Тема №4

“Регуляторы напряжения авиационных генераторов”.

ЗАНЯТИЕ №1

“Угольные регуляторы напряжения”

Содержание

1. Способы регулирования напряжения авиационных генераторов

2. Основные элементы и принцип работы угольных регуляторов напряжения

3. Способы повышения точности работы угольных регуляторов напряжения

Литература:

1. А.А. Лебедев “Автоматическое и электрическое оборудование ЛА.”

2. М.М. Красношапка “Электроснабжение ЛА.”

1. СПОСОБЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

АВИАЦИОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ.

Регулированием напряжения генераторов называется процесс поддержания его постоянства с допустимой точностью.

Необходимость стабилизации напряжения авиационных генераторов диктуется требованиями к качеству электрической энергии. Согласно этих требований допустимое отклонение напряжения от номинального значения не должно превышать 2,5%. Однако, без принятия специальных мер напряжение на зажимах генератора может изменяться в более широких пределах. Действительно, напряжение генератора постоянного тока определяется равенством

U_г=E-I_яR_я=cnФ-I_яR_я, где

E - ЭДС генератора

I_я, R_я - ток и сопротивление цепи якоря генератора

c - конструктивная постоянная машины

n - угловая частота вращения якоря генератора

Ф - магнитный поток возбуждения.

Так как в процессе работы генератора n и I_я могут изменяться в широких пределах вследствие изменения частоты вращения приводного двигателя и количество включенных потребителей ( в каких пределах может измениться n и I_я для ГСР-СТ-12/40ВТ?) при нерегулируемом Ф, напряжение на зажимах генератора также может изменяться в довольно широких ( до 3-5% U_г ) пределах.

Стабилизация напряжения авиационных генераторов, работающих при изменяющейся нагрузке и частоте вращения осуществляется за счет изменения потока возбуждения. Изменение магнитного потока достигается регулированием тока в управляющей обмотке ( обмотке возбуждения), т.к. . В любом случае ток возбуждения можно регулировать изменением сопротивления цепи обмотки возбуждения. Для этой цели обычно используются регулируемые сопротивления, включаемые по определенной схеме в цепь обмотки возбуждения. В настоящее время используется два способа стабилизации: непрерывный и дискретный.

В качестве регулируемых сопротивлений при непрерывном способе стабилизации используются: угольные реостаты, магнитные усилители и полупроводниковые приборы (транзисторы, тиристоры).

Угольный реостат представляет собой угольный столбик, состоящий из 40-80 шайб, толщиной 0,5-1 мм и внешним диаметром 10-18 мм. Шайбы изготовлены из электрографитированного угля и имеют шероховатую поверхность. Сопротивление столба будет определяться сопротивлением собственных шайб R_ш и переходным сопротивлением R_п, которое будет зависеть от силы сжатия угольного столба, т.е. R_ст=R_ш+R_п. Зависимость R_ст=f(F) показана на рис.___

Простейший МУ усилитель представляет собой ферромагнитный сердечник с двумя обмотками: управляющей W_у, рабочей W_р. На W_у подается сигнал управления, равный отклонению напряжения от U_н, а рабочий W_р питается от сети переменного тока и нагружен через выпрямительный мост обмоткой управления (возбуждения) генератора ОВГ. Зависимость I_р=f(I_у) можно изобразить графически (рис.__). Из графика видно, что при увеличении I_у­ уменьшается , а следовательно, и X₂=f(). Тогда по закону Ома .

В транзисторных регуляторах, например с p-n-p переходом (рис.__) обмотка возбуждения включается в цепь э-к, а сигнал отклонения напряжения от U_н подается на вход транзистора, т.е. прикладывается к участку э-б. Если Y_э-Y_б=0, транзистор закрыт, при Y_э-Y_б>0 транзистор открыт. При промежуточных значениях Y­_э-Y_б будет соответственно и промежуточное значение сопротивления цепи эмиттер-коллектор.

При дискретном способе используются магнитные усилители и транзисторы, работающие в режиме ключа, время замкнутого состояния которого будет определяться величиной отклонения напряжения U_н. При этом изменяется среднее значение тока в обмотке управления (возбуждения) генератора.

широтно-импульсная модуляция тока возбуждения

Системы регулирования напряжения могут быть построены на следующих принципах:

• по отклонению напряжения (регулирование по параметру)

• по изменению нагрузки (по нагрузке или по возмущению)

• комбинированно

Применение нашли 1 и 3 методы.