Особенности конструкции бесконтактных синхронных генераторов

Принципиальная схема каскадного бесщеточного синхронного генератора с вращающимися выпрямителями была известна давно, однако, ее практическая реализация стала возможной после освоения промышленностью высоконадежных кремниевых диодов.

В синхронных генераторах, рассмотренных выше, наиболее слабый элемент – это щеточно-кольцевой узел. На современных ЛА устанавливают трехфазные бесконтактные генераторы типа ГТ. Рассмотрим устройство генератора.

Генератор включает в себя три электрических машины, расположенных в одном корпусе и на одном валу (рис.7):

- ПОДВОЗБУДИТЕЛЬ – синхронный генератор с возбудителем от постоянных магнитов (ПМ), расположенных на роторе. На статоре располагается трехфазная обмотка якоря подвозбудителя(ОЯПВ);

- ВОЗБУДИТЕЛЬ – синхронный генератор с индуктором на статоре. Обмотка возбуждения возбудителя (ОВВ) связана с обмоткой якоря подвозбудителя через блок выпрямления (БВ). Якорь возбудителя имеет шестифазную обмотку (ОЯВ) для уменьшения влияния пульсаций магнитного потока индуктора, которые вызваны выпрямлением переменного напряжения подвозбудителя;

- ОСНОВНОЙ ГЕНЕРАТОР – это синхронный генератор с электромагнитным индуктором на роторе. Обмотка возбуждения основного генератора (ОВ) подключена к обмотке якоря возбудителя через блок вращающихся выпрямителей (БВВ), расположенных на этом же роторе. На статоре располагается трехфазная обмотка якоря генератора (ОЯГ).

Рис.7

С этой обмотки напряжение поступает в бортовую сеть.

	Подвозбудитель	Возбудитель	Основной генератор
С Т А Т О Р
Воздушный зазор
Р О Т О Р

Принцип действия. Ротор генератора приводится во вращение от основного авиационного двигателя или от ВСУ. Индуктор подвозбудителя (постоянные магниты) создает магнитный поток. При вращении ротора этот поток наводит трехфазную ЭДС в обмотке якоря возбудителя (ОЯПВ).

Трехфазная ЭДС выпрямляется блоком выпрямления (БВ) и подается на обмотку возбуждения возбудителя (ОВВ). По ОВВ начинает протекать электрический ток, который создает магнитный поток возбудителя. При этом во вращающейся шестифазной обмотке якоря возбудителя (ОЯВ) наводится ЭДС.

Переменная ЭДС выпрямляется блоком вращающихся выпрямителей (БВВ) и подается на обмотку возбуждения основного синхронного генератора (ОВСГ). По ОВСГ протекает ток, который создает магнитный поток в основном генераторе. Вращаясь, этот магнитный поток пронизывает обмотку якоря основного генератора (ОЯГ) и наводит в ней трехфазную ЭДС. К выводам обмоток якоря подключаются бортовые потребители.

Все потребители на ЛА должны запитываться энергией стабильного напряжения и частоты. Стабилизация осуществляется следующим образом:

Регулирование выходного напряжения генератора осуществляется путем изменения тока, протекающего по обмотке возбуждения возбудителя (ОВВ). Изменение тока в ОВВ приводит к изменению магнитного потока возбудителя и соответственно изменяет величину ЭДС, наводимую в ОЯВ. Последнее изменение приводит к изменению тока в ОВСГ и соответственно магнитного потока основного генератора. В итоге изменяется величина ЭДС индуктируемая в трехфазных обмотках основного генератора (ОЯГ).

Из формулы (1) n₂ = n₁ = 60 × f/р видно, что частота вырабатываемого напряжения зависит от частоты вращения ротора синхронного генератора. Таким образом, для стабилизации частоты выдаваемого напряжения необходимо обеспечить постоянство частоты вращения ротора генератора. Это осуществляется применением специальных устройств, называемых привод постоянных оборотов ППО. ППО забирает часть воздушного потока от компрессора авиационного двигателя и приводит во вращение ротор генератора. Количество забираемого воздуха регулируется заслонками для обеспечения постоянного расхода воздуха, а, следовательно, и постоянства частоты вращения ротора генератора.

Пример: Бесщеточных синхронных генераторов с вращающимися выпрямителями)(рис.8)

1)Генератор переменного тока ГТ60ПЧ6А предназначен для питания бортсети самолета переменным током постоянной частоты и стабилизированного напряжения. Генератор работает в системе электроснабжения самолета Ил-76 (параллельная и раздельная работа), а также в других аналогичных системах. Маркировка: Г – генератор; Т – трехфазный; 60 – номинальная мощность в кВ×А; ПЧ6А – постоянной частоты 400 Гц при частоте вращения 6000 об/мин, воздушное охлаждение

2)Генератор переменного тока интегрального исполнения ГТ60НЖЧ12П предназначен для питания бортовых приемников электроэнергии переменным током постоянной частоты. Поддержание постоянной частоты обеспечивается приводом постоянной частоты вращения, составляющим с генератором единый агрегат – привод генератор ГП23 (ОПГ). Маркировка: Г – генератор; Т – трехфазный; 60 – номинальная мощность в кВ×А; НЖ – нагнетательная жидкостная система охлаждения; Ч12П – постоянной частоты 400 Гц при частоте вращения 12000 об/мин.

Рис.8. Конструкция каскадного бес­контактного синхронного генератора:

1 - постоянные магниты индуктора подвозбудителя; 2 - обмотка якоря подвозбудителя; 3 - выпрямительное и регулирующее устройства; 4 - обмотка возбуждения индуктора возбудителя; 5 - обмотка якоря возбудителя; 6 - вращающие­ся выпрямители; 7 - обмотка возбуждения индуктора основного генератора; 8 - обмотка якоря основного ге­нератора; 9 - центробежный вентилятор.

Дата добавления: 2014-01-14