а) телефоны разного вида;
б) электрический телеграф и электрические указатели различного назначения (например, аксиометры — указатели поворота руля, тахометры — указатели числа оборотов главных двигателей и т. п.);
в) звонковая и световая сигнализация: авральная, пожарная, трюмная, температурная и др.
Телефоны
Корпус применяемого на судах телефонного аппарата корабельного типа ТАК 36/А, изображенного на рис. 1 и 2, представляет собой литую коробку 2 из легкого алюминиевого сплава — силумина с прикрепленной к ней на петлях 3 крышкой 1. Внутри корпуса помещается механизм электрического звонка, состоящий из угольника 4 с железными сердечниками 5, на которые надеты катушки 6. На внутренней стороне крышки размещены пружины 12 механизма рычажного переключателя и вызывная электрическая лампочка. С нижней стороны корпуса укреплены винтами два сальника 7 для ввода гибких проводов микротелефонной трубки 8, добавочной слуховой трубки 9, а также держателей 10 для микротелефонной трубки и 11 для добавочной слуховой трубки; сверху на корпусе укреплена чашка звонка. Сальник для ввода линейного кабеля помещен с левой стороны корпуса аппарата.
Рис. 1. Телефонный аппарат
Рис. 2. Микротелефонная трубка
Микротелефонная трубка (или микротелефон), показанная на рис. 2, имеет отлитый из силумина корпус 13 с двумя чашками: верхней 14 для телефона и нижней 15 для микрофона.
Микрофон служит для передачи, а телефон — для приема речи, микрофон одного телефонного аппарата электрически соединяется с телефоном другого аппарата.
Микрофонная чашка (или микрофон), служащая для превращения звуковых колебаний в электрические, имеет микрофонный капсюль 17, контактные пружины 16 и крышку со звукоулавливающим колпаком 18. С наружной стороны микрофонного капсюля имеется упругая металлическая пластинка — мембрана, а внутри капсюля — угольный порошок, включенный двумя пружинящими изолированными контактами в разговорную электрическую цепь. Величина сопротивления порошка и, следовательно, цепи, в которую включены и микрофон, и телефон, меняется с изменением давления на порошок металлической мембраны, которая колеблется, когда говорят в микрофон. В результате возникают колебания электрического тока в цепи, в которую включены и телефон с микрофоном.
Телефонная чашка (или телефон), служащая для превращения колебаний электрического тока в звуковые, имеет укрепленный на стойках 19 электромагнит 20 (сердечник прямоугольного сечения с насаженными на него двумя катушками), якорем которого является упругая металлическая мембрана 21. Колебания электрического тока, поступающего из микрофона другого аппарата и проходящего по обмотке электромагнита, заставляют эту мембрану колебаться и воспроизводить звуки, произнесенные в микрофон другого аппарата.
В судовых телефонах имеется возможность регулировать слышимость приближением или отдалением электромагнита от мембраны при помощи показанного на рисунке винта 22, расположенного снаружи телефонной чашки.
Источниками электроэнергии для судовой телефонной связи служат обычно аккумуляторные батареи.
Судовые телефонные установки отличаются от береговых следующими особенностями:
а) для уменьшения вредного влияния шума на разговор (а шум в отдельных помещениях судна бывает весьма сильный) микрофон передающего речь включается только на телефон слушающего эту речь и наоборот, для чего приходится прибегать к трех- и четырехпроводным системам вместо двухпроводной системы, применяемой для береговых установок;
б) учитывая размагничивание постоянных магнитов от повышения температуры, тряски и т. п., в судовых телефонах всегда применяют электромагниты вместо постоянных магнитов, употребляемых в береговых телефонах; применение электромагнитов позволяет также улучшать слышимость за счет усиления звука путем повышения напряжения аккумуляторной батареи, питающей телефонную цепь;
в) более тяжелые по сравнению с берегом условия работы телефонных установок на судах заставляют обращать особое внимание на механическую и электрическую прочность телефонных аппаратов. Последние изготовляются обычно более массивными и водонепроницаемыми (литые корпуса, герметическое крепление крышек, уплотняющие сальники для ввода кабелей).
На судах нашли применение следующие системы телефонии: 1) с отдельными коммутаторами, 2) с командным коммутатором и 3) автоматические телефонные станции.
