Канал сэ постоянного тока

Рассмотрим типовой канал, блок-схема которого представлена на рис.2.5.

Рис. 2. 5. Блок – схема типового канала СЭС постоянного тока.

Механическая энергия от авиадвигателя через редуктор и предельно-предохранительную муфту (ППМ) поступает на ротор генератора. ППМ предназначена для защиты АД от поломок при заклинивании якоря генератора, путем ее среза. Минусовый провод генератора крепится на корпус. Регулятор напряжения (РН) предназначен для поддержания выходного напряжения генератора на постоянном уровне при изменении его нагрузки и оборотов вращения. Функцию РН изображает переменное сопротивление, включенное последовательно в обмотку возбуждения генератора. Дифференциальное минимальное реле (ДМР) - это комплексный автомат управления и защиты. Под управлением понимается контролируемое дистанционное включение генератора на бортсеть и отключение его от бортсети, а под защитой - автоматическое отключение генератора от бортсети при отказах генератора. Напряжение генератора через ДМР и предохранитель (ПР) поступает на распределительное устройство (РУ).

Автомат защиты от перенапряжения предназначен для защиты СЭ от повышения напряжения, путем развозбуждения генератора и отключения его от сети с помощью ДМР.

На конкретных ВС могут быть небольшие отклонения от типовой схемы. Например, канал самолета Л410 (ЧССР) отличается тем, что в нем отсутствует ППМ, а функции АЗП и РН выполняет электронный регулятор напряжения, а на самолете ЯК-40 введена дифференциальная токовая защита каналов генераторов.

Генераторы постоянного тока

Авиационные генераторы обладают рядом особенностей по сравнению с промышленными наземными: имеют малые габариты и небольшой вес на единицу мощности, высокую надежность, достаточно высокий к.п.д. и большую перегрузочную способность. Эти качества обеспечивается высококачественными материалами и повышенной тепловой, механической и электромагнитной нагрузками. Например, удельные мощности для авиационных генераторов постоянного тока достигают 450/500 Вт/кг. Это в 5 раз больше, чем для неавиационных генераторов той же мощности. Получению больших удельных мощностей способствуют высокие скорости вращения (4000÷9000 об/мин), применение изоляционных материалов с высокой тепловой и электрической прочностью; интенсивное охлаждение генераторов (продув потоком воздуха) и др.

Принцип действия авиационных генераторов постоянного тока

Принцип действия авиационных генераторов постоянного тока основан на законах электродинамики (электромагнитной индукции, законе полного тока и законе электромагнитных сил).

На рис. 3.1 показаны неподвижные полюсы N и S, создающие постоянный магнитный поток, силовые линии которого пересекают активные проводники (аb и cd) вращающейся рамки аbсd.

Рис. 3.1 Принцип действия генераторов постоянного тока.

Согласно закону электромагнитной индукции при вращении рамки в проводнике возникает ЭДС:

(1.1)

где В - индукция под полюсом; l - длина активного проводника; v - линейная скорость движения проводника.

За один оборот рамки в каждом ее проводнике наводимая ЭДС меняет дважды свое направление, изменяясь по синусоидальному закону. При этом во всех положениях рамки ЭДС активных проводников (аb и сd) складываются.

В генераторах постоянного тока для выпрямления переменной ЭДС применяется коллектор, простейшее исполнение которого можно показать в виде двух полуколец (ламелей). ЭДС снимается с генератора при помощи щеток.

Щетки на коллекторе устанавливаются так, чтобы они переходили с одного полукольца на другое в момент, когда ЭДС. рамки равна нулю. В этом случае к каждой щетке подводится ЭДС одного направления. Например, щетка А соединена всегда с полукольцом, связанным с проводником, находящимся только под северным полюсом. Таким образом, от щетки А во внешнюю сеть будет протекать ток одного направления, пульсирующий по величине.

Для уменьшения пульсаций и для увеличения результирующей ЭДС в реальной машине применяют большое число рамок (секций), равномерно распределенных в пазах якоря, и соответствующее количество пластин, располагаемых на коллекторе машины.

В самолетных генераторах число ламелей (пластин) достигает больше сотни.