Эксплуатация системы электроснабжения переменным током. Система электроснабжения переменного тока

Эксплуатация системы электроснабжения переменным током.

2.4.1. Подключение аэродромного источника переменного тока.

Система обеспечивает подключение к бортовой сети, вертолета аэродромного источника переменного трехфазного тока 115/200В частотой 400 Гц.

Система включает следующие устройства:

- штепсельный разъем ШРАП-400-3Ф;

- блок чередования фаз БЧФ-208.

Вилка разъема установлена на левом борту фюзеляжа между шпангоутами №4Н и 5Н.

Блок чередования фаз БЧФ-208 предназначен для защиты бортовой сети переменного трехфазного тока от подключения наземного источника, имеющего обратное (неправильное) чередование фаз. Расположен блок в левой распределительной коробке.

Выключатель АЭР. ПИТАН. и желтое табло РАП ПОДКЛ. установлены на щитке управления электроэнергией вертолета.

Убедиться, что все выключатели на щитке управления электроэнергий находятся в исходном положении, то есть выключены. Подключить разъем аэродромного источника к вертолетному ШРАП-400-3Ф и, не включая на сеть проверить напряжение, для этого галетный переключатель вольтметра переменного напряжения установить последовательно в положения АЭР.ПИТАНИЕ А,В,С. Показания вольтметра ВФ-0,4-150 должны быть в пределах 115-119B.

Для включения аэродромного источника необходимо запитать бортовую сеть постоянного тока - включить на щитке управления электроэнергией выключатели АККУМУЛЯТОРЫ 1, 2. На щитке ПОСТОЯННЫЙ ТОК загорятся желтые табло: ВУ 1 НЕ РАБОТ, ВУ 2 НЕ РАБОТ. На щитке ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК загорятся табло: "АЭР. ПИТ. ПОДКЛЮЧ”, ГЕН №1 ОТКЛ, ГЕН №2 ОТКЛ. Установить выключатель АЭР.ПИТАН в положение ВКЛ. Проконтролировать подключение аэродромного источника к бортсети вертолета. Галетный переключатель вольтметра установить последовательно в положения: ГЕНЕРАТОР 1 А,В,С, ГЕНЕРАТОР 2 А,В,С. В этих положениях галетного переключателя вольтметр поочередно подключается на шины генератора №1 и на шины генератора №2. Показания вольтметра ВФ-0,4-150 должны быть в пределах 115-119B. Ток нагрузки аэродромного источника по бортовым приборам не контролируется. Во избежание разрядки аккумуляторов после включения аэродромного источника переменного тока на сеть включить выключатели ВУ 1,2; табло ВУ 1 НЕ РАБОТ, ВУ 2 НЕ РАБОТ должны погаснуть. После этого проконтролировать ток нагрузки на каждое выпрямительное устройство, поочередно устанавливая галетный переключатель под амперметром на щитке постоянного тока в положения ВУ1, ВУ2, а так же проконтролировать подзарядку аккумуляторных батарей по отклонению стрелок амперметров над выключателями аккумуляторов ниже нуля. По вольтметру постоянного тока проверить напряжение в системе электроснабжения 27В. Во всех положениях галетного переключателя кроме положения РЕЗЕР ГЕНЕР показания вольтметра должны быть в пределах 26...29В. Переключатели ПТС, ТР-Р36В установить в положение АВТОМАТ. При нормальной работе системы электроснабжения на щитке управления электроэнергией должны гореть табло красного цвета ГЕН №1 ОТКЛ, ГЕН №2 ОТКЛ и табло желтого цвета "АЭР. ПИТ. ПОДКЛЮЧ”.Остальные табло не горят. Независимо от положения выключателя АЭР ПИТАН табло АЭР. ПИТ. ПОДКЛЮЧ гаснет при разъединении вилки и розетки разъема ШРАП-400-ЭФ. Для предотвращения подключения аэродромного источника на сеть с неправильным чередованием фаз используется блок чередования фаз БЧФ-208. При правильном чередовании фаз БЧФ-208 включит контактор 22/2. Аэродромный источник подключается к сети на шины генератора №1 и на шины генератора №2 обеспечивает питанием всю сеть 115/200В, все вторичные системы электроснабжения переменным и постоянным током, а также подзарядку аккумуляторных батарей через ВУ-6Б. От аэродромного источника могут быть включены и проверены все потребители переменного и постоянного тока кроме противообледенительных систем винтов и пылезащитных устройств.

С аэродромным источником связаны следующие блокировки:

- невозможно подключить на бортсеть аэродромный источник с неправильным чередованием фаз ( БЧФ-208 в РК левой ),

- невозможно одновременно подключить на бортсеть аэродромный источник и любой из генераторов, преимущество для генераторов. При включении генератора № 1 аэродромный источник отключается от шин генератора № 1, которые будут питаться от генератора № 1. При включении генератора № 2 аэродромный источник отключается от шин генератора № 2, которые будут питаться от генератора № 2. При включении обоих генераторов аэродромный источник будет работать вхолостую, сеть будет получать питание от генераторов, работающих раздельно. Табло АЭР.ПИТ.ПОДКЛЮЧ. будет гореть пока ШРАП-400-3Ф подключен к вертолету и находится под током система электроснабжения 27 В.

•Защита.

В цепи включения аэродромного источника переменного тока в щитке предохранителей в грузовой кабине установлен ПМ-2 АЭРОДР ПИТАН. Аккумуляторная шина первого канала.

2.4.2. Включение генераторов.

Включение генераторов можно производить после ввода правой коррекции на Nнв > 92%, но не менее 88%. Перед включением генераторов на бортсеть необходимо произвести проверку генераторов и их регулирующей и защитной аппаратуры путем нажатия переключателей генераторов в положение КОНТРОЛЬ. Не позднее чем через 10 секунд с момента нажатия должны погаснуть красные табло ГЕН. №1 ОТКЛ., ГЕН. №2 ОТКЛ. После отпускания переключателей табло должны загореться вновь.

Для включения системы необходимо сначала включить переключатель ГЕНЕРАТОРЫ 1, а после включения в бортсеть генератора № 1 включить переключатель ГЕНЕРАТОРЫ 2, а затем выключатель АЭР. ПИТАН. установить в положение ОТКЛ. Поочередное включение генераторов производится для обеспечения непрерывности питания бортовой сети напряжением 27 В.

При достижении на клеммах генераторов нормального напряжения генераторы автоматически включаются в бортсеть, о чем сигнализирует погасание табло ГЕН. № 1 ОТКЛ. и ГЕН. № 2 ОТКЛ. Переключатели резервных источников ТР-Р 36В и ПТС должны быть установлены в положение АВТОМАТ.

После включения переключателей ГЕНЕРАТОРЫ 1-2 по команде блоков БЗУНП355Г сработают следующие контакторы и реле на функциональной схеме переменного тока: 1/2, 11/2, 4/3, 43/2, 47/2, 32/2, 56/2. В результате генераторы подключаются к своим шинам. Генератор №1 подключается к шинам генератора №1, а генератор №2 подключается к шинам генератора №2. После включения обоих генераторов происходит подключение цепей питания выпрямительного устройства ВУ-6Б №1 к шинам 3 115/200В генератора №1, а цепей питания выпрямительного устройства ВУ-6Б №2, противообледенительной системы стекол и ПЗУ к шинам 3 115/200В генератора №2. К шинам генератора №2 подключаются также генераторные шины 3 115/200В и шины преобразователя 3 115/200В ПТС-800БМ.

Напряжение с генераторных шин 3 115/200В через основной трансформатор ТС310С04Б подается на шины системы трехфазного тока 3 36В.

Напряжение с шин преобразователя ПТС-800БМ 3 115/200В через трансформатор Тр 115/36 (основной или запасной) подается на шину системы однофазного напряжения 36В. После включения генераторов включить выключатели выпрямительных устройств ВУ 1, 2 и убедиться в погасании табло ВУ 1 НЕ РАБОТ., ВУ 2 НЕ РАБОТ., а также в подзарядке аккумуляторов по отклонению стрелок амперметров аккумуляторов ниже нуля.

При обоих включенных генераторах в нормальном режиме работы системы электроснабжения генераторы работают независимо между собой, каждый питает свой канал, одновременно генераторы обеспечивают питание источников электроэнергии всех вторичных систем электроснабжения, нормальную работу этих системы электроснабжения и подзарядку аккумуляторов.

2.4.3. Контроль в полете.

При нормальной работе систем электроснабжения ни одно табло на щитке управления электроэнергией гореть не должно. Контроль напряжения генераторов возможен только после их включения на бортсеть и производится путем контроля напряжения на шинах генератора №1 и на шинах генератора №2. Для этого на щитке ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК переключатель КОНТРОЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ установить в положение ГЕНЕРАТОРЫ. После чего галетный переключатель вольтметра поочередно устанавливать в положения: ГЕНЕРАТОР 1 А,В,С; ГЕНЕРАТОР 2 А,В,С;

Напряжение должно быть в пределах 115 - 119В. Ток нагрузки при работе обоих генераторов не более 111 А на каждый генератор, а при отказе одного из генераторов ток нагрузки работающего не более 127 А. Обычно при полете в нормальных условиях ток нагрузки составляет:

для генератора №1...................... 10 - 30 А.

для генератора №2...................... 10 - 100 А.

При полете в условиях обледенения ток нагрузки составляет:

для генератора №1...................... 80 - 110 А

для генератора №2...................... 80 - 100 А.

После включения генераторов и выпрямительных устройств проконтролировать напряжение в сети.

Напряжение на шинах генераторов №1 и №2, на шине преобразователя должно поддерживаться в пределах 115...119B.

Напряжение на шинах ВУ 1 и 2 каналов, на шине ВУ и ВСУ должно быть в пределах 26-29В.

Наличие напряжения на шине однофазного напряжения 36В контролируется по работе электрических манометров, подключенных к этой шине.

