Бесщёточные генераторы трёхфазного переменного тока

На современных самолётах и вертолётах применяются синхронные бесщё­точные генера­торы трёхфазного переменного тока с напряжением 200/115 В час­тотой 400 Гц, рабочие обмотки которых соединены звездой с силовой нейтралью, соединённой с корпусом самолёта..

Применение бесщёточных трёхфазных генераторов в сравнении с од­нофаз­ными даёт ряд преимуществ:

- при тех же габаритах, что у однофазного, гораздо большая мощность;

- при той же мощности, что у однофазного, гораздо меньше масса и га­бариты;

- возможность получения фазного напряжения 115 В и линейного – 200 В;

- гораздо выше надёжность за счёт отсутствия скользящих контактов;

- проще эксплуатация благодаря отсутствию коллекторно-щёточных узлов.

Рис. 9.2. Функциональная схема 3х фазного генератора переменного тока ГТ40ПЧ6.

Конструктивно бесщёточные генераторы трёхфазного переменного тока представляют собой трехфазную синхронную бесщёточную электриче­скую машину, состоящую из трех функциональных устройств (см. рис. 8.2):

- подвозбудителя;

- возбудителя;

- собственно генератора.

Каждое из этих устройств состоит из ротора и статора, т.е. представляет со­бой генератор. Их роторы выполнены на общем валу. Поэтому при механическом вращении вала генератора начинают вращаться роторы трех генераторов.

Ротор подвозбудителя у наиболее распрстранённого генератора ГТ40ПЧ6 представляет собой 16-ти по­люсный постоянный магнит. При его вращении вра­щается его магнитное поле, пересекая витки ста­торных обмоток подвозбудителя. По закону электромагнит­ной индукции в них индуцируется переменное напряже­ние, величина и частота которого составляют соответственно 45¸51 В и 800 Гц (при оборотах ротора, рав­ных 6000 1/мин). Это напряжение подается в блок регу­лирования напряжения БРН-208М7А, в котором выпрямляется. Затем выпрям­ленное напряжение пода­ется на статорную обмотку возбудителя, создавая маг­нитное поле, в котором вращаются роторные обмотки возбудителя. В них инду­цируется напряжение, ко­торое выпрямляется встроен­ными диодами и подается на восемь обмоток, выпол­ненных на полюсах индук­тора генератора, создавая мощ­ное магнитное поле. Это поле при вращении пере­секает витки трех статорных обмоток генератора, инду­цируя в них напряжение 200¸208 В (115¸120 В), кото­рое используется в бортсети.

Вращение генератор получает от авиадвигателя с помощью гибкого сталь­ного вала, размещенного внутри полого вала ротора. Также внутри вала ротора находится демпфирующая муфта, рассчитанная на определенное значение крутя­щего момента на валу. При превышении крутящего момента (например, при за­клинивании ротора генератора) муфта пробуксовывает, исключая поломку при­вода. Стальной вал привода с одной стороны имеет заделку пониженной прочно­сти. В случае заклинивания демпфирующей муфты заделка срезается, механиче­ски отключая генератор от привода.

Генератор охлаждается забортным воздухом, который подается через спе­циальный патрубок, а выходит через жалюзи. На валу ротора установлена тур­бинка, которая обеспечивает охлаждение генератора на земле, когда самолет не­подвижен.

На корпусе генератора выполнены клеммы “А”, “В”, “С”, и клемма силовой нейтрали, с помощью которых генератор подключается к сети. Также на корпусе генератора находится блок трансформаторов тока, входящий в систему диффе­ренциальной токовой защиты от коротких замыканий, и штепсельный разъем для подключения пускорегулировочной аппаратуры.

Ввиду отсутствия коллекторно-щеточных узлов генератор ГТ40ПЧ6 и по­добные ему очень надежен в работе и прост в эксплуатации.

В настоящее время на самолётах начали устанавливать генераторы 3х фаз­ного переменного тока с жидкостным охлаждением, благодаря чему при той же мощности удалось существенно уменьшить габариты и массу, или при тех же га­баритах и массе добиться двукратного увеличения мощности.