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建立的 "、"、"、%"等轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。于是,電樞磁場(chǎng)中只剩下 &’ (( ’ )、&、*..)次空間諧波,而且他們的幅值較小,所以這種繞組被稱為“正弦繞組”。
無刷直流發(fā)電機(jī)的電壓變化比交流發(fā)電機(jī)還要大。因?yàn),除考慮內(nèi)阻抗壓降、電樞反應(yīng)去磁作用引起的電壓降外,無刷直流發(fā)電機(jī)還要考慮換向重疊引起的電壓降和整流二極管的壓降,此外,對(duì)于采用均衡電抗器的發(fā)電系統(tǒng)還要考慮由均衡電抗器引起的電壓降。
由此可見,電磁式無刷直流發(fā)電機(jī)必須有電壓調(diào)節(jié)器協(xié)同工作。他的調(diào)壓原理與直流發(fā)電機(jī)的相同,不過他是借調(diào)節(jié)交流激磁機(jī)的激磁電流來調(diào)壓的。因?yàn)榻涣骷ご艡C(jī)實(shí)際是一臺(tái)電流放大器,需要控制的激磁功率比同容量的直流發(fā)電機(jī)小,通常采用晶體管電壓調(diào)節(jié)器。
第三節(jié) +永磁式無刷直流發(fā)電機(jī)
&,世紀(jì) -,年代末 ,年代初出現(xiàn)了稀土鈷永磁合金,使永磁電機(jī)有了新的發(fā)展。過去僅某些飛機(jī)變流機(jī)采用永磁交流發(fā)電機(jī),現(xiàn)在國(guó)外已在發(fā)展用稀土鈷磁鐵的航空主發(fā)電機(jī)。
稀土永磁材料是由部分稀土金屬如鑭( ./)、鈰( 01)、鐠( 23)、釤( 45)等 種元素和鈷( 06)形成的一種金屬化合物,目前常見的稀土鈷永磁材料有釤鈷、鐠鈷、錯(cuò)釤鈷、混合稀土鈷及鈰鈷銅等,這類永磁材料具有優(yōu)良的磁性能,尤其是矯頑磁力和最大磁能積是現(xiàn)有永磁材料中最高的, 78高達(dá) ,,,—,,,,奧斯特,有的甚至超過 ,,,,奧斯特,( 97)5/:可達(dá) -,;,-高奧,矯頑磁力大,使其具有很強(qiáng)的抗去磁能力。另外,這種材料的去磁曲線基本上是直線,去磁曲線上任何一點(diǎn)都是穩(wěn)定的工作點(diǎn),不需進(jìn)行特殊的穩(wěn)定處理。由于稀土永磁材料的這些突出的優(yōu)點(diǎn),使得采用這類永磁材料作成的發(fā)電機(jī),在體積重量方面比電磁式發(fā)電機(jī)小。
永磁式無刷直流發(fā)電機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是: 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工作可靠,轉(zhuǎn)子上無旋轉(zhuǎn)繞組,無旋轉(zhuǎn)整流器,也沒有滑環(huán)和電刷。 "效率比較高,冷卻系統(tǒng)簡(jiǎn)單,因?yàn)檗D(zhuǎn)子實(shí)際上只有渦流損耗。 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能較好,穩(wěn)態(tài)精度也比較高,因?yàn)橛来攀綗o刷直流發(fā)電機(jī)是通過改變可控整流橋的移相角來調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)電壓的,發(fā)電機(jī)不作為閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的一個(gè)環(huán)節(jié),所以系統(tǒng)時(shí)間常數(shù)小,瞬態(tài)響應(yīng)比電磁式無刷直流發(fā)電機(jī)快得多,伺時(shí)穩(wěn)態(tài)精度也高些。 宜作成起動(dòng)發(fā)電系統(tǒng)。他的主要缺點(diǎn)是: 電壓調(diào)節(jié)復(fù)雜,因?yàn)橛来虐l(fā)電機(jī)不能借調(diào)節(jié)激磁電流來調(diào)節(jié)電壓,必須通過改變可控整流橋中晶閘管的控制角來調(diào)節(jié)電壓,以使發(fā)電機(jī)輸出的直流電壓不隨電機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)載的改變而改變,可見用這種方法凋壓是較復(fù)雜的。 "短路能力較差,欲提高短路能力,必須增大永磁體的尺寸。另外,也不能在發(fā)電機(jī)發(fā)生內(nèi)部短路故障時(shí)用滅磁的方法來消除短路。如果發(fā)電機(jī)發(fā)生內(nèi)部短路故障,必須將發(fā)電機(jī)與驅(qū)動(dòng)他的原動(dòng)機(jī)脫開,也就是說,發(fā)電機(jī)與原動(dòng)機(jī)之間必須有機(jī)械脫扣裝置。