В системе отдельных коммутаторов любой абонент может иметь связь с любым другим абонентом этой схемы. Каждый абонентский комплект содержит отдельный коммутатор на полное количество абонентских линий и включенный в него телефонный аппарат. Могут быть и другие варианты отдельных коммутаторов в зависимости от количества подключенных абонентов.
Система командного коммутатора, при которой один передающий телефонный аппарат и несколько приемных аппаратов соединяются между собой при помощи специального устройства — командного коммутатора — служит: а) для двусторонней связи передающего аппарата с любым из приемных аппаратов и б) для передачи приказаний с командного пункта (передающий аппарат) сразу всем или нескольким пунктам (приемные аппараты). Командный коммутатор помещается рядом с передающим аппаратом. Связь приемных пунктов между собой данной системой не предусматривается. Эти две системы применяются для командной служебной связи. Для бытовой связи применяются телефонные станции с автоматическим соединением абонентов.
Телеграф и указатели
Электрический телеграф служит на судах для передачи условными знаками кратких приказаний с командного пункта в машинное или котельное отделение судна (машинные или котельные телеграфы). Электрические указатели являются дистанционными электрическими приборами, позволяющими контролировать режим работы и положение частей механизмов судна (например, число оборотов двигателя, положение пера руля и т. п.).
Судовые электрические телеграфы и указатели, работающие как на постоянном, так и на переменном токе, имеют разнообразные принципы действия и конструкции.
В телеграфах и указателях для передачи сигнала или показания используется синхронная передача угла. Два электрических аппарата (передающий и принимающий) работают синхронно, т. е. их движущиеся части, занимающие в каждый данный момент совершенно одинаковое положение по отношению к неподвижным частям (корпусам), меняют это положение одновременно (синхронно). Передающий аппарат системы передачи носит название передатчика, или датчика, а принимающий аппарат называется приемником.
Синхронная передача угла характеризуется, следовательно, тем, что поворотом на определенный угол рычага датчика осуществляется поворот на точно такой же угол рычага или стрелки приемника, установленного на расстоянии от датчика и соединенного с ним проводами. Каждый поворот рычага датчика сопровождается посылкой тока по проводам в приемник; этими посылками тока вызываются каждый раз соответствующие повороты стрелки приемника.
Рис.3. Схема системы синхронной передачи угла на постоянном токе
На рис. 3 изображена схема одной из систем синхронной передачи угла на постоянном токе. Основными элементами этой системы являются передатчик— ключ и приемник — электромагнитный механизм, соединенные между собой проводами. Ключ состоит из коммутатора (имеющего вид барабана) и четырех щеток. Одна из щеток служит для приключения системы к положительному полюсу судовой сети, а три остальные, размещенные по цилиндрической поверхности коммутатора, — для очередных посылок тока в катушки электромагнитов приемника. На коммутаторе, изготовляемом из изоляционного материала, расположена контактная часть. Когда мы вращаем коммутатор, щетки поочередно касаются контактной части, присоединенной к положительному полюсу сети, приключая, следовательно, к этому полюсу поочередно концы катушек приемника. Вторые концы катушек электромагнитов соединены между собой и подключены к отрицательному полюсу сети.
Электромагнитный механизм приемника состоит из трех электромагнитов с парой катушек на каждом. Электромагниты, так же как и щетки датчика, расположены под углом 120° относительно друг друга. Против полюсов каждой пары катушек размещены железные якорьки. При последовательных замыканиях цепи каждой пары катушек коммутатором передатчика железные якорьки притягиваются сердечниками электромагнитов. Эти поочередные притяжения оказывают при помощи тяги и кривошипа воздействие на стрелку.
Перемещение стрелки приемника будет соответствовать тому углу, на который был повернут коммутатор передатчика, или, как говорят, стрелка будет показывать переданный угол.
При устройстве машинных и котельных телеграфов, основанных на этом принципе, на командном пункте устанавливаются датчик для передачи приказаний и приемник для получения сигнала о принятии приказания, а в машинно-котельном отделении помещаются приемник для получения приказания и датчик для посылки сигнала о принятии приказания.
