Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ЭО ЛА 05 Преобразователи электрической энергии.doc
Скачиваний:
232
Добавлен:
02.05.2014
Размер:
253.44 Кб
Скачать

2. Электромашинные преобразователи постояннго тока в переменный

В системах электроснабжения постоянного тока низкого напряжения и системах переменного тока нестабильной частоты электромашинные АП применяются как источники однофазного или трехфазного переменного тока стабильной частоты 400, 500, 2000 Гц, питающие вторичные СЭС.

АП постоянного тока в переменный делятся на однофазные (типа ПО), трехфазные (типа ПТ) и комбинированные (типа НТО).

АП чаще всего выполняются как двигательно-генераторные агрегаты. Агрегат состоит из двигателя постоянного тока и генератора (или генераторов) переменного тока, размещенных в одно корпусе на общем валу. Машинные и электрические цепи отдельных машин независимы. Двигатель АП имеет последовательное или смешанное возбуждение. Генераторы возбуждаются от бортовой сети постоянного тока. Исполнение АП - защищенное. Устройства управления и регулирования монтируются в отдельных блоках, устанавливаемых на агрегат или вблизи него. Охлаждение блоков - естественное или принудительное; двигатель -- генераторный агрегат в наземных условиях охлаждается вентилятором, устанавливаемым на валу агрегата. На некоторых сериях АП в полете осуществляется принудительное охлаждение всех блоков забортным воздухом.

Основными недостатками АП являются:

- наличие контактных колец и коллекторного узла, снижающих надежность;

- низкий КПД - не более 0.55;

- большая масса - 10 кг/кВА и более:

- небольшой срок службы - 250-500 ч.

Преобразователи серии ПО выпускаются мощностью 250, 500, 750, 1500, 3000, 4500, 6000 В'А. Они преобразуют постоянный ток напряжением 27 В в однофазный переменный ток напряжением 115В±3% частотой 400Гц±5%. В ряде случаев устанавливаются АП с повышенной точностью стабилизации частоты ~ до ±0.05-0.1%. Основной нагрузкой АП является радиосвязное и радиолокационное оборудование летательного аппарата.

Все АП имеют устройства стабилизации частоты. В маломощных АП частота стабилизируется с помощью центробежных регуляторов, АП мощностью более 500 ВА имеют системы стабилизации частоты и напряжения.

Трехфазные АП серии ПТ выпускаются мощностью 70, 125, 200, 500, 750, 1000, 3000, 6000 ВА. Линейное напряжение АП ПТ равно 37 В. Линейное напряжение АП ПТ-ЗОООЦ, ПТ-6000, равно 208 В. Трехфазные генераторы АП мощностью 70-1000 ВА возбуждаются от постоянных магнитов, а АП ПТ-ЗОООЦ, ПТ-6000 имеют трехфазные генераторы с электромагнитным возбуждением. Основной нагрузкой АП этой серии является приборное оборудование, в котором имеются гироскопические приборы и датчики.

В целях снижения массы и повышения к.п.д. применяют комбинированные АП серии ПТО. Отличительной особенностью конструктивного исполнения этих АП является наличие в двигательно-генераторном агрегате двух генераторов.

Примером подобного АП может служить АП ПТО 1000/1500. Название АП означает: АП трехфазный-однофазный. Мощность трехфазного генератора 1000 ВА, однофазного - 1500 ВА. Однофазный генератор АП выдает напряжение 115В±2^Ь, трехфазный - 37В±1.5%. Точность стабилизации частоты ±1%. Преобразователь ПТО 1000/1500 выдает такие же напряжения, но частотой 1000±30 Гц. Генераторы АП выполнены со смешанным возбуждением.

АП мощностью более 200 ВА имеют регуляторы напряжения. АП малых мощностей не имеют стабилизации напряжения и используются обычно для индивидуального питание либо для аварийного питания наиболее важных потребителей.

Для преобразователей стабилизация напряжения и частоты осуществляется за счет регулирования частоты вращения двигателя путем изменения его потока возбуждения в определенном узком пределе.

Противо-ЭДС, наводимая в обмотке якоря электродвигателя при его вращении Е==с*n*Фв; (1)

где фв=Фсод+Фуод -- суммарный магнитный поток возбуждения двигателя.

n - частота вращения двигателя, об/мин.

с - конструктивная постоянная двигателя.

(2)

где: р - число пар полюсов,

N -- число активных проводников обмотки якоря;

а - число параллельных ветвей обмотки якоря.

Напряжение, подводимое к двигателю:

U=E+IЯRЯ (3)

где: IЯ - ток, потребляемый обмоткой якоря;

Rя - сопротивление обмотки якоря.

U=cnФB+IЯRЯ, где (4)

При вращении ротора преобразователя в обмотке якоря генератора наводится синусоидальная ЭДС с частотой (5), где:

PГ- число пар полюсов обмотки возбуждения генератора.

Величина ЭДС обмотки якоря генератора

EГ = 4K0KФfWФГ10-8 (6), где:

Кф -- коэффициент формы поля (для синусоидального поля он равен 4.44):

К0 - коэффициент обмотки;

W - число витков обмотки фазы:

ФГ - результирующий магнитный поток с учетом влияния реакции якоря.

Ег = KnФГ (7)

Анализ выражений (5) и (7) показывает, что частоту генератора можно регулировать только за счет частоты вращения электродвигателя, а ЭДС - за счет частоты вращения и магнитного потока возбуждения.

Для преобразователей трехфазного типа, серии ПТ, магнитоэлектрического возбуждения, необходимо помнить, что Фвоз регулируется за счет изменения сопротивления спинки статора генератора RM, т.к. величина RM будет зависеть от величины тока, протекающего по обмотке управления генератора. Поскольку Fп.ост.мат=const, то в выражении изменение генератора приводит к изменению напряжения на его выходе.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.