О наличии напряжения на шинах 3 36В можно судить по работе курсовой системы после ее включения.

Напряжение на шинах ВУ 1 и 2 каналов, на шине ВУ и ВСУ должно быть в пределах 26-29В.

Ток нагрузки выпрямительного устройства 1 канала должен быть в пределах 90-160A, выпрямительного устройства 2 канала - в пределах 118-130A.

При сложных метеоусловиях и работе противообледенительной системы максимальный ток нагрузки выпрямительного устройства первого канала не более 190A, второго канала - не более 139A. Стрелки амперметров аккумуляторов должны находиться ниже нуля, указывая на работу аккумуляторов в режиме подзарядки.

При работе обоих генераторов распределение электроэнергии происходит следующим образом:

генератор №1 подключен на шины генератора №1, от которых получают питание ПОС несущего и рулевого винтов, а также выпрямительное устройство ВУ-6Б №1, от которого питается весь первый канал системы электроснабжения 27В и обеспечивается подзарядка аккумулятора №1;

генератор №2 подключен на шины генератора №2, от которых получают питание ПОС стекол и ПЗУ, генераторные шины 3 115/200В и от них шины преобразователя 3 115/200В ПТС-800БМ. Напряжение с генераторных шин 3 115/200В через основной трансформатор ТС310С04Б подается на шины системы трехфазного тока 3 36В. Напряжение с шин преобразователя ПТС-800БМ 3 115/200В через трансформатор Тр 115/36 (основной или запасной) подается на шину системы однофазного напряжения 36В. Одновременно от шин генератора №2 получает питание выпрямительное устройство ВУ-6Б №2, от которого питается весь второй канал системы электроснабжения 27В и обеспечивается подзарядка аккумулятора №2.

• Основная защитная аппаратура в системах электроснабжения переменным током.

В системе переменного тока имеются следующие трехфазные автоматы защиты сети:

- (21/2) - предназначен для защиты цепей питания ВУ № 2, ПОС стекол и ПЗУ и установлен в РК левой;

- (8/2) предназначен для защиты цепей питания ПОС несущего и рулевого винтов и установлен в РК левой;

- (55/2) РЕЗЕРВ ЛИНИЯ - 115/200В - предназначен для защиты цепей питания генераторных шин 3 - 400 Гц 115/200В и основного трансформатора ТС310С04Б от шин генератора № 1 и установлен в РК левой;

- (54/2) ОСНОВНАЯ ЛИНИЯ -115/200 В - предназначен для защиты цепей питания генераторных шин 3 - 400 Гц 115/200В и основного трансформатора ТС310С04Б от шин генератора № 2 и установлен в РК правой;

- (72/2) ТРАНСФОРМАТОРЫ 200/36В ОСНОВНОЙ - предназначен для защиты цепей питания основного трансформатора ТС310С04Б и установлен в РК правой;

- (83/2) ТРАНСФОРМАТОРЫ 200/36В РЕЗЕРВНЫЙ - предназначен для защиты цепей питания резервного трансформатора ТС310С04Б и установлен в РК правой;

- (80/2) РЕЗЕРВНАЯ ЛИНИЯ 36В - предназначен для защиты цепей питания шин 3 36В от резервного трансформатора и установлен в РК правой.

Нормальное положение всех трехфазных автоматов защиты сети - ВКЛ.

• Дополнительная защита.

В щитке предохранителей в грузовой кабине:

- на каждый генератор по два предохранителя ГЕНЕРАТ №1 ПМ-5 УПРАВЛ, ПМ-2 СИГН. От аккумуляторной шины первого канала системы 27В;

Аналогично для генератора №2 - от аккумуляторной шины второго канала системы 27В.

- два ПМ-2 АПШ 115/200В; АПШ 36В - от аккумуляторной шины первого канала системы 27В.

В РК левой КОНТРОЛЬ ШИН три ПМ-2 в цепях вольтметра при контроле напряжения на шинах генератора №1.

В РК правой КОНТРОЛЬ ШИН три ПМ-2 в цепях вольтметра при контроле напряжения на шинах генератора №2.

2.4.4. Неисправности в системе электроснабжения переменного тока.

При отказе основного трансформатора ТС310С04Б автомат АПШ-ЗМ переключит шины 3 36В на резервный трансформатор. Это переключение сопровождается включением желтого табло 36В РЕЗЕРВ.

Для принудительного включения в работу резервного трансформатора независимо от работоспособности основного переключатель ТР-Р 36В установить в положение РУЧНОЕ. Сигнальное табло 36В РЕЗЕРВ загорается. Резервный трансформатор обеспечит питанием шины системы электроснабжения переменным трехфазным током напряжением 36В.

При исправных обоих генераторах и неисправностях в цепи питания генераторных шин 3 115/200В, которые приводят к срабатыванию автомата защиты поз.54/2 в цепи питания этих шин, генераторные шины 3 115/200В обесточиваются, что приводит к срабатыванию автомата АПШ-3М. По сигналу АПШ-ЗМ сработает реле 71/2, обесточит реле 56/2; генераторные шины 3 115/200В и, вместе с ними, шины преобразователя ПТС-800БМ 3 115/200В переключаются на питание от шин генератора №1, загорится желтое табло РEЗЕРВ.ЛИНИЯ.ВКЛ., питание шин восстанавливается. Схема блокируется на работу в данном режиме.

При отказе генератора №1 или канала системы генерирования 3 115/200В блок БЗУНП355Г обеспечивает отключение генератора. Напряжение с шин генератора №1 снимается. Происходит отключение цепей питания противообледенительной системы лопастей несущего и рулевого винтов и автоматическое переключение выпрямительного устройства №1 на питание от шин генератора №2. Загорается красное табло ГЕН. №1 ОТКЛ.

При нормальной работе генератора №1 и отказе генератора №2 или канала №2 системы генерирования 3 115/200В блок БЗУНП355Г обеспечивает отключение генератора. Загорается красное табло ГEH. №2 ОTКЛ. Напряжение с шин генератора №2 снимается. Происходит автоматическое переключение выпрямительного устройства ВУ-6Б №2, противообледенительной системы стекол и ПЗУ на питание от шин генератора №1. Отключаются цепи питания противообледенительной системы лопастей несущего и рулевого винтов. К шинам генератора №1 подключаются генераторные шины 3 115/200В и шины преобразователя ПТС-800БМ 3 115/200В.

В случае отказа обоих генераторов или каналов системы генерирования снимается напряжение с шин генераторов №1 и №2. В этом режиме от аккумуляторов обеспечивается питание только аккумуляторных шин обоих каналов и их потребителей. Обесточиваются генераторные шины 3 115/200В и их потребители. Срабатывают оба автомата переключения шин АПШ-3М. Вступает в работу преобразователь ПТС-800БМ и подключается к шинам преобразователя 3 115/200В. Шины системы трехфазного тока напряжением 36В переключается с основного трансформатора ТС310С04Б на резервный.

Загораются красные табло: ГЕН. № 1 ОТКЛ., ГЕН. № 2 ОТКЛ.

Загораются желтые табло: 36В РЕЗЕРВ., ПТС ВКЛЮЧЕН, РЕЗЕРВ. ЛИНИЯ ВКЛ., ВУ1 НЕ РАБОТ., ВУ2 НЕ РАБОТ. От преобразователя ПТС-800БМ будет обеспечена работа потребителей, получающих питание от шин преобразователя ПТС-800БМ, также через резервный трансформатор ТС310С04Б сохраняется полная работоспособность системы трехфазного тока напряжением 36В, а через трансформатор ТР115/36 будет обеспечена работа всех электрических манометров на вертолете.

Аккумуляторные батареи разряжаются, стрелки амперметров аккумуляторов отклонены выше нуля.

Дата добавления: 2018-01-13; просмотров: 92;

znatock.org

Система электроснабжения переменного однофазного тока

Система электроснабжения переменного однофазного тока используется в комплекте с СЭ постоянного тока. Необходимость ее применения возникла в связи с установкой на самолетах с турбовинтовыми двигателями системы противообледенения воздушных винтов, для обогрева которых желательно использовать более высокое напряжение, чем постоянный ток напряжением 27 В.

В качестве примера рассмотрим энергоузел самолета Ан-24 (26). Блок-схема энергоузла переменного однофазного тока этого ВС представлена на рис. 5.1.

Рис.5.1. Блок-схема энергоузла переменного однофазного тока

На самолете имеется два канала генерирования электроэнергии, по числу генераторов. Параллельная работа не предусмотрена, поэтому первый канал (левого генератора) принят как основной, второй канал (правого генератора) принят как резервный (второй канал аналогичен первому, поэтому на рисунке не показан). Авиадвигатель (АД) через редуктор вращает ротор генератора типа ГО. На роторе находится обмотка возбуждения, которая получает энергию от СЭ постоянного тока через агрегаты РН (регулятор напряжения) и КВР (коробка включения и регулирования). Рабочие обмотки генератора находятся на статоре. Они соединены по схеме "треугольник". Фаза С1 подключена к корпусу ВС и поэтому он является ее проводником. Фаза С2 подсоединяется через контактор на централизованную сеть 115 В. Фаза С1 запитывает трехфазные потребители.

Коробка включения и регулирования (КВР) - это комплексный аппарат управления и защиты. Он состоит из регулирующей и включающей частей. Регулирующая часть совместно с угольным регулятором (РН) предназначены для поддержания напряжения генератора постоянным при изменении тока нагрузки. Принцип действия РН, работающего с генераторами типа ГО, СГО аналогичен работе регулятора напряжения генератора постоянного тока Регулировка напряжения ведется только по фазе С2. Включающая часть предназначена для подключения возбуждения генератора, управления генератором при включении и отключении, отключения при отказах генератора.

