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Elektrisches System der Mi-24

Überblick

Schema der Stromversorgung der Mi-24

Das Elektroenergieversorgungssystem der Mi-24 besteht grob aus zwei Teilsystemen:

  • Wechselstromanlage mit 2 Dreiphasen-Wechselspannungsgeneratoren (Haupt-/ Primärsystem)
  • Gleichstromanlage, die über 2 Gleichrichterblöcke vom Wechselstromsystem gespeist wird.

Folgende Spannungen stehen in den Systemen zur Verfügung:

  • 3~220 V, 400 Hz
  • 1~115 V, 400 Hz
  • 3~36 V, 400 Hz
  • 1~36 V, 400 Hz
  • 28.5 V ± 1 V Gleichspannung
  • 24 V Gleichspannung

Spannungsquellen:

  • 2 Dreiphasen-Wechselstromgeneratoren (WSG)
  • je 2 Transformatoren
    • 208/36  V
    • 208/ 115  V
    • 115/ 36 V
  • 1 Umformer PO-750
  • 1 Umformer PT-125
  • 2 Gleichrichterblöcke
  • 2 Bordakkumulatoren
  • 1 Startergenerator (Antrieb erfolgt durch Anlass-Triebwerk AI-9W)
  • Außenbordanschluss Wechselspannung (ABQ~)
  • Außenbordanschluss Gleichspannung (ABQ=)

Die Dreiphasen-Wechselstromgeneratoren sind die Hauptquelle der Versorgungsanlage; mit den gelieferten 3~208 Volt werden nur wenige Verbraucher direkt versorgt: Enteisungsanlage, Heizung, teilweise Waffenanlage.

Bei normaler Arbeit erfolgt die 115~V- und 36~V-Versorgung über Transformatoren. Für jedes der Teilnetze (entspricht den beiden Wechselstromgeneratoren) existieren 2 Transformatoren (Haupt- und Reservetrafo). Bei Ausfall beider Trafos werden die Umformer automatisch (oder manuell) zugeschaltet; sie realisieren eine Wechselstromversorgung aus der Umwandlung eines Gleichstromes. Sie sichern aber nur die unbedingt notwendige Arbeit, um den Rückflug bzw. die Landung zu ermöglichen.

Das Gleichstromnetz wird aus den beiden Gleichrichterblöcken gespeist. Bei Ausfall der Gleichstromversorgung über die Gleichrichterblöcke kann die Versorgung für 30 Minuten über den Startergenerator sichergestellt werden. Die Zeitdauer resultiert aus der Begrenzung der Laufzeit für das antreibende Anlasstriebwerk AI-9.

Bei Ausfall des Startergenerators ist eine Gleichstromversorgung aus den Bordakkus für etwa 9 Minuten möglich (wobei tatsächliche Kapazität und Laufzeit vom Zustand der Akkus abhängen).

Varianten der Stromversorgung

  1. am Boden bei nicht arbeitendem Triebwerk:
    • mit Außenbordquellen ABQ= bzw. ABQ~.
    • mit Startergenerator des Anlasstriebwerkes AI-9
  2. am Boden und in der Luft bei arbeitendem Triebwerk:
    • mit beiden Wechselstromgeneratoren, beiden Gleichrichterblöcken und zugehörigen Transformatoren
  3. in der Luft bei normaler Arbeit der Triebwerke, aber Störungen in der Anlage:
    • mit 1 WSG, 1 Gleichrichterblock und zugehörigen Trafos
    • Ausfall beider WSG (damit auch Ausfall der Gleichrichterblöcke und Trafos) - Versorgung über Startergenerator und Umformer
    • an Stelle des STG versorgen die Bordakkus die Gleichstromanlage

Bei normaler Arbeit arbeiten beide WSG parallel. Die parallele Arbeit erfordert eine umfangreiche Steuer- und Überwachungstechnik. Bei Ausfall eines  WSG wird nur die Tragschraubenheizung automatisch abgeschaltet. Die Leistung des verbleibenden  WSG mit seinem Gleichrichterblock ist für die Versorgung aller anderen Verbraucher ausreichend.

Betriebsarten

  • "Außenbord-Versorgung"
  • "Generatorversorgung"
    beide  WSG arbeiten
  • "Unnormale Arbeit"
    • Ausfall einer Stromquelle oder
    • Ausfall eines Teils der Steuer- und Schutzschaltung oder
    • Nichteinhaltung von Sollwerten oder
    • Kurzschluss in Teilsystemen
    Die "unnormale Arbeit" kann durch Zuschalten der Reservequelle (Reservetrafo, Umformer...) beendet werden.
  • "Notversorgung"
    • Ausfall beider WSG oder
    • Ausfall beider Gleichrichterblöcke oder
    • Ausfall beider Trafos 208/115 V oder
    • Ausfall beider Trafos 208/36 V

Stromversorgung der Mi-24 im normalen, vollständigen ZustandStromversorgung der Mi-24 über Außenbordquelle (Gleichstrom), vor dem AnlassenStromversorgung der Mi-24 bei Ausfall eines GleichrichtersStromversorgung der Mi-24 bei Ausfall eines Wechselstromgenerators (hier: des linken)Stromversorgung der Mi-24 bei Ausfall beider Wechselstromgeneratoren, hier mit Notversorgung über das laufende Hilfstriebwerk AI-9

Die berechnete Wahrscheinlichkeit für den Ausfall beider  WSG  und dass beide Gleichrichterkanäle nicht mehr funktionieren, liegt bei 10-4. Bei 10 000 Stunden Flugzeit tritt dieses Ereignis also 1 Mal auf. (Wobei das eine berechnete Wahrscheinlichkeit unter normalen Bedingungen ist, die nichts mit Gefechtsbedingungen zu tun hat.)

