圖 8-27二級無刷交流發(fā)電機的相復勵電路
2．三級無刷交流發(fā)電機（他勵）三級式無刷交流發(fā)電機增加了永磁式副勵磁機，使激磁更加可靠，其余部分與二級式基本相同，如圖 8-28所示。
永磁式副勵磁機給調(diào)壓器和控制保護裝置供電，和直升機電網(wǎng)無關，所以直升機電網(wǎng)故障不會影響調(diào)壓器和故障保護裝置的工作。

圖 8-28三級無刷交流發(fā)電機原理圖
3．調(diào)壓器現(xiàn)代直升機的交流電源系統(tǒng)都采用晶體管調(diào)壓器。晶體管調(diào)壓器有兩種，一種是直放式調(diào)壓器（調(diào)壓
器功率管工作在放大狀態(tài)），另一種是脈沖調(diào)寬式（PWM）調(diào)壓器（調(diào)壓器功率管工作在開關狀態(tài)）。由于直放式調(diào)壓器存在功率管功率消耗大的缺點，因此，現(xiàn)代直升機上采用的調(diào)壓器都是 PWM式晶體管調(diào)壓器。 PWM晶體管調(diào)壓器的原理框圖如圖 8-29所示。

圖 8-29 PWM式調(diào)壓器的原理框圖檢測電路的功用是將發(fā)電機的輸出電壓進行降壓和整流，并將整流后的脈動成分進行部分濾波而形成三角波，輸入到調(diào)制電路。調(diào)制電路的功用是將檢測電路送來的三角波與基準電壓進行比較，產(chǎn)生 PWM波。發(fā)電機輸出電壓隨 PWM波的脈沖寬度改變而改變。整形放大電路的功用是將調(diào)制電路輸出的 PWM波進行整形和放大，以便推動功率放大電路工作。功率放大電路的功用是推動發(fā)電機勵磁線圈工作，調(diào)節(jié)發(fā)電機的勵磁電流，從而調(diào)節(jié)發(fā)電機的輸出電壓。反饋電路的功用是增加調(diào)壓器的調(diào)壓穩(wěn)定性，減少超調(diào)量和調(diào)節(jié)振蕩次數(shù)。
8.4.5交流電源的故障保護
直升機交流電源系統(tǒng)中設置的主要故障保護項目有以下幾種：過壓保護（OV）、欠壓保護（UV）、欠頻保護（UF）、過頻保護（OF）、差動保護（DP）、過載（過流）保護（OC）、開相保護（Open Phase）、欠速保護（Under Speed）和逆相序保護（NPS）等。下面簡單介紹這幾種保護的特性和電路原理。
1．過壓保護（OV）
根據(jù)航空電源的國際標準 ISO1540，單相過壓值為 132V，三相平均電壓的過壓值為 130V。產(chǎn)生過壓的原因主要是調(diào)壓器失效，導致發(fā)電機勵磁電流過大造成的。為防止由于干擾而產(chǎn)生誤動作，在保護電路中必須加故障延時。根據(jù)過壓值越大危害也越嚴重的特點，過壓保護采用反延時，即過壓值越大，延時時間越短。設置過壓保護是為了保護發(fā)電機本身及用電設備，因此，過壓時應同時斷開發(fā)電機勵磁繼電器 GCR和發(fā)電機輸出斷路器 GCB，即斷開發(fā)電機的勵磁（滅磁）和發(fā)電機輸出。
2．欠壓保護（UV）
當相電壓低于 98V時，欠壓保護電路發(fā)出信號，經(jīng)固定延時 7秒后，斷開 GCB。欠壓故障主要由調(diào)壓器或發(fā)電機本身故障造成，但欠速（欠頻）或發(fā)電機過載時也會造成發(fā)電機欠壓。
3．欠頻保護（UF）
當發(fā)電機輸出頻率低于 370Hz時，欠頻保護電路發(fā)出信號，經(jīng)固定延時 7秒后，斷開 GCB。欠頻和欠壓故障往往同時發(fā)生。如果欠頻發(fā)生在前，則欠壓保護電路輸出就會被鎖定。如果欠壓發(fā)生在前，則欠頻保護電路輸出就會被鎖定。
4。過頻保護（OF）
當發(fā)電機輸出頻率高于 430Hz時，過頻保護電路發(fā)出信號，經(jīng)固定延時 1秒后，斷開 GCB。
5．差動保護（DP）
差動保護范圍包括兩個方面。一是發(fā)電機內(nèi)部電樞繞組發(fā)生相與地、相與相之間的短路。故障產(chǎn)生的原因通常是因振動而斷線搭地或相間絕緣破壞而造成。發(fā)生故障后將產(chǎn)生很大的短路電流，以致燒毀發(fā)電機，嚴重時可能引起火災。二是發(fā)電機輸出饋線短路故障。饋線是指發(fā)電機輸出接頭至匯流條的導線，由于振動等原因，容易造成搭鐵（對地短路）或相與相短路故障。為了減小短路故障造成的危害，要求保護裝置盡快切斷發(fā)電機的激磁電路，并將發(fā)電機從電網(wǎng)上切除，即斷開 GCR和 GCB。