船舶常用電氣元件

第6章船舶常用電氣元件船舶的電氣控制系統(tǒng)，無論是簡單還是復(fù)雜，都可以分解為一個個的電氣元件。要想掌握船舶電氣控制系統(tǒng)的使用和維修，必須從掌握電氣元件的常用知識開始。本章主要介紹電氣控制系統(tǒng)中常用的元件的基本原理與結(jié)構(gòu)、一般的維護方法及常見故障的處理，以讓廣大設(shè)備管理人員能熟悉電氣元件的性能與作用，方便控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時的分析與查找，及解決故障。由于電氣元件的種類繁多，形式各異，本章只介紹一些常見的電氣元件，各位可在工作實踐中不斷學(xué)習(xí)，認(rèn)識與熟悉更多的電氣元件。6.1接觸器6.1.1接觸器的介紹接觸器是電力系統(tǒng)中最重要的元器件，它的作用是將電網(wǎng)上的電力連接到負載上，是負載與電網(wǎng)間的橋梁。接觸器是利用電磁原理通過可動銜鐵的運動，帶動觸頭的通斷進行工作的，其結(jié)構(gòu)可分為電磁系統(tǒng)、主觸頭、滅弧裝置、釋放彈簧（輔助觸頭）等部分。一般情況下，通過該元件的電流比較大，在接通和斷開時，會產(chǎn)生較大的電弧。為了降低電弧對絕緣材料和觸頭的損壞，接觸器常裝有不同種類的滅弧裝置，并把三相電路隔開，觸頭的容量也根據(jù)不同的負載而不同。在大電流電路的通斷時，要求動作果斷，所以吸合線圈產(chǎn)生的磁力較大，內(nèi)部彈簧的彈力較大。為了方便控制，在接觸器上還附有不同的輔助觸頭，隨主觸頭的動作而動作，輔觸頭分為常開、常閉、延時開、延時閉等多種形式。接觸器分為交流接觸器與直流接觸器兩大類。直流接觸器與交流接觸器結(jié)構(gòu)上的區(qū)別主要在電磁鐵的區(qū)別，直流電磁鐵是由整塊軟鋼制成的鐵芯，而交流電磁鐵是由硅鋼片疊成的鐵芯。交流接觸器交流接觸器的線圈為電壓線圈，當(dāng)線圈外加交流電壓時，若忽略線圈內(nèi)阻，則U^E=4.44fNOm（式中：f為電源頻率；N為線圈匝數(shù)；^m為交變磁通最大值）由于f與N是常數(shù)，所以磁通NOm=U/4.44f為常數(shù)，由于磁阻與氣隙成正比，交流接觸器在線圈剛通電時，銜鐵未合上前因存在氣隙，磁阻較大，故線圈內(nèi)的瞬間電流很大，銜鐵吸合后，氣隙基本消失，磁阻較小，電流自動降到額定電流。因此對于交流接觸器，當(dāng)銜鐵卡住或銜鐵吸合不緊密時，都有可能燒毀接觸器。交流接觸器可分為單相接觸器與三相接觸器兩類，單相接觸器的鐵芯上端平面裝有短路環(huán)，用于削弱顫動減少噪聲。三相交流接觸器的鐵芯上不需裝設(shè)短路環(huán)。目前船舶設(shè)備所使用的接觸器一般為單相交流接觸器（注：三相接觸器不是指觸頭對數(shù)，而是指電壓線圈接的是三相電壓）。直流接觸器在直流接觸器的電磁機構(gòu)中，線圈為直流線圈，如果電壓不變，則線圈內(nèi)電流不變，從而磁勢不變，故稱為“恒磁勢電器”。直流接觸器產(chǎn)生的磁場是穩(wěn)定的，不會產(chǎn)生渦流損耗，因而鐵芯是整塊軟鋼制成的。圖1-6-1經(jīng)濟電阻與經(jīng)濟線圈接線原理圖直流接觸器在線圈電壓為額定值時銜鐵能可靠吸合，當(dāng)電壓降到額定值的10%一20%時，銜鐵釋放。為保證銜鐵可靠釋放，常在鐵芯端面加裝非磁性墊片，以減少剩磁，避免被銜鐵粘住。直流接觸器的吸合電流大大高于維持電流，為減少吸引線圈的功率損耗和發(fā)熱，當(dāng)鐵芯吸合后，借助自身的常閉輔助觸頭串入經(jīng)濟電阻或經(jīng)濟線圈，如圖1-6-1所示（目前市場上直流接觸器常采用雙線圈型，一個啟動線圈，一個經(jīng)濟線圈，有三個抽頭，在更換直流接觸器或線圈時一定要按說明書要求接線，避免接錯線而造成接觸器的損壞）。6.1.2接觸器的維護做好接觸器的維護工作，可以保證其工作的可靠性，延長其使用壽命。主要的維護工作建議如下：三個月清除接觸器上的油垢和灰塵。每三個月檢查各緊固件，防止松動。有軸承，應(yīng)每三個月加潤滑油。六個月檢查、調(diào)整接觸器觸頭的壓力、開距、超行程，使之保持在規(guī)定的范圍之內(nèi)。每三個月檢查滅弧室內(nèi)情況，清除積灰，防止短路。每三個月檢查觸頭情況，必要時對觸頭清潔、研磨。常使用時應(yīng)檢查接觸器的溫度、聲音，如有異常及時處理。6.1.3常見故障及處理方法接觸器不能吸合產(chǎn)生接觸器不能吸合的原因有許多，可通過下列檢查來判斷故障的原因。首先檢查接觸器的線圈上是否有工作電壓，如沒有工作電壓，則是控制系統(tǒng)發(fā)生了故障，檢查排除控制系統(tǒng)的故障；如果接觸器的線圈上有正常的電壓，則在斷開電源、接線的情況下用萬用表檢查線圈的電阻，以判斷線圈是否斷路。在線圈發(fā)生斷路后，更換線圈。有時發(fā)生故障測量工作電壓偏低，此時可能是控制系統(tǒng)發(fā)生了故障，也有可能是控制線圈內(nèi)部短路造成的。有時也會發(fā)生接觸器機械部分的卡死，此時可用手動壓接觸器的動觸頭的方法來判斷。如發(fā)生機械卡死或阻滯，則拆檢接觸器，活動部位加潤滑油，仍然卡死時則更換接觸器。接觸器吸合后不能脫開產(chǎn)生接觸器不能脫開的故障時，首先檢查線圈上的電壓是否已斷開，如仍然有電壓則檢查控制系統(tǒng)。如是接觸器本身的原因，則檢查觸頭是否熔焊，彈簧壓力是否過小，機械部分是否發(fā)生卡阻或卡死。根據(jù)故障的原因更換零件，必要時更換同型號接觸器。線圈過熱或燒毀發(fā)生線圈過熱或燒毀故障時，首先應(yīng)檢查電源電壓是否和線圈的技術(shù)參數(shù)接近，電壓過高或過低都會造成線圈過熱或燒毀；其次要檢查電磁鐵是否完全吸合，電磁銜鐵接觸面如不能完全吸合，此時一般伴隨著電磁鐵交流噪音大的特征，最后檢查活動部件是否卡住。發(fā)生線圈燒毀時重繞或更換同型號線圈。如果線圈過熱則在活動部位清潔加油，銜鐵接觸面打磨清潔，調(diào)整電壓值與線圈額定電壓一致。