logo search
Электрооборудование / Электро форм

Особенности устройства и основные эксплуатационные характеристики генераторов переменного тока.

Генераторы переменного тока

Стабилизация напряжения генераторов переменного тока

Защита сети от перенапряжения

Включение синхронного генератора в сеть

Комбинированные устройства

Особенности параллельной работы генераторов переменного тока

Основные ТТД синхронных генераторов типа СГК

Основные ТТД синхронных генераторов типа ГО и ГТ

Основные ТТД синхронных генераторов типа СГС, СГО, СГК.

Применение на летательных аппаратах переменного тока вместо постоянного дает возможность повысить напряжение в системе электроснабжения до 200-400 В и тем самым снизить передаваемые токи, а следовательно, и массу бортовой сети; применить безколлекторные генераторы и электродвигатели, которые более надежны, чем коллекторные машины; получить постоянный ток с помощью трансформаторно-выпрямительных блоков, имеющих высокий КПД. Поэтому на современных самолетах применение переменного тока вместо постоянного, находит широкое распространение.

Однако применение только переменного тока на самолетах связано с рядом трудностей:

для многих потребителей требуется ток стабильной частоты поскольку скорость вращения авиадвигателя переменная, то для получения стабильной частоты генератора требуется редуктор с плавно изменяющимся передаточным отношением

сложность осуществления параллельной работы генераторов переменного тока

малые пусковые моменты электродвигателей переменного тока

сложность регулирования скорости вращения мощных электродвигателей переменного тока

Генераторы переменного тока. Основными типами являются генераторы СГ, СГК, СГО, СГС, ГТ и ГО. Буквы в условных обозначениях расшифровываются следующим образом:

С

самолётный

Г

генератор

К

комбинированный

О

однофазный

С (вторая)

синхронный

Т

трёхфазный

 

Цифры обозначают номинальную мощность генератора.

Синхронные генераторы имеют закрытое исполнение, фланцевое крепление и охлаждаются воздухом, продуваемым через полость генератора. Частота тока жестко связана со скоростью вращения. Поэтому в системах переменного тока стабильной частоты применяются специальные приводы постоянной частоты вращения, в качестве которых используются гидравлические, дифференциальные, гидромеханические, воздушно-турбинные, турбомеханические и электромашинные приводы.

Генераторы переменного тока бывают контактные и бесконтактные. В последнее время все более широкое распространение начинают находить бесконтактные безщеточные генераторы (ГТ-30П46, ГТ-30П48, ГТ-40П48, ГТ-60П48, ГТ-120ПЧ6, СГК-11/1,5 КИС, СГК-30/1,5).

Стабилизация напряжения генераторов переменного тока независимо от частоты вращения и величины нагрузки осуществляется так же, как и у генераторов постоянного тока, путем изменения тока возбуждения. Для регулирования напряжения синхронных генераторов используются угольные, транзисторные, тиристорные регуляторы и регуляторы на магнитных усилителях.

Для защиты сети от перенапряжения применяют автоматы защиты сети переменного тока АЗП1-3СД (для трехфазного), АЗП1-1СД, АЗП1-1СДТ (для однофазного).

В системах защиты по частоте в качестве чувствительных элементов используются резонансные контуры или дроссели насыщения, реагирующие на частоту и управляющие работой генераторов с помощью мостовой схемы или магнитного усилителя.

Включение синхронного генератора в сеть производится автоматически с помощью синхронизатора, состоящего из выпрямительного моста, конденсатора и ряда реле. Схема подключает генератор к сети, когда выполняются все перечисленные выше условия.

После включения генераторов на параллельную работу необходимо обеспечить автоматическое распределение между ними активных и реактивных мощностей (нагрузок).

Активной называется мощность, которая отбирается генераторами от привода и преобразуется в потребителях электрической энергии. Равномерное распределение активных мощностей достигается воздействием на привод через регуляторы скорости вращения.

Реактивной называется мощность, которая в течение одного полупериода отдается генератором в сеть, накапливается в магнитных полях индуктивных катушек (или емкостях), а в течение другого полупериода возвращается в генератор. Среднее значение мощности за период оказывается равным нулю. Равномерное распределение реактивных мощностей между генераторами достигается воздействием на возбуждение параллельно работающих генераторов через регуляторы напряжения. Для уравнивания токов возбуждения параллельно работающих генераторов в регуляторах напряжения имеются корректирующие обмотки.

Комбинированные устройства. В последнее время находят все большее применение комбинированные устройства, обеспечивающие включение генераторов в сеть, регулирование их напряжения, защиту от коротких замыканий и обрывов в цепи генератора, а также сигнализацию отключения генератора от бортсети. К ним относятся коробки типа КВР-1М, КВР-3-2Ф, КВР-11. Кроме гого, в системе защиты и регулирования напряжения генераторов переменного гока применяются программные механизмы (ПМК-14, ПМК-1113А), предназначенные для автоматического отключения генераторов от сети при коротких замыканиях внутри генераторов и на участках сети.

Особенности параллельной работы генераторов переменного тока. По сравнению с параллельной работой генераторов постоянного тока параллельная работа синхронных генераторов имеет ряд особенностей: при включении генератора переменного тока порядок следования фаз и ЭДС генератора должны соответствовать порядку следования фаз сети; ЭДС и частота по величине должны быть примерно равны напряжению и частоте сети; фазы ЭДС должны совпадать с фазой напряжения сети.

