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飞机电源系统CAUC14-3飞机交流发电机4.3.1航空同步发电机的结构形式4.3.2同步发电机的励磁方式4.3.3旋转整流器的结构和工作原理飞机电源系统CAUC2有刷无刷同步异步飞机电源系统CAUC3飞机无刷交流发电机同步发电机转子转速n与定子绕组中电流所产生的旋转磁场的转速n1相等，且转向相同，这样的发电机称为同步发电机。即：n=n1=60f1/p飞机电源系统CAUC凸极和隐极发电机航空交流发电机：凸极飞机电源系统CAUC旋转磁极式和旋转电枢式GEN旋转磁极式：大功率发电机旋转电枢式：小功率发电机飞机电源系统CAUC6交流发电机的基本原理飞机电源系统CAUC同步发电机结构和波形示意图飞机电源系统CAUC8交流发电机的励磁方式同步发电机分类：有刷励磁和无刷励磁自励与他励对励磁系统的主要要求是：1）起励可靠；2）发电机输出端短路时，具有强励磁能力3）尽量补偿电枢反应，以提高发电机外特性硬度。飞机电源系统CAUC9有刷交流发电机他励式有刷交流发电机1.直流电网励磁2.直流励磁机励磁飞机电源系统CAUC有刷、他励—直流励磁机励磁飞机电源系统CAUC11有刷、自励式交流发电机特点：不满足励磁系统的3个要求飞机电源系统CAUC复励电路及其外特性复励：有两套励磁绕组，Ij1∝Ug；Ij2∝IL特点：1）有强励磁能力；2）外特性较硬；3）外特性形状与负载性质有关改进：相复励电路飞机电源系统CAUC复励电路及其外特性BD2jWABC1jWCT3.过复励1.正常复励2.欠复励geUeIIgU0RRRCTCT飞机电源系统CAUC14各种复励电路根据参数选择其复励的强弱可能有三种情况：正常复励、过复励和欠复励。正常复励：发电机空载电压和额定负载时的电压均等于额定电压；过复励时：发电机额定负载时的电压高于额定电压；欠复励时：发电机额定负载时的电压稍低于额定电压。飞机电源系统CAUC15交流发电机的相复励电路相复励电路：发电机励磁电路的励磁电流不仅能反映发电机端电压和负载电流的大小，而且还能反映负载电流与电压之间的相位关系（即功率因数）。目的：1）提供强励磁能力；2）自动补偿电枢反应，使发电机外特性形状不随负载性质变化。飞机电源系统CAUC相复励电路的结构飞机电源系统CAUC17相复励电路的工作原理励磁机的励磁电流由变压器和电流互感器共同提供；变压器的副边电压与电流互感器的副边电压以相量相加后经整流来提供励磁电流通过解析分析并作出相量图后，可以证明：励磁电流不仅与发电机电压、负载电流的大小有关，而且还与负载的功率因数有关，即具有相复励电路的特点。图示电路为电压相加型相复励电路飞机电源系统CAUC相复励电路的工作原理一相电路图电路模型BDCTjWABCZIK1ZjZUKU21jjjIII-+飞机电源系统CAUC相复励电路的工作原理22()UUUUjujjjjmjjKUKUKUKIRjXUZZRjXjXRjXRXmmjiIIIjjjmjjXjXZIKIKIKIZZRjXjXRjX22()mIjjXKXjRIRX2ui2ui飞机电源系统CAUC不同负载时的励磁电流大小iujiIjIjuIIUiujiIjIjuIIU2/iujuIjIjiIIU2/iujIU2/IjuIjiI感性负载：Ij最大容性负载：Ij最小阻性负载：Ij适中飞机电源系统CAUC特点：1）发电机短路时有强励磁能力；2）不同性质负载时的外特性硬；应用：1）自励发电机2）他励发电机相复励电路的特点和功用飞机电源系统CAUC22旋转整流器式无刷交流发电机的结构形式二级式三级式飞机电源系统CAUC23二级式无刷交流发电机旋转整流器交流发电机飞机电源系统CAUC24二级式无刷交流发电机飞机电源系统CAUC25二级式无刷交流发电机B707、737等飞机采用二级式无刷交流发电机。飞机电源系统CAUC26三级式无刷交流发电机永磁式副励磁机交流励磁机交流发电机旋转整流器飞机电源系统CAUC27三级式无刷交流发电机飞机电源系统CAUC28飞机电源系统CAUC29飞机电源系统CAUC30飞机电源系统CAUC31三级式无刷交流发电机B747、757、767、MD-82、A320等飞机均采用三级式无刷交流发电机。飞机电源系统CAUC323、两级无刷交流发电机的组成及各部分的励磁电流(是交流还是直流)?1、按励磁的方式分，无刷交流发电机可以分为哪几种？其俗称是什么？2、交流发电机自励与他励的区别是什么？5、两级式发电机存在的主要问题是什么？可采取什么措施?4、三级无刷交流发电机的组成及各部分的励磁电流(是交流还是直流)?飞机电源系统CAUC33旋转整流器旋转整流器是无刷交流发电机的重要组成部分，不论二级式还是三级式无刷交流发电机，主发电机的励磁电流都是由交流励磁机经旋转整流器提供的。旋转整流器的三相整流电路有：三相半波整流器、三相全波整流器和六相半波整流器三种。飞机电源系统CAUC34三相半波整流电路飞机电源系统CAUCωtuuuwuvudVT1控制角起点VT3控制角起点VT2控制角起点三相半波整流电路uvw123idRud整流器输出电压：包络线飞机电源系统CAUC36三相全波整流电路飞机电源系统CAUC三相桥式整流电路3652uvRudidL+-14wωtuuuｖuｗuuωtuuvuuwuvwuvuuwuuwvuuv161256543432uvuwvwvuwuvwuv不可控整流电路的自然换相点就是可控整流电路控制角α的起点①②③④⑤⑥①②任意时刻必须有两个二极管同时导通，才能构成回路，共阳极与共阴极组各有一只管子导通⑥①②③④⑤⑥①③⑤①①②④⑥②飞机电源系统CAUC38六相半波整流电路飞机电源系统CAUC整流电压及励磁机利用率三相半波：三相全波：5661362sin1.17232dUEtdtEE30.67332djjUIEI261362.343dabEUeedtE30.95233djjUIEI飞机电源系统CAUC旋转整流器的非理想工作状态整流二极管的非理想状态：1）整流二极管的正向电阻不为零，导通时有正向压降；2）交流励磁机电枢绕组存在漏电感；3）主发电机励磁电流不是平滑的直流电，其上升和下降都不能在瞬间完成。影响：造成整流电压下降飞机电源系统CAUCωtuuuｖuｗuuuｄωtiｄ123uvwRLＢLLＢLＢ换相过程所对应的时间用电角度表示，叫换向重叠角γγ在换相过程中，两相二极管同时导通2uuuvud由于交流励磁机电枢绕组漏感的存在，使电流换向要经过一段时间，不能瞬时完成飞机电源系统CAUC换相重叠角的影响三相半波整流电压：566661223acdaeeUdtedt361cos1cos1.17222EE飞机电源系统CAUC交流励磁机的温度补偿作用：温度升高时Ijj不变电路：GABC2jjW1jjWTR飞机电源系统CAUC飞机电源系统CAUC