1.3. Закон полного тока

Согласно закону полного тока, при обходе магнитной цепи по замкнутому кругу сумма произведений из напряженности магнитного поля Н_i и длины участка магнитной цепи l_i равна магнитодвижущей силе (м.д.с.)

всей магнитной цепи, т. е.

При этом сумма токов должна быть алгебраической (с учетом направления токов).

1.4. Принцип действия авиационного генератора переменного тока

Электрические генераторы преобразуют механическую энергию вращения в электрическую. Принцип действия электрических генераторов основан на использовании закона электромагнитной индукции. Согласно этому закону, в проводнике, пересекающем магнитное поле, наводится э.д.с. Е, мгновенное значение которой пропорционально магнитной индукции В, активной длине проводника L и скорости пересечения проводником магнитных силовых линий V:

Е=ВlV.

Направление э.д.с. в проводнике определяется по правилу правой руки. Это правило гласит: если расположить правую руку так, чтобы магнитные силовые линии входили в ладонь, а отогнутый большой палец показывал направление движения проводника, то вытянутые пальцы покажут направление э.д.с. На рис. 1.3.а. показана принципиальная схема генератора переменного тока. Вращающаяся обмотка 3, в которой генерируется э.д.с., представлена одним витком, состоящим из двух проводников: аb и cd . Концы проводников b и d соединены вместе; другие ( а и с ) подключены к кольцам 4, изолированным друг от друга и вращающимся вместе с обмоткой. Магнитные полюса 2, создающие магнитный поток, и щетки 1, с помощью которых обмотка соединяется с цепью нагрузки R , неподвижны. При вращении проводники витка пересекают магнитные силовые линии поля и в них наводится э.д.с.

Если вращение происходит по часовой стрелке, то в проводнике аb э.д.с. направлена от точки а к точке b , а в проводнике cd - от точки d к точке с, т.е. наводимые в этих проводниках э.д.с. складываются. Суммарная э.д.с. витка в любой момент времени равна удвоенной величине э.д.с. одного проводника. Максимальное значение э.д.с. в витке будет тогда, когда проводники будут находиться под серединой полюса. Когда плоскость витка займет положение, перпендикулярное магнитным силовым линиям, провода не будут пересекать эти линии и э.д.с., наводящаяся в них, станет равной нулю. Когда проводник ав переместится под южный полюс, а проводник cd - под северный, направления э.д.с. в них изменятся. Таким образом, э.д.с. в витках изменяется не только по величине, но и по направлению. Если индукция под полюсами В=const, то э.д.с. будет изменяться по закону синуса, как показано на рис. 1.3.б. При подключении к обмотке цепи нагрузки R такие же колебания будет иметь и ток I нагрузки.

Рис.1.3.

Время, в течение которого э.д.с. (ток) совершает одно полное колебание, называется периодом (Т). Число таких колебания в одну секунду называется частотой тока (f). Частота измеряется в герцах (Гц). Она равна:

,

где p - число пар полюсов;

n - частота вращения генератора, об/мин.

Генераторы, у которых частота переменного тока пропорциональна частоте вращения, называются синхронными.

На летательных аппаратах чаще всего применяются трехфазные генераторы, имеющие три обмотки, в которых наводятся э.д.с. одинаковой частоты, сдвинутые относительно друг друга по фазе на 120°. Обмотка машины, в которой индуцируется э.д.с., называется якорем.

-

Рис.1.4.

Принципиальная схема размещения обмоток трехфазного генератора показана на рис. 1.4.а. Цифрами 1,2, и 3 обозначены обмотки якоря генератора, в которых индуктируется э.д.с., а цифрой 4 - обмотка возбуждения, питающаяся через кольца 5 от внешнего источника. Обмотки якоря генератора соединяются между собой или в звезду (ряс. 1.4.б.), когда все начала (концы) обмоток соединяются в одну точку, или в треугольник (рис.1.4.в.), когда начало обмотки каждой фазы соединяется с концом обмотки следующей фазы. Общая точка в соединении обмоток звездой называется нулевой точкой. Чаще всего нулевая точка соединяется с корпусом летательного аппарата. Напряжение между началом и концом обмотки называется фазным напряжением (U_ф), а между концами двух любых соседних фаз - линейным напряжением (). При соединении обмоток в звезду, линейное напряжение

.

При соединении обмоток в треугольник фазные напряжения равны линейным.