52. Основные типы генераторов постоянного тока и их конструктивные особенности.

На самолёте Ан – 26 установлен генераторы постоянного тока СТГ – 18ТМ (СТ – стартерный, Г – генератор, 18 – мощность (в кВт), Т – теплостойкое исполнение, М – модифицированный.), а на вертолёте Ми – 8 генераторы ГС – 18ТО ( Г – генератор, С – стартерный, 18 – мощность (в кВт), Т – теплостойкое исполнение, О – принудительным охлаждением.)

Генераторы принципиально не отличаются друг от друга и состоят из корпуса с полюсами и обмотками, якоря с коллектором, коллекторного щита, щита со стороны привода и защитной ленты.

Корпус стальной и является магнитопроводом. К нему закреплены шесть основных и шесть дополнительных полюсов с обмотками. Основные полюса набраны из листовой электротехнической стали и имеют в полюсных наконечниках пазы для закладки компенсационной обмотки, дополнительные – цельные, выполнены также из электротехнической стали. На основных полюсах расположены шунтовая обмотка возбуждения ОВ, на дополнительных – обмотка дополнительных полюсов ОДП.

Компенсационная обмотка (КО) выполняет следующие функции:

обеспечивает постоянство магнитного поля в воздушном зазоре при переходе генератора (Г) с режима холостого хода на режим нагрузки, т.е. компенсирует реакцию якоря и способствует повышению перегрузочной способности генератора;

устраняет явление перемагничивания полюсов при повышенных частотах вращения;

позволяет уменьшить размеры обмотки возбуждения и снизить ток обмотки возбуждения;

обеспечивает устойчивость работы генератора при повышенных скоростях и малых нагрузках;

даёт возможность увеличить линейную нагрузку и окружную скорость генератора.

Обмотка дополнительных полюсов создаёт магнитное поле, которое воздействует на поле якоря, не скомпенсированное компенсационной обмоткой. Применение дополнительных полюсов и компенсационной обмотки позволяет повысить линейную нагрузку, уменьшить массу и габариты генератора, повысить его надёжность.

Чтобы компенсация выполнялась при любой нагрузке и была пропорциональна ей, а следовательно, пропорциональна реакции якоря, компенсационную обмотку и обмотку дополнительных полюсов соединяют последовательно между собой и с обмоткой якоря таким образом, чтобы их магнитодвижущая сила МДС была направлена встречно с МДС обмотки якоря.

Пакет якоря набран из отдельных, изолированных друг от друга листов электротехнической стали и запрессован на стальную втулку. В пазы якоря заложена обмотка петлевого типа. Концы секций обмотки припаяны к пластинам коллектора тугоплавким припоем. В петлевой обмотке в связи с возможной магнитной асимметрией могут возникнуть уравнительные токи, ухудшающие коммутацию машины и увеличивающие потери в обмотке якоря. Для предотвращения этого явления в генераторе применяют уравнительные соединения.

Коллектор набран из пластин хромовой бронзы, изолированных друг от друга слюдяными прокладками. Якорь имеет полый и гибкий валы, изготовленные из высокопрочной стали. На вал насажен алюминиевый вентилятор турбинного типа.

Коллекторный щит выполнен из алюминиевого сплава. Щит прикреплён к корпусу генератора болтами. На внутренней поверхности щита размещены шесть латунных щёткодержателей с тремя гнёздами у каждой установки щёток. Щётки соединены между собой с помощью щёточных канатиков и общей контактной пластиной. Чтобы избежать ослабления контакта между щётками и поверхностью коллектора, в авиационных генераторах применяют щёткодержатели реактивного типа.

Щит со стороны привода изготовлен из стали и прикреплён к корпусу генератора. С внутренней стороны к щиту приклёпан специальный кожух, для защиты от попадания через вентиляционные окна во внутреннюю полость генератора посторонних предметов.

Защитная лента служит для прикрытия окон в коллекторном щите. С внутренней стороны к ленте приклёпана прокладка из стеклотекстолита, для изоляции щёточных канатиков от защитной ленты. Защитную ленту затягивают с помощью двух болтов и валиков. Лента по ширине перекрывает окна не полностью, оставляя отверстия, через которые часть охлаждённого воздуха выходит наружу. В генераторе применено принудительное охлаждение воздухом, отбираемым от компрессора двигателя.

Стартёр-генератор СТГ – 18ТМ имеет обгонную муфту и редуктор сцепления - расцепления. Обгонная муфта расположена между полым и гибким валами якоря и предназначена для их сцепления при работе стартёр - генератора в генераторном режиме и расцепления при работе в стартёрном режиме. Редуктор сцепления - расцепления смонтирован на щите со стороны привода и служит для увеличения крутящего момента от полого вала якоря к приводному гибкому валу при работе СТГ – 18ТМ в стартерном режиме и для передачи момента с гибкого вала "напрямую" к полому валу при работе СТГ – 18ТМ в генераторном режиме.

При подаче напряжения на обмотку возбуждения и обмотку якоря стартёр - генератора его якорь проходит во вращение. От полого вала якоря вращение передаётся сателлитовым зубчатым колёсам, которые обкатываются по неподвижному зубчатому колесу с внутренним зацеплением и вращают водило, жёстко связанное с гибким валом. Шестерню с внутренним зацеплением удерживают в неподвижном положении защёлки, которые входят в зацепление с храповым колесом. Гибкий вал через привод вращает ротор авиадвигателя.

Таким образом, в стартерном режиме крутящий момент гибкому валу передаётся через редуктор. Гибкий вал вращается с меньшей скоростью, чем полый (передаточное число 3,17:1). При этом обгонная муфта проскальзывает, и гибкий вал вращается относительно полого вала на шарикоподшипнике.

При запуске авиадвигателя и достижении ротором, а следовательно, и гибким валом оборотов больших, чем обороты якоря стартер - генератора, ролики обгонной муфты заклинивают гибкий и полый валы.

В этом случае крутящий момент гибкого вала передаётся полому валу и СТГ – 18ТМ переходит в генераторный режим (передаточное число 1:1).

При заклинивании обгонной муфты зубчатое колесо с внутренним зацеплением получает вращение, совпадающее с направлением вращения выходного вала. Защёлки отжимаются, и водило вместе с зубчатым колесом с внутренним зацеплением вращается вхолостую. Сателлитовые зубчатые колеса относительно своих осей вращения неподвижны. Редуктор выключается из работы. При остановке авиадвигателя защёлки входят в зацепление с храповым колесом, роликовая обгонная муфта расклинивает гибкий и полый валы и стартёр-генератор готов к новому запуску.

В генераторе установлены 18 щёток МГС-7 (по3 штуки в щёткодержателе) с размерами 10×20×25,5 мм. Усилие нажатия на щётку 8,33 – 9,8 Н.

Стартёр – генератор ГС – 18ТО установленный на вертолёте Ми-8 является основным источником электроэнергии постоянного тока. Кроме того, он используется в качестве электростартёра при запуске двигателей от бортовых аккумуляторных батарей или аэродромного источника питания.

По конструкции он аналогичен и крепится на задней крышке коробки приводов двигателя и приводится во вращение валом турбокомпрессора.

Генераторы работают с большим избытком мощности.

Вывод: необходима грамотная техники для обеспечения безопасности лётной эксплуатации и повышения боеготовности на заданном уровне.