稀土永磁發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)主要有橫向與徑向兩種,飛機(jī)主發(fā)電機(jī)常用橫向結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)子磁極磁通沿圓周切線通過,氣隙磁密較高,電機(jī)性能較好。永磁式無刷直流發(fā)電機(jī)也采用六相雙星整流電路。
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圖 " %永磁式無刷直流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)圖
—永磁轉(zhuǎn)子; &—六相雙星電樞繞組; ’—可控整流橋;
—相間變壓器; (—濾波電容
圖 " 所示的永磁式無刷直流發(fā)電機(jī),當(dāng)航空發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí),就可輸出直流電;若發(fā)動(dòng)機(jī)不工作,將發(fā)電機(jī)的輸出端輸入直流電源,使晶閘管按一定規(guī)律導(dǎo)通,則電機(jī)作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行,用來起動(dòng)航空發(fā)動(dòng)機(jī),從而構(gòu)成無刷直流起動(dòng)發(fā)電機(jī)。稀土永磁電機(jī)的起動(dòng)發(fā)電機(jī)比電磁式電機(jī)在性能技術(shù)指標(biāo)上更好一些。
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第五章 飛機(jī)供電系統(tǒng)
第一節(jié) 固態(tài)配電系統(tǒng)
飛機(jī)電源系統(tǒng)近幾十年來有較大進(jìn)展,但在配電系統(tǒng)方面的進(jìn)展不大,雖然不斷地引入一些改進(jìn)的部件和設(shè)備,但是設(shè)計(jì)的基本思想仍然保持不變。目前飛機(jī)的供電系統(tǒng)通常采用中心(央)匯流條的配電方式,并且由飛行人員手動(dòng)管理電氣負(fù)載(以下簡(jiǎn)稱負(fù)載)。小于 "的負(fù)載可以直接操作,大于 "的負(fù)載由遙控接觸器間接控制:負(fù)載的工作情況由狀態(tài)電門(即微動(dòng)開關(guān))及控制信號(hào)指示燈來顯示。為了使飛行人員能直接操作過載保護(hù)的斷路器,常將中心匯流條安裝在駕駛艙附近。
這種常規(guī)配電系統(tǒng)在過去三四十年的使用中證明是有效的 %但是,在大型飛機(jī)的配電系統(tǒng)中需要大量的電纜(導(dǎo)線)和斷路器,如某型大型客機(jī)的配電和控制用的電纜長(zhǎng)達(dá) &’(以上,重約兩噸多。負(fù)載保護(hù)用的各種斷路器多達(dá) )多個(gè),由于斷路器、開關(guān)和信號(hào)指示燈多了,控制板占用面積很大,使得飛機(jī)駕駛艙十分擁擠,給維護(hù)和檢修工作帶來很大困難,因而采用這種配電系統(tǒng)的飛機(jī)的維護(hù)性通常是差的。在這種配電系統(tǒng)中,用手動(dòng)管理負(fù)載方式,飛行人員的負(fù)擔(dān)很大,在起飛、作戰(zhàn)、著陸等飛行階段中,飛行人員都是非常緊張的。
為了減輕配電系統(tǒng)的電纜長(zhǎng)度和重量以及飛行人員的負(fù)擔(dān)。提高飛機(jī)供電系統(tǒng)的性能和維護(hù)性能。改善現(xiàn)有的配電方式和負(fù)載管理方法是很迫切的。國(guó)外從 &世紀(jì) *年代就開始進(jìn)行固態(tài)配電系統(tǒng)的研究。
固態(tài)配電系統(tǒng)是應(yīng)用微型計(jì)算機(jī)為控制中心,并通過多路傳輸系統(tǒng)及固態(tài)負(fù)載功率控制器(簡(jiǎn)稱功率控制器)來轉(zhuǎn)換(接通和斷開)和保護(hù)負(fù)載的自動(dòng)配電系統(tǒng)。微型計(jì)算機(jī)全部或部分代替飛行人員的操作,進(jìn)行自動(dòng)控制的自動(dòng)負(fù)載管理。其基本組成部分如下:
多路傳輸系統(tǒng)是用一根(或兩根)電纜傳輸多種控制和指示信息。他的多路信息傳輸是采用時(shí)間分割多路傳輸信息的方法。功率控制器接于負(fù)載與終端之間,控制負(fù)載的通斷,并且具有保護(hù)和返回狀態(tài)信息的功能。
開關(guān)指示器反映飛機(jī)飛行狀態(tài),系統(tǒng)狀態(tài)或一些離散信號(hào)的手動(dòng)指令以及控制效果。傳感器反映系統(tǒng)所需采集的飛行狀態(tài),電源系統(tǒng)狀態(tài),負(fù)載狀態(tài)等有關(guān)飛機(jī)內(nèi)部外部的物理量。
終端裝置,可以是 "*路、 +&路或更多路。他能完成數(shù)據(jù)信息的輸入和輸出的功能。每個(gè)終端裝置都是通用的,僅區(qū)別于地址門。并且在其被計(jì)算機(jī)尋址時(shí),才能接收信息和返 •"+,+•
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