電磁鐵交流噪音大發(fā)生電磁鐵交流噪音大時，檢查線圈電壓是否偏低，如果電壓正常，則檢查電磁鐵是否完全吸合，銜鐵接觸面是否平整，是否有銹斑或有異物，短路環(huán)是否斷裂，活動部件是否卡住，彈簧壓力是否偏大，根據(jù)不同的原因分別進行處理。相間短路接觸器長時間使用后，易產(chǎn)生相間短路，這是因為接觸器在通斷時都產(chǎn)生電弧，高溫的電弧會使觸頭的金屬蒸發(fā)，金屬蒸汽凝結(jié)在滅弧罩內(nèi)及靜觸頭的底座膠木上容易形成短路;底座膠木也會因長時間的高溫工作而老化、碳化，造成短路；塵埃及水氣、油垢等也會破壞相間絕緣。由于相間短路造成的危害較大，小則接觸器燒毀，大則整個系統(tǒng)燒毀，為防止相間短路，應(yīng)做好平時的日常維護保養(yǎng)，特別是接觸器觸頭的保養(yǎng)及內(nèi)部的清潔工作。接觸器發(fā)生相間短路時，有時用一般的萬用表來測量相間電阻無法測出，此時要用兆歐表對相間電阻進行測量，測量值一般在0.1MQ以內(nèi)。發(fā)現(xiàn)靜觸頭的底座膠木有老化、碳化現(xiàn)象時，建議立即更換靜觸頭的底座膠木或接觸器整體換新。缺相由于接觸器內(nèi)三付（或更多）主觸頭閉合或斷開時，總有一定的時間差，這就造成了晚吸合或先斷開的觸頭拉弧嚴(yán)重，損壞也相對嚴(yán)重，觸頭損壞后會使拉弧更嚴(yán)重，這樣形成了惡性循環(huán)，如果未能及時發(fā)現(xiàn)，易造成缺相故障。缺相后如果系統(tǒng)的保護功能失效，有可能損毀負載。為減少缺相故障的產(chǎn)生，應(yīng)定期檢查接觸器的觸頭并保養(yǎng)，檢查動觸頭的行程和超行程，進行必要的調(diào)整，以減少閉合或斷開時觸頭之間的時間差。觸頭損壞觸頭損壞的形式有觸頭熔焊、觸頭過熱灼傷、觸頭過度磨損等。造成這些故障的原因主要有以下幾方面：操作頻率太高、負載過大、輸出短路、觸頭表面有金屬顆?；蛴挟愇?、三相動作嚴(yán)重不同步、斷相工作、超行程太短、缺少保養(yǎng)等。發(fā)生觸頭損壞時，需及時更新觸頭，并查出發(fā)生損壞的原因。發(fā)生三相動作嚴(yán)重不同步及超行程太短時，在更換觸頭后對觸頭的超行程進行調(diào)整，使符合規(guī)范要求；對于觸頭表面有金屬顆?；蛴挟愇飼r，可以加強平時的保養(yǎng)，必要時縮短保養(yǎng)周期來解決；發(fā)生負載過大或輸出短路時，必須查出負載過大或輸出短路的原因，并進行處理后方可繼續(xù)使用；如果是斷相工作，先查出斷相的位置，處理后才可使用；如果是操作頻率太高造成觸頭損壞，則在平時的使用中要注意，如無法避免頻繁操作，則必須縮短保養(yǎng)周期，必要時更換較大容量的接觸器。6.1.4接觸器檢修后的檢查與試驗接觸器檢修完畢后，應(yīng)按要求進行部分或全部的檢查與試驗。測量主觸頭與聯(lián)鎖觸頭的開距與超行程觸頭的開距是指觸頭在完全分開時動、靜觸頭間的最小距離。觸頭的超行程是指觸頭完全閉合時，將靜觸頭取走后，動觸頭接觸處發(fā)生的位移。直動式橋式觸頭與轉(zhuǎn)動式指式觸頭的開距與超行程如圖1-6-2所示，測量轉(zhuǎn)動式指式觸頭超行程時，將靜觸頭卸下，測量動觸頭在接觸發(fā)生的位移，也可以測量動觸頭與支架間的間隙再進行換算。圖1-6-2直動式橋式觸頭的開距與超行程測量主觸頭與聯(lián)鎖觸頭的初壓力和終壓力觸頭的初壓力是指動、靜觸頭剛接觸時作用于觸頭上的壓力。觸頭的終壓力是指觸頭完全閉合后作用于觸頭上的壓力。圖1-6-3所示為測量橋式觸頭與指式觸頭終壓力示意圖。對于橋式觸頭，每一觸點的終壓力為指示燈剛熄滅時砝碼重力即為終壓力。在測量指式觸頭終壓力時，合磁系統(tǒng)通電，使觸頭完全閉合，在其間墊入厚度不大的紙，當(dāng)能輕輕抽出紙條時，彈簧稱讀數(shù)即為觸頭終壓力。觸頭初壓力在觸頭分開時測量，可采用測量終壓力的方法來測量。圖1-6-3測量主觸頭與聯(lián)鎖觸頭的初壓力和終壓力的方法6.1.5更換接觸器的注意事項當(dāng)接觸器是安裝在容積一定的封閉外殼中時，則更換后的接觸器在其控制電路額定電壓下磁系統(tǒng)的損耗及在主電路工作電流下導(dǎo)電部分的損耗，不能較原接觸器大很多，以避免溫升超過規(guī)定。更換后的接觸器與周圍金屬體間沿噴弧方向的距離，不得小于該接觸器說明書中所規(guī)定的噴弧距離。當(dāng)接觸器用于自動可逆轉(zhuǎn)換電路時，更換后的新接觸器，當(dāng)其進行可逆轉(zhuǎn)換時的動作時間應(yīng)大于接觸器斷開時的電弧燃燒時間，以免在此操作時發(fā)生短路。更換后的新接觸器，其額定電流與關(guān)合及分?jǐn)嗄芰荒艿陀谠佑|器。并注意檢查新接觸器線圈電壓是否與原控制線路電壓相符。6.2繼電器繼電器是電氣控制系統(tǒng)中最常用的電氣元件，主要起信號測量、放大的作用。常見的繼電器根據(jù)功能不同可以分為中間繼電器、功率繼電器、時間繼電器、壓力繼電器、溫度繼電器、速度繼電器等幾大類。繼電器的維護主要是做好清潔工作及接線、本體的緊固。6.2.1中間繼電器中間繼電器是控制系統(tǒng)中最常見的繼電器，隨便打開一個控制箱，一般都能看到中間繼電器的存在，從外形看，有各式各樣，如JZ系列，就象縮小了的接觸器，有的如航空繼電器是封閉在金屬或塑料外殼內(nèi)的。中間繼電器象接觸器，但外形較小，且沒有滅弧罩，通常具有八組觸頭。在使用時要注意中間繼電器的型號不同，常開、常閉觸頭的數(shù)量不盡相同，初學(xué)者在使用不同繼電器時容易發(fā)生接線錯誤，一定要看清說明書或繼電器上的接線圖，如為4/4的，一般為四副常開、四副常閉觸頭的繼電器；2/6表示兩常開、六常閉的繼電器；6/2表示六常開、兩常閉的繼電器；中間繼電器常見的故障為線圈燒毀、發(fā)熱、觸頭燒毀、觸頭熔焊、不吸合等，但因為中間繼電器的結(jié)構(gòu)較小，拆裝困難，建議中間繼電器發(fā)生故障后同型號更換。