Основные ТТД синхронных генераторов типа СГК

Показатель

Тип генератора

СГК-11/1,5КИС

СГК-30/1,5

однофазный

трехфазный

однофазный

трехфазный

Способ соединения обмотки

-

звезда

звезда

-

Напряжение линейное, В

120

37

208

120

Мощность при режиме, кВА продолжительность кратковременно (до 5 мин)

11 -

1,5 -

17 24,5

1,5 1,5

Ток нагрузки, А

92

23

47,4

12,5

Частота, Гц

400

400

Коэффициент мощности

0,8

0,85

Частота вращения, об/мин

8000

8000

Масса генератора, кг

36

37,5

Коммутационная, защитная аппаратура

КЗУ-11/1,5; РНМ-154К

КЗУ-30/1,5; БР-204К; РНУ-204К; ППЗ-43-100; ППЗ-43-33

Основные ТТД синхронных генераторов типа ГО и ГТ

Показатель

Тип генератора

ГО-16ПЧ8

ГТ-16ПЧ8

ГТ-40ПЧ8

ГТ-60ПЧ8АТВ

ГТ-120ПЧ6

Способ соединения обмоток

звезда

звезда

звезда

звезда

звезда

Напряжение линейное, В

208

208

208

208

208

Мощность, кВА

16

16

40

60

208

Ток нагрузки (фазы), А

133

44,5

111

167

333

Коэффициент мощности

0,85

0,85

0,8

0,8

0,8

Рабочая частота, Гц

396-404

400

392-408

400

400

Частота вращения, об/мин

7920-8080

8000

7840-8160

8000

6000

Напряжение возбуждения, В

26-30

42

26-30

-

43-49

Ток возбуждения, А

25

2

самовозбуждение

2,5

2,9

Масса генератора, кг

27,5

16

47

59

85

Комутационная, защитная и регулирующая аппаратура

РН-600, КВР-2, КОЧ-1А, АЗП1-1СД, ВС-33

-

БРН-62, БРЧ-62, БТТ-62,БЗУ-62

БРН-208МТА, БЗУ-376СП, БТТ-40Б

БРЗУ-115/ВА, БТТ-120

Основные ТТД синхронных генераторов типа СГС, СГО, СГК

Показатель

Тип генератора

СГС-7, 5Б

СГО-8 2с

СГО-12, СГО-12МО

СГК-30М

СГО-30У

Способ соединения обмоток

звезда

треугольник

треугольник

звезда

звезда

Напряжение линейное, В

120

115

120

115

208

Мощность (длительно), кВА

7,5

8

12

14

30

Ток нагрузки (фазы), А

36

69,5

100

40,6

144

Коэффициент мощности

0,85

0,85

0,8

0,85

0,9

Диапазон рабочих частот, Гц

400-900

400-900

380-910

-

398-428,5

Диапазон частоты вращения вала, об/мин

4000-9000

4000-9000

3800-9100

7760-8240

7800-8750

Напряжение возбуждения, В

28

26-30

26-30

-

26-30

Ток возбуждения, А

28

28

28,5

29

29

Масса генератора, кг

16,1

31

33

25,5

29,8

Сила нажатия на коллектор, Н

8,5-9,5

8,5-9,5

-

13,5-15

8,5-9,5

Коммутационная, защитная и регулирующая аппаратура

РН-600, КРЛ-31, ВС-30Б

РН-600, КРП-31, АЗП-1СД, ВС-33

БРЗУ-30М, СП-20ТА

РН-600 2с, КРН-0 2с, ПМК-14, КВП-1А 2с, АЗП1-1СД, ВС-30Б

РН-600, КРЛ-26П, ВС-30Б, КПРГ-30Т

(продолжение)

Показатель

Тип генератора

СГС-30Т

СГС-30-8

СГС-40У

СГС-90

СГ-90/360 2с

Способ соединения обмоток

треугольник

звезда

звезда

звезда

треугольник

Напряжение линейное, В

208

208

208

360

306

Мощность (длительно), кВА

30

30

40

75

75

Ток нагрузки (фазы), А

83,4

83,5

111

120

120

Коэффициент мощности

0,85

0,85

0,9

0,9

0,9

Диапазон рабочих частот, Гц

225-450

368-580

378,5-417,5

375-450

375-450

Диапазон частоты вращения вала, об/мин

4500-9000

5500-8700

7750-8350

7500-9000

7500-9000

Напряжение возбуждения, В

26-30

26-30

26-30

-

50

Ток возбуждения, А

55

40

29

-

3,5

Масса генератора, кг

30,5

42

39,8

62

62

Сила нажатия на коллектор, Н

8,5-9,5

13,5-15

5,2-6,2

5,2-6,2

5,2-6,2

Коммутационная, защитная и регулирующая аппаратура

РН-600, КВР-3-2, КОЧ-1А, ВС-33А

РН-600, КРН-0, КВП-1А, ВС-30Б

РН-600, КРЛ-33А, ПМК-14, ВС-34, ТТ-33

РН-600, КПР-33А, ТГ-33, ТТИ-360, ПМК-14

РН-600, КРП-33А, ТГ-33, ТТИ-360, ПМК-14, ВС-34