Принципы построения систем регулирования напряжения генератора постоянного тока. Работа электрической схемы РУГ-83.

Вопрос. Классификация, типовые структурные схемы и режимы работы СЭС

Бортовые системы электроснабжения обычно классифицируются по следующим признакам:

— по назначению;

—по виду источника энергии;

—по виду генерируемой электроэнергии;

— по уровню напряжения;

— по числу проводов системы распределения электроэнергии.

СЭС постоянного тока (рис. 1). В системе электроснабжения постоянного тока в качестве основного источника электрической энергии используется генератор постоянного тока, приводимый во вращение непосредственно от двигателя. Выходное напряжение генератора равно 28,5 В.

Переменный ток стабильной частоты f=400 Гц различных уровней напряжения получается преобразованием постоянного тока в переменный с помощью статических или электромашинных преобразователей. Аварийным источником является аккумуляторная батарея.

СЭС переменного тока стабильной частоты (рис. 2). В этой системе для получения стабильной частоты тока, генератор приводится во вращение через специальное промежуточное устройство – привод постоянной скорости вращения (ППС), выходной вал которого вращается с постоянной частотой независимо от частоты вращения вала двигателя. Постоянный ток 28,5 В вырабатывается выпрямительным устройством, подключаемым к сети переменного тока.

Преобразователь и аккумулятор являются аварийными источниками электроэнергии в случае отказа основного генератора или привода постоянной скорости.

СЭС смешанного типа (переменный ток стабильной частоты) (рис. 3). Источниками являются генератор постоянного тока низкого напряжения и генератор переменного тока стабильной частоты, приводимый во вращение через ППС.

Такая схема СЭС является наиболее распространенной в настоящее время. При отказе генератора постоянного тока нагрузку берет на себя генератор переменного тока, выдавая постоянное напряжение через аварийные выпрямители. При отказе генератора переменного тока вступает в работу электромашинный или статический преобразователь переменного тока в постоянный. При отказе всех генераторов или при останове авиационного двигателя аварийным источником являются аккумуляторные батареи и преобразователи.

СЭС смешанного типа (переменный ток нестабильной частоты) Смешанные системы включают в себя СЭС 1-го типа и системы переменного тока напряжением 208/120 В нестабильной частоты f=400…900 Гц.

СЭС переменного тока типа «переменная скорость постоянная частота» (ПСПЧ). Системы электроснабжения типа ПСПЧ по принципу преобразования электроэнергии разделяются на две группы:

системы с промежуточным звеном постоянного тока

системы с непосредственной связью

Принципы построения систем регулирования напряжения генератора постоянного тока. Работа электрической схемы РУГ-83.

Угольные регуляторы напряжения представляют собой электромагнитные регуляторы реостатного типа, в которых роль реостата, последовательно включенного в цепь обмотки возбуждения ОВ, выполняет угольный столбик, состоящий из ряда наложенных друг на друга шайб (диаметром 5…20 мм и толщиной 0,5…1 мм).

Работа угольных регуляторов напряжения основана на свойстве угольного столбика изменять свое электрическое сопротивление при воздействии на него сил сжатия.

При сжатии угольного столбика площадь соприкосновения шайб в результате их деформации увеличивается, а сопротивление столбика уменьшается.

Принцип работы: Процесс стабилизации напряжения генератора осуществляется следующим образом. При увеличении напряжения U₀ генератора увеличивается ток в рабочей обмотке W_Э и сила электромагнита F_Э. Якорь электромагнита притягивается к сердечнику, сжимая пружину П и уменьшая давление на столбик. Это вызывает увеличение сопротивления столбика, уменьшение тока возбуждения i_в и снижение напряжения генератора до номинальной величины. Заданное значение напряжения устанавливается вручную регулируемым резистором настройки R, который выполняется в виде отдельного реостата и называется выносным сопротивлением.

7. Принципы построения систем регулирования напряжения генератора переменного тока. Работа электрической схемы регулятора напряжения типа БРН-120

Измерительным органом (ИО) регулятора является нелинейный мост постоянного тока с двумя стабилитронами V1, V2, задающими величину эталонного напряжения. Одной диагональю мост подключен через трансформаторно-выпрямительное устройство к зажимам генератора ГТ, а другой – к обмотке управления W_y1 входного магнитного усилителя МУ1. Выходной каскад выполнен на трехфазном магнитном усилителе МУ2, нагрузкой которого является обмотка возбуждения возбудителя (ОВВ).

Для питания магнитных усилителей используется напряжение якорной обмотки подвозбудителя (ОП).

Заданный уровень U₀ стабилизации напряжения генератора устанавливается с помощью выносного резистора R_P.

Если напряжение на зажимах обмотки якоря генератора (ОЯГ) превысит заданное значение, то увеличится напряжение на выходе измерительного органа ИО. Последовавшее за этим увеличение тока в обмотке W_у1 магнитного усилителя МУ1 приведет к размагничиванию его сердечников и к уменьшению, вследствие этого, тока в обмотке W_y2 усилителя МУ2.

В отличие от МУ1 ток в обмотке управления W_y2 усилителя МУ2 намагничивает сердечники, вследствие чего при уменьшении тока в обмотке W_y2 ток в рабочей обмотке W_~ усилителя уменьшается, что приводит к уменьшению тока в обмотке возбуждения возбудителя ОВВ генератора ГТ и к снижению напряжения генератора до заданного уровня U₀.

При напряжении генератора ниже уровня U₀ процесс регулирования происходит в обратном порядке.

Регуляторы напряжения на магнитных усилителях обеспечивают стабилизацию напряжения генераторов серии ГТ с точностью (208±1,5) В.

8. Состав, назначение, принцип регулирования напряжения генератора типа ГСР-СТ-12/40Д, назначение обмоток и условия их включения.

В условных шифрах буквы означают: Г – генератор, С – самолетный, Р – с расширенным диапазоном частоты вращения, СТ – стартер, КИС – комбинированная испарительная система. Цифры, следующие за буквами, обозначают мощность генератора в ваттах или киловаттах. Если цифры указаны дробью, то числитель показывает мощность в генераторном, а знаменатель – в стартерном режимах.

Стартер генератор в генераторном режиме обеспечивает питание всех потребителей электроэнергией и подзарядку аккумуляторных батарей в полете, а в стартерном запуск турбореактивных двигателей.

11. Принцип работы и устройства АЗПС и КГП.

Автомат защиты предназначен для защиты самолетной сети постоянного тока от аварийного повышения напряжения вызванного при возбуждением работающего на сеть генератора используется для защиты сети при параллельной работе генератора.

Аппараты защиты от повышения напряжения. Аппараты защиты от повышения напряжения отключают только тот генератор, нагрузка которого превышает среднее значение тока нагрузки в системе.

При напряжении 32,5 В время выдержки не более 1 с

При напряжении 40 В время выдержки не более 0,55 с

При напряжении 90 В 0,07 с