|
Трансформаторно-вентильные
блоки (ТВБ) авиационных выпрямителей должны удовлетворять определенным
требованиям, выполнение которых необходимо для нормальной работы
электрифицированных потребителей в период технического обслуживания самолетов
и вертолетов.
К основным требованиям, предъявляемым к ТВБ, можно отнести
следующие:
а) величина пульсации на выходе при изменении
нагрузки от нуля до номинальной должна 'быть такой, чтобы разность между
наибольшим мгновенным значением («пиком») и наименьшим значением (седловиной)
напряжения не превышала 8% от номинального значения;
б) частота пульсации должна быть не менее 0,5 кгщ
©) ТВБ должны иметь не менее двух гальванически
разобщенных выходов;
г) вес и габариты ТВБ должны быть минимальны, а
конструкция тряскоустойчивой, выдерживающей периодические перегрузки до 5 g с частотой 80 ударов в минуту;
д) ТВБ должны быть работоспособны в интервале
температур ±50° С;
е) допустимая влажность окружающей среды 95±3% при
температуре +30° С.
Трансформаторно - вентильный блок состоит из силового
трансформатора, предназначенного для согласования параметров первичного
источника питания с параметрами потребителя, и вентильного блока,
выполняющего основную функцию— преобразование переменного тока в постоянный.
Вентильный блок собран из полупроводниковых электрических вентилей,
соединенных между собой в опные диаграммы линейных напряжений при ПОСТОЯННОГО
тока самолетов включении обмоток А/А ; в— включение и вертолетов и запуска
мар- обмоток в зигзаг; г —векторные диаграммы щевых газотурбинных авиафазных
напряжений при включении обмоток двигателей применяются в зигзагТВБ,
собранные по трехфазной мостовой схеме (впервые предложенной А. Н.
Ларионовым) или шестифазной двухполупериодной схеме, эквивалентной схеме
двенадцатифазного выпрямления. Часто в технической литературе такие схемы
выпрямления называются шестипульсными и двенад-" цатипульсными.
Первичные обмотки трансформатора имеют, как правило,
несколько отводов, необходимых для изменения 'коэффициента трансформации в
зависимости от режима работы выпрямителя. Они могут соединяться в «звезду»
или в «треугольник» в зависимости от напряжения сети.
Изготовление выпрямителей с двумя и более независимыми
выходами, имеющими двенадцатифазные схемы выпрямления, связано с
необходимостью выполнять трансформаторы с несколькими трехфазными вторичными
обмотками.
Режим, эквивалентный двенадцатифазному выпрямлению, можно
получить, выпрямляя полную полуволну переменного трехфазного тока при сдвиге
линейных напряжений вторичных обмоток на 30 эл. град.
Сдвиг полуволн выпрямленного напряжения на 30° получается
при последовательном или параллельном включении двух выпрямителей, собранных
по трехфазным мостовым схемам, при этом обмотки, подключенные к одному
выпрямителю, соединяются в «звезду», а обмотки другого — в «треугольник» (
46, а). Аналогичный эффект можно получить, соединяя две трехфазные вторичные
обмотки в зигзаг со сдвигом линейных напряжений на 30 градусов ( 46, в). На
46, б и г показаны векторные диаграммы линейных и фазных напряжений.
Каждая из указанных схем имеет свои преимущества и
недостатки. Последовательное включение выпрямителей обеспечивает равенство
токов в обоих мостах, «о требует удвоенного количества вентилей по сравнению
со схемой параллельного включения. Для построения же схемы параллельного
включения необходима строгая симметрия обмоток и полная идентичность
параметров мостов, в противном случае неизбежно включение уравнительного
реактора или выполнение сложной транспозиции вторичных обмоток. В этом
отношении схема соединения вторичных обмоток трансформатора в зигзаг имеет
преимущество перед схемой Л/А, ибо при таком соединении легче осуществить
симметрию обмоток и получить равенство токов в обоих мостах.
Двенадцатифазные схемы могут удовлетворять этим
требованиям без применения дополнительных фильтров. Теоретически для таких
схем величина пульсации первой гармоники составит 2,8°/о, а частота пульсации
fn= 12 f= 12-50=600 гц.
Для трехфазных мостовых схем теоретически величина
пульсации первой гармоники составляет 11,4%, а частота пульсации /„ = = 6
/=6-50=300 гц.
Практически за счет влияния коммутации вентилей на форму
тока и напряжения пульсация 'будет значительно больше и может достигнуть (при
номинальной нагрузке) следующей величины: для двенадцатифазных схем 5—8%; для
трехфазных мостовых схем 18—20%.
Проведенный анализ показывает, что ТВБ с двенадцатифазны-
ми схемами выпрямления полностью удовлетворяют требованиям, предъявляемым к
авиационным выпрямителям, но их изготовление сопряжено с определенными
трудностями, связанными с изготовлением более сложных вторичных обмоток
трансформаторов и необ-
ходимостью создания двух мостовых схем. В ряде случаев,
где не требуется строгий допуск к величине и частоте пульсации (например, при
запуске авиадвигателей или при питании потребителей, имеющих собственные
фильтры), могут успешно применяться более простые трехфазные мостовые схемы.
|