Загальні теоретичнi вiдомостi

Перетворювачi типу ПТ призначенi для перетворення постiйного струму напругою 27В у змiнний трьохфазний струм з лiнiйною напругою 36В i частотою 400Гц. Вони застосовуються як автономно, так i для централiзованого живлення електричних приладiв та автоматiв. До таких споживачiв електричної енергiї вiдносяться, наприклад, двигуни рiзноманiтних гiроскопiчних приладiв.

На літальних апаратах найбiльш широко застосовуються перетворювачi типу ПТ-125, ПТ-200, ПТ-600, ПТ-1000 та їх модифікації.

Кожний з перетворювачів одного типу складається з електромашинного агрегату і коробки стабілізації та керування. Елекромашинний агрегат складається з електродвигуна постiйного струму і трьохфазного синхронного генератора змiнного струму зі збудженням від постійних магнітів, змонтованих в одному корпусі. Якір двигуна розміщенний на одному валу з ротором генератора. Ротор представляє собою постійний магніт, відлитий із спеціального магнітного сплаву.

У перетворювачів зі швидкістю обертання 1200 об/хв ротори чотирьохполюсні, а у перетворювачів зі швидкістю 8000 об/хв - шестиполюсні (n=60/p , p-кількість пар полюсів у постійного магніту). Трьохфазна обмотка статора генератора з’єднана зіркою. Перетворювач має вентилятор, насаджений на вал з боку двигуна. Коробка стабілізації та керування знаходится зверху на елекромашинному агрегаті. В ній розміщена аппаратура, призначена для забезпечення запуску перетворювача, регулювання частоти і напруги, а також для зменшення радіоперешкод.

У перетворювачів типу ПТ-125, 200Ц, 600Ц регулюється тільки частота, а у перетворювача ПТ-1000 регулюється ще й напруга.

Перетворювач пт-1000

При вивченні роботи схем перетворювачів в першу чергу важливо розібратися у роботі схеми перетворювача ПТ-1000. Це дозволить легко вивчити роботу інших перетворювачів та їх регулюючу аппаратуру.

На електричній схемі перетворювача ПТ-1000 (див. рис. 4. на стенді) розміщені елементи схеми регулювання частоти та елементи схеми регулювання напруги. До елементів схеми регулювання частоти відносяться:

• магнітний підсилювач МП₁(УД-13Б);

• два резонансні контури: L₁-C₁(ДР-5А),L₂-C₂(ДР-6А);

• селенові випрямлячі;

• конденсатор в ланцюгу управляючої обмотки УО двигуна перетворювача;

• управляюча обмотка.

До схеми регулювання напруги відносяться:

• магнітний підсилювач МП₂(ДТ-8);

• електромагнітний стабілізатор напруги ЭМС-5Б;

• обмотка підмагнічування генератора ОП (УОГ), розміщена на статорі генератора;

• селенові випрямлячі В2, В5, В6;

• конденсатори та резистори.

Крім перерахованих елементів в схему перетворювача включають фільтри для зменшення радіоперешкод та контактор, для включення і виключення перетворювача.

Магнітний підсилювач МП₁ у схемі регулювання частоти має 4 обмотки :

• робочу, розміщенну на крайніх стержнях магнітопроду (W);

• дві управляючі обмотки W_к1(УО) та W_к2(УО);

• демпферну W_взз.

Робоча обмотка підключена на напругу генератора через випрямляч В та управляючу обмотку двигуна УО.

Обмотки W_к1 та W_к2 підключені на клеми генератора через послідовні контури L-C і випрямлячі. Ампер-витки цих обмоток направлені на зустріч один одному.

Демпферна обмотка W_взз підключена паралельно серієсній обмотці СОД підмагнічуюча обмотка двигуна (ПОД) через трансформатор або безпосередньо.

Рис. 4.1. Резонансні криві коливальних контурів.

Резонансні контури L₁-C₁ та L₂-C₂ настроєні відповідно на частоти 450 Гц та 350 Гц (рис. 4.1).

Резонанс напруг наступає, коли . В цьому випадку повний опір ланцюга мінімальний і дорівнює активному опору. Такий висновок можна зробити, якщо проаналізувати вираз для повного опору ланцюга:

.

Діюче значення струму у ланцюгу при резонансі досягає максимального значення I=U/r, якщо частота змінного струму f=400 Гц, то струми в контурах, а отже і в управляючих обмотках магнітного підсилювача МП₁ будуть дорівнювати (і₁=і₂) і сумарні магнітодіючі сили (м.р.с.) будуть дорівнювати нулю, тобто AW₁-AW₂=0. Тому результуючі ампер-витки магнітного підсилювача будуть складатися з м.р.с. внутрішнього додатнього зворотньго зв’язку та м.р.с. демпферної обмотки, якщо вона підключена без трансформатора паралельно послідовній обмотці двигуна:

AW_рез=AW+AW_взз.