Правила установки АБ на борт ЛА

 

1. На борт ЛА устанавливаются АБ, имеющие .

2. При установке необходимо исключить возможность подсоединения с неправильной полярностью.

3. Необходимо исключить возможность одновременной работы бортовой батареи и наземного источника энергии.

 

 

Рисунок 1.6 – Схема установки АБ на борт ЛА:

ШРАП – штепсельный разъем аэродромного питания.

Электромашинные генераторы

 

Принцип действия

 

Основан на законе электромагнитной индукции, согласно которому в обмотке с числом витков , пронизываемой магнитным потоком , изменяющимся со скоростью , наводится ЭДС, равная произведению числа витков на скорость изменения магнитного потока .

, где

 

- электромагнитная постоянная, ;

- круговая частота, .

 

Для постоянного тока .

Генераторы постоянного тока

 

Любая электрическая машина по принципу действия состоит из 2х основных частей:

 

• якоря (якорной обмотки) – той части машины, где наводится ЭДС;

• индуктора – той части машины, которая наводит магнитный поток.

Рисунок 1.7 – Принципиальная схема генератора постоянного тока

 

,

.

 

Процесс самовозбуждения протекает следующим образом

 

Под действием потока остаточного магнетизма в якорной обмотке наводится ЭДС самовозбуждения, под действием которого по замкнутой цепи, состоящей из якорной обмотки и обмотки возбуждения (ОВ), начинает протекать ток возбуждения, который создает дополнительную намагничивающую силу.

И в случае согласованного направления тока в ОВ с потоком остаточного магнетизма происходит увеличение магнитного потока, а, следовательно, и увеличение наводимой ЭДС. И так до тех пор, пока наводимая ЭДС не уравновесится падением напряжения в цепи ОВ.

а) Условия самовозбуждения генераторов постоянного тока

1. Наличие потока остаточного магнетизма.

2. Согласование включения ОВ с потоком остаточного магнетизма.

3. Минимальное сопротивление ОВ.

4. Внешняя нагрузка должна быть отключена.

б) Характеристики генераторов постоянного тока

 

1. Характеристика холостого хода .

Рисунок 1.8 – График зависимости .

 

2. Внешняя характеристика системы возбуждения .

Рисунок 1.9 – График зависимости .

 

3. Нагрузочная характеристика .

Рисунок 1.10 – График зависимости .

 

.

 

4. Регулировочная характеристика .

 

Рисунок 1.11 – График зависимости .

 

.

 

Поддержание напряжения генератора в заданном диапазоне осуществляется с помощью регуляторов напряжения, которые изменяют ток в ОВ и, соответственно, магнитный поток, ЭДС и напряжение.

 

Типы регуляторов:

 

• вибрационный;

Рисунок 1.12 – Принципиальная схема Рисунок 1.13 – График зависимости .

вибрационного регулятора

 

• реостатный (угольный);

Рисунок 1.14 – Принципиальная схема Рисунок 1.15 – График зависимости .

реостатного (угольного) регулятора.

 

• полупроводниковый;

Рисунок 1.16 – Принципиальная схема полупроводникового регулятора

 

• на магнитных усилителях.

в) Параллельная работа генераторов постоянного тока

 

Для обеспечения параллельной работы генераторов постоянного тока необходимо выполнять следующие условия:

 

1. генераторы должны иметь одинаковую полярность;

2. генераторы должны иметь одинаковые напряжения;

3. должен быть одинаковый ток нагрузки.

 

, где

 

- номинальный ток нагрузки.

Рисунок 1.17 – График зависимости . Рисунок 1.18 – График зависимости .

 

Для обеспечения равномерного распределения токов нагрузки необходимо уменьшить напряжение более загруженного генератора и увеличить напряжение менее загруженного. Это осуществляется с помощью специальной, уравнительной обмотки, входящей в состав регулятора напряжения.

г) Автоматическое выравнивание токов нагрузки при параллельно работающих генераторах постоянного тока

 

Рисунок 1.19 – Принципиальная схема автоматического выравнивания токов нагрузки при параллельно работающих генераторах постоянного тока

 

При .

 

, где

- ток нагрузки;

- балластное сопротивление.

 

Если , то , , .

