Читайте также:
|
Основними типами авіаційних генераторів постійного струму є генератори типа ГС і ГСР і стартер-генератори типа ГСР-СТ і СТГ, а також безконтактні генератори постійного струму типа ГСБК, де Г – генератор; С – літаковий; Р – з розширеним діапазоном частоти обертання; СТ – стартер-генератор; БК – безконтактний. Наприклад: ГС–12ТО, ГС–24А, ГСР СТ–12, СТГ–12ТМ, СТГ–18ТМО та ін.
Стартер-генератори є електричними машинами, які можуть працювати в двох режимах. В період запуску авіадвигуна вони працюють в руховому режимі, розкручуючи його вал, а після запуску двигуна – в режимі генератора.
Генератори і стартер-генератори мають номінальну напругу 28,5 В і номінальні потужності 3, 6, 9, 12, 18 і 24 кВт при діапазоні частоти обертання 3500÷9000 об/хв.
Генератори мають паралельне збудження. Обмотка збудження розташовується на 6–8 основних полюсах. Для поліпшення умов комутації використовується додаткова обмотка, що розташовується відповідно на 3–4 додаткових полюсах. У стартер-генераторах є, крім того, і послідовна обмотка збудження, яка служить для збільшення пускового моменту і включається тільки при запуске авіадвигуна. В цьому випадку збудження стартер-генераторів має змішане збудження.
Генератор кріпиться на авіадвигуні за фланець або за допомогою швидкознімного хомутика – двох півкілець, які охоплюють фланець генератора і коробки привода.
Привід генератора від авіадвигуна здійснюється через гнучкий сталевий валик 2 (рис. 2.5), який проходить усередині порожнистого валу 3 і на якому розміщений якір генератора 4. Гнучкий валик своїм хвостиком 1 заходить в шліцьове з'єднання коробки приводів авіадвигуна і забезпечує зниження динамічних навантажень на ротор генератора при різких змінах частоти обертання авіадвигуна і навантаження в мережі.
Рис. 2.5. Привід генератора постійного струму від авіадвигуна.
Застосування гнучкого валу забезпечує захист коробки приводів авіадвигуна від поломок при заклинюванні ротора і статора генератора. Застосування гнучкого валу знижує також вимоги, що пред'являються до центрування вала генератора і привода. Гнучкий вал виконується часто значно коротше за порожнистий вал, а місце зчленування гнучкого і полого валів вибирається за умовами розміщення і технології.
Основним недоліком контактних генераторів постійного струму є наявність в них щітко-колекторних вузлів, що знижують надійність генераторів і що обмежують їх висотність. Нині створені безконтактні генератори постійного струму типу ГСБК, позбавлені цих недоліків.
У системах електропостачання змінного струму як джерело електроенергії використовуються синхронні генератори. На ЛА знайшли застосування синхронні генератори однофазні типа ГО і СГО з напругою 120 В і трифазні типа СГС з напругою 208 і 360 В, де: ГО – генератор однофазний; СГО – синхронний генератор однофазний; СГС – синхронний генератор літаковий. Наприклад, ГО–16ПЧ8, СГО–ЗОУ,
СГС–90/300. Ці генератори є генераторами нестабільної частоти. Їх привід здійснюється через редуктори від валів авіадвигунів. Тому діапазон частоти струму генераторів визначається діапазоном зміни частоти обертання валів авіадвигунів. Основним недоліком розглянутих генераторів є наявність щіткового контакту як в самих генераторах, так і в збудниках потужних генераторів, яке знижує їх надійність і висотність.
Найбільше поширення на ЛА знайшли безконтактні генератори трифазного змінного струму типа ГТ з напругою 120 / 208 В частотою 400 Гц. Наприклад
ГТ–16ПЧ8, ГТ–40ПЧ6, ГТ–60ПЧ8У, ГТ–90ПЧ6, ГТ-30НЖЧ12, ГТ-90НЖЧ12 та ін., де ГТ – генератор трифазний; цифра означає потужність в кВа (16, 30 40, 60, 90); ПЧ – постійної частоти; 6, 8 або 12 – частота обертання ротора генератора (6000, 8000 або 12000 об/мін); У – конструктивна модифікація; НЖ – безпосереднє рідинне охолодження.