6.2.2時間繼電器時間繼電器的工作方式是在接收到外部信號后觸頭延時動作，對控制系統(tǒng)實現(xiàn)延時控制，常見的時間繼電器有空氣阻尼式、晶體管時間繼電器、鐘擺式或電動式等?？諝庾枘崾綍r間繼電器空氣阻尼式時間繼電器是通過氣體的延緩裝置產(chǎn)生阻尼作用實現(xiàn)延時作用。國產(chǎn)JS7-A型是最常見的空氣阻尼式時間繼電器，它利用針閥調(diào)節(jié)氣室進氣間隙的大小來改變延時的長短，其延時范圍可達0.4-180S。它主要由電磁系統(tǒng)、氣室、觸頭裝置三個部分組成，工作時電磁系統(tǒng)先動作，然后氣室開始起作用，氣室內(nèi)的空氣經(jīng)氣室進氣間隙流動，由于間隙對空氣的阻尼作用，經(jīng)一定的時間后，觸頭裝置才開始動作，達到了延時的作用。常見的故障有以下幾種：⑴電磁系統(tǒng)線圈燒毀或過熱、電磁系統(tǒng)線圈斷路、電磁系統(tǒng)線圈電磁鐵交流噪音大等。發(fā)生以上各種故障時的處理方法可以參照接觸器線圈的故障原因及處理。⑵延時時間不準(zhǔn)確。造成延時時間不準(zhǔn)確主要的原因有氣室的進氣間隙因油垢、灰塵堵塞，以及氣室漏氣等，此種故障可用調(diào)整、除漏或更換氣室等方法解決。⑶觸頭裝置損壞。如果觸頭裝置損壞，可能原因為控制回路電流偏大、觸頭老化，發(fā)生觸頭裝置損壞后，應(yīng)換新觸頭裝置或時間繼電器整體換新。晶體管時間繼電器晶體管時間繼電器是利用阻容電路的原理（即電容的充、放電時間與串入回路的電阻的大小成正比的關(guān)系）達到延時的目的。常見的電路有三大類，采用單結(jié)晶體管的延時電路、采用不對稱雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器延時電路、采用MOS型場效應(yīng)管的延時電路。晶體管時間繼電器結(jié)構(gòu)簡單，延時范圍廣，調(diào)節(jié)方便，使用壽命長，精度較高，是目前應(yīng)用最多的時間繼電器。采用單結(jié)晶體管的延時電路的時間繼電器圖1-6-4JS—13型時間繼電器的原理圖圖1-6-4為采用單結(jié)晶體管的延時電路的JS—13型時間繼電器的原理圖，其中：電源模塊：變壓器、二極管D、和電容C1以及穩(wěn)壓管DW構(gòu)成電源模塊，將交流電變成直流電，作為內(nèi)部工作的電源。RC阻容模塊：通電后直流電經(jīng)R5、R向電容C充電。觸發(fā)與執(zhí)行模塊：電容充電后，當(dāng)電壓達到單結(jié)晶體管UJT的峰值電壓，而且充電電流也大于它的峰值電流時，單結(jié)晶體管導(dǎo)通，輸出脈沖給可控硅SCR，于是可控硅導(dǎo)通，使繼電器J動作，給出控制信號。與此同時，電容C經(jīng)繼電器常開觸頭J放電，為下次工作作好準(zhǔn)備。調(diào)節(jié)電阻R的大小，即可調(diào)節(jié)延時時間。采用不對稱雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器延時電路的時間繼電器圖1-6-5為采用不對稱雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器延時電路的時間繼電器的原理圖，采用該電路原理的晶體管時間繼電器主要有JSJ、JSJ0、JSJ1、JSDJ、JSB和JS—14等系列。工作過程如下：主電源模塊：變壓器次級繞組交流18V經(jīng)橋式整流輸出直流電源。輔電源模塊：采用一個二極管半波整流且經(jīng)C2濾波穩(wěn)壓，并經(jīng)分壓電阻W和R5分壓后輸出直流信號。R—C阻容延時模塊：采用主、輔電源疊加給電容器充電，在相同的延時值下，電容器充電電流大，從而降低了電容器漏電電流對延時值的影響。接通電源后，BG1導(dǎo)通，BG2截止，為主、輔電源疊加，對電容C充電。充電時，A點電位升高，當(dāng)A點電位大于B點電位時，二極管D1導(dǎo)通，使輔電源電壓加到BG1基極上，BG1截止，BG2導(dǎo)通，J通電發(fā)出延時信號。調(diào)節(jié)電阻R的大小，即可調(diào)節(jié)延時時間。圖1-6-5JSJ型晶體管時間繼電器原理圖采用MOS型場效應(yīng)管的延時電路的時間繼電器采用MOS型場效應(yīng)管的延時電路的時間繼電器的原理和以上電路基本相同，但用MOS場效應(yīng)管取代三極管，這里不再作介紹了。出現(xiàn)故障后可以用下面的方法來逐步排除故障。出現(xiàn)延時不準(zhǔn)確時，可以通過調(diào)節(jié)電位器來調(diào)整時間，使達到規(guī)定的延時要求。出現(xiàn)不能延時時，先檢查電路板的供電部位，看電源經(jīng)降壓、整流后電壓是否正常，然后看放電電容在模擬工作時電壓是否下降或升高，再檢查放大管是否工作正常，最后檢查信號輸出回路。檢查出故障后更換故障元件，再試驗確認(rèn)故障排除。鐘擺式或電動式鐘擺式時間繼電器是利用鐘擺原理工作的擒縱機構(gòu)。電動式時間繼電器是利用單相交流電動機或直流電動機通過減速機構(gòu)轉(zhuǎn)動，使不同位置的觸點在電動機運行時間的不同，開關(guān)的位置不同，從而達到多點延時的效果，常用于自動控制系統(tǒng)中，如鍋爐、分油機、發(fā)電機自啟動等。常見故障有以下幾種：⑴電動機不轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)動不靈活，此時檢查電機是否損壞，如電機正常，檢查減速機構(gòu)是否缺少潤滑。⑵控制程序不正常，檢查觸頭是否變形，檢查觸點是否氧化，檢查接線是否松脫。6.2.3功率繼電器功率繼電器一般又稱熱繼電器，在電路中的主要作用是過載保護。其整定的電流值和負載的額定電流值相一致，若不同可通過調(diào)節(jié)來達到一致。常見的故障有以下幾種：⑴熱繼電器頻繁動作。此時需檢測負載的實際電流值，分清熱繼電器的整定值偏小還是負載過大，如果是整定值偏小，對熱繼電器進行調(diào)整，如果是負載電流偏大，則檢查負載的原因，只有排除了負載的故障后，系統(tǒng)才能正常使用。