Не последнюю роль в конструктивном разнообразии этих генераторов играют и их системы охлаждения. Генераторы, изображенные на рис. 10 и 11 имеют один и тот же тип системы охлаждения — продув скоростным напором воздуха, рассчитаны на номинальные мощности 60 и 40 кВА соответственно и используются в качестве основного (ГТ60) и резервного (ГТ40) источников питания на тяжелых самолетах. В отличие от этих электрических машин генератор мощностью 30 кВА (его конструкция аналогична показанной на рис.12) имеет масляное распылительное охлаждение и является составной частью интегральной привод-генераторной установки (ИПГ).
Корпуса генераторов с воздушным охлаждением ГТ60 и ГТ40 выполнены в виде моноблока, на внутренней поверхности которого имеются характерные для таких машин продольные ребра — каналы для прохода охлаждающего воздуха. У обоих генераторов со стороны, противоположной приводу, к корпусу привинчивается щит, к которому крепится патрубок для подвода охлаждающего воздуха. Сброс последнего обеспечивается через окна в левой части корпуса. Конструкция интегрального генератора характеризуется отсутствием переднего щита, и его вал, в отличие от обычных генераторов, имеет лишь один опорный подшипник. В качестве второй опоры ротора используется подшипник гидропривода, для сопряжения с которым на валу предусмотрена сферическая пята.
Анализируя приведенные конструкции генераторов серии ГТ, можно видеть, как реализуются отмеченные выше основные принципы при формировании оптимальной для данной системы охлаждения конструкции авиационной электрической машины.
Так, ступица возбудителя генератора, являясь несущей конструкцией якоря возбудителя одновременно блока диодов в машинах с воздушным охлаждением, выполняет также функции теплового радиатора и общей электрической точки схемы выпрямления. Лобовые поддержки обмотки ротора машины с масляным охлаждением одновременно служат для распределения и подачи хладагента на лобовые части якоря, а междуполюсные клинья ротора осуществляют теплоотвод и механическую фиксацию проводников обмотки возбуждения. Вал такого генератора, кроме механических функции, распределяет за счет центробежных сил хладагент. Конструкция генератора, представленная на рис.10, является примером того, как минимизация объема реализуется путем взаимного согласования геометрии смежных элементов машины: вращающиеся и неподвижные узлы возбудителя и подвозбудителя, коаксиально чередуясь между собой, обеспечивают максимальное заполнение объема. Кроме того, лобовые части обмотки ротора возбудителя вдвинуты под лобовые части обмотки статора основного генератора, а вращающиеся диоды, не занимая дополнительного места, размещены внутри полого вала.
Один из наиболее перспективных принципов оптимального конструирования связан с сопряжением со смежными элементами. Генераторы ГТ с масляным распылительным охлаждением, интегрированные с приводом в единый агрегат, отличаются наилучшим удельными показателями. Эти генераторы работают с унифицированной аппаратурой регулирования, защиты и управления, обеспечивающей автономность канала генерирования.
Генератор ГТ90НЖЧ12НМ, предназначенный для питания бортовой сети самолета АН-70 отличается от подобных генераторов неинтегрального исполнения тем, что он установлен непосредственно на редукторе винта самолета и имеет масляную систему охлаждении, интегрированную с маслосистемой авиадвигателя. Кроме того, на входном валу генератора предусмотрено расцепляющее устройство, которое по сигналу датчика температуры или сигнализаторов состояния шарикоподшипников производит аварийное механическое расцепление вала от коробки приводов авиадвигателя. При этом одновременно перекрывается клапан подачи масла в генератор.
Представленный генератор ГТ16НЖЧ12Т обладает повышенным уровнем интеграции: гидромашины его привода размещены внутри вала генератора. Примером ещё большей интеграции электромеханического преобразователя является генератор ГТ6,5ПЧ1,3ПОС, предназначенный для энергообеспечения единственной нагрузки – противообледенительной системы винта самолета АН-38. Генератор не имеет завершенной конструкции: его статор вместе с обмоткой возбуждения устанавливается на корпусной части авиадвигателя, а ротор с трехфазной якорной обмоткой – на втулке винта. При вращении последнего в обмотках якоря индуцируется ЭДС, питающая непосредственно нагревательные элементы винта.
Генераторы беспилотных летательных аппаратов
В отличие от пилотируемых авиационных ЛА на беспилотных летательных аппаратах в качестве основных источников электроэнергии применяются статические и динамические энергетические установки. Физические принципы, на которых должна работать автономная энергоустановка БЛА, во многом зависят от его назначения, запаса рабочего тела, сроков и условий эксплуатации, состава, мощности и режимов работы бортовых потребителей электроэнергии.
На многих типах ракет и дистанционно-пилотируемых ЛА используются энергоустановки электромашинного типа, к достоинствам которых относятся:
• многоразовость действия, позволяющая проводить регламентные работы на стартовой позиции и предстартовую подготовку непосредственно от бортового источника;
• возможность проверки первичного источника до старта изделия и проверки бортовой аппаратуры от штатного источника;
• малое время боеготовности;
• отсутствие систем обогрева, подзаряда и коммутационных систем переключения «Земля — борт»;
• возможность обеспечения высокого качества электроэнергии по точности поддержания напряжения, частоты и формы кривой;
• возможность уменьшения массы бортовой кабельной сети и коммутационной аппаратуры с переходом на переменное повышенное напряжение;
• большой срок хранения.
В качестве источников механической энергии для генераторов БЛА могут применяться предварительно раскрученные маховики, а также турбины, работающие на сжатом холодном газе, набегающем потоке воздуха, продуктах сгорания пороховых шашек и от газогенераторов — устройств, производящих горячий газ соответствующих параметров в результате сгорания жидкого или твердого топлива.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.