【正文】 圈、電嘴和 V7放電。 二極管 V1稱為反流隔離二極管，它的作用是在 電源極性接反時(shí)，防止損壞電路元件。 4 交流高能點(diǎn)火激勵(lì)器 現(xiàn)代民航客機(jī)在起動(dòng)主發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，常常利用輔 助動(dòng)力裝置發(fā)電機(jī)或地面 115V、 400HZ交流電 源作為點(diǎn)火激勵(lì)器的電源。因此，在很多渦輪 噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)上采用交流高能點(diǎn)火激勵(lì)器。 介紹用于 PW400和 JT9D系列發(fā)動(dòng)機(jī)的 TFN29 點(diǎn)火激勵(lì)器的工作原理。 當(dāng)此點(diǎn)火激勵(lì)器在其 AB端輸入 115V、 400HZ 交流電后，電嘴上產(chǎn)生高能的斷續(xù)火花。每產(chǎn) 生一個(gè)火花要經(jīng)歷三個(gè)連續(xù)的工作過程。 （ 1）電容 C4的充電過程 輸入的 115V、 400HZ交流電源經(jīng)過變壓器 T1 升壓，變成同頻率的高壓交流電。此高壓交流 電通過由二極管 V V2和電容 C C3及電阻 R1組成的倍壓整流電路對(duì)電容 C4充電。 當(dāng) T1次級(jí)線圈 W2上的感應(yīng)電勢上端正、下端 負(fù)時(shí)， V2導(dǎo)通，對(duì) C2充電；當(dāng) W2上的感應(yīng)電 勢上端負(fù)、下端正時(shí)， V1導(dǎo)通，通過 R1對(duì) C3 充電。經(jīng)過幾個(gè)周期后， C C3兩端的電壓接 近于兩倍的 W2上的感應(yīng)電勢。此電壓加到 C4 上，使 C4兩端的電壓上升到放電管 V3的擊穿電 壓。與此同時(shí)，電容 C5通過變壓器 T2初級(jí)線圈 W電阻 R3也被充電到一定的數(shù)值。 （ 2）變壓器 T2的激活過程 當(dāng) V3兩端的電壓達(dá)到其擊穿電壓時(shí)， V3立刻被 擊穿導(dǎo)通。 C W3和 V3形成高頻振蕩回路， 在 T2次級(jí)線圈 W4上產(chǎn)生高頻感應(yīng)電勢。此高 頻感應(yīng)電勢加在電嘴的兩極之間，使電嘴擊穿。 （ 3）高能轉(zhuǎn)換過程 一旦電嘴被擊穿， C4就 V W4和電嘴放電， 將存儲(chǔ)在 C4中的電能轉(zhuǎn)換為火花熱能。 電感 L1和電容 C1組成濾波器，防止點(diǎn)火激勵(lì)器 的高頻信號(hào)倒入飛機(jī)電源系統(tǒng)，干擾飛機(jī)無線 電設(shè)備。 電阻 R2稱為放電電阻，它的阻值很大，其作用 是當(dāng)點(diǎn)火激勵(lì)器斷電時(shí)，將 C4中的剩余電荷慢 慢放掉，而在工作過程中放電作用極小。 電阻 R3稱為安全電阻，它的作用是，一方面使 V3直接感受 C4上的電壓，另一方面，在 T2或 電嘴脫落時(shí)，為 C4提供一個(gè)放電通道，防止 C4 一直被充電到兩倍的 W2上的感應(yīng)電勢，危及安 全或擊穿 C4。 這種點(diǎn)火激勵(lì)器的特點(diǎn)是擊穿電嘴的能力強(qiáng)。 由于 V3將電嘴電路與 C4隔離，所以即使電嘴工 作條件發(fā)生變化，也能使 C4充電到規(guī)定的擊穿 電壓，而不受電嘴工作條件的影響。 （ 5）雙重點(diǎn)火激勵(lì)器 現(xiàn)代噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)也常常采用雙重點(diǎn)火激勵(lì) 器。發(fā)動(dòng)機(jī)在地面正常起動(dòng)或空中停車需要重 新起動(dòng)時(shí)，需要高能點(diǎn)火，高能點(diǎn)火完成后， 點(diǎn)火激勵(lì)器便退出工作；而飛機(jī)在結(jié)冰、大雨 或大雪天起飛、著陸或在穿云時(shí)，則要求點(diǎn)火 激勵(lì)器能連續(xù)工作，以便在發(fā)動(dòng)機(jī)熄滅時(shí)能自 動(dòng)再點(diǎn)火，這時(shí)為了延長點(diǎn)火激勵(lì)器和電嘴的 壽命，應(yīng)采用低能點(diǎn)火。雙重點(diǎn)火激勵(lì)器就是 一種既能輸出高能，又能輸出低能的點(diǎn)火激勵(lì) 器。 雙重點(diǎn)火激勵(lì)器實(shí)際上是由兩套電路組成的。 一套電路采用的是起動(dòng)點(diǎn)火線圈或晶體管直 流變換器式高能點(diǎn)火激勵(lì)器，它是不連續(xù)工 作的高能點(diǎn)火電路。 另一套電路采用的是交流點(diǎn)火激勵(lì)器，它是 連續(xù)工作的低能點(diǎn)火電路。 二 航空電嘴 航空電嘴是發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火電器的重要組成部分。 它的作用是把高壓電轉(zhuǎn)換為火花熱能，點(diǎn)燃發(fā) 動(dòng)機(jī)燃燒室或氣缸內(nèi)的燃料混合氣。 航空電嘴安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的適當(dāng)部位。它的一端 具有特殊的電極結(jié)構(gòu)，伸入到燃燒室或氣缸 內(nèi)，稱為發(fā)火端。按照發(fā)火端產(chǎn)生火花原理的 不同，航空電嘴可分為 空氣間隙電嘴 、 表面間 隙電嘴 和 半導(dǎo)體電嘴 三類。 噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)電嘴與活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)電嘴僅在具 體結(jié)構(gòu)上有所不同。 1空氣間隙電嘴 空氣間隙電嘴又稱為火花電嘴，它主要由中心電 極、側(cè)電極和絕緣體等組成。絕緣體采用陶瓷材 料，中心電極用鋼制成，頂端焊有耐高溫的鎢電 極。利用電嘴的外殼作為側(cè)電極。有的電嘴沒有 側(cè)電極，而是在裝入發(fā)動(dòng)機(jī)后，利用發(fā)動(dòng)機(jī)上專 門制作的凸出部分起側(cè)電極的作用。側(cè)電極與中 心電極之間的間隙比較大，可達(dá) 3mm。這種電嘴 的發(fā)火端，是利用兩極間的高電壓，將兩極間的 空氣電離后，擊穿放電而形成電火花?？梢姡@ 種電嘴要求擊穿電壓比較高，需要與高壓點(diǎn)火激 勵(lì)器配合使用。 2 表面間隙電嘴 現(xiàn)代大功率發(fā)動(dòng)機(jī)都采用表面間隙電嘴。 與空氣間隙電嘴主要不同的是，表面間隙電嘴 的發(fā)火端在中心電極和側(cè)電極之間有一個(gè)絕緣 體環(huán)形表面。