книги из ГПНТБ / Крауз С.В. Основы технической эксплуатации авиационного оборудования I. Элементы теории надежности оборудования летательных аппаратов. II. Средства и методы контроля и подготовки авиационного оборудования

зования получим

или

(6.13)

Уравнение (6.13) справедливо при изменениях тока нагрузки от 0 до / нагрном. По мере увеличения нагрузки генератора угол 3 открытия дроссельной заслонки дополнительного патрубка будет «увеличивать­ ся, обеспечивая подачу в цилиндры двигателя такого количества горючей смеси, которое необходимо для поддержания постоянства скорости вращения при новом нагрузочном моменте. При номиналь­ ном токе нагрузки угол открытия дроссельной заслонки достигает максимального значения |Зтах и двигатель выходит на режим эксплуа­ тационной внешней скоростной характеристики.

Отметим, что в системе с электромагнитным регулятором внеш­ ние возмущения (изменение тока нагрузки) непосредственно дейст­ вуют на регулятор, а последний на двигатель привода. 'Благодаря этому в системе с электромагнитным регулятором может быть до­ стигнуто большее (чем в системе фит. 6 .6 ) быстродействие процесса стабилизации скорости вращения двигателя. Но для этого важно обеспечить линейную зависимость между током нагрузки и вращаю­ щим моментом двигателя. Если принять, что до выхода двигателя на режим внешней характеристики, между углом открытия дроссельной заслонки (см. примечание на стр. 144) и вращающим моментом двигателя имеет место линейная зависимость [4], то задача сведет­ ся к необходимости получения p-f- 4агрДостигнуть линейной (или близкой к ней) зависимости между углом р и током нагрузки мож­ но двумя путями.

П е р в ы й путь, оставив неизменной характеристику регуля­ тора, у которого, как было показано, а -е / 2нэгр, подбирается таким образом система кинематической связи его с дроссельной заслонкой, чтобы приблизить характер зависимости р = /,(/„) к /Ивр = / , (р). Этим путем обычно идут в настоящее время. Для кинематической

тическую систему, которая позволит в некоторой степени компенси­ ровать весьма незначительные изменения угла а при малых токах на­ грузки генератора. На фиг. 6.9 пунктирная кривая 4, отражающая

148

функциональную зависимость ^ = /у (а)и соответствует I кинемати­ ческой паре, из числа приведенных на фиг. 6 .8 . Эта кривая близка к желательной 3 = /( а ) при малых нагрузках. Правда, в этом слу-

матической паре из числа, по­ казанных на фиг. 6.8.

1-П

чае при больших нагрузках происходит перерегулирование. Получе­ ние желательной зависимости р я2 возможно при некоторых зна­

обещающим. Он заключается в принципиальном изменении харак­ тера зависимости а = /(/„). Известна возможность создания спираль­ ных пружин с заданной нелинейной характеристикой [4; 11]. Следо­ вательно, если в регуляторе применить не обычную спиральную пру­ жину, а пружину с постоянным шагом и квадратичной характери­ стикой, то можно получить линейную зависимость между а и / нагр. Тогда возможности 'кинематического механизма по изменению

чить постоянство напряжения агрегата, в данном случае в качестве источника постоянного тока применяют генераторы со смешанным возбуждением, имеющие внешнюю характеристику, обеспечивающую стабильность напряжения при изменениях нагрузки.

Отсутствие специальной системы регулирования напряжения в агрегатах, построенных по схеме фиг. 6.7, является существенным их недостатком. Некоторое упрощение схемы отрицательно оказы­ вается на качестве переходных процессов при мгновенных изменениях нагрузки. При относительно небольших или плавных изменениях на­ грузки величина отклонения напряжения не выходит из допустимых пределов. При резком изменении нагрузки, например, при мгновен­ ном выключении номинальной нагрузки вследствие инерционности системы регулирования скорости вращения имеет место значитель­ ное отклонение напряжения от установившегося значения из-за резкого увеличения скорости вращения двигателя-генератора *. Не­ которое уменьшение магнитного -потока при обесточивании после­ довательной обмотки генератора не компенсирует влияния увеличе­ ния скорости вращения. Магнитный поток Фя создается в 'основном ампер-витками параллельной обмотки. Ампер-витки же последова­ тельной обмотки составляют при номинальной нагрузке генератора всего 10— 15% суммарных ампер-витков обеих обмоток. Опыт пока­ зывает, что заброс напряжения при мгновенном выключении номи­