⑵負載燒毀而熱繼電器不動作。此時需檢測熱繼電器的動作值，如果偏高則調(diào)低，如果是內(nèi)部損壞則更換熱繼電器。在發(fā)生負載燒毀的故障后，不能盲目地更換負載，必須查清原因后才能裝復(fù)使用。⑶熱繼電器內(nèi)部雙金屬片變形。通過大電流后易發(fā)生這種故障，而發(fā)生這種故障后很難發(fā)現(xiàn)，只有通過平時的定期檢測才能發(fā)現(xiàn)。發(fā)現(xiàn)這種故障后應(yīng)立即更換熱繼電器。目前使用較多的過載繼電器是功率繼電器的一種，此類功率繼電器利用取樣電流與設(shè)定值進行比較，對控制系統(tǒng)進行控制。6.2.4逆功率繼電器船舶同步發(fā)電機逆功率保護用的繼電器，是一個具有檢查功率方向的器件。它可以判別同步發(fā)電機有功功率的方向，當(dāng)同步發(fā)電機發(fā)生逆功率且達到或超過整定值時，經(jīng)一定延時后逆功率繼電器動作，將發(fā)電機從網(wǎng)上切除。圖1-6-6GG-21型逆功率繼電器結(jié)構(gòu)逆功率繼電器有電磁感應(yīng)式，也有電子式的等不同類型。目前使用較多的是GG-21型感應(yīng)式逆功率繼電器。電子式的功率檢測環(huán)節(jié)大多運用相敏整流原理來測量逆功率，然后再經(jīng)放大、比較、定時、繼電器輸出等環(huán)節(jié)，實現(xiàn)逆功率保護功能。GG-21型逆功率繼電器結(jié)構(gòu)見圖1-6-6,GG-21型逆功率繼電器中間是一個鋁質(zhì)圓盤7，圓盤可以繞中心軸9旋轉(zhuǎn)；在側(cè)邊（距中心「處）上下放置兩副鐵芯，其上鐵芯中線圈送入Ic信號，下鐵芯中線圈送入Ucb信號；轉(zhuǎn)軸上面裝有建立反作用力矩的游絲彈簧10與傳動齒輪，該齒輪與裝有繼電器動觸頭軸上的齒輪4相嚙合，當(dāng)鋁盤作逆時針方向轉(zhuǎn)動時，則動觸頭2作順時針方向轉(zhuǎn)動，直到接通兩個靜觸頭，便輸出使發(fā)電機跳閘的信號。此外還有一個永久磁鐵6跨在鋁盤上，產(chǎn)生阻尼作用，以使鋁盤勻速旋轉(zhuǎn)。由于逆功率繼電器反應(yīng)的功率取決于線圈輸入的電壓與電流及其相位，故要求繼電器電壓和電流兩個線圈的極性一定要接正確，否則轉(zhuǎn)矩M不反映功率大小，即鋁盤的轉(zhuǎn)動與功率無關(guān)，從而會引起誤動作。GG-21型逆功率繼電器的實際接線如圖1-6-7所示，這種繼電器是按30o接線方式接線的，所謂30o接線是指當(dāng)負載的功率因素為1時，加到繼電器上的電流與電壓之間的相位差恰恰是30o。所以當(dāng)電流線圈接W相電流Iw時，電壓線圈應(yīng)接W、V間的線電壓Uwv，此時要求所產(chǎn)生的磁通滯后60o。同樣當(dāng)電流線圈接入U相電流Iu時，電壓線圈應(yīng)接入Uuw；電流線圈接V相電流Iv時，電壓線圈應(yīng)接Uvu。圖1-6-7GG-21型逆功率繼電器接線與調(diào)整接好線后進行檢查，看是否按30o方式接線，并要注意互感器的同名端。當(dāng)發(fā)電機向電網(wǎng)供電時，繼電器不應(yīng)動作；當(dāng)發(fā)電機發(fā)生逆功率時，逆功率繼電器動作，使發(fā)電機主開關(guān)跳閘。當(dāng)發(fā)電機輸出功率時，逆功率繼電器動作，說明線接反了，一般斷電后只要將電壓線圈或電流線圈的兩端換一下就可以了。當(dāng)動作靈敏度相差很大時，說明接線方式錯誤，此時再按30o接線法重新進行接線。逆功率繼電器動作值的整定，可分為粗調(diào)與細調(diào)。粗調(diào)是通過改變電流線圈的抽頭實現(xiàn)的，細調(diào)是通過調(diào)整游絲彈簧鐵反作用力矩實現(xiàn)的。值得注意的是：一定要看鋁盤剛動的瞬時功率值作為繼電器的動作值，否則繼電器的延時將會擾亂所測得的動作值的準(zhǔn)確性。6.3開關(guān)常見的開關(guān)有按鈕、行程開關(guān)、主令控制器、轉(zhuǎn)換開關(guān)、接近開關(guān)等。6.3.1按鈕按鈕是用人力操作并具有貯能復(fù)位的開關(guān)電器，它結(jié)構(gòu)簡單，卻是應(yīng)用最廣泛的一種電器，在低壓控制電路中，用于給出控制信號，或用于電氣聯(lián)鎖。目前使用較多的按鈕是LA—10、LA—18、LA—19和LA-20等系列，常見故障有以下幾種：彈簧失去復(fù)位作用；觸頭老化接觸不良、觸頭熔合不斷開、外殼老化導(dǎo)電、外殼開裂等。6.3.2行程開關(guān)行程開關(guān)用以反映機械的行程，發(fā)出命令以控制其運動方向或行程大小的主令控制電器，它將機械信號轉(zhuǎn)化為電氣信號，實現(xiàn)對機械的電氣控制。目前使用較多的行程開關(guān)有LX19系列、JLXK1系列。其常見的故障和按鈕基本相同，在室外的行程開關(guān)，建議每三個月進行一次保養(yǎng)，活絡(luò)部位加潤滑油，外部用黃油抹一遍，以防生銹。6.3.3主令控制器主令控制器是按照預(yù)定的程序轉(zhuǎn)換電路的主令電器。主令控制器均有保護外殼。按其結(jié)構(gòu)可分為凸輪非調(diào)整型和凸輪調(diào)整型兩類，凸輪非調(diào)整型是凸輪不能進行調(diào)整，其觸頭只能按一定的觸頭開合表動作，凸輪調(diào)整型主令控制器的凸輪片上開有孔和槽，它裝在凸輪盤上的位置可以進行調(diào)整，因此其觸頭的開合次序也可以調(diào)整。按其操作方式可以分為手動式、伺服電機式、生產(chǎn)機械傳動式三類。目前使用較多的主令控制器有LK1、LK4、LK5、LK6和LK14等系列。其常見的故障和按鈕基本相同，在室外的主令控制器，建議每三個月進行一次保養(yǎng)，活絡(luò)部位加潤滑油，外部用黃油抹一遍，以防生銹，內(nèi)部觸頭檢查保養(yǎng)，復(fù)位彈簧檢查；室內(nèi)的主令控制器活絡(luò)部位加潤滑油，內(nèi)部觸頭檢查保養(yǎng)。