧调整螺钉。值。反之，则向里拧调整螺钉。需要指出，在双金属片向下弯曲断开触点以后需要指出，在双金属片向下弯曲断开触点以后，只要将手柄向左扳动，仍可以使触点闭合接，只要将手柄向左扳动，仍可以使触点闭合接通电路，但是这样十分危险。因为触点自动断通电路，但是这样十分危险。因为触点自动断开已经表明电路有故障存在。在非万不得已的开已经表明电路有故障存在。在非万不得已的情况下是绝不允许强行接通的。情况下是绝不允许强行接通的。