Коробка отсечки частоты (КОЧ) предназначена для защиты сети от понижения частоты. Автомат защиты от перенапряжения (АЗП) предназначен для защиты сети от повышения напряжения. При повышении напряжения и понижении частоты свыше установленных пределов защитные автоматы через КВР-2 и контактор отключают первый канал, при этом второй канал подключается на сеть автоматически. На самолетах Ан-24 (26) переключение со второго канала на исправный первый ручное.

Генератор однофазный

Генератор однофазный имеет цилиндрическую форму, в передней части находится фланец, за который генератор крепится к картеру АД. В задней части находится патрубок для подвода воздуха, который поступает от воздухозаборника (см. рис. 3.2).

Генератор имеет гибкий вал. Обмотки возбуждения находится на роторе, в виде трех пар полюсов. Ток на ротор подводится с помощью двух токосъемных колец и щеток. Рабочая обмотка находится на статоре и выполнена по трехфазной схеме, соединенной в "треугольник", хотя генератор назван однофазным. Однофазное напряжение снимается с обмотки С3 – С2, выполненой толстым проводом, и подводится ко всем потребителям переменного однофазного тока напряжением 115 В. Мощность этой основной обмотки 16 кВА, поэтому благодаря ей генератор и получил название однофазного. А между фазами С1 – С2 и С1 – С3 намотаны две обмотки тонким проводом и мощность их только 850 ВА. На самолетах Ан-24(26) есть два потребителя, которые потребляют трехфазную мощность генератора, это рулевые машины автопилота и резервный трансформатор трехфазного тока 36 В.

В генераторы последней серии внедрен электромагнитный расцепитель, установленный со стороны патрубка. Он предназначен для механического отсоединения генератора от авиадвигателя при выходе из работы подшипников и соответственно больших биениях полого вала. При этом срабатывает микровыключатель, установленный близко к полому валу и подает напряжение на электромагнит, который втягивает в себя гибкий вал и отсоединяет его от редуктора авиадвигателя.

Пример маркировки генератора Г0-16ПЧ8РМ:

Г - генератор,

О - однофазный,

16 - 16 кВА,

П - продув (охлаждение с помощью скоростного напора),

Ч - частота 400 Гц, 8 - 8000 об/мин,

Р- с размыкателем,

М- модифицированный.

studfiles.net

Переход систем электроснабжения на трехфазный переменный ток

В конце XIX столетия в энергетике промышленно развитых стран произошел переход от электроснабжения с использованием генераторов и двигателей постоянного тока на электроснабжение с использованием генераторов и двигателей переменного синусоидального тока с трехфазной системой напряжений. Трехфазная система напряжений позволяет создавать в расточке статора электрических машин вращающееся магнитное поле, что открывает широкие возможности создания исполнительных двигателей переменного тока: асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, асинхронных двигателей с фазным ротором и синхронных двигателей.

Переменный ток достаточно удобно получать с помощью вращающихся машин – генераторов переменного тока. Потребители такой электроэнергии – двигатели переменного тока – также более удобны в исполнении и проще в эксплуатации, чем двигатели постоянного тока. Объясняется это тем, что машина постоянного тока (генератор и двигатель) имеет коллектор с щётками, через который происходит токосъём электроэнергии с неподвижной части на подвижную и обратно. В машине переменного тока такой элемент принципиально отсутствует – обмен электроэнергии с сетью происходит через обмотку неподвижного статора.

Важным достоинством перехода с постоянного тока на переменный является кроме того наличие так называемых «бестоковых» пауз при изменении токов по синусоидальному закону (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Изменение тока в одной из фаз при трёхфазном коротком замыкании

Известно, что размыкание цепи в момент протекания тока сопровождается образованием электрической дуги. Пока дуга не погашена, ток продолжает протекать по цепи, несмотря на разомкнутое состояние контактов. Электрическая дуга оказывает существенное тепловое воздействие на детали электроустановок – вплоть до термического разрушения. Кроме того, дуга может перейти в короткое замыкание. И, самое главное, дуга чрезвычайно опасна для человека, находящегося вблизи электроустановки. Возникает задача быстрого и эффективного гашения дуги, особенно при внезапных коротких замыканиях, когда токи увеличиваются многократно по отношению к нормальному режиму.

В России и большинстве стран используется частота переменного тока f = 50 Гц (В США, частично в Японии и на Кубе частота составляет f = 60 Гц). Период, соответствующий частоте 50 Гц, вычисляется по формуле:

Т = 1/f = 1/50 = 0,02 с = 20 мс.

«Бестоковая» пауза с приближением тока к нулю существует дважды за период, то есть каждые 10 мс. Наличие «бестоковых» пауз существенно упрощает конструкцию выключателей на переменном токе с использованием дугогасительных камер на сжатом воздухе, выключателей масляного типа, электромагнитного типа, вакуумных и элегазовых выключателей на основе шестифтористой серы SF6.

На рис. 1.1 показано изменение токов и напряжений при трехфазном коротком замыкании (КЗ) для одной из фаз трехфазного переменного тока с выделением нормального режима, неустановившегося процесса КЗ в сети, подключенной к генератору переменного тока с автоматическим регулятором возбуждения и установившегося режима КЗ [5]. На рисунке обозначены «бестоковые» паузы в токе нормального режима и в процессе КЗ.

В неустановившемся процессе КЗ переходный ток обычно можно представить в виде двух составляющих: периодической iп и апериодической iа. Периодическая составляющая обусловлена тем, что генераторы и электродвигатели, продолжая вращаться, подпитывают точку короткого замыкания синусоидальным током. Апериодическая составляющая обусловлена следующим. До короткого замыкания в индуктивных элементах сети была запасена электромагнитная энергия, которая начиная с момента КЗ необратимо выделяется в виде тепла на активных сопротивлениях. Поэтому, как видно из рис. 1.1, апериодическая составляющая, является затухающей и однополярной.

Мгновенное значение полного тока в момент t переходного процесса будет равен:

it = iпt + iаt.

Наибольшее мгновенное значение полного тока КЗ – ударный ток iуд – наступает приблизительно через полпериода (0,01 с) после возникновения КЗ. Апериодическая составляющая проявляется лишь в течение первых моментов переходного процесса. Установившийся режим КЗ наступает через (3...5) с после начала КЗ. Современные защиты отключают КЗ значительно раньше, до наступления установившегося режима. Тем не менее, «бестоковые» паузы имеются как в нормальном режиме, так и при КЗ, что способствует быстрому отключению коротких замыканий: tоткл = 0,02 – 0,07 с. В момент перехода тока через ноль, в дугогасительной камере складываются наиболее благоприятные условия для гашения дуги. Постоянный ток в отличие от переменного не имеет естественного перехода через нулевое значение. Поэтому коммутировать цепи постоянного тока при прочих равных условиях гораздо сложнее.

Другим значимым достоинством системы переменного тока по сравнению с постоянным является возможность изменения (трансформации) напряжений и токов с помощью трансформаторов. При этом можно выполнять линии электропередачи на разные классы напряжений. При одной и той же передаваемой мощности напряжение и ток связаны обратно пропорционально. Чем выше напряжение, тем меньше ток и, следовательно, меньше потери электроэнергии при передаче на большие расстояния. Напомним, что на постоянном токе трансформатор работать не может, т. к. для создания электродвижущей силы нет главного условия – изменения магнитного потока.

Ещё до начала Великой Отечественной Войны, в СССР было освоено напряжение 220 кВ переменного тока и на этом напряжении в 1933 г. от построенной на реке Свирь Нижне-Свирской ГЭС по линии протяженностью 240 км была подана электроэнергия в г. Ленинград. В дальнейшем был большой перерыв по повышению напряжений до окончания Великой Отечественной Войны. В 1957 году было освоено сначала напряжение 400 кВ, а затем и 500 кВ – для передачи в центр и на Урал энергии электростанций Волжского каскада ГЭС.

На электростанциях электроэнергия вырабатывается генераторами, как правило, на напряжениях (6,3...24) кВ. Данный диапазон соответствует наивыгоднейшему сочетанию технико-экономических характеристик генератора. Для передачи электроэнергии на большие расстояния используются напряжения (110...750) кВ. Поэтому перед выдачей электроэнергии в сеть, её параметры преобразуются с помощью блочных повышающих трансформаторов. Ранее также существовала система напряжения 1150 кВ, но после распада СССР линии электропередач данного напряжения были переоборудованы на напряжение 500 кВ.

Потребляется электроэнергия на напряжении 0,4 кВ при малых мощностях электроприёмников и на напряжении 6,3 (10,5) кВ при относительно больших мощностях. Соответственно, перед подачей электроэнергии потребителю напряжение преобразуется в понижающем трансформаторе. На пути от генератора к потребителю напряжение может преобразовываться многократно. Это происходит на трансформаторных подстанциях, находящихся на стыке сетей с разными классами напряжений.

Система электроснабжения переменного тока

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для обеспечения устойчивой параллельной работы трансформаторов с различными внешними характеристиками. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем включения трансформаторов с любыми коэффициентами трансформации и любыми соотношениями сопротивлений обмоток. Это достигается введением на каждый трансформатор двух встречно-параллельно соединенных вентильных ключей, состоящих из диодов 4-7 и тиристоров 12-15, и блоков управления, состоящих из диодов 8-11, конденсаторов 25-27 и резисторов 16-23. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1) 4 Н 02 ) 3/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKQMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4267415/24-07 (22) 24.06.87 (46) 15.10.89. Бюл. )1- 38 (71) Новороссийское высшее инженерное морское училище (72) Б.Г.Смертин, О.П.Хайдуков и Н.В.Коценко (53) 62).314.2,016,32 (088.8) (56) Иванов В,С., Соколов В.И.

Режимы потребления и качество электроэнергии систем электроснабжения промышленных предприятий. M. Энергоатомиздат, 1987, с.114, рис.б.)в.