6.3.4接近開關(guān)當(dāng)運動的物體靠近開關(guān)到一定的位置時，開關(guān)發(fā)出信號，達到行程控制或計數(shù)控制的作用。接近開關(guān)按其原理可分為高頻振蕩型、電容型、感應(yīng)電橋型、永磁鐵型和霍爾效應(yīng)型等。接近開關(guān)工作可靠，壽命長，消耗功率小，操作頻率高，并能適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境，目前在船舶上的使用越來越多。6.3.5轉(zhuǎn)換開關(guān)（萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)）轉(zhuǎn)換開關(guān)（萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)）是按照預(yù)定的程序手動轉(zhuǎn)換電路的主令電器，在較簡單的電路切換時使用較多。常用于主配電板、舵機轉(zhuǎn)換、電動機轉(zhuǎn)換等處所。6.3.6干簧管常見的干簧管如圖1-6-8所示，它的外部為封閉的玻璃管，內(nèi)部有兩只靜觸點，一只動觸點。在正常情況下，觸點1、2導(dǎo)通，如果在中間部位接近一定強度的磁場，在磁場的作用下1會發(fā)生撓曲，使1、3導(dǎo)通。由于觸點是封閉在玻璃管內(nèi)部，觸點的導(dǎo)通與斷開所產(chǎn)生的火花不對外部形成危險，且內(nèi)部封閉氣體一般為惰性氣體，對觸頭起到了相當(dāng)好的保護作用。利用干簧管的這一特性，干簧管常用于一些較危險、且需頻繁開、關(guān)的場所，如液化氣罐中測量液位的辮式傳感器，就是由許多干簧管與電阻組合而成的。其它的如防爆燈具的開關(guān)、鍋爐水位控制等許多場所都有使用。在使用時需注意：要根據(jù)控制電流的不同選擇不同容量的產(chǎn)品，一般情況下容量是最大控制電流的1.8倍；玻璃外殼產(chǎn)生裂紋或破裂后，不管能否起控制作用，必須立即更換。圖1-6-8干簧管示意圖6.4熔斷器熔斷器是當(dāng)電流超過規(guī)定值一定時間后，以本身產(chǎn)生的熱量使熔體熔化而分?jǐn)嚯娐返碾娖鳌Ｋ诘蛪号潆娋€路中作短路和過載保護作用。熔斷器常見的種類有以下幾種：半封閉式熔斷器RC1和RC1A系列。這種熔斷器又稱插入式熔斷器，由瓷底座和瓷插頭組成，底座上有靜觸頭和接線螺釘，插頭上有觸刀和熔絲，熔絲常用軟鉛絲或細銅絲。由于防震性較差，船上使用較少。無填料封閉式熔斷器RM10和RM7系列。RM10系列熔斷器由熔管和靜插座組成，熔體兩端為銅或鋼的封冒，中間為絕緣體，絕緣體內(nèi)為熔絲，其額定工作電壓為交流500V及以下，直流400V及以下。RM7是RM10的改進形，主要是絕緣體的絕緣材料改為三聚氰胺樹脂，使絕緣體的機械強度大為加強。由于成本較高，在船上使用不多。有填料封閉式熔斷器RT系列、RL1系列、RS0系列及RS3系列。以上幾系列的熔斷器的填料均采用石英砂，熔管一般用滑石陶瓷或高頻陶瓷制成，具有較高的機械強度和耐熱性，熔體一般用軟鉛、紫銅、銅合金、銀、鋁、銀合金等材料。由于有填料封閉式熔斷器分?jǐn)嗄芰Ω撸褂冒踩?，保護特性好，并具有熔斷指示，成本相對較低，在船上使用很廣泛。自復(fù)式熔斷器。采用金屬鈉的高溫氣化特性及低溫凝固的特性，氣化時導(dǎo)電性能較差，而變成固體時又是良好的導(dǎo)體，從而實現(xiàn)對電路的保護，因成本太高，船上一般不用。船上一般使用的熔斷器為有填料封閉式熔斷器，對于保護晶體管元件的熔斷器，應(yīng)采用RS系列快速熔斷器。對于熔斷器額定電流的選用，平穩(wěn)負載情況時，只要稍大于額定電流即可，對于電動機負載，常用的公式為Ir=It/k（Ir為熔體的額定電流，It為電路的啟動電流。當(dāng)電機啟動時間不長或啟動頻率不高時，k約為2.5?3；對于啟動時r間較長或頻繁起動的電機,k約為1.6?2）。熔斷器的分?jǐn)嗄芰?yīng)大于電路出現(xiàn)的最大短路電流；在電路中還要注意上下級熔斷器的配合，為實現(xiàn)選擇性保護，并且考慮到熔斷器保護特性的誤差，在通過相同電流時，電路中上一級熔斷器的熔斷時間應(yīng)是下一級的三倍以上，當(dāng)上、下級熔斷器采用同一型號的，其電流等級以相差二級為宜。如果采用不同型號的熔斷器，則應(yīng)根據(jù)保護特性曲線上給出的熔斷時間選取。注意：在熔斷器發(fā)生故障后，不得使用銅絲替代熔絲。6.5測量元件在自動控制系統(tǒng)中，常需要對各種參數(shù)(壓力、溫度、速度、流量、濃度、電流、電壓等進行不間斷或周期性的監(jiān)控。下面對船上常用的傳感器分別進行簡單介紹。6.5.1壓力傳感器壓力開關(guān)在壓力開關(guān)內(nèi)設(shè)定一個壓力值，并設(shè)定一個壓差值，當(dāng)接入液、氣等流體的壓力大于設(shè)定值時，壓力開關(guān)動作，在壓力下降到設(shè)定壓力值減去壓差值時，壓力開關(guān)復(fù)位。在選用壓力開關(guān)時，一定要注意壓力開關(guān)的量程，對于較小的壓力使用較大量程的壓力開關(guān)，會造成動作值誤差太大，而對于較大的壓力選用較小量程的壓力開關(guān)，極易造成壓力開關(guān)內(nèi)部波紋管的損壞。壓力開關(guān)常見的故障及原因如下：內(nèi)部波紋管脹破：壓力開關(guān)的量程太小，或是最大適用壓力值低于所測量流體的峰值壓力；也有可能是使用時間太長，內(nèi)部老化造成。內(nèi)部微動開關(guān)損壞：開關(guān)松動；觸頭容量太小。動作值不準(zhǔn)：彈簧變形；設(shè)定值發(fā)生位移；內(nèi)部固定螺栓松。高低壓開關(guān)常用于空調(diào)、冰機等制冷設(shè)備的自動保護裝置，如空調(diào)壓縮機的機油壓力保護等?