當(dāng)兩電極之間加上高壓電時(shí)，在 此表面將會(huì)形成強(qiáng)電場，將表面附層空氣電 離，導(dǎo)致?lián)舸┒a(chǎn)生火花。這種電嘴所需要的 擊穿電壓要比空氣間隙電嘴低，因此在點(diǎn)火激 勵(lì)器輸出的高壓相同時(shí)，這種電嘴的放電間隙 相對(duì)要大一些，放電效率也更高一些。 另外，這種電嘴還具有冷卻孔，所以它耐高溫， 壽命長。 如果在絕緣體環(huán)形表面噴附一層銀等貴金屬微 粒，可以進(jìn)一步降低擊穿電壓，這種電嘴稱為 電蝕電嘴。因此，電蝕電嘴也是一種表面間隙 電嘴。 3 半導(dǎo)體電嘴 從結(jié)構(gòu)上看，半導(dǎo)體電嘴與其他電嘴的主要區(qū) 別在于發(fā)火端的絕緣材料上。這種電嘴的中心 電極和側(cè)電極之間，在靠近發(fā)火端的一定長度 內(nèi)充滿了半導(dǎo)體材料，而且密封無間隙。 常用的是 N型半導(dǎo)體，并且具有負(fù)的電阻溫度系 數(shù)。在半導(dǎo)體中摻有雜質(zhì)，靠近發(fā)火端的端面 部分摻雜多，載流子也多。另外，中心電極與 側(cè)電極間的距離，越靠近發(fā)火端的端面越小。 這樣，當(dāng)電嘴的電極間加上電壓時(shí)，半導(dǎo)體表 面電阻小，使表面產(chǎn)生較大的電流。此電流使 半導(dǎo)體表面發(fā)熱，電阻率下降，這又促使表面 電流再增大，于是表面溫度再升高。如此急劇 發(fā)展的結(jié)果使表面電流達(dá)到很大數(shù)值，表面溫 度也達(dá)到很高數(shù)值。半導(dǎo)體表面的氣體由于高 溫而發(fā)生熱游離，使兩極之間沿半導(dǎo)體表面形 成電弧放電?？梢?，這種放電形式并沒有間隙 擊穿的過程，而是在半導(dǎo)體表面材料蒸氣的電 離層中所發(fā)生的電弧放電。 這種電嘴的特點(diǎn)是所需電壓低，并且不易受工 作條件的影響。 飛機(jī)的電路保護(hù)電器 現(xiàn)代飛機(jī)上用電設(shè)備多，輸電導(dǎo)線長，由于振 動(dòng)使導(dǎo)線發(fā)生摩擦或使電器元件受到?jīng)_擊時(shí)， 可能會(huì)使用電設(shè)備和輸電導(dǎo)線受到損傷而造成 短路；另外，當(dāng)用電設(shè)備不正常時(shí)，還可能出 現(xiàn)長時(shí)間過載的情況。 短路和長時(shí)間過載，不僅會(huì)損壞用電設(shè)備，還 可能引起火災(zāi)而釀成嚴(yán)重后果。因此必須在飛 機(jī)電氣系統(tǒng)中設(shè)置保護(hù)裝置，一旦發(fā)生短路和 長時(shí)間過載，保護(hù)裝置自動(dòng)地把短路或長時(shí)間 過載部分從電氣系統(tǒng)中切除，以保證電源的正 常供電和其他用電設(shè)備正常工作。 飛機(jī)上常用的電路保護(hù)裝置有各種 熔斷器 、 自動(dòng) 保護(hù)開關(guān) 等。 一 對(duì)電路保護(hù)電器的基本要求 飛機(jī)上的各種用電設(shè)備都有一定的 過載能力 ，即 用電設(shè)備在過載情況下短時(shí)間保持正常工作的能 力。各種用電設(shè)備的過載能力可以用它的 安秒特 性 來表示。 所謂 安秒特性 ，就是指用電設(shè)備的溫度達(dá)到其絕 緣材料所允許的最高溫度時(shí)所需要的時(shí)間與負(fù)載 電流 I的關(guān)系。 