На рис 2.6 приведена електрична схема внутрішніх з'єднань генератора типу ГТ. Трифазна робоча обмотка 2 генератора сполучена в зірку з виведеною силовою нейтраллю. Обмотка 5 індуктора (обмотка збудження генератора) живиться від шестиполюсної обмотки 4 змінного струму збудника через блок кремнієвих діодів, що обертаються. Для автономного збудження генератора на одному з ним валу розміщений підзбудник зі збудженням від постійних магнітів 6, що є ротором типу "зірочка".·Від робочої обмотки підзбудника 1 здійснюється живлення обмотки 3 збудження збудника через випрямляч В.
Рис. 2.6. Електрична схема внутрішніх з'єднань генератора типу ГТ.
Синхронні генератори, як і генератори постійного струму, мають закрите виконання, фланцеве або, за допомогою швидкознімного хомутика, кріплення і систему охолодження. Генератори можуть тривало віддавати в мережу номінальну потужність лише за умови їх охолодження, яке здійснюється повітряною, випарною або комбінованою системою охолодження. Використовувані нині на невисотних дозвукових літаках генератори охолоджуються шляхом продувки через них зустрічного потоку повітря. Типова схема повітряного охолодження авіаційного генератора постійного струму показана на рис. 2.7.
Рис. 2.7. Схема повітряного охолодження авіаційного генератора.
Холодне повітря, що поступає в генератор, обтікає нагріті частини колектора, щіткотримачів, якоря і обмоток, відбирає у них тепло, що виділяється, і відносить його назовні. Повітря поступає в генератор через вхідний патрубок і розгалужується по трьох напрямах. Основна його частина прямує через канали, яки виконані усередині колектора і заліза якоря. Це повітря забірає тепло, яке виділяється в щітко-колекторному вузлі та якорі генератора і викидається через вікна, що розміщені в корпусі з боку приводу. Друга частина повітря проходить над колектором, обтікає його і щіткотримачі з щітками і виходить через отвори, наявні в корпусі над колектором. Інша частина повітря проходить уздовж корпусу між якорем і полюсами і виходить назовні через вікна в корпусі з боку приводу.
Перевагою системи примусового охолодження є висока ефективність. Недолік її полягає в тому, що в генератор можуть потрапляти пил, пари води і масла, що зменшує надійність його роботи, а також те, що на землі і при зльоті не можна отримати від генератора повну потужність, через малу кількість охолоджуваного повітря, що проходить через нього.
При випарній системі охолодження відведення тепла від генератора відбувається за рахунок випару рідини (зазвичай спиртоводяної суміші), що подається через форсунки у внутрішню порожнину генератора.
У комбінованих системах охолодження до швидкості польоту відповідної числу М ≈ 1,5, здійснюється охолодження генератора повітрям. При числі М ≥ 1,5, внаслідок слабкої ефективності повітряної системи охолодження, із-за підвищення температури загальмованого потоку повітря, використовується випарна система охолодження.
На рис. 2.8 приведена схема з масляним циркуляційним охолодженням генератора змінного струму, яка нині є найбільш ефективною. Генератор охолоджується маслом, що поступає з масляної системи гідроприводу генератора. Цей "холодоагент" має на вході в генератор температуру +165 °С і тиск 80 атм. Так звана циркуляційна система охолодження передбачає циркуляцію масла по каналах 2 статора, переходження в ротор, циркуляцію в роторі, повернення в статор і назад в загальну з приводом постійної частоти обертання систему маслопостачання. Дуже складними для виконання виявилися в цьому випадку вузли рідкого мастила підшипників і їх ущільнення 1 в генераторі. Вони повинні забезпечувати ізоляцію високочастотного генератора від масла, що має високу температуру і подається під великим тиском. Але такі ущільнення розроблені і в теперішній час успішно використовуються в генераторах з масляним циркуляційним охолодженням.
Рис. 2.8. Генератор змінного струму з масляним циркуляційним охолодженням.
Генератор потужністю в 60 кВа з масляним циркуляційним охолодженням має масу 41 кг, тобто приблизно 0,7 кг/кВа. Це є великим досягненням в літаковому генераторобудуванні.
Охолодження генератора на землі при працюючому авіадвигуні здійснюється шляхом обдування вентилятором, насадженим на кінець вала. За наявності тільки самовентиляції з генератора можна зняти не більше 30 % номінальної потужності.
Дата добавления: 2015-07-11; просмотров: 236 | Нарушение авторских прав