《直升機電氣與儀表系統(tǒng)》課件-交流電源系統(tǒng)

交流發(fā)電機《直升機電氣與儀表系統(tǒng)》1熟悉交流電源系統(tǒng)概述2熟悉交流發(fā)電機的分類3掌握交流發(fā)電機的組成4熟悉交流發(fā)電機的工作原理5掌握交流發(fā)電機性能參數(shù)PART.01交流電源系統(tǒng)概述一、交流電源系統(tǒng)概述概述飛機電源系統(tǒng)的容量。早期的中小型飛機的機載電源是以直流為主的。中型渦輪螺旋槳飛機上，出現(xiàn)了交、直流發(fā)電機共有的情況。大型飛機以交流電源為主。一、交流電源系統(tǒng)概述發(fā)電機沒有換向問題，減少了噪音、電磁干擾和維護工作量。電壓變換容易，適用于不同電壓等級的用電設(shè)備。交流電經(jīng)變壓整流器很容易變成低壓直流電，且轉(zhuǎn)換效率高。發(fā)電機輸出功率大，最大可超過150kVA。交流電源系統(tǒng)優(yōu)點輸出電壓高，使配電導(dǎo)線重量下降。一、交流電源系統(tǒng)概述并聯(lián)供電比較困難。恒頻電源系統(tǒng)需要恒速傳動裝置或變頻設(shè)備或恒速發(fā)動機。交流電機啟動力矩比直流電機小。交流電不能像直流電一樣用電瓶儲存起來。交流電源系統(tǒng)缺點PART.02交流發(fā)電機的組成二、交流發(fā)電機的組成交流電機可以分為同步電機和異步電機兩大類。同步電機異步電動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速相同，稱為同步轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與所接交流電的頻率及電機的磁極對數(shù)之間有嚴格的關(guān)系。因此，對于交流電機而言，其調(diào)速要通過改變頻率的方式來實現(xiàn)。又稱感應(yīng)電動機，是由氣隙旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電流相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，從而實現(xiàn)機電能量轉(zhuǎn)換為機械能量的一種交流電機。二、交流發(fā)電機的組成同步發(fā)電機由定子、轉(zhuǎn)子及殼體端蓋等部分組成。同步電機可分為旋轉(zhuǎn)磁極式和旋轉(zhuǎn)電樞式兩類。電樞電樞鐵心電樞繞組磁極磁極鐵心勵磁繞組旋轉(zhuǎn)磁極式凸極式隱極式二、交流發(fā)電機的組成隱極旋轉(zhuǎn)磁極式電機凸極旋轉(zhuǎn)磁極式電機承受離心能力較強，主要在大型和高速的汽輪發(fā)電機中應(yīng)用。它有著明顯的磁極外形，勵磁繞組通直流電后，相鄰磁極交替出現(xiàn)N極和S極，在電力工業(yè)中的小容量發(fā)電機及大容量低轉(zhuǎn)速發(fā)電機(如水輪發(fā)電機)中也被廣泛采用。航空同步發(fā)電機的磁極幾乎都是凸極結(jié)構(gòu)二、交流發(fā)電機的組成直升機交流電源中，普遍采用同步發(fā)電機。按勵磁系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是否帶有電刷，可分為有刷交流發(fā)電機和無刷交流發(fā)電機兩大類。有刷交流發(fā)電機存在輸出功率小、可靠性差、維護工作量大的缺點，目前直升機上大多采用無刷交流發(fā)電機。無刷交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)形式三級式二級式PART.03交流發(fā)電機工作原理三、交流發(fā)電機的工作原理二級式無刷交流同步發(fā)電機主要由交流勵磁機、主交流發(fā)電機和旋轉(zhuǎn)整流器組成，這種發(fā)電機的外殼里同軸安裝著兩臺交流發(fā)電機。三、交流發(fā)電機的工作原理無刷交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)左側(cè)部分為一臺大功率旋轉(zhuǎn)磁極式交流發(fā)電機，該電機稱為主發(fā)電機。右側(cè)部分為一臺小功率旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機。三、交流發(fā)電機的工作原理當發(fā)動機帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動后，交流勵磁機的轉(zhuǎn)子電樞繞組切割剩磁產(chǎn)生剩磁電壓，經(jīng)旋轉(zhuǎn)整流器整流后輸送到主交流發(fā)電機的轉(zhuǎn)子勵磁線圈上，從而產(chǎn)生磁場。PART.04交流發(fā)電機性能參數(shù)四、交流發(fā)電機性能參數(shù)空載到額定負載：(115±10)V。100%到125%額定負載：(115±1.5)V。125%到150%額定負載：(115士2.01V。非正常穩(wěn)態(tài)電壓極限：(115土15/-10)V。對稱負載時三相電壓不平衡：小于0.6V、相移小于0.6°。電壓指標不對稱負載時三相電壓不平衡：小于3V、相移小于1.5°。頻率指標:(400+4)Hz。四、交流發(fā)電機性能參數(shù)額定電壓：交流電網(wǎng)為115/200V，對應(yīng)發(fā)電機為120/208V。額定容量：交流發(fā)電機三相總的視在功率。單位：千伏安(kV.A)。功率因數(shù)：額定負載時的功率因數(shù)(一般為0.75，感性)。頻率：一般為400Hz。主要技術(shù)性能轉(zhuǎn)速：常見轉(zhuǎn)速為6000r/min、8000r/min、120