книги из ГПНТБ / Семенов Б.З. Учебник механика военно-воздушных сил электросиловые устройства средств связи и радиотехнического обеспечения полётов
.pdfУП Р А В Л Е Н И Е Г Л А В Н О К О МА Н Д У ЮЩЕ Г О
ВО Е Н Н О - В О З Д У Ш Н Ы М И С И Л А М И
УЧЕБНИК МЕХАНИКА ВОЕННО-ВОЗДУШНЫХ СИЛ
ЭЛЕКТРОСИЛОВЫЕ УСТРОЙСТВА СРЕДСТВ СВЯЗИ И РАДИОТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОЛЁТОВ
Ордена Трудового Красного Знамени ВОЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ СССР
М О С К В А — 1 9 6 8
В Учебнике излагаются принципы работы, устройство и техни ческая эксплуатация электросиловых агрегатов, бензиновых и ди зельных двигателей, электрических генераторов и аккумуляторов, используемых для электропитания средств связи и радиотехниче ского обеспечения полетов.
Учебник предназначен в качестве учебного пособия для изуче ния электропитающих агрегатов и зарядных станций младшими спе циалистами, эксплуатирующими эту технику, а также может быть использован младшими специалистами других специальностей при изучении электросилового оборудования обслуживаемых средств связи и РТО.
Главы I, III—V написаны доцентом, кандидатом технических наук инженер-полковником Семеновым Б. 3., а глава II капитаном Захаровым П. В.
ГЛАВА I
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЭЛЕКТРОАГРЕГАТАХ ПИТАНИЯ СРЕДСТВ СВЯЗИ
ИРАДИОТЕХНИЧЕСКОГО ^ОБЕСПЕЧЕНИЯ
§1. СОСТАВ И КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ
ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ
1. СОСТАВ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ
Средства связи и радиотехнического обеспечения (РТО) являются потребителями электрической энергии. Снабжение этих средств электрической энергией обес печивается комплексом технических устройств.
Совокупность технических устройств и способов их использования для электроснабжения средств связи и РТО называется системой электропитания.
Система электропитания состоит из ряда отдельных средств, называемых элементами, которые можно под разделить на основные и дополнительные.
К основным элементам относятся источники и преоб разователи электрической энергии: агрегаты постоянно го и переменного тока, химические источники тока (ак кумуляторы), выпрямительные устройства, преобразова тели напряжения.
Дополнительные элементы обеспечивают выполнение различных требований к электропитанию средств связи и РТО. К ним относятся: регуляторы и стабилизаторы напряжения и тока, аппаратура контроля, управления, сигнализации и защиты, распределительные устрой ства.
t* |
3 |
2. КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ
Различные средства связи и РТО имеют различные системы электропитания. Классификация систем элек тропитания может осуществляться по следующим при знакам:
—по виду тока основных источников тока;
—по способу распределения электрической энергии. По виду тока основных источников питания системы
питания подразделяются на системы питания постоян ного тока, переменного тока нормальной (50 гц) и повы шенной (200, 400, 425 гц) частоты и комбинированные.
Всостав систем электропитания постоянного тока в качестве основных элементов входят: электроагрегаты постоянного тока, аккумуляторы (химические источни ки тока) и преобразователи постоянного напряжения.
Системы электропитания постоянного тока позволяют питать потребители непосредственно, без преобразова ния энергии, обеспечивая постоянную готовность к дей ствию (при использовании аккумуляторов).
К недостаткам систем питания постоянного тока сле дует прежде всего отнести трудность получения различ ных напряжений, необходимых для питания аппарату ры, особенно в тех случаях, когда требуемые напряже ния превышают напряжения агрегата или аккумулятор ных батарей.
Всистемах электропитания переменного тока первич ными источниками электрической энергии служат одно фазные или трехфазные генераторы переменного тока.
Однако во многих случаях для питания средств свя зи и РТО необходима энергия постоянного тока. Пре образование переменного тока в постоянный осуществ ляется специальными выпрямительными устройствами.
Системы питания. переменного тока имеют следую щие основные достоинства:
—простота получения нужных напряжений постоян ного и переменного тока;
—возможность использования местных промышлен ных сетей переменного тока (при частоте 50 гц) ;
—меньшие вес и габариты оборудования по сравне нию с системами постоянного тока.
Взависимости от способа распределения электриче ской энергии системы питания делятся на децентрали-
4
зованные (индивидуальные), централизованные и груп
повые.