Авторское свидетельство СССР

У 1457063, кл. H 02 J 3/46, 1986. (54) СИСТЕМА Э11ЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

„„SU„„1515258 A 1

2 (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть исполь эовано для обеспечения устойчивой параллельной работы трансформаторов с различными внешними характеристиками. Цель изобретения вЂ” расширение функциональных возможностей путем включения тран-,. сформаторов с любыми коэффициентами трансформации и любыми соотношениями сопротивлений обмоток. Это достигается введением на каждый трансформатор двух встречно-параллельно соединенных вентильных ключей, состоящих из диодов 4-7 и тиристоров 12-15, и блоков управления, состоящих иэ диодов 8-11, конденсаторов 25-27 и резисторов 1623, ) ил.

15I 5258

Изобретение относится к электротехнике, а более конкретно к устройствам, обеспечивающими устойчивую параллельную работу трансформаторов с различными внешними характеристиками.

Цель изобретения вЂ” расширение функциональных возможностей путем включения трансформаторов с любыми 10 коэффициентами трансформации и любыми соотношениями сопротивлений обмоток.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. i5

Устройство содержит однофазный трансформатор 1, автотрансформатор 2, сеть 3, диоды 4-11, незапираемые тиристоры 12-15, резисторы !6-23, кон денсаторы 24-27, нагрузку 28. 20

Устройство работает следующим образом.

Перераспределение тока нагрузки осуществляется изменением вторичного

25 напряжения автотрансформатора 2. Увеличение вторичного напряжения автотрансформатора 2 приводит к уве личению тока автотрансформатора и уменьшению тока вторичной обмотки трансформатора l . Уменьшение

1 вторичного напряжения ав тотрансформатора 2 приводит к увеличению тока вторичной обмотки трансформатора l .

Таким образом, можно разгружать любой из трансформаторов, причем пере ход любого из трансформаторов в режим потребителя энергии исключается, диоды не пропускают ток обратного направления, 40

При этом тиристоры выполняют роль ключа, замыкающегося только на время одного полупериода переменного тока, В течение первого полупериода тиристор 12 закрыт (ключ разомкнут), так как диод 10 закрыт и обратное напряжение на управляющем электроде отсутствует. В течение второго полупериода при появлении небольшого прямого анодного напряжения тиристор

12 открывается через резистор 16 и диод 10 остается открытым до уменьшения переменного тока нагрузки до нулевого значения. После этого напряжение на тиристоре вновь становится обратным и он запирается.

Аналогично происходит з ак рытие и открытие тиристора 13, но н другие полупериодь1, т, е. тиристер 1 3 закрыт в то время, когда открыт тиристор 12.

Ток вторичной обмотки трансформатора в первую половину периода проходит через открытый диод 6, нагрузку 28, открытый тирнстор 13,а во вторую половину периода через диод 4, нагрузку

28 и открытый тиристор 12.

Между катодом и управляющим электродом незапираемых тиристоров 12-25 включены шунтирующие резисторы 17,19, 20,22. В цепи управляющих электродов тиристоров включены конденсаторы 2427 для открытия тиристоров при наименьшем прямом анодном напряжении.

Резисторы 16,18,21,23 ограничивают величину прямого тока управляющего электрода.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет использовать для параллельной работы трансформаторы с разными внешними характеристиками и перераспределять нагрузку между ними.

Использование устройства ведет к уменьшению установленной мощности трансформаторов, приближая ее к рас-

Устройство может быть использовано для включения на параллельную работу, нескольких однофазных трансформаторов и автотрансформаторов, а также для включения трехфазных трансформаторов.

Для параллельной работы трехфазных трансформаторов необходимо включать каждую фазу вторичной обмотки по предлагаемой схеме. формула и з о б р е т е н и я

Система электроснабжения переменного тока, содержащая два трансформатора с любым соотношением мощностей, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем включения трансформаторов с любыми коэффициентами трансформации и любыми соотношениями сопротивлений обмоток, в него введены по два на каждый трансформатор встречно параллельно соединенных вентильных ключа с блоками управления, при этом ключи состоят из диода и тиристора и каждый ключ подключен одним выводом к перв му и второму. выводам вторичной обмотки трансформатора соответственно, а друг ие выводы ключей, принадлежащие разным транс1515258

6 мотки трансформатора соответственно, общая точка соединения резисторов соединена с управляющим электродом тирис5 тора и с конденсатором, второй вывод которого соединен с катодом диода блока управления, первичные обмотки трансформаторов подключены к выводам для подключения к источнику питания. форматорам, объединены и образуют выводы для подключения нагрузки, блоки управления выполнены в виде диода, конденсатора и двух последовательно включенных резисторов, одним выводом подключенных к катоду тиристора, другим вЂ” через катод-анод диода к первому и второму выводам вторичной обСоставитель Б,Жохов

Редактор А.Долинич Техред А.Кравчук °

Корректор М.Максимишинец

Заказ 6286/51 Тираж 608 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитете по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент" ° г.ужгород, ул. Гагарина,101

www.findpatent.ru

Неполный аварийный режим работы СЭС переменного тока

СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ВС

Системы электроснабжения подразделяются на первичные, вторичные, резервные и аварийные.

Первичными системами называются системы, в которых источниками электроснабжения являются генераторы, приводимые во вращение от маршевых двигателей.

Вторичными системами называются системы, в которых источники энергии (преобразователи или трансформаторы) получают питание от первичных систем.

Резервными называются системы, в которых источниками электроэнергии являются генераторы, приводимые во вращение от вспомогательной силовой установки.

Аварийными называются системы, в которых источниками являются аккумуляторные батареи и запитываемые от них аварийные преобразователи.

Системы электроснабжения ВС классифицируются по роду тока и напряжению. Существуют типовые системы электроснабжения:

- постоянного тока 27 В;

- однофазного тока 115 В, 400 Гц;

- трехфазного тока 36 В, 400 Гц.

- трехфазного тока, напряжением 200/115 В частотой 400 Гц;

Система электроснабжения в свою очередь делится на систему генерирования и систему передачи и распределения электроэнергии. Система генерирования включает в себя источники электроэнергии с аппаратурой регулирования и защиты: генераторы с их приводами, аккумуляторы, преобразователи одного вида электрической энергии в другой, их регулирующую, защитную и контролирующую аппаратуру. Система распределения включает в себя провода, распределительные устройства, коммутирующую и защитную аппаратуру сети.

Система электроснабжения конкретного ВС получила свое название по установленой на ней первичной системе снабжения.

В настоящее время системы электроснабжения ВС ГА можно подразделить на три типа:

- система электроснабжения постоянного тока;

- смешанная система электроснабжения.

- система электроснабжения переменного тока 200/115 В 400 Гц;

СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

К таким системам можно, например, отнести системы электроснабжения небольших поршневых самолетов (ЯК-18, ЯК-52, ЯК-55, АН-2), небольших турбовинтовых (например - Л-410 УВП) и более старых турбореактивных (ЯК-40, ТУ-134).

СЭ постоянного тока имеет следующую упрощенную блок-схему (см. рис.1).

Рис. 1 Структурная схема системы электроснабжения постоянного тока. АД — авиационный двигатель; Г - генератор; Пр - ль - преобразователь; АККУМ. – аккумулятор.

В полете работают генераторы, получающие вращение от маршевых двигателей. Поэтому они классифицируются, как основные источники электроэнергии первичной системы электроснабжения 27 В. Обычно устанавливают по одному генератору на двигателе (на самолете Ту-134 установлены по 2 генератора на двигателе). На некоторых самолетах генераторы используются и как стартеры для запуска маршевых двигателей и всегда ВСУ. Для обеспечения работы в стартерном режиме на ВС имеются специальные схемы запуска. Генераторы работают на самовозбуждении и вырабатывают напряжение 28,5 В, которое автоматически поддерживается регуляторами напряжения. При перенапряжении генераторов происходит их автоматическое отключение.

Генераторы обычно загружены не на полную мощность. На многих отечественных самолетах ГА генераторы работают параллельно, т.е. на общую нагрузку. Для обеспечения такого режима работы имеется специальная схема управления, которая делит общий ток поровну между работающими генераторами. На самолете чехословацкого производства Л-410 – УВП используется раздельная работа генераторов. При отказе одного генератора он отключается от сети. Нагрузку принимают на себя работающие основные генераторы и нагружаются до номинальной мощности. Действия экипажа при отказах генераторов расписаны в "Руководстве по летной эксплуатации" (РЛЭ) для конкретного самолета.

Минусовым проводом всистеме постоянного тока является корпус ВС. Поэтому напряжение только с плюсовой клеммы генератора поступает на систему передачи и распределения электроэнергии. Эта система состоит из распределительных устройств и проводов. Распределительные устройства - это платы, коробки, щиты, пульты, на которых расположены шины. Шины -это элементы распределения электроэнергии, которые могут быть различны по конструкции. Это может быть пластина, провод, клеммы, установленные на изоляторах. На шинах крепятся предохранители, от которых идут провода к другим распределительным устройствам или потребителям. В распределительных устройствах размещают реле, контакторы, распределительные электроколодки, держатели стекляных предохранителей и другие мелкие агрегаты. На пультах устанавливаются контрольные и измерительные приборы, выключатели, держатели стекляных предохранителей типа СП, светосигнальная аппаратура и автоматы защиты сети типа АЗС и АЗР. По назначению шины на самолетах делятся на основные и аварийные.

Основные шины расположены почти во всех распределительных устройствах. Они обычно закольцованы для повышения надежности снабжения электроэнергией. От основных шин получают энергию большинство потребителей.

Аварийные шины в нормальных условиях получают энергию от основных, а в аварийных условиях (при отказе всех генераторов) получают энергию от аварийных источников электроэнергии. От аварийной шины получают питание особо важные потребители, обеспечивающие безопасную посадку самолета.

Аварийными источниками электроэнергии постоянного тока являются аккумуляторные батареи. Аккумуляторы через аварийную шину подключены на основные шины, куда также подключены генераторы с напряжением 28,5 В. Так как номинальное напряжение батарей 24 или 25 В, то в нормальном полете они заряжаются.

