САМАРСКИЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

имени академика

С. П. КОРОЛЕВА

Авиационные

I генераторы

( часть I )

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

по дисциплине

«Электрооборудование

летательных аппаратов

и силовых установок»

САМАРА

2004 г.

Шабалов П.Г., Галкин Е.Ф. Авиационные генераторы: Учебное пособие/Самара: СГАУ, 2004г. 92с.

В данном учебном пособии представлена система электроснабжения базового самолета МиГ-29, рассмотрена ее общая характеристика, роль и место авиационных генераторов в системах электроснабжения летательных аппаратов. Основное внимание уделено рассмотрению вопросов теории авиационных генераторов, основных законов электротехники, объясняющих принцип действия авиационных генераторов, рассмотрены основные характеристики и процессы физических явлений, возникающие при работе авиационных генераторов. В учебном пособии также изложены конструкция основные технические данные и правила эксплуатации авиационных генераторов самолета МиГ-29.

Рассмотрено на заседании цикла №2, от _23 сентября_2004г., и предназначено для студентов ВУЗов, обучающихся по военно-учетным специальностям ВВС.

Самарский государственный аэрокосмический университет имени

академика С.П.Королева, 2004г.

О Г Л А В Л Е Н И Е

В В Е Д Е Н И Е……………………………………………………………………...5

1. Общая характеристика системы электроснабжения

саиолета МиГ - 29…………………………………………………………..6

Глава 1. Основные законы электротехники,

ОБЪЯСНЯЮЩИЕ ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН………………………………………..9

1.1. Закон электромагнитной индукции……………………………………………9

1.2. Закон электромагнитных сил………………………………………………….10

1.3. Закон полного тока…………………………………….………………………11

1.4. Принцип действия авиационного генератора

переменного тока………………………………………….……………….….11

1.5. Принцип действия авиационных генераторов

постоянного тока……………………………………………………………..14

ГЛАВА 2. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ТЕОРИИ ГЕНЕРАТОРОВ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

2.1. Электродвижущая сила обмотки якоря…………………………………….17

2.2. Электромагнитный момент………………………………………………… 19

2.3. Якорные обмотки машин постоянного тока

2.3.1. Классификация обмоток………………...………………….…………….…20

2.3.2. Простая петлевая обмотка…………………………..…………………..…. 23

2.3.3. Простая волновая обмотка…………………………….....…………..……..25

2.3.4. Условия симметрии обмоток ………...……………………………….. …..28

2.3.5. Уравнительные соединения..……………………………………………….29

2.4. Магнитная цепь машины постоянного тока……………………………....31

2.5. Реакция якоря

2.5.1. Магнитодвижущаяся сила и поля электрической машины

постоянного тока….………………………………………………………...34

2.5.2. Особенности реакции якоря в авиационных генераторах……………….40

2.5.3. Компенсационная обмотка…………………………………………….…..41

2.6. Коммутация тока

2.6.1. Общие сведения…………………………………………………………….42

2.6.2. Способы улучшения коммутации…………………………………………48

2.7. Щетки и их характеристики……………………………………………….52

2.8. Коммутационная реакция якоря…………………………….…………….54

9. Свойства и характеристики генераторов постоянного тока…..…....…...55

2.9.1. Классификация по способу возбуждения…………………...……….…… 55

2.9.2. Энергетическая диаграмма генератора…………………………………….56

2.9.3. Уравнение равновесия моментов генератора……………………………...57

2.9.4. Характеристики генераторов………………………………………………..58

ГЛАВА 3. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ГЕНЕРАТОРЕ

ПОСТОЯННОГО ТОКА ГСР-СТ-12/40А

3.1. Назначение…………………………………………………………….. 67

3.2. Основные технические данные………………………………………..67

3.3. Устройство………………………………………………………………67

3.4. Электрическая схема………………………………………………….. 69

3.5. Работа………………………………………………………………….. 70

6. Техническая эксплуатация……………..………………………………70

---------------------------------------------------------------------------------------

В В Е Д Е Н И Е

Наши Военно-Воздушные силы оснащены первоклассными высокоэффективными аппаратами, позволяющими решать круг сложных боевых задач. Эти задачи постоянно усложняются и расширяются, что обуславливает необходимость постоянного совершенствования летательных аппаратов и их бортового оборудования. В свою очередь, это приводит к росту числа и мощности бортовых приёмников электроэнергии, повышению требований к надёжности их электроснабжения электроэнергией высокого качества.

Организация электроснабжения самолётов и вертолётов зависит от многих факторов (назначения и типа летательных аппаратов, требований к надёжности электроснабжения, к качеству электроэнергии и др.) и поэтому на них применяются различные типы систем электроснабжения.

Системой электроснабжения (СЭС) называют комплекс устройств, предназначенных для производства, передачи и распределения электрической энергии. К таким устройствам относят: генераторы, преобразователи рода тока, регуляторы напряжения и частоты, аппараты управления, защиты, контроля и сигнализации, аппараты включения на параллельную работу генераторов и равномерного распределения нагрузки между ними, совокупность устройств, обеспечивающих передачу электроэнергии от источников к приёмникам, аккумуляторные батареи и др.

Надёжность функционирования систем электроснабжения в значительной степени влияет на безопасность полётов. Это связано в первую очередь с тем, что работа всех ответственных агрегатов, в том числе авиадвигателей и органов управления летательных аппаратов, невозможна без потребления электрической энергии. Поэтому вопросам повышения надёжности систем электроснабжения уделяется постоянное внимание.

Одним из способов повышения надёжности электроснабжения приёмников является резервирование основных источников питания. В настоящее время на самолётах и вертолётах в соответствии с существующими требованиями должны предусматриваться не менее двух независимых систем (подсистем) электроснабжения. Для приёмников, без которых невозможно обеспечить безопасность полётов, предусматривается двухкратное и трёхкратное резервирование питания от основных источников, и питание от специальных аварийных (резервных) источников.

На летательных аппаратах в качестве аварийных и резервных источников используют аккумуляторные батареи, а также генераторы, приводимые во вращение от вспомогательной силовой установки или от выпускаемой в воздушный поток турбины.

Повышение надёжности, улучшение качества электроэнергии, массогабаритных и эксплуатационных характеристик СЭС достигалось за счёт применения бесконтактных генераторов постоянного и переменного тока, полупроводниковых устройств регулирования, защиты и управления, новых систем охлаждения, широкого дублирования и резервирования основных элементов системы и т. д.

Разработка новых СЭС обусловлена растущими требованиями к увеличению ресурса авиационного оборудования, уменьшению эксплуатационных расходов и дальнейшему улучшению массогабаритных показателей.

Надёжность функционирования СЭС и другого электрооборудования в значительной степени предопределяет боевую эффективность летательных аппаратов, безопасность полётов. Это обуславливает необходимость непрерывного освоения и внедрения нового оборудования, совершенствования технической эксплуатации и ремонта авиационной техники, неустанного повышения боевой подготовки и профессионального мастерства лётного и инженерно-технического состава частей, соединений и объединений Вооружённых Сил России.