；驹砼c壓力開關(guān)接近。電阻式壓力變送器主要由彈簧管、傳動機構(gòu)、滑線電阻及測量電橋組成。這種傳感器是利用彈簧管受壓后變形所產(chǎn)生的位移與測量壓力成正比的原理，先將測量壓力變換成彈簧管的位移，彈簧管的位移再經(jīng)傳動機構(gòu)放大后使滑線電阻的滑針位置改變，致使滑線電阻的上部電阻Rfi與下部電阻Rf2的阻值發(fā)生變化，而Rfi與Rf2阻值變化再經(jīng)測量電橋檢測后，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓，從而把測量壓力變換成相應(yīng)的電壓信號(圖1-6-9)。陞圖1-6-9電阻式壓力傳感器另一種4-20mA的壓力傳感器如圖1-6-10所示。它也是利用彈簧管受壓后變形所產(chǎn)生的位移與測量壓力成正比的原理，先將測量壓力變換成位移，但位移信號的進一步轉(zhuǎn)換則利用了差動變壓器原理，并通過電子電路的進一步處理，變換為與壓力傳感器的零位和量程相應(yīng)的4-20mA直流電流信號，送至刻度為壓力值的直流電流表顯示。圖1-6-10壓力傳感器工作原理壓差變送器由圖1-6-11中可以看出，壓差變送器的結(jié)構(gòu)與壓力變送器基本相同，但在輸入壓力端有兩路壓力輸入。由于作用在內(nèi)部氣膜上的壓力與兩邊的壓力差的大小有關(guān)，壓圖1-6-11壓差變送器工作原理力轉(zhuǎn)化為推動氣膜的推力，拉伸氣膜，直到氣膜的回復(fù)力與壓力平衡。氣膜的移動推動鐵芯的移動，鐵芯的位移信號轉(zhuǎn)化為電信號，經(jīng)放大后輸出，即為P1與P2的壓力差。金屬應(yīng)變式壓力變送器金屬應(yīng)變式壓力傳感器主要由應(yīng)變片和測量電橋組成。金屬應(yīng)變片是由高電阻率的合金絲繞成柵狀然后粘貼在上、下兩層絕緣基片之間而制成。使用時，將金屬應(yīng)變片粘貼于受壓容器壁上，當(dāng)測量壓力增加時，容器受力變形，使金屬電阻絲拉伸變形，電阻發(fā)生變化，從而將壓力的變化轉(zhuǎn)為電阻的變化，然后由測量電橋測出并轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電壓值。壓電陶瓷式壓力變送器利用壓電晶體的壓電效應(yīng)構(gòu)成的。某些介質(zhì)沿一定的方向?qū)ζ涫┘訅毫蚶κ箞D1-6-12壓電晶體工作原理之變形時，在其表面會產(chǎn)生電荷；當(dāng)外力去掉后又回到不帶電的狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。傳感器的原理如圖1-6-12所示，壓電晶體表面產(chǎn)生的電荷的大小與被測壓力成正比。部分電荷向電容充電轉(zhuǎn)換成電壓輸出，輸出電壓U0與電阻R與電容C有關(guān)，并與被測瞬時壓力的頻率有關(guān)。在船上主要使用于測量柴油機氣缸壓力、噴油壓力等場合。6.5.2溫度傳感器溫度開關(guān)基本原理和壓力開關(guān)一樣，但其壓力是由溫包提供的。熱電阻利用導(dǎo)體的電阻溫度系數(shù)，溫度升高時，導(dǎo)體的電阻升高的原理。熱電阻有兩類，一類是銅熱電阻，測量范圍為一50°C?+150°C；一類是伯熱電阻，測量范圍為一120°C?+800S一般用于高溫測量。常用的伯熱電阻為PT100，在25C時的電阻為100Q，100C時的電阻約為139Q，600C時的電阻約為317Q。熱電阻的連接方法大致有二線制、三線制、四線制三種，最常用為三線制，其接線方法如圖1-6-13所示。注意：在正常使用時，通過熱電阻的電流不應(yīng)超過4mA，主要是為了避免電流渡過熱電阻產(chǎn)生熱效應(yīng)影響精度。熱電偶是由兩根不同的金屬或半導(dǎo)體材料焊接而成，焊接端為熱端，與導(dǎo)線連接端為冷端。船上常用的熱電偶為鎳鉻-考銅（符號EA）或鎳鉻-鎳鋁（符號EU）兩類，EA型的由于考銅易氧化，故長期使用時溫度測量范圍為（-200?600）C，EU型可以長期工作的溫度范圍為（-200?900）C。在使用時，要求熱電偶冷端溫度保持在0C，這在實際上是難以做到的，需通過冷端溫度補償?shù)霓k法來解決。常用補償導(dǎo)線將熱電偶冷端延伸到檢測儀表內(nèi)部，然后通過不平衡電橋加以補償。使用補償導(dǎo)線時，應(yīng)注意補償導(dǎo)線型號并要與熱電偶型號相符，補償導(dǎo)線的正負極不能接反，補償導(dǎo)線與熱電偶冷端連接處溫度不能超過100C。冷端溫度補償?shù)牟黄胶怆姌蛉鐖D1-6-13右圖所示，電橋本身生成的補償電勢因冷端不為0C所造成的熱電勢差值相互抵消。電橋中電阻R1、R2、R3為錳銅電阻，阻值基本不隨溫度變化，RC為銅電阻，阻值隨溫度變化。注意：不能用測量電阻的方法來測量熱電偶，在選用熱電隅時要注意分度號。圖1-6-13熱電阻、熱電偶電路原理圖6.5.3液位傳感器浮子式液位開關(guān)利用液體的浮力，將浮子浮起，浮子直接帶動開關(guān)或帶動永磁鐵，由永磁鐵來控制磁性開關(guān)的開合。輸出為開關(guān)量信號。變浮力式液位傳感器變浮力式液位傳感器主要由浮筒、平衡彈簧和差動變壓器組成。它利用浮筒被液體浸沒的體積所產(chǎn)生的浮隨液位升高而增大，首先將測量液位變成相應(yīng)的浮力作用于平衡彈簧，使之轉(zhuǎn)換成差動變壓器的鐵芯位移，從而使差動變壓器的輸出電壓發(fā)生變化。吹氣式液位傳感器利用靜壓檢測原理將液位高低轉(zhuǎn)化為氣壓的高低，通過氣壓推動差動變壓器的鐵芯位移，從而使差動變壓器的輸出電壓發(fā)生變化。6.5.4轉(zhuǎn)速傳感器測速發(fā)電機利用導(dǎo)體切割磁力線所產(chǎn)生的感應(yīng)電勢與轉(zhuǎn)速成正比的關(guān)系，把轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的感應(yīng)電勢。