Аккумуляторы на ВС применяются двух типов - свинцовые и щелочные. На борт разрешено устанавливать батареи заряженные до уровня не менее 70% от номинальной емкости. Экипаж перед полетом проверяет этот уровень заряженности. Для этого включается нагрузка на каждый аккумулятор, которая оговорена на каждом самолете РЛЭ, и по величине напряжения судят о степени заряженности аккумулятора. Для всех аккумуляторов напряжение должно быть не менее 24 В. Если напряжение окажется ниже, то соответствующий аккумулятор заменяется.

При отказе в полете всех генераторов система питания переходит на аварийный режим работы. Аварийная шина при отказе последнего генератора отключится от основной, где напряжение станет равным нулю, а аварийную шину останутся запитывать аккумуляторы с напряжением 24÷25 В. От нее получают питание особоважные потребители постоянного тока.. Экипажу обычно предписывается экстренная посадка. Время работы аккумулятора зависит от нагрузки на аварийной шине. Ночью нагрузка больше, чем днем. Время разряда может колебаться от 20 до 30 мин.

Если на свинцовых батареях напряжение достигнет 21 В, а на щелочных 20 В, то они разрядились полностью. Для экономии электроэнергии аккумуляторов экипаж отключает некоторые потребители, но есть ряд потребителей, которые отключать запрещено.

На турбовинтовых и турбореактивных ВС установленавливают вспомогательную силовую установку (ВСУ), которая предназначена для запуска основных двигателей. ВСУ имеет генератор постоянного тока. В нормальном полете ВСУ не работает и ее генератор отключен, но при отказе всех основных генераторов на некоторых ВС она может быть запущена и, следовательно, ее генератор можно использовать как резервный источник электроэнергии в полете. ВСУ в полете запускается от аккумуляторов и ее генератор подключается на основные и аварийные шины. При питании бортсети постоянного тока от генератора ВСУ обычно изменяется схема полета (предписывается полет до ближайшего аэродрома). При запуске или холодной прокрутке ВСУ время работы аккумуляторов уменьшается приблизительно на 5 минут. Если ВСУ не запустится, то его можно запускать определенное число раз согласно РЛЭ конкретного типа ВС.

Для подключения аэродромных источников электроэнергии постоянного тока на ВС имеются специальные разъемы. Энергия аэродромных источников используется для запуска авиадвигателей или ВСУ, для проведения погрузочно - разгрузочных работ и для технического обслуживания оборудования самолета.

Для питания радиооборудования, гироскопических приборов ВС с системой постоянного укомплектованы вторичными системами электроснабжения. В качестве типовых вторичных СЭС на этих ВС приняты:

- система переменного однофазного тока с Uном =115 В, fном = 400 Гц.

- система переменного трехфазного тока с Uном = 36 В, fном = 400 Гц.

Переменный ток стабильной частоты получается преобразованием постоянного тока в переменный. Обычно (на более старых ВС) это выполняют преобразователи - вращающиеся двигатель-генераторные агрегаты. На более новых ВС используют невращающиеся статические преобразователи.

Основные источники вторичных систем на ~ 115 В и ~ 36 В 400 Гц получают энергию от основных шин постоянного тока.

Для повышения надежности этих систем на самолетах устанавливаются еще и резервные источники на ~115 В и ~36 В. Обычно они в полете не работают, а включаются при отказе основных преобразователей. При отказах резервных источников включаются аварийные преобразователи, которые подключены к аварийной шине постоянного тока. При этом основная масса потребителей переменного тока автоматически отлючается, а продолжают работать только особо важные потребители.

Преимущества СЭ =27 В;

1. Система проста и электробезопасна. Опасным напряжением для обычных условий является напряжение свыше 36 В.

2. Имеются хорошие условия для параллельной работы генераторов между собой и с аккумуляторной батареей.

3. Электродвигатели постоянного тока имеют большой пусковой момент и легко регулируются их обороты. (Большой пусковой момент имеет большое значение при низких температурах, когда загустевает смазка).

Недостатки СЭ =27 В :

1. Большой вес самолетной сети из-за низкого напряжения.

2. Генераторы имеют значительный вес из-за коллекторного узла. Этот узел наиболее уязвим по надежности, ограничивает высотность ВС и повышение напряжения сети (В настоящее время разработаны вентильные генераторы,не имеющие коллекторного узла, но они имеют небольшую мощность).

3. Наличие электролиза в соединениях корпуса.

СМЕШАННАЯ СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ВС

На самолетах со смешанными системами электроснабжения устанавливаются как генераторы постоянного тока, так и соизмеримые с ними по мощности генераторы переменного однофазного тока напряжением 115 В частотой 400 Гц.

Система переменного однофазного тока также однопроводна, вторым проводом является корпус ВС.

Структурная схема смешанной системы электроснабжения показана на рис.2.

Рис.2. Структурная схема смешанной системы электроснабжения. Г_ - генератор постоянного тока; Г~ - генератор переменного тока; ПР-ЛЬ - преобразователь; АККУМ – аккумулятор.

К таким системам можно, например, отнести системы электроснабжения турбовинтовых самолетов (Ан-12, Ан-24, Ан-26, Ан-30, Ан-32, Ил-18). Установка генераторов переменного однофазного тока напряжением 115 В была обусловлена применением на этих ВС электрической системы противообледенения воздушных винтов, которая требует значительного расхода мощности. В данной системе генератор переменного тока имеет изменяющуюся частоту, но так как в полете обороты турбовинтовых двигателей практически не изменяются, то и частота генераторов также остаётся постоянной. В режиме земного малого газа частота генераторов переменного тока смешанной системы будет занижена.

Генератор переменного тока имеет возбуждение от сети постоянного тока. Рабочая обмотка находится на статоре, а обмотка возбуждения на роторе. Ток к ротору подводится с помощью двух токосъемных колец.

Генераторы переменного однофазного тока могут запитывать либо все потребители последовательно - один из них подключен на нагрузку, а второй находится в резерве, либо каждый генератор работает на свою нагрузку с взаиморезервированием.

Электроснабжение потребителей постоянного тока на ВС с системой смешанного типа точно такое же, как и на самолетах с СЭ =27.

Аппаратура регурирования и защиты генератора переменного однофазного тока выполняет следующие функции:

- поддерживает напряжение генератора постоянным;

- автоматически отключает генератор от бортсети при:

а) понижения частоты до 320 Гц,

б) перенапряжении генератора,

в) коротком замыкании, обрыве фазы или снижении напряжения.

ВС с СЭ смешанного типа оборудованы вторичной системой переменного трехфазного тока напряжением 36 В частотой 400Гц аналогичной ВС с системой постоянного тока.

Организация питания от аварийных источников точно такая же, как в СЭ =27 В. Для подключения аэродромных источников имеется разьемы на =27 В и ~115 В.

Смешанная СЭ имеет положительные стороны по сравнению с описанной выше СЭ = 27 В. От СЭ = 27 В она отличается тем, что генераторы ~115 В имеют больший К.П.Д. по сравнению с преобразователями постоянного тока в переменный и меньший вес. Поэтому, в целом эта система легче, чем СЭ на 27 В

СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО

ТОКА 200/115 В, 400 Гц

Cистемы электроснабжения переменного трехфазного тока 200/115В являются более современными по сравнению с системами электроснабжения постоянного тока и смешанными системами самолетов подобного класса. Анализ показывает, что система электроснабжения, в которой в качестве первичной принята система переменного тока по сравнению с системой электроснабжения постоянного тока низкого напряжения, имеет лучшие технико-экономические и массовые показатели и более высокие показатели надежности. Её можно подразделить на два типа:

Ø а) переменного трехфазного тока постоянной частоты;

Ø б) переменного трехфазного тока нестабильной («гуляющей») частоты.

Системы переменного тока стабильной частоты используются на самолетах гражданской авиации дальних и средних магистральных воздушных линий (ИЛ-62, ИЛ-76, ИЛ-86, ТУ-154, АН-72, АН-74, АН- 22, АН-124, ЯК-42, AH-148).

На рис. 3. представлена система электроснабжения переменного тока стабилизированной частоты.

Рис. 3. Структурная схема СЭС переменного трёхфазного тока стабильной частоты. Г -генератор; ППЧВ—привод постоянной частоты вращения; ВЫПР - выпрямитель; АККУМ – аккумулятор; ТРАНС. - трансформатор

На самолетах с системой электроснабжения переменного тока основными источниками электрической энергии являются генераторы переменного трёхфазного тока напряжением 208/120 В частотой 400 Гц, которые приводятся во вращение от маршевых двигателей. Количество генераторов определяется количеством двигателей. В основном на самолетах ГА применяется раздельная работа генераторов, но на ВС ИЛ-62, ИЛ-76 генераторы переменного тока могут работать параллельно, что значительно усложняет их энергоузлы.

Резервным источником электроэнергии в этой сети может служить генератор переменного трехфазного тока, установленный на ВСУ.

В СЭ самолетах ГА применяются бесконтактные генераторы типа ГТ. В этих генераторах отсутствуют скользящие контакты и щетки, а связь между ротором и статором осуществляется магнитным полем. Для возбуждения генератора используются два возбудителя. Это дополнительные генераторы, размещенные рядом с основным. Один возбудитель работает от постоянных магнитов и питает обмотку возбуждения второго возбудителя, а он, в свою очередь, питает обмотку возбуждения основного генератора.

Между авиационным двигателем и синхронным генератором включается устройство, преобразующее переменную скорость вращения авиационного двигателя в постоянную скорость вращения генератора (привод постоянной частоты вращения - ППЧВ). На самолетах ГА используются два типа ППЧВ: воздушно-турбинный и гидравлический. Воздушно-турбинный привод использует сжатый воздух от компрессора авиадвигателя АД. Но используется энергия сжатого воздуха только для коррекции оборотов генератора, а основная мощность поступает к генератору от АД напрямую через редуктор. Гидравлический привод используется на более новых самолетах (Як-42, АН-72, АН-74) и на перспективном АН-148. Этот привод выполнен по схеме насос-двигатель плунжерного типа. Причем, как и на воздушно-турбинном, он используется для коррекции оборотов, а остальная мощность подводится через суммирующий редукторм от АД.

