Регуляторы напряжения авиационных генераторов. Требования к точности поддержания напряжения

ГЛАВА   3

РЕГУЛЯТОРЫ    НАПРЯЖЕНИЯ    АВИАЦИОННЫХ    ГЕНЕРАТОРОВ

3.1. Требования к точности поддержания напряжения

В процессе эксплуатации ВС возмущения, действующие в систе­ме электроснабжения, обусловлены изменениями нагрузки и часто­ты вращения генераторов. Эти возмущающие воздействия приводят к отклонениям напряжения генераторов от установленных значе­ний. Напряжение генератора должно стабилизироваться с задан­ной точностью при изменении нагрузки от нуля до номинальной. Диапазон изменения частоты вращения генераторов постоянного то­ка и генераторов переменного тока переменной частоты составляет 1,2—2,5, а иногда и больше. Согласно ГОСТ 1970S—81 при указан­ном диапазоне изменения нагрузки в СЭС с генераторами перемен­ного тока постоянной частоты установившиеся значения напряжения фазы должны соответствовать значениям, указанным в табл. 3.1.

Для систем постоянного тока установившиеся значения напряже­нии в нормальных режимах на клеммах приемника составляют 24 — 29,4 В, в точке регулирования в системе с регулируемым ис­точником — 27—29 В; в точке подключения нерегулируемого вы­прямительного устройства — 25,4—29,4 В. При нормальных комму­тационных режимах кривая переходного процесса, представленная в виде приведенных переходных напряжений, при изменениях на­грузки от 10 до 160 % номинальной мощности должна укладывать­ся в диапазон значений, указанных для систем переменного тока на рис. 3.1.

Приведенными переходными напряжениями называются одиноч­ные прямоугольные импульсы напряжения постоянного тока и оди­ночные пачки синусоидальных кривых напряжения переменного тока с прямоугольными огибающими, которые по своим электриче­скому и тепловому воздействиям на оборудование эквиваленты воз действию переходных напряже­ний со

Таблица 3.1

сложными формами кри­вых переходного процесса при постоянном токе и сложными формами огибающих при пере­менном.

Рис. 3.1. Пределы допустимых значе­ний ступенчатой характеристики переходного напряжения СЭС переменно­го тока

В процессе развития систем электроснабжения наблюдается тенденция к ужесточению тре­бований к точности поддержа­ния напряжения. Увеличение точности стабилизации напря­жения ведет к повышению надежности работы оборудова­ния и снижению массы системы электроснабжения вследствие уменьшения массы сети: чем точнее работает регулятор напряжения, тем на большую потерю напряже­ния можно рассчитывать сеть, а, следовательно, сечение проводов и масса сети оказываются меньшими. Уменьшение ошибки регулиро­вания напряжения с ±2 до ± 1 % позволяет уменьшить массу обо­рудования на 2—4 %. Об экономическом значении снижения массы бортовых систем свидетельствует, в частности, то обстоятельство, что при выпуске 1000 ВС дополнительный доход составляет 5.5 млн. руб., если масса оборудования на одном ВС уменьшается всего лишь на 1 кг.

Кроме требований к точности стабилизации напряжения и к ка­честву переходных процессов, накладываются ограничения па моду­ляцию напряжения фазы и коэффициент формы крипом в установив­шемся режиме работы. Модуляцией напряжения называют периоди­ческое или случайное изменение амплитуды напряжения переменно­го тока относительно ее среднего уровня во время установившегося режима работы. Модуляцию оценивают разностью наибольшего и наименьшего значений огибающей кривой напряжения, построен­ной по амплитудным значениям фазного напряжения за время не ме­нее 1 с. Модуляция не должна превышать 3.5 В.

Коэффициент искажения формы кривой напряжения в устано­вившемся режиме

где U_i и U_l —действующие значения соответственно  l-й и i-й гармоник на­пряжения.

Значение k_ф не должно превышать 8 %. Коэффициент амплиту­ды, т. е. отношение максимального значения к действующему (k_а=U_мах/U), должен находиться в пределах  1,41±0,15 (для чистой синусоиды   k_a = 1,41).  Небаланс напряжений фал не должен превышать 3 В при разности их нагрузок, не превышающей  10 %   но­минальной мощности канала генерирования.

Для систем постоянного тока накладываются ограничения на частоту пульсаций. Максимальное отклонение мгновенного значе­ния пульсирующего напряжения от его среднего уровня в устано­вившемся режиме при нормальной длительной нагрузке и отклю­ченных аккумуляторных батареях не должно превышать 2 В. Тре­бования к качеству электрической энергии, установленные ГОСТ 1970S—81, находятся в полном соответствии с требованиями ICAO.