* Регулирование -двигателей внутреннего сгорания, как и любой системы, происходит с запаздыванием вследствие инерционности как регулятора, так и объекта регулирования. У четырехтактных карбюраторных двигателей дозировка топлива происходит во время входа всасывания, а рабочий ход (и изменение вра­ щающего момента) начинается лишь спустя пол-оборота вала. В абсолютных величинах это время запаздывания At3 сравнительно невелико. При скорости вра-

п = 1800 об/мин, At3 = 0,02 сек. Однако в сумме со временем запаздывания ре­ гулятора оно оказывается настолько велико, что приводит к недопустимому увеличению скорости вращения двигателя при мгновенном отключении номиналь­ ной нагрузки.

J50

нальной нагрузки в рассматриваемых АПА достигает 25% и более, вместо допустимого 1 2 % кратковременного превышения номиналь­ ного напряжения.

Отметим, что явление изменения скорости вращения приводного двигателя при мгновенном изменении нагрузки имеет место и у агре­ гатов, построенных по схеме фиг. 6 .6 . Но благодаря наличию систе­ мы автоматического регулирования напряжения, воздействующей на возбуждение генератора, эти изменения скорости не приводят к су­ щественным колебаниям выходного напряжения АПА.

Качество переходных процессов при выключении больших на­ грузок значительно улучшается в том случае, когда на внешнюю на­ грузку работает не один генератор, а параллельно с ним включают­ ся имеющиеся на агрегате аккумуляторные батареи. Объясняется это тем, что при наличии параллельно включенного аккумулятора ток генератора при выключении внешней нагрузки мгновенно не уменьшается до нуля.

Одним из недостатков агрегатов с электромагнитными регуля­ торами является то, что они не могут быть включены параллельно для работы на общую нагрузку. Даже при наличии абсолютно совпа­ дающих внешних характеристик генераторов параллельная работа их будет неустойчивой из-за отсутствия устройства автоматически обеспечивающего равномерное распределение нагрузки между гене­ раторами в соответствии с величиной их напряжения. Для обеспече­ ния параллельной работы таких агрегатов на них дополнительно устанавливают угольные регуляторы напряжения и вводят уравни­ тельные цепи.

Аэродромные подвижные агрегаты АПА-12 и А П А -2М П .

По рассмотренным схемам построены многие отечествен­ ные агрегаты, в том числе АПА-12 и АПА-2МП. Ниже приводятся краткие характеристики их.

АПА-12 п р е д с т а в л я е т с о б о й электрогидросиловой аг­ регат, смонтированный на шасси автомобиля ГАЗ-69. Он предназ­ начен для питания самолетных потребителей электроэнергией посто­ янного тока напряжением 28,5 в и однофазного переменного тока напряжением 115 в, частотой 400 гц, а также для проверки самолет­ ных гидросистем с рабочим давлением от 60 до 135 кг!см2 и расхо­ дом не менее 30 л/мин. Стабильность напряжения постоянного тока

+1,5 в, переменного тока + 4,6 в и по частоте ~'^8герц.

Источниками электрической энергии на агрегате являются са­ молетный генератор ГСР-18000Д, две аккумуляторные батареи 12^АО-50 и преобразователь ПО-4500. Регулирование напряжения постоянного тока осуществляется по схеме фиг. 6 .6 .

Генератор и преобразователь установлены в кузове. Аккумуля­ торные батареи размещаются в кабине в дренажированном утеплен­ ном контейнере.

Привод генератора и других агрегатов выполнен по схеме, по­ казанной на фиг. 6.10. Номинальная скорость вращения двигателя стабилизируется центробежным регулятором прямого действия

151

Вклейка 3_____

между 152 - 153 стр.

ронасоса; 25 — проходной выключатель ВК2-140В автоматического включения подкачивающего гидронасоса при включении основного; 26 — аккумуляторные батареи 2 X 12-АО-50; 27 — амперметр М5-2 постоянного тока на 200—0—750а; 28 — переключатель ПП-45 вольтметра; 29 — вольтметр М4-2 постоянного тока на 0—50в; 30 — лампочка подсвета вольт­ метра; 31 — кнопка КВ-5 включения подсвета вольтметра; 32 — лампы освещения; 33 — выключатель В-45; 34 — кон­ тактор КП-600Д включения аккумуляторов на параллельную работу с генератором; 35 — контактор К-600Д автономного включения аккумуляторов на внешнюю сеть; 36 — переключатель аккумуляторов; 37 — светосигнализаторы автономного

включения аккумуляторов на внешнюю сеть.

