圖 8-13電樞反應(yīng)解決電樞反應(yīng)的方法有兩種:一種方法是電刷架可調(diào),使電刷安裝在合成磁場(chǎng)的中性面上(見(jiàn)圖 8-13
(c)中的 ab線)。但當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電流變化時(shí),產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度也改變,磁場(chǎng)中性面的位置也會(huì)發(fā)生變化。一般將電刷調(diào)定在發(fā)電機(jī)輸出額定電流時(shí)的中性面位置上,但當(dāng)發(fā)電機(jī)的負(fù)載電流偏離額定值時(shí)換向會(huì)產(chǎn)生火花。小型發(fā)電機(jī)一般采用調(diào)整電刷位置的方法。另一種是增加換向磁極,換向磁極線圈與電樞線圈串聯(lián)。輸出電流越大,產(chǎn)生的換向磁場(chǎng)就越強(qiáng)(見(jiàn)圖 8-14),用于抵消電樞反應(yīng)的影響。較大的發(fā)電機(jī)一般采用換向磁極的方法或兩種方法都采用。
圖 8-14換向磁極
2.交流 -直流發(fā)電機(jī)(DC alternator)為了克服直流發(fā)電機(jī)換向困難(尤其是在高空)、換向時(shí)產(chǎn)生火花及換向器和電刷的維護(hù)工作量大的缺點(diǎn),可以采用交流 -直流發(fā)電機(jī)(見(jiàn)圖 8-15a)。其基本原理是采用交流發(fā)電機(jī),交流發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電
經(jīng)二極管整流后變成直流電,再輸送到直升機(jī)電網(wǎng)供負(fù)載使用。交流 -直流發(fā)電機(jī)由轉(zhuǎn)子(見(jiàn)圖 8-15b)、定子(見(jiàn)圖 8-15c)和整流器組成。
圖 8-15交流 -直流發(fā)電機(jī)構(gòu)造
與直流發(fā)電機(jī)相反,交流 -直流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁線圈裝在轉(zhuǎn)子上,勵(lì)磁電流通過(guò)電刷和滑環(huán)(見(jiàn)圖 8-15b)加到勵(lì)磁線圈上,因此磁場(chǎng)是轉(zhuǎn)動(dòng)的。由于輸入的是直流電,所以沒(méi)有換向問(wèn)題。三相星型聯(lián)接的電樞線圈裝在定子上,三相交流電通過(guò) 6只整流二極管全波整流成直流電后輸出(見(jiàn)圖 8-16)。圖中 F1為勵(lì)磁線圈,裝在轉(zhuǎn)子上,三相電樞線圈和整流二極管裝在定子上。
圖 8-16交流 -直流發(fā)電機(jī)的全波整流電路
3.兩種直流發(fā)電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)
直流發(fā)電機(jī)主要有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn):
①能作為啟動(dòng)發(fā)電機(jī)用。啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),用作電動(dòng)機(jī),發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后轉(zhuǎn)為發(fā)電機(jī)狀態(tài),一機(jī)兩用,從而減輕機(jī)載設(shè)備的重量。
②改變勵(lì)磁方式可以做成不同特性的發(fā)電機(jī)或電動(dòng)機(jī)。
但直流發(fā)電機(jī)也有以下缺點(diǎn):
①高空時(shí)由于濕度和空氣密度低,換向困難,電刷磨損嚴(yán)重。
②換向時(shí)產(chǎn)生火花,對(duì)機(jī)載電子設(shè)備產(chǎn)生干擾;換向器和電刷磨損大,維護(hù)工作量大。
③結(jié)構(gòu)復(fù)雜,重量重。
交流 -直流發(fā)電機(jī)有以下優(yōu)點(diǎn):
①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,重量輕。
②無(wú)機(jī)械換向裝置,高空性能良好,工作可靠,維護(hù)工作量小。
主要缺點(diǎn)有:
①不能作為啟動(dòng)發(fā)電機(jī)用。
②過(guò)載能力較差。
8.3.2調(diào)壓器
直升機(jī)直流電源的額定電壓為 28V,但當(dāng)負(fù)載變化或發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速改變時(shí),電壓將偏離額定值,因此,必須有調(diào)壓器來(lái)自動(dòng)調(diào)整發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流,以保持輸出電壓恒定。增加發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流,發(fā)電機(jī)輸出電壓增高,反之則減小。
常用的調(diào)壓器有振動(dòng)式調(diào)壓器、炭片調(diào)壓器和晶體管調(diào)壓器等。
1.振動(dòng)式調(diào)壓器
振動(dòng)式調(diào)壓器的原理電路如圖 8-17所示,主要由以下幾部分組成:
(1)電磁鐵 ——用于敏感發(fā)電機(jī)的電壓。電磁線圈并聯(lián)在發(fā)電機(jī)輸出端,電壓越高,電磁鐵產(chǎn)生的電磁吸力越大。電磁鐵的作用是要拉開(kāi)觸點(diǎn)。
(2)彈簧
——彈簧的作用是要使觸點(diǎn)閉合。
(3)觸點(diǎn)
——觸點(diǎn)閉合,使電阻短路,勵(lì)磁電流增大,發(fā)電機(jī)電壓升高。
(4)電阻
——觸點(diǎn)斷開(kāi)時(shí),將電阻串入勵(lì)磁線圈,使勵(lì)磁電流減小,發(fā)電機(jī)電壓下降。圖 8-17振動(dòng)式調(diào)壓器
振動(dòng)式調(diào)壓器的工作原理簡(jiǎn)述如下。
當(dāng)發(fā)電機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),發(fā)電機(jī)自激發(fā)電,此時(shí)由于發(fā)電機(jī)電壓低,電磁鐵吸力小,彈簧的拉力大于電磁鐵的吸力,使觸點(diǎn)閉合,勵(lì)磁電流上升,發(fā)電機(jī)輸出電壓上升。當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓上升到一定值(大于額定值)時(shí),電磁鐵吸力大于彈簧拉力,觸點(diǎn)打開(kāi),這時(shí)電阻串入到勵(lì)磁線圈中,使勵(lì)磁電流下降,發(fā)電機(jī)電壓下降。當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓下降到一定值(小于額定電壓)時(shí),彈簧拉力又大于電磁鐵吸力,觸點(diǎn)合上,將電阻短路,發(fā)電機(jī)電壓上升 ……。如此循環(huán),就可以使發(fā)電機(jī)電壓穩(wěn)定在 28V。調(diào)整彈簧拉力,就能調(diào)整發(fā)電機(jī)的輸出電壓值。
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