Децентрализованная система питания характеризует ся наличием у каждой установки связи (средства РТО) собственного источника тока. Например, каждая назем ная радиостанция имеет свой источник электропитания. Эта система обладает высокой живучестью: выход из строя источника питания у одной из установок связи или узла средства РТО не отражается на работоспособ ности других.
Основным недостатком индивидуальной системы пи тания является необходимость иметь в наличии боль шее число основных и резервных источников электриче ской энергии, что делает систему питания в целом весьма громоздкой и дорогой.
При централизованной системе питания весь ком плекс средств связи (или РТО) питается от общего ис точника электрической энергии. Централизованная си стема питания значительно экономичнее, но при этом повышается уязвимость средств связи и РТО, ухуд шается их маневренность и затрудняется рассредоточе ние на местности.
При групповой системе питания средства связи (РТО) распределены по группам: средства связи (РТО) одной группы питаются от одного источника питания, а средства связи другой группы — от другого.
§ 2. СОСТАВ, ВИДЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АГРЕГАТОВ ПИТАНИЯ
1. СОСТАВ ЭЛЕКТРОАГРЕГАТОВ ПИТАНИЯ
Электроагрегатом питания называется устройство, преобразующее тепловую энергию в электрическую и со стоящее из первичного (приводного) двигателя и сое диненного с ним электрического генератора. Эти элемен ты— двигатель и генератор — являются основными в агрегате питания.
Вал двигателя соединяется с валом генератора или непосредственно с помощью специальных муфт или че рез редуктор.
Редуктор применяют в тех случаях, когда номиналь-
5
ные скорости вращения первичного двигателя и гене ратора неодинаковы.
Кроме основных элементов (двигателя и генератора) в состав агрегата входят вспомогательные устройства,, служащие для пуска двигателя, управления работой аг регата, контроля за его работой и для защиты цепей генератора.
Рис. 1.1. Блок-схема агрегата питания:
ДВС — двигатель внутреннего сгорания; |
Г — электрический генера |
|
тор; ЗГ — зарядный |
генератор; СТ — стартер; ПРО — приборы |
|
регулировки оборотов; |
ПРИ — приборы |
регулировки напряжения; |
ПЗ — приборы защиты |
генератора; А, V, |
Hz — измерительные при |
|
боры |
|
На рис. 1.1. представлена типовая блок-схема агре гата питания с двигателем внутреннего сгорания.
Двигатель при пуске получает привод от пусковой рукоятки или от стартера, питаемого кислотной акку муляторной батареей.
Для заряда стартерной батареи аккумуляторов ис пользуется электрический генератор постоянного тока.
Число оборотов двигателя регулируется с помощью специальных устройств, называемых регуляторами ско рости вращения (регуляторами числа оборотов). Для поддержания постоянного напряжения на выходе гене ратора последний снабжается регуляторами напря жения.
В агрегатах питания с двигателями внутреннего сго рания используются специальные приводные или авто-
б
мобильные двигатели. При этом в конструкцию автомо бильных двигателей вносятся некоторые изменения: устанавливаются регуляторы числа оборотов и усили ваются системы охлаждения и др.
2. ВИДЫ ЭЛЕКТРОАГРЕГАТОВ
Электроагрегаты питания с тепловыми двигателями по типу приводного двигателя подразделяются на бензо-
электрические, дизель-электрические и газотурбинные.
Бензоэлектрические агрегаты по сравнению с дизельэлектрическими той же мощности имеют меньший вес и габариты, но расходуют больше топлива и имеют мень ший срок службы первичного двигателя. Удельный рас ход топлива у бензиновых двигателей от 250 до 450 граммов на одну лошадиную силу при работе дви гателя в течение одного часа (г/лсч), а у дизелей от
160 до 240 г/лсч.
По роду тока различают агрегаты постоянного и пе ременного тока. С выхода агрегатов постоянного тока снимается постоянное напряжение, а с выхода агрега та переменного тока — переменное.