由電氣設(shè)備的安秒特性圖可見，當(dāng)用電設(shè)備的 電流為其額定值 Ie 時(shí)，達(dá)到允許最高溫度的時(shí) 間為無限長，說明用電設(shè)備可以長時(shí)間工作。 當(dāng)用電設(shè)備的電流超過 Ie 即過載時(shí)，過載電流 越大，達(dá)到允許最高溫度的時(shí)間就越短，說明 用電設(shè)備允許過載的時(shí)間也就越短。 用電設(shè)備安秒特性曲線右上方斜線部分是用電 設(shè)備不允許的過載危險(xiǎn)區(qū)，此曲線與額定電流 直線之間的區(qū)域是過載安全區(qū)。 二 熔斷器 熔斷器 俗稱 保險(xiǎn)絲 ，是一種一次性使用的電路 保護(hù)電器。 它的主要組成部分是熔絲，常用錫、鉛、鋅、 銅、銀以及它們的合金等材料制成。 當(dāng)被保護(hù)電路出現(xiàn)短路或長時(shí)間過載時(shí)，熔絲 發(fā)熱到熔化溫度而熔斷，從而將電路切斷。 飛機(jī)上常用的熔斷器有 易熔熔斷器 、 難熔熔斷 器 和 慣性熔斷器 三種。 1 易熔熔斷器 易熔熔斷器的熔絲一般用低熔點(diǎn)的材料制成。 熔絲裝于玻璃管或陶瓷管內(nèi)，這樣既能保護(hù)熔 絲，又能起滅弧的作用。這種熔斷器熔絲的慣 性較小，主要用于對(duì)過載能力較小的用電設(shè)備 的保護(hù)。 易熔熔斷器常用的有國產(chǎn)的 JB型、 TB型和 BS 型，其中 BS型主要用在高壓電源電路中。 這些熔斷器都可以插入飛機(jī)上專用的熔斷器插 座內(nèi)。 此外，在飛機(jī)上還使用一種指示燈式熔斷器， 這種熔斷器在其管座頂部有一個(gè)與熔絲并聯(lián)的 指示燈。 用于交流電路的指示燈為氖光燈，琥珀色透明 燈罩。用于直流電路的指示燈是白熾燈，淡色 透明燈罩。當(dāng)熔絲完好時(shí)，指示燈被熔絲短路 不亮；當(dāng)短路或長時(shí)間過載時(shí)，熔絲熔斷，指 示燈亮，顯示該電路有故障。 2 難熔熔斷器 在大電流電路中采用難熔金屬銅作熔斷片。在 銅片上掛上薄層錫，由于錫的熔點(diǎn)低，那么在 熔斷片發(fā)熱至錫的熔點(diǎn)時(shí)，便有一部分錫熔化 并滲入到銅片中去形成類似錫銅合金，其熔點(diǎn) 比純銅低。當(dāng)短路或長時(shí)間過載時(shí)，將銅片熔 斷。熔斷片周圍包有石棉水泥，它能吸收一部 分熱量而增大熔斷片的熱慣性，還具有滅弧作 用。 國產(chǎn)的 NB型難熔熔斷器主要用于飛機(jī)電源系統(tǒng) 的短路保護(hù)。 3 慣性熔斷器 有些用電設(shè)備的過載能力比較大，如電動(dòng)機(jī)起動(dòng) 電源電路，這時(shí)采用前述的熔斷器是不能滿足要 求的，因?yàn)樗鼈兊膽T性都比較小。在這種電路 中，需要采用慣性較大的保護(hù)電器，在過載時(shí)有 較長延時(shí)，而在短路時(shí)能很快熔斷。慣性熔斷器 就可以解決這個(gè)問題。 國產(chǎn)的 GB型慣性熔斷器由短路保護(hù)和過載保護(hù) 兩部分組成。短路保護(hù)部分是一塊黃銅熔片，它 的熔斷電流比額定電流要大得多，周圍充有石膏 粉，可以起滅弧作用。 過載保護(hù)部分是用易熔焊料將兩個(gè) U形銅片焊在 一起，由加溫元件通過銅板供給使焊料熔化所 需要的熱量。由于銅板的熱容量和散熱面積較 大，故有較大的熱慣性。 當(dāng)有電流通過慣性熔斷器時(shí)，加溫元件和黃銅 熔片都發(fā)熱。在過載電流不特別大的情況下， 黃銅熔片不會(huì)熔斷，而焊料則經(jīng)過一定時(shí)間后 被熔化。