книги из ГПНТБ / Сафонов А.С. Специальная электротехника учеб. для воен.-мор. команд.-инженер. училищ

Генераторы смешанного возбуждения, обладая хоро­ шими свойствами, и в частности устойчивостью напряже­ ния, широко применяются в качестве основных источни­ ков постоянного тока.

§18.4. САМОЛЕТНЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ

Внастоящее время на летательных аппаратах в ка­ честве генераторов постоянного тока обычно применя­

ются быстроходные генераторы серии ГСР с принуди-

Рис. 18.14. Генераторы типа ГСР

тельным охлаждением мощностью от 3 до 18 кВт, напря­ жением 28,5 В. В табл. 18.1 приведены основные техни­ ческие данные этих генераторов, а на рис. 18.14 — общие виды этих генераторов. Приведенные данные показы­ вают, что генераторы имеют малую массу и большие ча­ стоты вращения, а также обладают относительно боль­ шой перегрузочной способностью.

По принципу действия генераторы ГСР одинаковы с генераторами постоянного тока нормальной серии, а по устройству они во многом отличаются друг от друга. Конструктивные особенности самолетных генераторов вызваны условиями монтажа и охлаждения, а также не­ обходимостью максимально уменьшить массу и размеры машины. В результате самолетные генераторы имеют высокие механические, электрические, магнитные и теп­ ловые удельные нагрузки. Привод этих генераторов, как правило, осуществляется от двигателей летательного ап­ парата посредством зубчатых передач с фрикционноамортизирующими устройствами или посредством гиб­ кого вала с эластичной муфтой.

390

Таблица 18.1

Основные технические данные генераторов серии ГСР

и четыре добавочных полюса. Сердечник якоря 4 запрес­ сован на стальной пустотелый вал. Внутрь последнего вставляется гибкий шлицевой валик 5, с помощью кото­ рого осуществляется передача момента вращения. Вну­ три сердечника якоря имеются вентиляционные каналы. Генератор — защищенного исполнения и, как правило, параллельного возбуждения. Электрическая схема со­

391

toСО to

Рис. 18.15. Устройство ГСР-3000 и его схема внутренних соединений

раза больше, чем у генераторов общей серии. Темпера­

Рис. 18.16. Расположение щеток у ГСР

быстрый процесс старения изоляции машины, а следова­ тельно, и малый срок службы. Однако наибольшее влия­ ние на срок службы машины оказывает быстрый износ коллектора и подшипников.

Так как самолетные генераторы имеют высокую плот­ ность тока и большую частоту вращения, то магнитное поле оказывается сильно искаженным и ослабленным. Это приводит к резкому смещению физической нейтрали и повышению реактивной э. д. с. и, следовательно, к ухудшению коммутации. Кроме того, ухудшение комму­ тации обусловливается механическими причинами, на­ пример вибрацией и большим удельным давлением на щетки. Поэтому в самолетных генераторах для улучше­ ния коммутации помимо добавочных полюсов преду­ сматриваются дополнительные меры. В частности, при­ меняются специальные меднографитные щетки марки

393

силы нажатия пружины F на щетку уравновешивают силу трения F t щетки о коллектор, благодаря чему щет­ ка не прижимается к стенке щеткодержателя, а переме­ щается в нем свободно, без трения. Это предотвращает заедание щеток, а следовательно, и искрение на коллек­ торе, что ведет к увеличению срока его службы.

При работе самолетного генератора параллельного возбуждения имеют место следующие соотношения:

Основными характеристиками самолетных генерато­ ров, как и обычных генераторов, являются характеристи­ ки холостого хода, внешняя и регулировочная. Отличи­ тельная особенность этих характеристик состоит в том, что они снимаются при раз­ ных частотах вращения. В результате каждая характе­ ристика генератора пред­ ставляет семейство кривых для всего диапазона частот вращения. На практике обычно снимают характери­ стики для трех частот вра­

Рис. 18.17. Характеристики хо­ щения nmin, пС р и « т а х . На

лостого хода ГСР рис. 18.17 представлены ха­ рактеристики холостого хода для 4000, 6000 и 9000 об/мин генератора ГСР-18000. По

этим характеристикам можно судить о насыщении ма­ шины, а также об устойчивости самовозбуждения.

