Характеристика сэ трехфазного тока
В качестве источника электроэнергии используются бесконтактные генераторы типа ГТ с ППЧВ. Напряжение по классификации составляет 200/115 В, частота сети равна 400 Гц. Напряжение вторичных источников по классификации 27 В постоянного тока и 36 В переменного трехфазного тока частотой 400 Гц. Напряжение источников постоянного тока: резервного генератора и выпрямительного устройства равно 28,5 В. Напряжение свинцовых АБ равно 24 В, никель-кадмиевых - 25 В. Сеть переменного тока может быть выполнена как однопроводной, так и трехпроводной (по числу проводов в одной фазе). Корпус ВС является проводником нулевого провода.
СЭ переменного трехфазного тока имеет преимущества: меньший вес самолетной сети, генераторов и электродвигателей по сравнению с СЭ постоянного тока; больший . к.п.д. генератора; большая надежность СЭ; легкость трансформации переменного напряжения в любой уровень напряжения и постоянный ток. Летные технические данные СЭ значительно превышают данные СЭ постоянного тока. К недостаткам СЭ относятся: наличие ППЧВ, который имеет значительный вес и усложняет СЭ; трудности в обеспечении параллельной работы генераторов; асинхронные двигатели имеют малый пусковой момент. Значительное преимущество СЭ переменного трехфазного тока перед СЭ постоянного тока определило применение этой СЭ на современных и проектируемых ВС.
Электромашинные преобразователи
Электромашинные преобразователи служат источниками вторичных и аварийных СЭ и вырабатывают однофазное напряжение 115 В или трехфазное 36 В, потребляя постоянный ток, напряжением 27 В. Электромашинные преобразователи имеют форму цилиндра, в котором помещается двигатель постоянного тока и генератор переменного тона общем валу с общими подшипниками и системой вентиляции. На цилиндре сверху закреплена коробка, в которой находится система автоматической регулировки (САР) напряжения и частоты, силовой контактор по постоянному току. На коробке находятся клеммы для подключения проводов по постоянному току и разъем для вывода переменного тока и цепей включения преобразователя. Электромашинные преобразователи при относительной дешевизне имеют значительные недостатки, это: низкий к.п.д., меньше 50%; большой шум при работе, малый межремонтный ресурс работы.
Рис. 7.1 Блок-схема электромашинного преобразователя.
На блок-схеме изображены раздельно каналы регулирования напряжения и частоты. На схеме обозначены элементы: Д - двигатель (якорь), Г - генератор (статор), СО - сериесная (последовательная) обмотка, УОД - управляющая обмотка двигателя, УОГ - управляющая обмотка генератора, УЧ - усилитель частоты; УН - усилитель напряжения, ИОЧ - измерительный орган частоты, ИОН - измерительный орган напряжения. Канал регулятора частоты УОД-УЧ-УОЧ, канал регулятора напряжения УОГ-УН-ИОН. СО предназначена для создания основного магнитного потока в зазоре двигателя за счет энергии сети = 27 В, тем самым разгружается регулятор частоты по мощности (уменьшает долю магнитного потока от УОД) и увеличивает пусковое момент двигателя.
Рассмотрим работу канала регулятора частоты. Частота генератора определяется выражением f=Р·n/60, где Р - число пар полюсов, n - обороты генератора в минуту. Обороты генератора зависят от оборотов двигателя, т.к. находятся на одном валу. Обороты двигателя постоянного тока описываются выражением
n = (U - Iя∙Rя)/с·Ф,
где U - напряжение питания, Iя - ток якоря, R - сопротивление якоря, c - коэффициент, связывающий все величины и Ф - магнитный поток в зазоре.
В нашем случае Ф = Фсо + Фуод. Из выражения видно, что стабилизировать обороты n при меняющихся U и Iя можно меняя Ф. Следовательно схема рассчитана таким образом, что бы во всем диапазоне изменений U и Iя поток Ф регулировался за счет Фуод. Если частота упала, то Фуод уменьшается и n возрастает и наоборот, если частота возрастает, то увеличится Фуод ИОЧ - анализирует уход частоты ∆f от 400 Гц и вырабатывает сигнал, пропорциональный уходу kf. УЧ - вырабатывает постоянный ток пропорциональный kf для питания УОД. Таким образом питание регулятора частоты осуществляется за счет энергии генератора.
Рассмотрим работу канала регулятора напряжения. Напряжение генератора определяется выражением
Uг = с1∙n Ф - Ip∙Rp
где c1 - коэффициент, n - обороты генератора, Ф - магнитный поток в зазоре генератора,
Iр - ток рабочей обмотки, Rp - сопротивление рабочей обмотки.
Из выражения видно, что при изменении Iр Uг можно регулировать оборотами n и магнитным потоком Ф. На нашей схеме применяется стабилизация напряжения магнитным потоком. ИОН измеряет отклонение Uг от 115 В и преобразует отклонение в сигнал kU пропорциональный отклонению. УН вырабатывает постоянный ток пропорциональный отклонению напряжения и запитывает УОГ. Таким образом, питание канала напряжения осуществляется также от генератора. Как правило, УОГ находится на роторе и вращается вместе с якорем двигателя.