Структурная схема птс.
Схема состоит из трех групп элементов: силовой части, системы управления и системы охлаждения.
Основу ПТС составляет силовая часть, в которой входят два инвертора напряжения ИНВ - 1 и ИНВ - 2, формирователь напряжения ФН, статический умформер СТУ и два фильтра радиопомех на входе (ФРЛ1) и на выходе (ФРП2).
ИНВ - 1 и ИНВ - 2 предназначены для преобразования постоянного тока U = 65 В, подводимого в выхода СТУ, в переменный ток f = 400 Гц.
ФН преобразует систему двух однофазных напряжений инверторов в симметричную трехфазную систему напряжении на выходе.
СТУ - для повышения литания ИНВ с 27 до 65 В с целью облегчения режима работы транзисторов ИНВ и стабилизации их выходного напряжения.
Система управления стабилизирует частоту и напряжение на выходе ПТС, обеспечивает симметрию фазных напряжений, а также для защиты от КЗ, перегрузок, внутренних и внешних перенапряжений.
Состав системы управления: СИП - стабилизированный источник питания, ЗГ - задающий генератор, БУИ - 1 и БУИ - 2 блоки управления; ФСУ - фазосдвигающее устройство, УЗКЗ - устройство автоматической защиты от перегрузок и КЗ, УЗЛ - устройство защиты от перенапряжения и РН - регулятор напряжения.
Система охлаждения обеспечивает принудительный продув воздухом с помощью встроенного вентилятора при достижении t = 94 -98 С внутри корпуса. Состав системы: ИТ - измеритель температуры, УМ - усилитель мощности, реле Р и конденсаторный электрический двигатель КД.
3. Трансформаторно-выпрямительные блоки.
Принцип работы и способы регулирования
Для преобразования переменного тока в постоянный на летательных аппаратах применяются трансформаторно-выпрямительные блоки типа ТВБ или выпрямительные установки типа ВУ. Выпрямительные установки могут быть нерегулируемыми и регулируемыми (управляемыми) УВУ. УВУ обеспечивают точность поддержания напряжения ± (2 - 4)В.
Нерегулируемые ВУ обеспечивают точность напряжения 28 В ± 5/10% при изменении напряжения переменного тока в пределах 200 В ± 2/3%, частоты - в диапазоне 380 - 420 Гц, нагрузки - от 10% до номинальной. При работе с номинальной нагрузкой ВУ допускают полуторократную перегрузку в течении не более 15 мин, имеют КПД 0, 8 - 0.85, cos == 0.95-0.98, пульсацию выпрямленного напряжения - не более 8%, удельную массу - не более 2.5 кг / (кВА). ВУ содержит выпрямитель, трансформатор, понижающий напряжение переменного тока до необходимого значения и преобразующий число фаз, а также вспомогательные устройства защиты от перегрева и сигнализации.
В установках применяют двухполулериодные мостовые схемы выпрямления, обладающие низким обратным напряжением по сравнению с другими схемами выпрямления и сравнительно высокой частотой пульсаций выпрямленного напряжения, что позволяет иметь малую массу сглаживающих фильтров и лучше использовать трансформаторы.
Первичные обмотки трансформаторов соединяются в звезду или треугольник в зависимости от питающего напряжения. Число вторичных фаз трансформаторов выбирается кратным числу первичных. Этим достигается сравнительно высокая частота и малая пульсация выпрямленного напряжения.
Наиболее часто используются схемы соединения первичной обмотки в звезду.
Вторичная обмотка состоит из двух частей. Одна часть соединяется в звезду, а другая - в треугольник, поэтому входные напряжения трансформатора сдвинуты друг по отношению к другу на 30 градусов. При такой схеме соединения обмоток получается выпрямленный ток с 4800 пульсациями в секунду, что эквивалентно двенадцатифазному выпрямлению.
В качестве выпрямительных элементов применяются в основном кремниевые вентили.
В ТВБ могут быть применены следующие способы регулирования :
ступенчатое регулирование переключением выводов первичной или вторичной обмотки трансформатора;
использование трансформаторов с регулируемыми сердечниками;
введение добавочной регулируемой Э.Д.С. посредством статического фазорегулятора СФР;
использование дросселей насыщения.
Ступенчатое регулирование напряжения не является рациональным для применения на летательных аппаратах.
Трансформаторы с регулируемыми сердечниками позволяют обеспечить плавное регулирование напряжения, но обладают большой инерцией и сложной конструкцией.
Использование фазорегулятора, обеспечивающего введение добавочной регулируемой Э.Д.С., является более эффективным по сравнению с двумя первыми способами.
Оптимальным является Lc - фазорегулятор, обладающий высоким КПД и коэффициентом мощности, близким к единице. Регулируемой индуктивностью в фазорегуляторе служит магнитный усилитель с внутренней положительной обратной связью или дроссель с последовательно симметрично включенными тиристорами.
В случае плавного изменения напряжения фазорегулятора, напряжение на первичной обмотке трансформатора изменяется согласно выражению:
где Uc - напряжение литания сети.
- угол сдвига UФ относительно UC.
UФ - напряжение фазорегулятора.
Дроссели насыщения в системах регулирования вводятся в первичную цепь трансформатора, обеспечивая регулирование напряжения переменного тока в первичной обмотке трансформатора.
Для сигнализации или автоматического отключения при перегреве элементов ТВБ устанавливается несколько термовыключателей. Термовыключатель на радиаторах охлаждения вентилей срабатывает при температуре 150°С, а термовыключатель на трансформаторе - при температуре 200°С при этом включается сигнальная лампа.
Охлаждение ВУ осуществляется воздухом, забираемым из-за борта или из системы кондиционирования. Может использоваться самовентиляция с приводом вентилятора от асинхронного электродвигателя.