Вопрос № 2. Назначение, конструкция и работа преобразователя ПТ-125Ц

Преобразователи типа ПТ предназначены для преобразования постоянного тока бортсети вертолета с напряжением 28,5В в переменный трехфазный ток с линейным напряжением 36В частотой 400 Гц.

На вертолетах установлены преобразователи ПТ-125Ц (Ми-2, Ми-24), ПТ-500Ц (Ми-8).

По устройству и схемам управления и регулирования они мало отличаются друг от друга.

Преобразователь ПТ-125Ц состоит из двигателя и генератора, смонтированных в общем корпусе.

Двигатель постоянного тока со смешанным возбуждением имеет последовательную обмотку возбуждения (СОД) и управляющую обмотку (УО), которая питается через селеновый выпрямитель В1 от обмотки генера­тора преобразователя. Ротор генератора и якорь двигателя конструктивно выполнены на одном валу, где со стороны коллектора установлен центробежный вентилятор.

В коробке, установленной на корпусе преобразователя, смонтированы устройства, обеспечивающие:

- дистанционное включение и отключение преобразователя;

- стабилизацию частоты переменного тока в установленных пределах;

Рис. 2. Принципиальная электрическая схема преобразователя ПТ-125Ц

- уменьшение до заданного уровня радиопомех во время работы преобразователя.

Преобразователь запускается от автомата защиты сети и переключателя, что вызывает срабатывание контактора КМ-50Д, который своими контактами замыкает цепь питания электродвигателя.

Стабилизация частоты переменного тока осуществляется с помощью автоматического поддержания частоты вращения электродвигателя в заданных пределах. Частота вращения электродвигателя постоянного тока обратно пропорциональна потоку возбуждения.

Магнитный поток возбуждения электродвигателя создается двумя обмотками: последовательной (СОД) и управляющей (УО). Регулирование частоты вращения электродвигателя происходит за счет изменения магнит­ного потока управляющей обмотки, включенной на напряжение переменного тока через выпрямитель В1 (рис. 2). Изменение магнитного потока осуществляется автоматически регулятором частоты.

Регулятор частоты, реагирующий на отклонение частоты от номинального значения, состоит из трех органов: измерительного, усилительного и исполнительного.

Измерительным органом являются два последовательных резонансных контура, состоящих из индуктивности (дроссели ДрА4 и ДрА5) и емкости (конденсаторы С4 и С5).

Один контур (ДрА4 и С4) настроен на частоту 450 Гц, второй контур (ДрА5 и С5) — на частоту 350 Гц.

Первый контур включен в цепь обмотки подмагничивания (ОП) магнитного усилителя, второй контур — в цепь обмотки нейтрализации (ОН). При отклонении частоты переменного тока от номинального значения (400 Гц) ток в цепи одного контура уменьшается, а в цепи другого увеличивается, и наоборот.

Усилительным органом регулятора частоты является магнитный усилитель. Принцип действия магнитного усилителя заключается в том, что небольшие изменения мощности постоянного тока в обмотке подмагничивания вызывают значительно большие изменения мощности в цепи рабочей обмотки.

Магнитный усилитель МУ-12-20Г имеет трехстержневой сердечник. На крайних стержнях сердечника расположена рабочая обмотка (РО), одна половина которой включена в левое, а другая — в правое плечо выпрямителя В1 таким образом, что через обе половины обмотки протекает пульсирующий ток одного направления. Переменная составляющая пульсирующего тока создает индуктивное сопротивление рабочей обмотки.

Последовательно с рабочей обмоткой магнитного усилителя включена через выпрямитель В1 управляющая обмотка электродвигателя.

На среднем стержне сердечника расположены:

- обмотка подмагничивания (ОП);

- обмотка нейтрализации (ОН);

- обмотка последовательной обратной связи (ОС);

- демпферная обмотка.

Обмотка подмагничивания питается от линейного напряжения генератора через первый контур и селеновый выпрямитель В2. Магнитный поток, создаваемый обмоткой подмагничивания, увеличивает насыщение сердечника, что вызывает уменьшение индуктивного сопротивления рабочей обмотки.

Обмотка нейтрализации питается также от линейного напряжения генератора через второй контур и селеновый выпрямитель ВЗ. Магнитный поток, создаваемый обмоткой нейтрализации, уменьшает насыщение сер­дечника магнитного усилителя, что вызывает увеличение индуктивного сопротивления рабочей обмотки.

Обмотка отрицательной последовательной обратной связи включена последовательно с управляющей обмоткой электродвигателя и служит для уменьшения коэффициента усиления схемы, что обеспечивает устойчивую работу преобразователя.

Демпферная обмотка также служит для повышения устойчивости работы преобразователя. Она включена на вторичную обмотку стабилизирующего трансформатора ТС-12Г, реагирующего на изменение тока в цепи электродвигателя.

Процесс регулирования частоты переменного тока протекает следующим образом. Если по какой-либо причине происходит увеличение частоты переменного тока, то это приводит к возрастанию тока в обмотке подмагничивания и уменьшению тока в обмотке нейтрализации (благодаря изменению сопротивления контуров). Тогда результирующий магнитный поток этих обмоток соответственно увеличивается, что приводит к увеличению насыщения сердечника, а следовательно, к уменьшению ин­дуктивного сопротивления рабочей обмотки. В связи с этим ток в управляющей обмотке электродвигателя возрастает, а его частота вращения а, следовательно, и частота переменного тока уменьшается примерно до прежнего значения.

При понижении частоты переменного тока процесс регулирования протекает в обратном порядке.

Для сглаживания пульсаций тока в управляющей обмотке на выходе селенового выпрямителя В1 включен конденсатор СЗ. Для того чтобы увеличить степень устойчивости системы регулирования частоты, т. е. сокра­тить амплитуду и количество колебаний в переходных режимах, в схеме установлен стабилизирующий трансформатор ТС-12Г, первичная обмотка которого включена в цепь питания электродвигателя, а вторичная — на демпферную обмотку магнитного усилителя. Демпферная обмотка действует только в переходных режимах при колебаниях частоты и тока якоря электродвигателя. Для повышения надежности централизованного питания приемников электроэнергии переменного тока стабильной частоты на вертолете Ми-8 устанавливаются два преобразователя ПТ-500Ц (основной и запасной).

При отказе в работе основного преобразователя ПТ-500Ц потребители трехфазного переменного тока напряжением 36В будут автоматически включены на питание от запасного преобразователя ПТ-500Ц.

Вывод: преобразователи типа ПТ предназначены для преобразования постоянного тока бортсети вертолета с напряжением 28,5В в переменный трехфазный ток с линейным напряжением 36В частотой 400 Гц. На вертолетах установлены преобразователи ПТ-125Ц (Ми-2, Ми-24), ПТ-500Ц (Ми-8).

По устройству и схемам управления и регулирования они мало отличаются друг от друга. Преобразователь ПТ-125Ц состоит из двигателя и генератора, смонтированных в общем корпусе.