焊料熔化后，在彈簧作用下將 U形銅片 拉開，將電路切斷。因?yàn)殂~板有較大的熱慣 性，傳遞熱量使焊料熔化需要一定的時(shí)間，這 便是所需要的延時(shí)時(shí)間。 當(dāng)發(fā)生短路或在過載特別嚴(yán)重的情況下，焊料 由于銅板的熱慣性不可能立即熔化，而黃銅熔 片則可迅速熔斷，將電路切斷。 GB型慣性熔斷器是有正、負(fù)極性的，使用時(shí)應(yīng) 加以注意。如果極性連接不正確，則在電路發(fā) 生過載時(shí)，就不能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)切斷電路， 起不到有效的保護(hù)作用。這是因?yàn)榧訙卦a(chǎn) 生的熱量主要靠電子在導(dǎo)體中流動(dòng)而傳遞到焊 料上去的，如果極性接反，電子在導(dǎo)體中流動(dòng) 的方向?qū)?huì)改變，這樣加溫元件的熱量就被電 子傳遞到外部導(dǎo)線上，使焊料受熱熔化的時(shí)間 要比規(guī)定的時(shí)間長。 三 自動(dòng)保護(hù)開關(guān) 自動(dòng)保護(hù)開關(guān)俗稱跳開關(guān)，它是一種可以重復(fù) 使用的電路保護(hù)電器。這種保護(hù)電器具有普通 開關(guān)和電路保護(hù)的雙重作用，主要用于交直流 電網(wǎng)的過載和短路保護(hù)?，F(xiàn)代飛機(jī)已大量使用 來取代熔斷器。 國產(chǎn)的 ZKC型自動(dòng)保護(hù)開關(guān)包括開關(guān)機(jī)構(gòu)和保 護(hù)機(jī)構(gòu)兩部分。開關(guān)機(jī)構(gòu)由手柄、撥板和觸點(diǎn) 組成。保護(hù)機(jī)構(gòu)由雙金屬片、擋板、卡銷、膠 木滑塊和復(fù)位彈簧組成。 將手柄向左扳動(dòng)，動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)相接觸。與 此同時(shí)，手柄下端的撥板推動(dòng)膠木滑塊向右移 動(dòng)，壓縮復(fù)位彈簧。當(dāng)膠木滑塊下方的卡銷移 動(dòng)到擋板的右邊以后，卡銷即被擋板擋住。以 后再來回扳動(dòng)手柄，就只能控制觸點(diǎn)的接通和 斷開，而膠木滑塊不能再返回到原位。這時(shí)自 動(dòng)保護(hù)開關(guān)處于接通狀態(tài)。 當(dāng)電路發(fā)生過載或短路時(shí)，雙金屬片因受熱將 會(huì)向下彎曲，使擋板脫離卡銷。在復(fù)位彈簧的 作用下，膠木滑塊迅速左移，推動(dòng)手柄而使觸 點(diǎn)斷開。 自動(dòng)保護(hù)開關(guān)的斷開時(shí)間可由調(diào)整螺釘來進(jìn)行 調(diào)整。如果斷開時(shí)間大于規(guī)定值，表示卡銷在 擋板上卡入過多，雙金屬片需要向下彎曲更多 才能切斷電路，這時(shí)，只要將調(diào)整螺釘向外擰 出一些，就可以減小斷開時(shí)間，使其達(dá)到規(guī)定 值。反之，則向里擰調(diào)整螺釘。 需要指出，在雙金屬片向下彎曲斷開觸點(diǎn)以后 ，只要將手柄向左扳動(dòng)，仍可以使觸點(diǎn)閉合接 通電路，但是這樣十分危險(xiǎn)。因?yàn)橛|點(diǎn)自動(dòng)斷 開已經(jīng)表明電路有故障存在。在非萬不得已的 情況下是絕不允許強(qiáng)行接通的。