Каждый генератор образует свой энергоузел, в который входит аппаратура регулирования и защиты. Она автоматически поддерживает постоянным напряжение генератора и отключает генератор при повышении и понижения напряжения и частоты, а также от короткого замыкания и обрыва фаз.

Аварийным источником электроэнергии для питания самых важных потребителей переменного однофазного тока напряжением 115 В служит электромеханический или статический преобразователь типа ПО или ПОС, получающий питание от аварийной шины постоянного тока.

Так как система переменного трехфазного тока напряжением 200/115В на указанных ВС является первичной, то мощность потребителей этой системы по сравнению с вторичными также самая большая. Самолеты с основной системой электроснабжения переменного тока укомплектованы двумя меньшими по мощности вторичными системами: постоянного тока напряжением 27В и переменного трехфазного тока напряжением 36 В частотой 400 Гц. Каждая из вторичных систем имеет также основные, резервные и аварийные источники электроэнергии.

Основными и одновременно резервными источниками СЭ постоянного тока являются выпрямители типа ВУ или ТВБ, которые преобразуют переменный ток 200/115 В в постоянный 27 В. Аварийными источниками электроэнергии постоянного тока являются аккумуляторные батареи, которые в нормальном полете подзаряжаются от выпрямителей. В СЭ = 27 В имеются основные и аварийные шины. Питание, подключение и нагрузка аварийной шины аналогичны СЭ =27В.

Основными и одновременно резервными источниками вторичной СЭ переменного трехфазного тока напряжением 36 В частотой 400 Гц являются понижающие трехфазные трансформаторы 200/115 В на 36 В, а аварийными – электромеханические или статические трехфазные преобразователи типа ПТ или ПТС.

Для значительной части потребителей безразлично, током какой частоты они будут питаться. Поэтому на перспективных ВС преполагается устанавливать системы электроснабжения, в которых нет ППЧВ, поэтому генераторы вырабатывают напряжение нестабилизированной частоты. На рис.4 показана структурная схема системы электроснабжения переменного тока нестабилизированной частоты со статическим преобразователем частоты.

Рис.4. Структурная схема СЭС переменного трехфазного тока нестабилизированной частоты с использованием преобразователя частоты.

В такой системе генератор, приводимый во вращение от авиационного двигателя, имеет переменную частоту. Основная часть потребителей подключается к напряжению генератора переменной частоты.

После генератора включаются трехфазные статические преобразователи частоты, которые являются основными и резервными источниками вторичной системы переменного трехфазного тока напряжением 200/115 В. Статические преобразователи частоты вырабатывают напряжение 200/115 В стабилизированной частотой 400 Гц.

Для получения постоянного тока низкого напряжения 27 В используются выпрямители, получающие питание также от генераторов.Паралельно с выпрямителями включены аккумуляторы.

В качестве вторичной системы используется также система переменного трёхфазного напряжением 36 частотой 400 Гц. Основными источниками этой системы являются трансформаторы, получающие питание от системы 200/115 В стабилизированной частоты 400 Гц.

Такая система, например, установлена на перспективном военно - транспортном самолете, разработанным АНТК им. Антонова АН-70.

СЭС переменного трехфазного тока нестабилизированной частоты может быть также выполнена, как показано на рис.5.

Рис. 5 Структурная схема системы электроснабжения на переменном токе нестабильной частоты с использованием выпрямителей и статических преобразователей постоянного тока в переменный. Г - генератор; ПР-ЛЬ преобразователь; АККУМ - аккумулятор.

В этой системе напряжение вырабатывается также генераторами переменной скорости вращения.

Вторичной системой электроснабжения здесь является система постоянного тока напряжением 27 В, источниками которой являются выпрямители и аккумуляторы.

Вторичными системами при этом являются также системы трехфазного переменного тока стабилизированной частоты 400 Гц напряжением 200/115 В и 36 В. Источниками этих систем являются электронные статические преобразователи, которые получают питание от системы постоянного тока. Такой системой оборудован новый отечественный самолёт АН-140.

ПРЕИМУЩЕСТВА СЭ ~200/115 В

1. Отсутствие у генераторов типа ГТ и асинхронных двигателей щеточно-коллекторного узла, что значительно снижает их массу и повышает надежность.

2. СЭ имеет меньшую массу сети по сравнению с СЭ = 27 В, т. к. напряжение сети высокое.

3. Генераторы переменного тока имеют больший к.п.д. по сравнению с генераторами = 27 В.

4. Переменное напряжение легко трансформируется в любое напряжение и постоянный ток.

5. Отсутствует электролиз корпуса.

НЕДОСТАТКИ СЭ ~200/115 В

1. Наличие ППЧВ усложняет конструкцию, снижает надежность, имеет значительный вес.

2. Имеются трудности параллельной работы генераторов, т.к. требуется два регулятора по активной и реактивной мощности, что значительно усложняет систему.

3. Асинхронные двигатели имеют малый пусковой момент и существуют трудности в регулировании их оборотов.

Аварийные режимы работы СЭ ~200/115 В

Рассмотрим в целом работу СЭ в аварийных режимах работы. В нормальном режиме генераторы обычно не загружены на свою полную номинальную мощность и питают через распределительные устройства (РУ) свою группу потребителей. Один из генераторов, кроме своих основных потребителей питает также отдельную сеть приборов, на которую подключены особо важные потребители. Выпрямительные установки подключены через основную и аварийную шины на все потребители постоянного тока = 27 В. Аккумуляторы подсоединяются к аварийной шине постоянногог тока и подзаряжаются от выпрямителей. Один из выпрямителей может быть резервным. Аварийные преобразователи отключены.

При отказе одного из генераторов, его сеть с помощью реле автоматически подключится на работающий, генератор. Если на ВС более двух генераторов, то при отказе второго энергоузла все генераторы загружаются на 100%, а если мощности не хватает, то отключается часть второстепенных потребителей.

Полный аварийный режим работы СЭС переменного тока. При отказе всех генераторов отключаются основные источники постоянного тока 27В (выпрямители) и переменного трехфазного тока 36В (трансформаторы) и СЭ переходит на полный аварийный режим. При этом остаются работать аккумуляторные батареи, от которых получат питание только потребители аварийной шины постоянного тока и аварийные преобразователи переменного тока, запитывающие аварийные шины однофазного тока напряжением 115 В и трехфазного напряжением 36 В (рис. 6). К этим аварийным источникам подключаются особоважные потребители на 115В и 36В, которые также необходимы для безаварийного завершения полета.

Время полета при питании СЭС от аккумуляторов ограничивается их емкостью и указывается в руководстве по летной эксплуатации конкретного ВС (приблизительно 30 минут).

Если СЭС переменного тока переходит на полный аварийный режим работы, то экипажу согласно РЛЭ предписывается немедленная посадка на ближайшем аэродроме или (при наличии ВСУ) снижение до эшелона, на котором возможно запустить ВСУ, запуск ВСУ от аккумуляторов, и подключение на бортсеть резервного генератора ВСУ.

Рис.6. Структурная схема полного аварийного

режима СЭС ВС переменного тока 200/115В

Необходимо учитывать, что каждый неудавшийся запуск или холодная прокрутка ВСУ снижает время полета приблизительно на 5 минут. При работающем резервном генераторе ВСУ восстанавливается работа основных источников напряжения постоянного тока 27В и переменного трехфазного тока 36 В 400 Гц, аккумуляторы переходят на подзарядку от выпрямителей, а аварийные преобразователи автоматически выключаются.

Внутренняя сигнализация.

Внутреннея сигнализация – это совокупность устройств, предназначенных для выдачи экипажу информации о нормальной работе или отказах агрегатов и систем ВС или о недопустимых режимах или условиях полета. Она может быть вибрационной, звуковой или световой.

- вибрационная сигнализация – это передача осязательного сигнала пилотам через вибрацию штурвала;

- звуковая сигнализация представляет собой сирену, звучащую в кабине экипажа или зуммер, звучащий в телефонах членов экипажа;

- световая сигнализация представлена в виде ламп, табло, мнемоиндикаторов красного, желтого или зеленого цвета, горящих в кабине экипажа, пассажирском салоне или на месте бортпроводника.

Световая и звуковая сигнализации могут работать в непрерывном или прерывистом режиме, раздельно или совместно.

На старых ВС не было систематизации сигнализации отказов по степени опасности и экипажу из эргономических соображений было трудно адекватно реагировать на эту сигнализацию и устранять причины ее вызвавшие. Для устранения этого недостатка, на более новых ВС (ЯК-42, АН-32, АН-72, АН-74) а также на перспективных (АН-140, АН-70, АН-148) используется принцип «темной кабины». Этот принцип обозначает, что при нормальном полете в кабине экипажа не должен гореть ни один из цветов световой сигнализации, кроме зеленой. На указанных ВС используется система аварийной сигнализации САС – 4А.

Система САС-4А выдает следующие сигналы о режимах работы самолетных систем и агрегатов:

- аварийные - мигают красные табло, и в телефонах членов экипажа звучит прерывистый звуковой сигнал (иногда может прерывисто звучать сирена).

- предупреждающие, с выходом на центральный сигнальный огонь (ЦСО) - постоянно горят желтые табло, и одновременно мигает табло ЦСО:

- предупреждающие без выхода на ЦСО - постоянно горят желтые табло, а табло ЦС0 не работает:

- уведомляющие - постоянно горят зеленые табло.

В разделах «Противопожарная защита ВС» и «Системы противообледенения ВС» рассматривались аварийная сигнализация о пожаре и предупреждающая с выходом на ЦСО сигнализация об обледенении. Рассмотрим еще несколько видов сигнализации, непосредственно влияющих на безопасность полета самолета.

СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ВС

Системы электроснабжения подразделяются на первичные, вторичные, резервные и аварийные.

- постоянного тока 27 В;

- однофазного тока 115 В, 400 Гц;

- трехфазного тока 36 В, 400 Гц.

- трехфазного тока, напряжением 200/115 В частотой 400 Гц;

В настоящее время системы электроснабжения ВС ГА можно подразделить на три типа:

- система электроснабжения постоянного тока;

- смешанная система электроснабжения.

- система электроснабжения переменного тока 200/115 В 400 Гц;

СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

СЭ постоянного тока имеет следующую упрощенную блок-схему (см. рис.1).

- система переменного однофазного тока с Uном =115 В, fном = 400 Гц.

- система переменного трехфазного тока с Uном = 36 В, fном = 400 Гц.

infopedia.su

Трёхфазная система электроснабжения - это... Что такое Трёхфазная система электроснабжения?

Трёхфазная система электроснабжения — частный случай многофазных систем электрических цепей, в которых действуют созданные общим источником синусоидальные ЭДС одинаковой частоты, сдвинутые друг относительно друга во времени на определённый фазовый угол. В трёхфазной системе этот угол равен 2π/3 (120°).

Многопроводная (шестипроводная) трёхфазная система переменного тока изобретена Николой Теслой. Значительный вклад в развитие трёхфазных систем внёс М. О. Доливо-Добровольский, который впервые предложил трёх- и четырёхпроводную системы передачи переменного тока, выявил ряд преимуществ малопроводных трёхфазных систем по отношению к другим системам и провёл ряд экспериментов с асинхронным электродвигателем.

Описание

Каждая из действующих ЭДС находится в своей фазе периодического процесса, поэтому часто называется просто «фазой». Также «фазами» называют проводники — носители этих ЭДС. В трёхфазных системах угол сдвига равен 120 градусам. Фазные проводники обозначаются в РФ латинскими буквами L с цифровым индексом 1…3, либо A, B и C[1].

Распространённые обозначения фазных проводов:

Россия, EC (выше 1000 В) Россия, ЕС (ниже 1000 В) Германия Дания

А	L1	L1	R
B	L2	L2	S
C	L3	L3	T

Анимированное изображение течения токов по симметричной трёхфазной цепи с соединением типа «звезда» Векторная диаграмма фазных токов. Симметричный режим. Графическое представление зависимости фазных токов от времени

Преимущества

Возможная схема разводки трёхфазной сети в многоквартирных жилых домах

Экономичность.
- Экономичность передачи электроэнергии на значительные расстояния.
- Меньшая материалоёмкость 3-фазных трансформаторов.
- Меньшая материалоёмкость силовых кабелей, так как при одинаковой потребляемой мощности снижаются токи в фазах (по сравнению с однофазными цепями).
Уравновешенность системы. Это свойство является одним из важнейших, так как в неуравновешенной системе возникает неравномерная механическая нагрузка на энергогенерирующую установку, что значительно снижает срок её службы.
Возможность простого получения кругового вращающегося магнитного поля, необходимого для работы электрического двигателя и ряда других электротехнических устройств. Двигатели 3-фазного тока (асинхронные и синхронные) устроены проще, чем двигатели постоянного тока, одно- или 2-фазные, и имеют высокие показатели экономичности.
Возможность получения в одной установке двух рабочих напряжений — фазного и линейного, и двух уровней мощности при соединении на «звезду» или «треугольник».
Возможность резкого уменьшения мерцания и стробоскопического эффекта светильников на люминесцентных лампах путём размещения в одном светильнике трёх ламп (или групп ламп), питающихся от разных фаз.

Благодаря этим преимуществам, трёхфазные системы наиболее распространены в современной электроэнергетике.

Схемы соединений трехфазных цепей

Звезда

Существующие виды защиты от линейного напряжения, которые можно найти в продаже в электротехнических магазинах. Как и требуют современные стандарты, монтаж происходит на DIN-рейку.

Звездой называется такое соединение, когда концы фаз обмоток генератора (G) соединяют в одну общую точку, называемую нейтральной точкой или нейтралью. Концы фаз обмоток приёмника (M) также соединяют в общую точку. Провода, соединяющие начала фаз генератора и приёмника, называются линейными. Провод, соединяющий две нейтрали, называется нейтральным.

Шины для раздачи нулевых проводов и проводов заземления при подключении звездой. Одно из преимуществ подключения звездой — экономия на нулевом проводе, поскольку от генератора до точки разделения нулевых проводов вблизи потребителя, требуется только один провод.

Трёхфазная цепь, имеющая нейтральный провод, называется четырёхпроводной. Если нейтрального провода нет — трёхпроводной.

Если сопротивления Za, Zb, Zc приёмника равны между собой, то такую нагрузку называют симметричной.

Соотношение между линейными и фазными токами и напряжениями.

Напряжение между линейным проводом и нейтралью (Ua, Ub, Uc) называется фазным. Напряжение между двумя линейными проводами (UAB, UBC, UCA) называется линейным. Для соединения обмоток звездой, при симметричной нагрузке, справедливо соотношение между линейными и фазными токами и напряжениями:

Последствия отгорания (обрыва) нулевого провода в трехфазных сетях

При симметричной нагрузке в трёхфазной системе питание потребителя линейным напряжением возможно даже при отсутствии нейтрального провода. Однако, при питании нагрузки фазным напряжением, когда нагрузка на фазы не является строго симметричной, наличие нейтрального провода обязательно. При его обрыве или значительном увеличении сопротивления (плохом контакте) происходит так называемый «перекос фаз», в результате которого подключенная нагрузка, рассчитанная на фазное напряжение, может оказаться под произвольным напряжением в диапазоне от нуля до линейного (конкретное значение зависит от распределения нагрузки по фазам в момент обрыва нулевого провода). Это зачастую является причиной вывода из строя бытовой электроники в квартирных домах. Так как сопротивление потребителя остаётся константой, то, согласно закону Ома, при возрастании напряжения сила тока, проходящего через потребительское устройство, окажется гораздо больше максимально допустимого значения, что и вызовет сгорание и/или выход из строя питаемого электрооборудования. Пониженное напряжение также может послужить причиной выхода из строя техники. Иногда отгорание (обрыв) нулевого провода на подстанции может явиться причиной пожара в квартирах.

Проблема гармоник, кратных третьей

Современная техника всё чаще оснащается импульсными сетевыми источниками питания. Импульсный источник без корректора коэффициента мощности потребляет ток узкими импульсами вблизи пика синусоиды питающего напряжения, в момент заряда конденсатора входного выпрямителя. Большое количество таких источников питания в сети создаёт повышенный ток третьей гармоники питающего напряжения. Токи гармоник, кратных третьей, вместо взаимной компенсации, математически суммируются в нейтральном проводнике (даже при симметричном распределении нагрузки) и могут привести к его перегрузке даже без превышения допустимой мощности потребления по фазам. Такая проблема существует, в частности, в офисных зданиях с большим количеством одновременно работающей оргтехники.Существующие установки компенсации реактивной мощности не способны решить данную проблему, так как снижение коэффициента мощности в сетях с преобладанием импульсных источников питания не связано с внесением реактивной составляющей, а обусловлено нелинейностью потребления тока. Решением проблемы третьей гармоники является применение корректора коэффициента мощности (пассивного или активного) в составе схемы производимых импульсных источников питания.Требования стандарта IEC 1000-3-2 накладывают ограничения на гармонические составляющие тока нагрузки устройств мощностью от 50 Вт. В России количество гармонических составляющих тока нагрузки нормируется стандартами ГОСТ 13109-97, ОСТ 45.188-2001.

Треугольник

Треугольник — такое соединение, когда конец первой фазы соединяется с началом второй фазы, конец второй фазы с началом третьей, а конец третьей фазы соединяется с началом первой.

Соотношение между линейными и фазными токами и напряжениями

Для соединения обмоток треугольником, при симметричной нагрузке, справедливо соотношение между линейными и фазными токами и напряжениями:

Распространённые стандарты напряжений

РФ и СНГ Страны ЕС Япония США

Напряжение (фазное/линейное)	220/380	230/400	120/208	(140/240)/(230/400)
Частота	50 Гц	50 Гц	50/60Гц	60 Гц

Маркировка

Проводники, принадлежащие разным фазам, маркируют разными цветами. Разными цветами маркируют также нейтральный и защитный проводники. Это делается для обеспечения надлежащей защиты от поражения электрическим током, а также для удобства обслуживания, монтажа и ремонта электрических установок и электрического оборудования. В разных странах маркировка проводников имеет свои различия. Однако многие страны придерживаются общих принципов цветовой маркировки проводников, изложенных в стандарте Международной Электротехнической Комиссии МЭК 60445:2010.