磁脈沖式測速裝置磁脈沖式測速裝置用來檢測主機的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向及轉(zhuǎn)速邏輯。它由同主機同軸轉(zhuǎn)動的鐵磁材料做成的測速齒輪、磁脈沖探頭等組成，磁脈沖探頭垂直安裝在齒輪上方，并與齒頂留一定的間隙。主機轉(zhuǎn)動時，齒輪隨之轉(zhuǎn)動，當(dāng)齒輪的齒頂與磁脈沖探頭相遇時，因間隙較小，磁阻較小，通過磁脈沖探頭線圈的磁能量較強；而當(dāng)齒槽與磁脈沖探頭相遇時，間隙增大，通過磁脈沖探頭線圈的磁能量較弱。通過磁能量強弱的變化，在磁脈沖探頭線圈內(nèi)感應(yīng)出一系列的脈沖電勢。每轉(zhuǎn)過一個齒，便產(chǎn)生脈沖，轉(zhuǎn)速越高，脈沖頻率就越高。采用一個磁脈沖探頭無法檢測主機的轉(zhuǎn)向，為了鑒別主機的轉(zhuǎn)向，必須安裝兩個磁探頭，且安裝位置相位差1/4周期。根據(jù)主機正轉(zhuǎn)或倒轉(zhuǎn)時，兩個脈沖信號間相位的超前與滯后，給出相應(yīng)的正轉(zhuǎn)或倒轉(zhuǎn)信號。在不是同型號換新的情況時，需注意不同的型號有不同的工作頻率，如某輪主機轉(zhuǎn)速表最大量程為200rpm（實際最高為175rpm），飛輪齒數(shù)為98，其脈沖探頭的工作頻率不應(yīng)小于98X200/60=327Hz。6.5.5流量傳感器容積式流量傳器容積式流量傳感器主要用來監(jiān)測油和水的流量，它由檢測齒輪等組成，檢測齒輪在被測介質(zhì)進出口壓差的作用下產(chǎn)生一個作用力矩而轉(zhuǎn)動，同時將被測介質(zhì)由進口排至出口，通過的流量越大，轉(zhuǎn)速越高。它把被測介質(zhì)的流量轉(zhuǎn)化為齒輪的轉(zhuǎn)速，再把轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化為一系列電脈沖信號。電磁式流量傳感器電磁式流量傳感器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理來測量流量的，所以僅適用于測量導(dǎo)電液體的流量。它主要由一對磁極和一對電極，以及檢測放大電路組成。一對磁極置于管道兩側(cè)，以產(chǎn)生一個磁場，當(dāng)導(dǎo)電液體在磁場中垂直于磁通方向流過時，因切割磁力線，故在其兩個電極上感應(yīng)出一個電勢，流體的體積流量越大，切割磁力線速度越快，感應(yīng)電勢越大，從而把流體的體積流量按比例地轉(zhuǎn)換成電勢的大小，感應(yīng)電勢經(jīng)檢測、放大后即可用為流量信號送到報警系統(tǒng)。6.5.6氧含量檢測儀不均勻磁場式氧含量檢測儀圖1-6-14不均勻磁場式氧含量檢測儀原理圖氧含量檢測儀主要用于監(jiān)視密閉艙室內(nèi)氧氣濃度，防止發(fā)生事故。檢測原理圖如圖1-6-14所示。圖1-6-14的左圖中，放在不均勻磁場內(nèi)的物體被順磁性介質(zhì)氧氣所包圍時，物體A所受的作用力F便與順磁介質(zhì)磁化率成正比。右圖為主檢測器的結(jié)構(gòu)簡圖，兩個空氣玻璃球組成的轉(zhuǎn)子置于不均勻磁場中，當(dāng)周圍氣體中氧含量變化時，兩個玻璃球因失去平衡而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，使支撐石英絲產(chǎn)生反抗力矩，當(dāng)力矩平衡時，轉(zhuǎn)動停止。這時光源經(jīng)透鏡、反射鏡、三棱鏡到兩個光電池的光強不平衡，兩個光電池產(chǎn)生電位差，經(jīng)放大器輸出反映氧氣含量的電信號。熱磁式氧含量檢測儀熱磁式氧含量檢測儀如圖1-6-15所示，它利用氧的順磁率隨溫度升高而降低的原理制成的。檢測通道由環(huán)形管和水平管組成，水平管上繞著兩個伯絲加熱線圈R1和R2,與錳銅電阻R3和R4構(gòu)成電橋，R0是調(diào)零電阻。在靠近R1的邊緣上放著永磁鐵的兩個磁極形成不均勻磁場。當(dāng)含有氧的待測氣體流過通道時，原來在水平管中氣體的被加熱，使氧的磁化率降低，而在左邊的冷氣體磁化率高，因而產(chǎn)生一個由左向右的排拆力（稱磁風(fēng)），維持氣體在水平管內(nèi)的流動。氣體經(jīng)水平管時R1受到冷卻，而電阻R2卻冷卻效果差，使電橋失去平衡。氧含量越大，磁風(fēng)越大，R1與R2的溫差越大，電橋輸出的變化越大，經(jīng)放大輸出氧含量的信號。圖1-6-15熱磁式氧含量檢測儀6.5.7粘度傳感器船上多用毛細管式測粘計來測量燃油粘度的大小，其結(jié)構(gòu)原理如圖1-6-16所示，主要由粘度檢測毛細管和齒輪油泵組成。齒輪油泵由外部驅(qū)動電動機經(jīng)減速裝置帶動，轉(zhuǎn)速、流量均恒定，燃油從主管路引入測粘計以后，一部分恒流量地被齒輪油泵導(dǎo)入毛細管，剛進入毛細管燃油壓力較高。將這個高壓信號引送到壓差變送器的高壓室。粘度不同的燃油通過毛細管的能力不同，所以輸出端的壓強隨粘度的不同而不同。輸出端的壓強信號送到壓差變送器的低壓室。毛細管兩端的壓差同燃油粘度成正比。這個壓差經(jīng)差壓變送器可轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的電（氣）信號。圖1-6-16毛細管式測粘計原理圖6.5.8火警探頭自動火警報警系統(tǒng)中，所使用的檢測單元為分布在各場所的火警探頭，根據(jù)檢測的方法可分為感溫式與感煙式兩種，下面分別對常見的幾類火警探頭作簡單介紹。感溫式探測器感溫式探測器可分為定溫式探測器及差溫式和差定溫式探測器。其中定溫式探測器又可分為溫度繼電器型、低熔點合金型及熱敏電阻型，差溫式和差定溫式探測器可分為氣動膜片式、熱敏電阻型兩類。（1）溫度繼電器型探測器的感溫裝置是一密封式溫度繼電器，當(dāng)溫度達到設(shè)定的警戒值（通常是70°C），溫度繼電器動作，常開觸點閉合，發(fā)生火警報警信號。