К за*. 430

напряжения. Схема допускает параллельное соединение нескольких агрегатов для работы на общую нагрузку-. Выводы электросети агре1гата выполняются в виде штепсельных разъемов или в виде -клемм.

Гидросиловая часть агрегата включает подкачивающий центро­ бежный насос ПН-45 с приводом от электродвигателя, основной гид­ ронасос 419М-150 плунжерного типа с приводом от двигателя авто­ мобиля, регулятор давления ГА-198, гидрорадиатор, гидробачок на 10 л, щит управления и гидрошланг длиной около 10 м. Щит управ­ ления размещается в кабине сзади сидения, остальные агрегаты —

в кузове АПА.

Агрегат имеет запас топлива на 4 часа непрерывной работы.

смонтированный на шасси автомобиля ЗИЛ-150. Он вырабатывает постоянный ток напряжением 28,5 в и переменный ток напряжением 115 в, частотой 400 гц. Энергетическая система агрегата включает генератор ПР-600М промышленного типа, приводимый в действие двигателем автомобиля, четыре аккумуляторные батареи 12-АО-50 и преобразователь ПО-4500. Номинальная мощность агрегата в дли­ тельном режиме при температуре окружающей среды + 30° С рав­

Он имеет четыре главных и четыре добавочных полюса. На щитах генератора имеются люки. Они предназначены для прохода венти­ ляционного воздуха, а также для периодического осмотра обмоток и коллектора. При работе агрегата люки должны быть открыты; за­ крываются они только при переезде. При закрытых люках работа генератора под номинальной нагрузкой током 600 а допустима лишь в течение 1 0 мин., а под максимальной нагрузкой током 1 2 0 0 а — не более чем в течение 6 сек. Номинальная скорость вращения гене­ ратора 1600 об/мин. Он установлен на лонжеронах рамы автомоби­ ля под -сидением водителя. Почти :все остальное оборудование агре­ гата размещено в кузове автомобиля, оборудованном двумя npoiдольными закромами.

Принципиальная электрическая схема агрегата АПА-2-М.П пока­ зана на фиг. 6 .1 2 . Как видно из -схемы, в агрегате применена система регулирования, представленная ранее -на фиг. 6.7. Пускорегули-рую- щая и защитная аппаратура а-грегата включает электромагнитный регулятор, реле обратного тока и реле напряжения. (Принцип дей­ ствия этой аппаратуры был изложен ранее).

Опыт эксплуатации агрегатов показывает, что система регули­ рования с электромагнитным регулятором не вполне удовлетворяет

* Здесь и везде далее габаритные размеры указываются в последователь­ ности: длина X ширина X высота,

154

современным требованиям. При относительно небольших нагрузках (порядка 1 0 0 а) имеет место «провал» внешней характеристики гене­ ратора. Электромагнитный регулятор вследствие описанных выше особенностей при. таких нагрузках реагирует вяло. В результате при включении нагрузки напряжение снижается ниже допустимого и восстанавливается медленно. При мгновенном снятии номинальной нагрузки заброс напряжения генератора достигает 36 в и более. При параллельной работе генератора и аккумуляторных батарей наблю­ дается, как правило, меньший заброс напряжения. Рабочие характе­ ристики агрегата АПА-2МП приведены на фиг. 6.13.

Ф и г. 6.13. Рабочие характеристики агрегата АПА-2МП:

Сш— напряжение на клеммной панели агрегата; UKaci — напряжеь

Агрегат имеет запас топлива на 6 час. непрерывной работы. Суммарный вес агрегата с обслуживающим персоналом (два чело­ века) около 6100 кг. Габаритные размеры: 6720 X 2385 X 2210 мм. Максимальная скорость передвижения по шоссе 65 км/час.

АККУМУЛЯТОРНО-ЗАРЯДНЫЕ СТАНЦИИ

Аккумуляторно-зарядные станции (АЗС) служат для выполне­ ния всех основных работ по техническому обслуживанию авиацион­ ных аккумуляторов. К таким работам относятся:

— введение в эксплуатацию новых аккумуляторных батарей;

—заряд батарей, разряженных в процессе эксплуатации;

—проведение контрольных зарядов-разрядов (периодических перезарядов) аккумуляторных батарей;

—консервация батарей перед длительным хранением и раскон­ сервация их;

—профилактический ремонт аккугпуляторов; он включает, устранение сульфатации, устранение короткого замыкания (если это

154