Фазный проводник 1 Фазный проводник 2 Фазный проводник 3 Нейтральный проводник Защитный проводник

США (120/208В)[2]	Чёрный	Красный	Голубой	Белый или серый	Зелёный
США (277/480В)	Оранжевый	Коричневый	Жёлтый	Белый или серый	Зелёный
Канада	Красный	Чёрный	Голубой	Белый	Зелёный
Канада (Изолированные трёхфазные установки)	Оранжевый	Коричневый	Жёлтый	Белый	Зелёный
Великобритания (с апреля 2006)	Красный (Коричневый)	Жёлтый (ранее Белый) (Чёрный)	Голубой (Серый)	Чёрный (Голубой)	Зелёно-жёлтый
Европа (с апреля 2004)	Коричневый	Чёрный	Серый	Голубой	Зелёно-жёлтый
Европа (до апреля 2004, в зависимости от страны)	Коричневый или Чёрный	Чёрный или Коричневый	Чёрный или Коричневый	Голубой	Зелёно-жёлтый
Европа (Обозначение шин)	Жёлтый	Коричневый	Красный
Россия (СССР)[3]	Жёлтый	Зелёный	Красный	Голубой	Зелёно-жёлтый (на старых установках - Черный)
Россия (с 1 января 2011 г.)[4]	Коричневый	Чёрный	Серый	Голубой	Зелёно-жёлтый
Австралия и Новая Зеландия	Красный	Жёлтый	Голубой	Чёрный	Зелёно-жёлтый (на старых установках - Зелёный)
Южная Африка	Красный	Жёлтый	Голубой	Чёрный	Зелёно-жёлтый (на старых установках - Зелёный)
Малайзия	Красный	Жёлтый	Голубой	Чёрный	Зелёно-жёлтый (на старых установках - Зелёный)
Индия	Красный	Жёлтый	Голубой	Чёрный	Зелёный

Трёхфазная двухцепная линия электропередачи

См. также

Примечания

↑ Действующий в РФ ГОСТ 2.709-89 предписывает обозначение цепей фазных проводников трёхфазного переменного тока: L1, L2, L3, и при этом допускает обозначения A, B, C.
↑ С 1975 года Национальный Электрический Кодекс (США) не регламентируют цветовое обозначение фазных проводов. Приведённые в таблице цвета являются общепринятыми в эксплуатации.
↑ Согласно ПУЭ при переменном трёхфазном токе: шины фазы А обозначают жёлтым цветом, фазы В — зелёным, фазы С — красным цветами (по алфавитному порядку начальных букв в названии цветов: Ж, З, К).
↑ Согласно ГОСТ Р 50462-2009: Базовые принципы и принципы безопасности для интерфейса «человек-машина», выполнение и идентификация. Идентификация проводников посредством цветов и буквенно-цифровых обозначений.

Ссылки

dic.academic.ru

Система электропитания переменным током

Использование: в области электротехники. Технический результат заключается в увеличении времени вращения вала электродвигателя без подключения источника переменного тока. В систему дополнительно введен второй синхронный генератор с возбудителем, жестко связанный с первым синхронным генератором с возбудителем и имеющий первый, второй и третий выходы, соответственно соединенные с первым, вторым и третьим входами потребляемых узлов. 1 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для электропитания объектов.

Известна система электропитания переменным током, представленная в патенте №2284644 в виде системы автономного электропитания. В ней с помощью двигателя осуществляется вращение вала синхронного генератора с возбудителем, от которого трехфазное напряжение поступает к потребляемым узлам. После осуществления стабилизации напряжения от синхронного генератора оно поступает через автоматический расцепитель в двигатель. При этом осуществляется подключение к расцепителю то стабилизатора, то источника питания в зависимости от величин напряжения, поступающих от вышеупомянутых узлов. Таким образом, благодаря обратной связи обеспечивается вращение вала двигателя, какое-то время без подключения источника питания. Однако время вращения вала электродвигателя не всегда удовлетворяет предъявленным требованиям.

Известна система электропитания переменным током, изложенная в патенте автора №2316887 от 10.02.2008 г. бюл. №4. В нем с помощью источника переменного тока осуществляется подача трехфазного переменного напряжения через блок из трех автоматических расцепителей в синхронный электродвигатель, вал которого жестко связан с валом синхронного генератора с возбудителем. При этом осуществляется питание потребляемых узлов. От генератора первая и вторая фазы поступают во второй стабилизатор переменного напряжения, а вторая и третья фазы - в первый стабилизатор переменного напряжения. На входах и выходах стабилизаторов вторые фазы соединены. Таким образом, трехфазное первичное напряжение поступает на другие три входа блока из трех автоматических расцепителей, где каждый автоматический расцепитель в зависимости от величины напряжения, поступающего на его входы, подключает соответствующую фазу источника переменного тока или стабилизатора. При понижении входного напряжения на входах стабилизаторов на выходах будет иметь место номинальное напряжение. Однако если напряжение на входах будет ниже стабилизированного, то автоматический расцепитель подключит другие три входа к соответствующим выходам источника переменного тока. Трехфазное напряжение с выходов автоматического расцепителя поступает на три входа синхронного генератора с возбудителем. Таким образом, благодаря обратной связи между генератором и электродвигателем осуществляется в течение определенного времени вращение вала электродвигателя без подключения источника переменного тока. Однако система не может обеспечить увеличения времени вращения вала электродвигателя. С помощью предлагаемой системы увеличивается время вращения вала электродвигателя. Достигается это введением второго синхронного генератора с возбудителем, жестко связанного с первым синхронным генератором с возбудителем и имеющим первый, второй и третий выходы, соответственно соединенные с первым, вторым и третьим входами потребляемых узлов. На фиг.1 и в тексте приняты следующие обозначения:

1 - источник переменного тока;

2 - блок из трех автоматических расцепителей;

3 - синхронный электродвигатель;

4, 5 - синхронные генераторы с возбудителями;

6, 7 - стабилизаторы переменного напряжения;

8 - потребляемые узлы, при этом первый, второй и третий выходы источника переменного тока 1 через блок из трех автоматических расцепителей 2 соответственно соединены с первым, вторым и третьим входами синхронного электродвигателя 3, а четвертый, пятый и шестой входы вышеупомянутого блока 3 соответственно соединены с первым выходом стабилизатора переменного напряжения 6, со вторым выходом вышеупомянутого стабилизатора и первым выходом стабилизатора переменного напряжения 7, а также со вторым выходом вышеупомянутого стабилизатора, имеющего первый и второй входы, соответственно соединенные с первым и вторым выходом синхронного генератора с возбудителем 4, второй выход которого так же соединен со вторым входом стабилизатора, имеющего первый вход, соединенный с третьим выходом синхронного генератора с возбудителем 4, имеющего жесткую связь с электродвигателем 3 и с синхронным генератором с возбудителем 5, первый, второй и третий выходы которого соответственно соединены с первым, вторым и третьим входами потребляемых узлов 8.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

С помощью источника переменного тока 1 осуществляется подача трехфазного переменного напряжения через блок из трех автоматических расцепителей 2 в синхронный электродвигатель 3, вал которого жестко связан с валом синхронного генератора с возбудителем 4. Вал последнего так же жестко связан с валом синхронного генератора с возбудителем 5, выдающего трехфазное переменное напряжение в потребляемые узлы 8, расположенные, например, на каком-либо объекте. Так же от генератора 4 первая и вторая фазы поступают в стабилизатор переменного напряжения 7, а вторая и третья фазы - в стабилизатор переменного напряжения 6. На входах и выходах стабилизаторов вторые фазы соединены. Таким образом от стабилизаторов трехфазное переменное напряжение поступает на другие три входа блока из трех автоматических расцепителей, в зависимости от величины напряжения, поступающих на входы, подключает соответствующую фазу источника переменного тока или стабилизатора. При понижении входного напряжения на входах стабилизаторов на выходах будет иметь место номинальное напряжение. Однако, если напряжение на входах будет ниже стабилизированного, то блок из трех автоматических расцепителей 2 подключит другие три входа к соответствующим выходам источника переменного тока 1.

Пример исполнения каждого из трех автоматических расцепителей, входящих в состав блока 2, представлен, например, в книге А.С.Траубе, В.Г.Миргородского «Электротехника и основы автоматики», М.: Высшая школа, 1985 г. на стр.142, 143. Пример исполнения стабилизатора переменного напряжения представлен, например, в книге М.А.Шустов «Источники питания и стабилизаторы» М.: ИЗД. дом «Додэка - XXI» «Альтекс» 2007 г., стр.134-135, а также в книге С.П.Колосов и др. «Элементы автоматики» М.: изд. Машиностроение, 1970 г., стр.358, 359, рис.207.

В синхронных генераторах 4,5 осуществляется с помощью генератора постоянного тока возбуждение обмоток возбуждения, как, например, показано в книге В.Е.Китаев «Электротехника с основами промышленной электроники» 1985 г., стр.139, рис.9, 4. В отличие от главного аналога обеспечивается сохранение мощности, поступающей от синхронного генератора 4 на входы стабилизаторов, и сохранение мощности, поступающей от синхронного генератора 5 в потребляемые узлы, так как отсутствуют разветвления цепей и связанные с этим потери тока. Следовательно, при использовании обратной связи между генератором 4 и электродвигателем 2 осуществляется увеличение времени вращения вала синхронного электродвигателя 2 без подключения к нему источника переменного тока 1. В связи с этим имеет место экономное потребление электроэнергии. Устройство можно так же использовать в системах, обеспечивающих питание при внезапном отключении сети. Таким образом применение предлагаемого устройства обеспечивает экономический эффект. Данный метод можно использовать в первом и во втором вышеупомянутых аналогах.

Система электропитания переменным током, состоящая из источника переменного тока блока из трех автоматических расцепителей; синхронного электродвигателя, синхронного генератора с возбудителем, двух стабилизаторов переменного напряжения и потребляемых узлов, где первый, второй и третий выходы источника переменного тока через блок из трех автоматических расцепителей соответственно соединены с первым, вторым и третьим входами синхронного электродвигателя, четвертый, пятый и шестой входы вышеупомянутого блока соответственно соединены с первым выходом первого стабилизатора переменного напряжения, со вторым выходом вышеупомянутого стабилизатора и с первым выходом второго стабилизатора, а также со вторым выходом этого стабилизатора, имеющего первый и второй входы, соответственно соединенные с первым и вторым выходами синхронного генератора с возбудителем, второй выход которого также соединен со вторым входом первого стабилизатора, имеющего первый вход, соединенный с третьим выходом синхронного генератора, имеющего жесткую связь с синхронным электродвигателем, отличающаяся тем, что вводится второй синхронный генератор с возбудителем, жестко связанный с первым синхронным генератором с возбудителем и имеющий первый, второй и третий выходы, соответственно соединенные с первым, вторым и третьим входами потребляемых узлов.

Эксплуатация системы электроснабжения переменным током. Система электроснабжения переменного тока