曝光臺 注意防騙 網曝天貓店富美金盛家居專營店坑蒙拐騙欺詐消費者

裝置可靠動作。
下面重點介紹無刷交流發(fā)電機的結構和工作原理。根據勵磁方式不同，可分為自勵和他勵兩種方式，
又稱為二級式和三級式無刷交流發(fā)電機。
1．二級式無刷交流發(fā)電機（自勵）
二級式無刷交流發(fā)電機主要由交流勵磁機、主交流發(fā)電機和旋轉整流器組成。結構示意圖如圖8-25
23
所示。圖中，ABC 為三相輸出，AF 接調壓器。原理電路如圖8-26 所示。
交流勵磁機的勵磁線圈和主交流發(fā)電機的三相輸出線圈裝在定子上。交流勵磁機的三相輸出線圈、旋
轉整流器和主交流發(fā)電機的勵磁線圈裝在轉子上。
圖8-25 二級無刷交流發(fā)電機結構示意圖
二級無刷交流發(fā)電機的發(fā)電原理分析如下。
當發(fā)動機帶動發(fā)電機轉子轉動后，交流勵磁機的轉子電樞繞組切割剩磁產生剩磁電壓，經旋轉整流器
整流后輸送到主交流發(fā)電機的轉子勵磁線圈上，從而產生磁場。主交流發(fā)電機定子電樞繞組切割磁力線，
也產生一個剩磁電壓，剩磁電壓大約在15V 左右。該電壓通過調壓器使交流勵磁機的磁場增大，主發(fā)電機
的輸出電壓也隨之增加，當電壓增加到額定電壓時，調壓器限制交流勵磁機的勵磁電流，使主發(fā)電機輸出
電壓保持恒定。由以上分析可知，二級式發(fā)電機是靠剩磁起激發(fā)電的。在發(fā)電機振動、受干擾等情況下，
剩磁會消失，需進行充磁。為保證起激可靠，可以在交流勵磁機的磁極中嵌入永久磁鐵。
圖8-26 二級無刷交流發(fā)電機原理電路
另外，當交流發(fā)電機輸出端短路時，也會導致勵磁消失，也就是說沒有了強激磁能力。為了克服這個
缺點，可以采用復勵或相復勵電路。相復勵電路既具備強激磁能力，又能補償不同負載的電樞反應，使發(fā)
電機具有較硬的外特性，從而減輕調壓器的負擔。
相復勵電路具有電壓相加型、電流相加型和磁勢相加型。下面以電壓相加型相復勵電路為例，說明其
24
工作原理。原理電路如圖8-27 所示。它由一組電流互感器和一個降壓變壓器組成，勵磁電源除了與發(fā)電機
電壓有關外，還與發(fā)電機輸出電流有關。即使發(fā)電機輸出短路，勵磁電源仍可由電流互感器提供，即具有
強激磁能力，使發(fā)電機保護裝置能可靠動作。
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壓器和控制保護裝置供電，和直升機電網無關，所以直升機電網故障不會影響調
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．調壓器
現(xiàn)代直升機的交流電源系統(tǒng)都采用晶體管調壓器。晶體管調壓器有兩種，一種是直放式調壓器（調壓
25
器功率管工作在放大狀態(tài)），另一種是脈沖調寬式（PWM）調壓器（調壓器功率管工作在開關狀態(tài)）。由于直
放式調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壓器都是PWM 式晶體管調壓器。
PWM 晶體管調壓器的原理框圖如圖8-29 所示。
圖8-29 PWM 式調壓器的原理框圖
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，輸入到調制電路。
調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，調節(jié)發(fā)電機的勵磁電流，從而調節(jié)發(fā)電機的輸出電
壓。
反饋電路的功用是增加調壓器的調壓穩(wěn)定性，減少超調量和調節(jié)振蕩次數。
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。產生過壓的
原因主要是調壓器失效，導致發(fā)電機勵磁電流過大造成的。為防止由于干擾而產生誤動作，在保護電路中
必須加故障延時。根據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，經固定延時7 秒后，斷開GCB。欠壓故障主要由調壓
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
26
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)電機內部電樞繞組發(fā)生相與地、相與相之間的短路。故障產生
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)電機從電網上切除，即斷開GCR 和GCB。
所謂差動保護，是指從發(fā)電機輸出端流到匯流條的電流與回到發(fā)電機電樞繞組的電流不一致。在發(fā)生
　
中國航空網 www.k6050.com
航空翻譯 www.aviation.cn
本文鏈接地址：直升機全方位講述2(22)