Вопрос № 21. Методы регулирования напряжения. Принципы по-строения регуляторов напряжения авиационных генераторов

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 5Следующая ⇒

Нормальная работа потребителей электрической энергии на летательных аппаратах возможна лишь при неизменном напряжении их питания. Напряжение генератора определяется зависимостью

U=С п Ф – I R0

где, С — коэффициент, определяемый конструктивными генератора;

п — скорость вращения генератора;

Ф — магнитный поток возбуждения, пересекающий якорь генератора;

I, — ток нагрузки в обмотке якоря;

R0 — внутреннее сопротивление обмотки якоря генератора.

Скорость вращения п и нагрузка I генератора на летательных аппаратах изменяются в широких пределах. Поэтому с целью сохранения постоянного значения напряжения U воздействуют на величину Ф магнитного потока машины. Необходимое изменение потока обеспечивается изменением величины сопротивления цепи обмотки возбуждения с помощью автоматического регулятора напряжения. В настоящее время на самолетах наибольшее применение находят угольные регуляторы напряжения.

Принцип действия и устройства угольных регуляторов напряжения. В угольных регуляторах (Рис. 1.), в качестве изменяемого сопротивления включаемого в цепь обмотки возбуждения генератора используется угольный столбик, набранный из 40 - 60 угольных шайб диаметром 5 - 20 мм и толщиной 0, 5 - 1 мм. Электрическое сопротивление угольного столбика определяется в основном переходным сопротивлением между шайбами, которое зависит от площади соприкосновения, шайб между собой и от числа шайб в столбике. При увеличении давления на столбик, площадь соприкосновения поверхностей шайб, в результате их деформации увеличивается, а сопротивление столбика уменьшается. Таким образом, изменяя давление на столбик в пределах его упругих деформаций, можно плавно изменять его электрическое сопротивление.

Рис. 1. Принципиальная схема угольного регулирования

Процесс стабилизации напряжения генератора с помощью угольного регулятора, схема которого показана на рисунке 1 осуществляется следующим образом. Если напряжение U генератора увеличивается, то возрастает ток в обмотке wэ и сила электромагнита. Якорь Я перемещается ближе к сердечнику С электромагнита, ослабляя давление пружины Пр на угольный столбик. Сопротивление Rу.с столбика возрастает, ток в обмотке wв возбуждения уменьшается и напряжение генератора восстанавливается. При уменьшении напряжения генератора процесс регулирования происходит в обратном порядке. Для настройки регулятора на заданное напряжение последовательно с обмоткой wэ электромагнита включено переменное сопротивление rp. С помощью угольного регулятора обеспечивается стабилизация напряжения авиационных генераторов с точностью ± (3 – 10)%.

Использование на современных ЛА бесконтактных генераторов вызвало необходимость применения для совместной работы с ними надёжных регуляторов напряжения, построенных на бесконтактных элементах магнитных усилителях и полупроводниках.

Вывод: угольный регулятор является хоть и довольно устаревшей конструктивной идеей реализованной на практике, до сегодняшнего дня находится на эксплуатации в авиации и обеспечивает регулирование заданных параметров через регулирование тока обмотки возбуждения генераторов.

13. (Назначение, классификация, и основные электр. хар-ки авиационных генераторов)

Основными источниками электрической энергии на ЛА являются авиационные генераторы (преобразующие механическую энергию вращения в электрическую). Осн. электр. хар-ки: напряжение, ток нагрузки, ток возбуждения, частота вращения. Бывают: по способу установки (наземные и бортовые), по способу охлаждения (воздушные, жидкостные, испарительные, комбинированные), генераторы переменного тока (однофазные, трехфазные, комбинированные, синхронные, асинхронные) и постоянного тока. В настоящее время на ЛА применяются авиационные генераторы и стартер-генераторы постоянного тока. Наиболее распространенными являются генераторы следующих типов:

– ГСР – генератор самолетный с расширенным диапазоном скорости вращения;

– ГС – генератор самолетный;

– ГСР-СТ – генератор-стартер;

– СТГ – стартер-генератор.

Технические данные основных типов авиационных генераторов и стартер-генераторов постоянного тока приведены в таблице 3.1.

В маркировке генераторов цифры, указанные после букв, обычно соответствуют мощности машины в генераторном режиме в ваттах или киловаттах при напряжении 30 В. Исключение составляет генератор-стартер ГСР-СТ-12/40А. Для него первая цифра указывает мощность в генераторном режиме, а вторая – величину мощности в стартерном режиме при напряжении 24 В.

14. (Принцип действия и конструктивные особенности авиационных генераторов)

ГСР-СТимеют две обмотки возбуждения - параллельную (ШОВ) и последовательную (СОВ). Последовательная обмотка используется только в двигательном режиме. В начале запуска ГСР-СТ работают со смешанным возбуждением, в начале параллельным а в конце запуска - с последовательным. Такой порядок включения определяется необходимостью создать в начале запуска большой вращающий момент. При последовательном возбуждении электродвигатель сравнительно малочувствителен к понижениям напряжения при больших токах и в то же время отличается более экономичным расходованием энергии в пусковом режиме, чем при параллельном возбуждении. Конструктивным отличием ГСР-СТ является значительное повышение прочности гибкого вала по сравнению с валом обычного генератора, что диктуется наличием больших моментов на валу при запуске. Вал повышение прочности при этом теряет свою гибкость и в меньшей степени защищает якорь от толчков при внезапном изменении нагрузки или скорости вращения во время работы в генераторном режиме.

Принцип действия: В стартерном режиме СТГ работает как двигатель постоянного тока смешанного возбуждения. Плюс источника питания подводится к клемме « С », ток якоря проходит через обмотку 2 последовательного возбуждения, обмотку якоря, обмотку 3 ДП (см. рис. 7), клемму « – » и корпус ЛА – на минус источника. Запитывается и обмотка 1 параллельного возбуждения.

Возникающий при взаимодействии тока якоря и потока возбуждения электромагнитный момент приводит во вращение ротор СТГ и сочлененный с ним через коробку приводов ротор авиадвигателя ЛА.

После запуска авиадвигателя питание СТГ отключается, между клеммами « +Ш » и « В » включается угольный столб регулятора напряжения, СТГ переходит в режим генератора спараллельным самовозбуждением.

Механическая энергия подводится от ротора авиадвигателя через коробку приводов к ротору СТГ, т.е. к якорю, в обмотке которого вследствие взаимодействия с потоком возбуждения индуктируется ЭДС. При повышении напряжения СТГ до номинального клемма «+» подключается автоматом защиты к бортсети ЛА, СТГ переходит в режим нагруженного генератора. Ток нагрузки замыкается по цепи: клемма « – », обмотка 3 ДП, ОЯ, клемма « + », нагрузка бортсети, корпус ЛА, с которым соединена клемма « – ».

⇐ Предыдущая 1 234 5 Следующая ⇒