Особенности конструкции авиационных генераторов постоянного тока

Конструктивно авиационный генератор постоянного тока представляет собой коллекторную электрическую машину с самовозбуждением. На статоре расположены основные и дополнительные полюса. Обмотка якоря расположена на роторе. Ток якоря отводится во внешнюю цепь с помощью коллектора и контактных щеток. Коллектор выполняет роль выпрямителя.

Авиационные генераторы постоянного тока выпускаются типов ГС, ГС-СТ, ГСР, ГСР-СТ, СТГ. Здесь ГС - генератор самолетный, Р - с расширенным диапазоном, СТ (СТГ) - стартер-генератор. Последние одновременно служат для запуска авиадвигателя. Четыре цифры обозначают мощность генератора в Вт. Две цифры - в кВт, Пример, СТГ-18, ГС-24, ГСР-3000.

Охлаждение генераторов.

Г

Рис 3.2 Схемы охлаждения генераторов и конструкции его вала.

енераторы рассчитаны на частоты вращения от 4000 до 9000 об/мин и требуют интенсивного охлаждения. Охлаждение в полете осуществляется забортным воздухом. На капоте АД установлен воздухозаборник, с которого подается воздух для охлаждения генератора. Корпус генератора имеет цилиндрическую форму, с одного торца имеется фланец для подсоединения к картеру АД, а с другого - патрубок для подвода воздуха для охлаждения. Схема охлаждения показана на рис. 3.2. Воздух под давлением скоростного напора проходит генератор и выходит в отверстия, расположенные около фланца. При продуве генератора охлаждающий его воздух омывает коллектор, щетки и щеткодержатели, железо и обмотку якоря, катушки основных и дополнительных полюсов. На якоре со стороны фланца установлен вентилятор, который обеспечивает охлаждение генератора на земле. Вентилятор обеспечивает работу генератора на 30% номинальной мощности, поэтому в РЛЭ указаны ограничения на эксплуатацию в генераторном режиме по току и по времени работы.

Конструкция вала генератора.

Якорь генератора имеет вал, состоящий из двух частей: гибкий внутренний вал и внешний пустотелый. Гибкий вал служит аммортизатором и предохраняет редуктор от разрушения при ударных нагрузках. Схема вала показана на рис. 3.2. Гибкий вал с помощью шлицев соединяется с редуктором авиадвигателя, а другим конусным концом - с пустотелым валом.

Конструкция щеткодержателя генератора.

Авиационные генераторы имеют реактивный щеткодержатель, в котором щетка расположена под углом к коллектору, что позволяет сохранять нагрузку на щетку постоянной независимо от ее износа и предохранять щетку от заклинивания.

Схема реактивного держателя показана на рис. 3.3 .

В

Рис. 3.3. Схема реактивного щеткодержателя

этом щеткодержателе отсутствуют заламывающие моменты, поэтому щетка с наибольшей силой прилегает к коллектору, что приводит к уменьшению искрения по механическим причинам. Если силу пружиныF разложить на составляющие F₁ и F₂, то при вращении якоря сила F₂ будет противоположна силе трения F_T. Наклон щетки и сила пружины подбирается так. чтобы F₂=F_T.

Реакция якоря

При работе электрической машины в генераторном или в двигательном режиме по обмотке якоря протекает ток. Поле тока, взаимодействуя с основным полем машины, искажает последнее. Это явление называется реакцией якоря, она снижает ЭДС генератора и ухудшает коммутацию (уменьшает вращающий момент в режиме двигателя). Для устранения этих недостатков в генераторах типа ГСН, ГСР, ВГ применяются дополнительные полюса, а в генераторах типа СТГ и ГС еще и компенсационная обмотка.

Дополнительные полюса расположены между основными полюсами. Они улучшают коммутацию генератора. Компенсационная обмотка наматывается на основные полюса. Компенсируя влияние реакции якоря, она повышает перегрузочную способность генератора, устраняет явление перемагничивания полюсов при повышенных скоростях вращения и способствует повышению устойчивости работы генератора.

Компенсационная обмотка и обмотки дополнительных полюсов соединены последовательно с обмоткой якоря таким образом, что их МДС. была направлена встречно с МДС обмотки якоря, чем обеспечивается также безискровая коммутация на щетках.