Таким образом, и на командном пункте, и в машинно-котельном отделении устанавливается по два аппарата (датчик и приемник), причем датчик командного пункта соединяется проводами с приемником машинно-котельного отделения, а датчик машинно-котельного отделения — с приемником командного пункта. Схемой машинного телеграфа обычно предусматриваются, кроме зрительного сигнала (поворот стрелки приемника), также те или иные звуковые сигналы (ревуны, трещотки). Этим увеличивается надежность передачи приказаний и контроля за их исполнением.
При устройстве основанных на этом принципе указателей поворота руля (аксиометров) датчик при помощи тяг соединяется с рулевым приводом. Соединенные с датчиком проводами приемники (указатели положения руля) устанавливаются в рубке и на мостике судна.
Работающие на постоянном токе указатели числа оборотов главных двигателей (электрические тахометры) имеют датчик— генератор постоянного тока с постоянными магнитами и приемник — вольтметр постоянного тока магнито-электрической системы со шкалой, проградуированной не в вольтах, а непосредственно в числах оборотов в минуту.
Якорь магнитомашинки (датчика) связывается цепью Галля (роликовая цепь) с валом двигателя, скорость которого желают измерить. Поэтому при вращении вала двигателя магнитомашинка будет создавать электрический ток, напряжение которого в каждый данный момент соответствует числу оборотов двигателя: чем больше число оборотов, тем больше напряжение. Доходя по проводам до приемника (вольтметра), этот ток будет отклонять стрелку на угол тем больший, чем больше в данный момент напряжение, т. е. чем больше число оборотов двигателя.
Из указателей, работающих на переменном токе, рассмотрим такие, устройство которых основано на принципе самосинхронизирующейся синхронной передачи. Эти указатели являются весьма надежными в работе и могут применяться для контроля состояния наиболее ответственных судовых механизмов, в частности, для указания положения клинкетов затопления на плавучих доках. При этой синхронной передаче датчиком и приемником служат два индукционных электродвигателя, питающихся переменным током и соединенных между собой и с сетью так, как показано на рис. 4.
Рис. 4. Два индукционных электродвигателя в синхронной передаче
Якоря этих двигателей имеют трехфазную обмотку, а магниты — однофазную. Обмотки магнитов двигателей подключены к сети переменного тока, а обмотки якорей соединены между собой таким образом, что электродвижущие силы, индуктируемые в них переменными полями магнитов, направлены навстречу друг другу. Вследствие такого равновесия электродвижущих сил ток по обмоткам якорей не проходит, и якоря остаются поэтому неподвижными. Если же какой-либо внешней силой повернуть якорь датчика на некоторый угол, то электродвижущая сила в его обмотке изменится по своей величине, и равновесие, существовавшее между противоположно направленными электродвижущими силами якорей датчика и приемника, будет нарушено. Вследствие получившейся при этом разницы в напряжениях обмоток якорей между ними возникает уравнительный ток. Взаимодействуя с магнитным полем приемника, этот ток заставит его якорь повернуться на такой же угол, на который был повернут якорь датчика. Тем самым нарушенное равновесие электродвижущих сил будет восстановлено, якоря двигателей вновь окажутся в совершенно одинаковом положении по отношению к магнитам, и установка опять готова к новой передаче угла поворота якоря.
Схема установки таких указателей на плавучих доках для контроля степени открытия или закрытия задвижек клинкетов затопления (т. е. клапанов, служащих для поступления воды в балластные отсеки дока) показана на рис. 5.
Рис.5. Принцип синхронной передачи указателей на плавучих доках для контроля степени открытия или закрытия задвижек клинкетов затопления
Датчиком и приемником здесь служат индукционные электродвигатели, так называемые сельсин-машины (сельсины). Датчик связан механически с приводом клинкета, а приемник снабжен соответствующей шкалой и стрелкой. Когда клинкет открывается или закрывается, якорь датчика, связанный с ним механически, поворачивается на определенный угол. Это ведет, к появлению уравнительного тока в цепи связанных между собой электрических якорей датчика и приемника. Под влиянием взаимодействия этого тока с магнитным полем приемника якорь последнего повернется на такой же угол, как и якорь датчика. На такой же угол отклонится и стрелка, укрепленная на конце вала якоря приемника. Таким образом видна будет степень открытия клинкета.