На рис. 18.18, а изображены внешние характеристики генератора ГСР параллельного возбуждения, работаю­ щего без регулятора возбуждения. Каждая из этих ха­ рактеристик аналогична по своему виду такой же харак­ теристике генератора параллельного возбуждения обще­ го применения. Уменьшение напряжения, как и у гене­ ратора общего применения, происходит вследствие уве­ личения падения напряжения в цепи якоря, усиления размагничивающего действия реакции якоря и уменьше-

394

Рис. 18.18. Внешние характеристики ГСР

искусственном поддержании напряжения на одном уров­ не путем изменения силы тока возбуждения часть внеш­ них характеристик выше UB (рис. 18.18, а) срезается и они принимают вид, показанный на рис. 18.18,6. Сила

ристики (а), а также скоростные регулировочные харак­

395

вают закон изменения силы тока возбуждения в зависи­ мости от частоты вращения при стабилизации напря­ жения.

Изменение силы тока возбуждения и, следовательно, регулировка напряжения в самолетных генераторах обычно производятся с помощью специальных угольных регуляторов напряжения. Под действием регулятора ав­ томатически меняется сопротивление в цепи возбужде­ ния, что обеспечивает

Следовательно, при холостом ходе и наибольшей частоте

что при работе самолетных генераторов с регулятором напряжения их магнитный поток меняется в широких пределах и изменяется обратно пропорционально изме­ нению частоты вращения. Чем больше это изменение, тем труднее условия стабилизации напряжения.

§ 18.5. ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ РАБОТА ГЕНЕРАТОРОВ ПОСТОЯННОГО ТОКА

На корабле обычно устанавливается несколько гене­ раторов, и включают их параллельно для работы на об­ щую нагрузку. Установка нескольких генераторов вме­ сто одного обеспечивает более рациональное использо­ вание агрегатов и повышает живучесть электроэнерге­ тической системы. Так, когда нагрузка невелика, может работать один генератор, а при большой нагрузке — не­ сколько генераторов, включенных параллельно. При вы­ ходе из строя одного из генераторов его нагрузку при­ нимают другие машины.

Осуществление параллельной работы генераторов по­ стоянного тока возможно при выполнении следующих условий: 1) напряжения генераторов должны быть оди­ наковы; 2) зажимы «плюс» и «минус» включаемого гене­ ратора должны быть соединены с одноименными зажи­ мами работающего генератора; 3) генераторы, включае-

396

мые в параллельную работу, должны быть одинаковы по системе возбуждения.

гн — нагрузка.

Рис. 18.20. Схема параллельной работы генераторов смешан­ ного возбуждения

Если один из генераторов работает на сеть и тре­ буется включить параллельно ему второй генератор, то необходимо произвести следующие операции: а) пустить в ход подключаемый генератор и развить напряжение на его зажимах на 2—З В больше, чем напряжение сети; б) замкнуть двухполюсный автомат и в) перевести часть нагрузки с работающего генератора на подключенный.

Перевод нагрузки производится обычно с помощью регулировочных реостатов. При переводе нагрузки необ­

ченного генератора плавно выводить. В результате сила тока возбуждения первого генератора будет уменьшать­ ся, а второго — увеличиваться. Соответственно этому бу­ дут изменяться э. д. с. генераторов. Силы тока же гене-

397

ГЛАВА ДЕВЯТНАДЦАТАЯ

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

§ 19.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ И ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Электродвигатели постоянного тока по способу воз­ буждения, как и генераторы, делятся на четыре типа: не­ зависимого, параллельного, последовательного и сме­ шанного возбуждения. В электродвигателях независи­ мого возбуждения обмотка возбуждения питается от другого источника, причем напряжение цепи возбужде­ ния может отличаться по величине от напряжения якоря. Электродвигатели параллельного возбуждения, по суще­ ству, те же электродвигатели независимого возбуждения, но питание обмотки возбуждения производится от того же источника энергии, что и якоря. Электродвигатели независимого возбуждения применяются только в спе­ циальных установках, а все остальные — довольно ши­ роко.

Основные условия работы электродвигателей, как указывалось ранее, выражаются уравнениями равнове­ сия э. д. с. и равновесия моментов:

В общем случае тормозной момент на валу электро­ двигателя слагается: а) из момента холостого хода М0 , создаваемого силами трения; б) из момента нагрузки Мн , создаваемого внешними силами; в) из момента сил инер­ ции вращающихся частей Mj, создаваемого силами инер­ ции при неустановившемся режиме работы электродви­ гателя.

399