Стандартными напряжениями генераторов постоян ного тока являются напряжения, равные 30, 115 и 230 в, а генераторов переменного тока — 230 и 400 в (линей ные значения). Частота напряжения генераторов пере
менного тока может быть нормальной |
(50 |
гц) и повы |
||
шенной |
(200, 400, 425 гц). |
|
|
|
По |
мощности |
различают генераторы |
малой (до |
|
5 кет), |
средней (до 50 кет) и большой |
(свыше 50 кет) |
||
мощности. Нашей |
промышленностью |
изготавляются |
бензоэлектрические агрегаты малой и средней мощно
сти, а дизель-электрические — малой, |
средней и боль |
шой. |
|
По способу размещения при эксплуатации агрегаты |
|
питания могут быть стационарными |
или подвижными. |
Стационарные агрегаты устанавливаются на фундамен тах в специальных помещениях, передвижные — на ав томашинах, прицепах, самоходных гусеничных установ ках и т. д.
По назначению электроагрегаты могут быть
ными, осветительными и силовыми.
7
Зарядные агрегаты применяются для зарядки акку муляторов, осветительные —для питания осветительных сетей, силовые—для обеспечения электрической энер гией непосредственно средств связи и РТО. Для пита ния средств связи и РТО широко применяются подвиж ные агрегаты постоянного и переменного тока малой и средней мощности с бензиновыми и дизельными при водными двигателями, причем основное значение сейчас имеют агрегаты переменного тока.
3. БЕНЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АГРЕГАТЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА
Бензоэлектрические агрегаты постоянного тока при меняются для зарядки аккумуляторов и в системах пи тания постоянного тока для буферной работы с аккуму ляторами.
Внастоящее время чаще эксплуатируются унифи цированные агрегаты серии АБ (агрегат бензиновый) и реже агрегаты ранних выпусков серии ПЭС (подвиж ные электростанции).
Вмаркировке агрегатов серии АБ первая цифра пос ле буквы Б обозначает величину номинальной мощно сти, которая может потребляться нагрузкой, буква П указывает, что данный агрегат является агрегатом по стоянного тока, а число в знаменателе — величину по стоянного номинального напряжения на выходе агре гата. Например, АБ-2-П/115 расшифровывается так: агрегат бензоэлектрический, мощностью 2 кет, постоян
ного тока, напряжение на выходе 115 в.
Агрегаты серии АБ и ПЭС-0,75 имеют первичные двигатели с воздушным охлаждением, обеспечивающим длительную непрерывную работу (СД-60, 2-СДВ, УД-1 УД-2) *. Характеристики двигателей приведены в табл. 4.
Двигатель 2-СДВ предназначен для использования в агрегатах серии АБ мощностью 1 кет. Двигатель имеет один цилиндр, отлитый из чугуна.
Смазка поршневой группы и шеек коленчатого вала производится смесью бензина и масла. На двигателе установлен центробежный регулятор числа оборотов.
Двигатель 2-СДВ имеет воздушную систему охлаж дения. Подогревательных устройств двигатель не имеет,
* Двигатель «Москвич-407» имеет водяное охлаждение.
8
поэтому в холодное время запускается путем залива в цилиндр 1—2 см3 бензина А-70.
Двигатели УД-1 и УД-2 используются в агрегатах серии АБ мощностью соответственно 2 и 4 кет. Эти дви гатели имеют воздушное охлаждение, осуществляемое вентилятором. Зажигание производится от магнето вы сокого напряжения. Запуск производится вручную.
В качестве электрических генераторов используются генераторы постоянного тока с параллельным возбуж дением (ГСК-1500) и смешанным возбуждением (гене раторы типа ГАБ).
В большинстве случаев бензоэлектрические агрегаты постоянного тока рассчитаны на подключение только одной линии питания.
Регулирование напряжения генератора производится вручную путем изменения сопротивления регулировоч ного реостата, введенного в цепь параллельной обмотки возбуждения.
Основные электрические характеристики агрегатов постоянного тока —это номинальные величины мощно сти, напряжения и тока.
Номинальная мощность — наибольшая мощность,
которая может быть отдана потребителю в течение до статочно длительного времени работы генератора при соответствующих условиях.
Номинальная мощность Рн определяется как произ
ведение |
|
|
Рн = |
/нС/н, |
(О |
где /н — номинальный ток, |
а; |
|
UH— номинальное напряжение, в. |
|
|
Номинальный ток — наибольший ток, длительно |
до |
пустимый в цепи нагрузки при установленном номиналь ном напряжении.
Номинальное напряжение — напряжение на выходе генератора.
Величины Рн, UH, /н указываются в паспорте (фор муляре) электроагрегата.
Технические данные некоторых бензоэлектрических агрегатов постоянного тока приведены в табл. 1.
9