 

Рассмотрим случай, когда ток нагрузки 1го генератора больше тока . При этом падение напряжения у 1го генератора будет больше падение напряжения на таком же балластном сопротивлении 2го генератора, а потенциал точки а будет меньше потенциала точки б.

В результате этого из точки а к точке б через уравнительные обмотки потечет уравнительный ток, который у регулятора 1го генератора вызовет суммирование тяговых усилий рабочей и уравнительной обмотки, что приведет к увеличению сопротивления угольного столба и уменьшению тока возбуждения и наводимой ЭДС.

д) Управление и защита генераторов постоянного тока

 

Управление генераторов – это операции включения и выключения при нормальных режимах работы.

Защита генераторов – это операция отключения при возникновении ненормальных режимов работы.

 

Задачи, решаемые системой управления работой генераторов:

1. генератор должен подключаться в сеть, когда его ЭДС больше напряжения сети;

2. генератор должен отключаться от сети, когда его напряжение станет меньше напряжения сети;

3. генератор не должен подключаться к сети в случае неправильной полярности;

4. генератор должен отключаться от сети, при чрезмерном повышении напряжения, либо при повышенных токах нагрузки или токах короткого замыкания;

5. должна постоянно выдаваться информация о включенном или отключенном состоянии генератора от сети.

 

Эти задачи выполняют:

 

• дифференциально-минимальное реле (ДМР);

• автомат защиты от перенапряжения (АЗП);

• автомат защиты сети (АЗС).

 

При напряжении и времени генератор должен быть отключен.

Генераторы переменного тока

 

Все генераторы переменного тока выполняются синхронными, т.е. получаемая электрическая энергия жестко завязана со скоростью вращения магнитного поля.

 

, где

 

- число пар полюсов;

- число оборотов.

 

По ГОСТ .

 

Таблица 1.2 – Характеристики номиналов

 

№	Генератор	Сеть

 

Все генераторы отличаются только способом возбуждения, и в соответствии с ним делятся на:

 

• генераторы с независимым возбуждением;

• генераторы с самовозбуждением;

• генераторы с возбуждением от постоянных магнитов.

 

Примеры типов генераторов:

 

• СГО – синхронный генератор, однофазный;

• СГТС – синхронный генератор, трехфазный, самолетный;

• ГТ-40 – генератор трехфазный; 40 – номинальная выходная мощность .

Генераторы с независимым возбуждением

Рисунок 1.20 – Принципиальная схема генераторов с независимым возбуждением.

Генераторы с самовозбуждением

 

Рисунок 1.21 – Принципиальная схема генераторов Рисунок 1.22 – График зависимости

с самовозбуждением. .

 

Недостатки:

 

• возникают трудности с возбуждением диодов на начальном этапе.

 

Рисунок 1.23 – Устройство генератора без наличия скользящих контактов.

а) Привод генератора переменного тока

Привод генератора переменного тока осуществляется:

 

1. приводом от вала авиационного двигателя (АД)

 

;

 

2. с помощью привода постоянной частоты вращения (ППЧВ) или с помощью привода постоянной скорости вращения (ППСВ);

3. с помощью автономного привода.

 

 

Рисунок 1.23 – Устройство привода постоянной частоты вращения (ППЧВ).

Также существуют конструкции:

 

• интегрального привода генератора (ИПГ);

• компактного генератора постоянной частоты (КГПЧ);

• генератора переменной скорости, постоянной частоты (ГПСПЧ) .

 

Рисунок 1.24 – Устройство привода постоянной скорости вращения (ППСВ).

 

Рисунок 1.25 – Устройство системы с циклоинвертором.

б) Параллельная работа генераторов переменного тока

 

.

 

Условия параллельной работы генераторов переменного тока:

1. равенство амплитуд ;

2. равенство частот ;

3. отсутствие сдвига по фазе ;

4. равенство активных сопротивлений ;

5. равенство реактивных сопротивлений .

 

Синхронизация – процесс выполнения условий параллельной работы генераторов.

Синхронизаторы – устройства, обеспечивающие синхронизацию.

 

Синхронизация бывает:

• грубая – внешнее выравнивание напряжений (возникают колоссальные динамические нагрузки);

• точная – сравнивание напряжений и , и нахождение разностного напряжения – напряжения биения , которое выравнивается через выпрямитель.

 

Включение генераторов осуществляется, когда напряжение биения близко к нулю.