溫度繼電器的感溫元件常采用蝶形雙金屬片，雙金屬片中心的內(nèi)、外側(cè)材料的膨脹系數(shù)不同，內(nèi)側(cè)較外側(cè)大。當(dāng)環(huán)境溫度升高時，雙金屬片中心點向內(nèi)側(cè)拱起，當(dāng)溫度達到設(shè)定警戒值時，中心點的拱起通過推桿使常開觸點閉合。（2）低熔點合金型探測器的電觸點的動片由彈簧通過推桿推動，推桿的另一端用低熔點合金焊在感溫罩殼上，因此當(dāng)環(huán)境溫度小于合金的熔化溫度（通常是70C）時，推桿不能移動，電觸點是斷開的，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，環(huán)境溫度大于合金的熔化溫度時，低熔點合金熔化，推桿由于彈簧的作用推動動片，使電觸點閉合，發(fā)出火警報警信號。低熔點合金通常采用錫、鉛、鉍、鎘等材料按一定的比例熔合而成。（3）熱敏電阻型探測器的熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而下降，由這一特性可構(gòu)成熱敏電阻型探測器。原理如圖1-6-17所示。當(dāng)環(huán)境溫度未達到設(shè)定的警戒值時，T1是截止的，從而T2截止，輸出端a、b呈斷開狀態(tài)，此時T4也是截止的。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，環(huán)境溫度達到或超過警戒值時，Rt值的減小使T1導(dǎo)通，T2的導(dǎo)通使T3導(dǎo)通，輸出端a、b呈短路狀態(tài)，發(fā)出火警報警信號。另一方面，T2的導(dǎo)通使T4導(dǎo)通，T4的導(dǎo)通又為T2的導(dǎo)通保持狀態(tài)，T2與T4組成了火警的自保環(huán)節(jié)，一旦T1導(dǎo)通后，T2與T3將保持導(dǎo)通，即使T1再恢復(fù)截止，T2與T3始終保持導(dǎo)通，直到切斷電源才能使其復(fù)位。圖1-6-17熱敏電阻型定溫式火警探測器電路圖（4） 氣動膜片型差溫式（差定溫式）探測器的主要功能是發(fā)送差溫火警信號，如遇溫升較緩慢的火災(zāi)（如溫升率小于1°C/分），發(fā)送差溫火警信號的功能失效時，它仍可發(fā)送定溫火警信號。其結(jié)構(gòu)圖如圖1-6-18所示。1-感溫罩殼2-氣塞螺栓3-罩殼座4-波紋膜片5-探測器底座6-固定觸點7-動觸點8-定溫控制簧片9-固定焊點

10-低熔點合金焊點11-氣室圖1-6-18氣動膜片型差定溫式火警探測器結(jié)構(gòu)原理圖探測器的差溫探測部分主要由密閉氣室、波紋膜片和氣塞螺絲上的節(jié)流孔組成，當(dāng)環(huán)境溫度緩慢升高時，氣室內(nèi)膨脹的氣體可以通過節(jié)流孔逸入大氣。如遇到火災(zāi)，環(huán)境溫度的溫升率較快，當(dāng)超過設(shè)定的警戒值（通常溫升率設(shè)定為1C/分）時，氣室內(nèi)的空氣來不及從節(jié)流孔逸出，迫使氣室上端的膜向上鼓起，帶動動觸點上移，使與固定觸點接觸，從而發(fā)出報警信號。探測器的定溫探測部分主要是低熔點合金高溫熔化后保險片上撓，推動波紋膜向上鼓起，使觸點閉合，發(fā)出報警信號。（5） 熱敏電阻型差溫式（定溫式）探測器原理如圖1-6-19和圖1-6-20所示。圖1-6-19表示了熱敏電阻型差溫式探測器原理圖，其中RT1、Rt2及Rt3是熱敏電阻，它們隨溫度升高而阻值下降。其中RT1和Rt2是阻值和特性相同的熱敏電阻，圖1-6-19熱敏電阻型差溫式探測器在布置上Rt2貼在探測器的銅外殼上，而Rt1的外面加了一個金屬罩。這樣，當(dāng)環(huán)境溫度緩慢變化時，Rt1和Rt2的阻值相似，T1和T3處于截止?fàn)顟B(tài)，輸出端呈斷開狀態(tài)，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，溫升率增大，Rt2直接受熱，阻值迅速下降，而Rt1因有金屬罩保護而反應(yīng)較慢，阻值下降較慢，當(dāng)溫升率達到設(shè)定的警戒值（通常溫升率設(shè)定為1C/分）時，A點的電位下降，導(dǎo)致T1導(dǎo)通，T3也隨之導(dǎo)通，輸出端短路狀態(tài)，發(fā)出火警報警信號。熱敏電阻Rt3與T2構(gòu)成定溫保險電路，當(dāng)溫度升高到設(shè)定的警戒溫度（通常設(shè)定為70C）時，熱敏電阻的阻值下降到動作值，使T2和T3導(dǎo)通，發(fā)出火警報警信號。圖1-6-20熱敏電阻型差定溫式探測器圖1-6-20為熱敏電阻型差定溫式探測器原理圖，其中Rt1和Rt2是熱敏電阻，在布置上Rt2貼在探測器的銅外殼上，而Rt1的外面加了一個金屬罩。其中T2與T4構(gòu)成了火警自鎖回路，當(dāng)環(huán)境溫度緩慢變化時，Rt1和Rt2的阻值相似，T1、T2、T3及T4均處于截止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，溫升率增大，Rt2直接受熱，阻值迅速下降，而RT1因有金屬罩保護而反應(yīng)較慢，阻值下降較慢，當(dāng)溫升率達到設(shè)定的警戒值（通常溫升率設(shè)定為1C/分）時，T1導(dǎo)通，從而T2、T3及T4導(dǎo)通，T3的導(dǎo)通使輸出端處于斷開狀態(tài)，發(fā)出報警信號，T4和T2的導(dǎo)通呈自保狀態(tài)，實現(xiàn)火警報警的自鎖。感煙式探測器感煙式探測器可分為離子感煙式探測器及光電感煙式探測器兩類。（1） 離子感煙式探測器是利用放射性原素镅241作為感煙元件的一種探測器，放射性元素镅241處于電離室的負極上，放出的a射線使電離室內(nèi)的空氣電離，這些離子在電場的作用下形成電離電流，因此電離室相當(dāng)于一個等效電阻，如果空氣中含有煙霧，則部分空氣離子將被煙霧的顆粒吸附中和，或形成運動速度