Рассмотренные бесконтактные генераторы имеют достоинства и недостатки. Генераторы с возбуждением от постоянных магнитов не потребляют мощности на возбуждение, но плохо регулируются, тогда, как генераторы с электромагнитным возбуждением обладают хорошими регулировочными возможностями при наличии заметных потерь на возбуждение. Стремление сохранить положительные и ослабить негативные качества этих электрических машин привело к созданию их гибрида — генератора с комбинированным возбуждением.
Бесконтактные генераторы с комбинированным возбуждением
В таких генераторах рабочий поток создаётся в результате совместного действия двух источников МДС - постоянного магнита и обмотки возбуждения.
Благодаря наличию постоянного магнита, создающего основную, малоизменяемую часть потока, мощность обмотки возбуждения и соответственно мощность регулирования в таких генераторах меньше, чем у генераторов с электромагнитным возбуждением.
Наибольшее распространение в настоящее время получили генераторы комбинированного возбуждения, представляющие собой двухмашинный, агрегат, состоящий из основного генератора с радиально намагниченными ПМ и вспомогательного бесконтактного генератора с внутризамкнутым потоком, выполняющего роль регулировочного звена.
На рис. о. 16 приведены эскиз такого генератора и плоская
развертка наружной поверхности его ротора. На статоре генератора (рис. 6.16, д)
размешены шихтованный пакет якоря с якорной обмоткой 2, кольцевая обмотка 5 и
магнитомягкая скоба 6. На роторе имеются постоянные магниты 10 с
полюсными наконечниками 11, внутренняя магнитомягкая втулка 9, примыкающая
к постоянным магнитам, втулка 7, отделенная от скобы 6 дополнительным зазором
, радиальные выступы 8 на втулке 7,
кольцо 4, отделенное от скобы 6 дополнительным зазором 
и имеющее аксиальные выступы 3. Радиальные
выступы 8 смыкаются с наконечником
Рис. 8 – Эскиз конструкции генератора с комбинированным
возбуждением (а) и развертка наружной поверхности его ротора (б)
плюсов одной полярности (например, северных), а аксиальные
выступы 3 — с наконечниками полюсов другой полярности (южных). Радиальные
выступы 8 отодвинуты от постоянных магнитов на достаточное расстояние
(существенно больше зазоров и ) во избежание магнитной несимметрии
цепей магнитов разной полярности, пространство между ПМ и выступами залито прочным
немагнитным сплавом.
Бесконтактные синхронные генераторы с вращающимися выпрямителями
Основным элементом такого электромеханического преобразователя является обычная синхронная машина, и которой на статоре находится обмотка якоря генератора (ОЯГ), а на роторе — полюсы из магнитомягкой стали с обмоткой возбуждения генератора (ОВГ), питаемой постоянным током. В отличие от обычной синхронной машины, в которой при аналогичном взаимном расположении якоря и индуктора ток в ОВГ подается через кольцевой щеточный контакт, в рассматриваемом агрегате питание ОВГ осуществляется от специального возбудителя, обеспечивающего бесконтактную передачу энергии от статора к ротору электромагнитным путем. Так как при этом на ротор передается электрическая энергии переменного тока, питание от возбудителя осуществляется через установленный на роторе вращающийся выпрямитель (ВВ). Питание обмотки возбуждения возбудителя (ОВВ) подается от сети постоянного тока (через регулятор напряжения РН) либо через выпрямительное устройство от фазных обмоток генератора, в последнем случае самовозбуждение осуществляется за счет остаточного намагничивания стальных сердечников индуктора возбудителя. В ряде случаев для этих целей в пакет из электротехнической стали сердечника закладывается такого же профиля лист из другого материала, обладающего не большой, но гарантированной остаточной намагни-ченностью.
Тем не менее, во многих случаях надежность такого вида возбуждения оказывается проблематичной, а инерционность выхода на режим недопустимо большой. Поэтому в генераторах с вращающимися выпрямителями вводят дополнительно подвозбудитель (ПВ), обеспечивающий практически безынерционное и надежное возбуждение генератора. Подвозбудитель представляет собой электрическую машину с возбуждением от размещаемых на роторе постоянных магнитов. Компоновочный эскиз трехмашинного агрегата с электрической схемой объединения отдельных машин приведен на рис.9 На статоре агрегата находятся обмотка якоря, обмотка возбуждения возбудителя и обмотка якоря подвозбудителя (ОЯПВ). На роторе размещены обмотка возбуждения генератора, обмотка якорявозбудителя (ОЯВ), вращающийся выпрямитель и индуктор подвозбудителя (ИПВ).
Рис. 9 – Схема размещения агрегатов (а) и объединения обмоток (б) трехмашинного
генератора с вращающимся выпрямительным блоком
Фазы ОЯГ с одной стороны подключены к выходам генератора, а с другой через первичные обмотки трансформаторов тока (элемента системы защиты генератора от короткого замыкания) объединены с нейтралью.
Помимо бесконтактности и надежного самовозбуждения к достоинствам такого трехмашинного агрегата следует отнести то обстоятельств, что мощность на возбуждение возбудителя основного генератора поступает не из сети, а отбирается от авиадвигателя через электромеханическое преобразование в подвозбудителе. При этом используется в качестве источника питания цепей регулирования, защиты и управления СЭС,
в состав которой входит генератор. Так как эти цепи содержат элементы, габаритные размеры которых зависят от частоты переменного тока, выходное напряжение ПВ генерируется с повышенной (800 Гц) частотой. Это означает, что на какую бы частоту вращения генераторы не были рассчитаны, число полюсов индуктора ПВ должно вдвое превышать их количество у индуктора основной синхронной машины.
Состоящие из трех электрических машин генераторы серии ГТ выпускаются с разными вариантами компоновки, что наглядно видно на рис 10—12.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.