Wechselstromversorgungsanlage

Als Spannungsquellen des 3-Phasen-Netzes dienen 2 Drehstrom-Synchrongeneratoren ГТ40ПЧ6 (GT 40 P Tsch 6). Das Dreiphasensystem besteht aus zwei Kanälen, jeder Kanal beinhaltet:

  • Synchrongenerator  ГТ40ПЧ6 (GT 40 P Tsch 6)
  • Schutz- und Steuerblock BSU-4A
  • Spannungsregler BRN-208M7A
  • Transformatorblock BTT-40P
  • Schaltschütze, Relais, SA (Sicherungsautomaten), Schalter, Leuchtfelder.

Der Antrieb der Generatoren erfolgt durch ein Getriebe durch die Welle zur Heckschraube, die Drehzahl ist annähernd konstant. Bei Ausfall eines Triebwerks arbeiten die Generatoren daher normal weiter.

Jeder Kanal (entspricht jedem Generator) speist ein System von Verteilerschienen. Die Zuschaltung der Generatoren an die Schienen erfolgt bei einer Tragschraubendrehzahl ≥95% per Schaltschütz.

Die Schiene des linken und des rechten Generators werden über das Schaltschütz der parallelen Arbeit miteinander verbunden (bei Vorliegen der entsprechenden Parameter). Beide Generatoren bedienen dann ein einheitliches Netz, was durch ein grünes Leuchtfeld "ПАРАЛЛЕЛ. РАБОТА ГЕНЕРАТ." angezeigt wird.

Die Erzeugung von 1~115 V erfolgt mit Transformatoren des Typs TC-1/2. Einer arbeitet festgelegt als Haupttrafo, der andere als Reservequelle. Bei Ausfall des Haupttrafos werden die Verbraucher automatisch an den Reservetrafo geschaltet. Eine Umschaltung wird durch das Leuchtfeld (gelb) "ОСН. ТРАНСФ. ~115В ОТКЛ." angezeigt. Beim Schalten des Schalters  "ТРАНСФОРМАТОР  ~115В" auf "РЕЗЕРВНЫЙ" verlischt das Leuchtfeld nicht.

Die genannten Transformatoren versorgen die Funk- und Navigationsausrüstung, TW-Anlagen Teile der Waffenanlage und über 2 weitere Trafos alle elektrischen Manometer. Als Reserve-/ Notquelle für einen Teil der Ausrüstung dient der Umformer PO-750. Die Einschaltung erfolgt mit dem Schalter "ПО-750" nur manuell bei Ausfall beider Trafos oder bei Notwendigkeit am Boden, wenn die TW nicht arbeiten. Liegt keine Spannung 115~V an, leuchtet das Leuchtfeld (gelb) "ВКЛ. ПО-750".

Für die Erzeugung von 1~36 V werden 2 Trafos 115/ 36 V verwendet, ebenfalls eingeteilt ind Haupt- und Reservetrafo. Beide werden von den Schienen 1~115  V  gespeist. Fällt der Haupttrafo aus, wird automatisch per Relais oder manuell über den Umschalter "ТРАНСФ. ДИМ ОСН.-РЕЗЕРВ." die Umschaltung der Manometer auf den Reservetrafo durchgeführt. Der Ausfall (oder das Abschalten) des Haupttrafos wird durch das Leuchtfeld (gelb) "ОСН. ТРАНСФ. ДИМ. ОТКЛ." angezeigt.

Verteilernetz

Das Netz besteht aus einer Anzahl von Verteilerschienen, denen Verbraucher zugeschaltet sind:

  • Schiene des linken Generators
  • Schiene des rechten Generators
  • Generatorschiene 115~V
  • Umformerschiene 115~V
  • Schienen 3~208 V
  • Schienen 3~36 V
  • Schienen des Autopiloten
  • Umformerschienen 3~36 V
  • Schiene der Manometer 1~36 V.

Wechselstromgenerator GT40

Die GT40 sind die Hauptquelle für die Elektroenergieerzeugung. Sie erzeugen Dreiphasen-Wechselstrom mit stabilisierter Spannung und Frequenz.

Der Generator ist eine kontaktlose Wechselstrommaschine, deren Erregung von einem Dauermagneten auf dem Rotor ausgeht. Damit läuft die Erregung vollständig autonom ab,
Die Arbeitswicklungen sind auf dem Stator montiert.

Technische Daten
Spannung 3~208 V Klemmenspannung
Nennstrom 111 A
Nennleistung 40 kVA
Wirkungsgrad 85%
Drehzahl 6000-1
Frequenz 400 Hz

Bei 15% Überlast steigt der Strom auf 138,5 Ampere und die Leistung auf 50 kVA.

Eine Überlast von 150% ist für 5 Minuten zulässig.
Eine Überlast von 200% ist für 5 Sekunden zulässig. 

Spannungsregler BRN-208M7A

  • Gewährleistung einer konstanten Generatorspannung von 208 V im Toleranzbereich bei Belastungsänderung
  • Gleichmäßige Verteilung der Blindleistung auf beide Generatoren - Stabilisierung der parallelen Arbeit. Bei einer Differenz der Blindstromverteilung wird der Erregerstrom der Generatoren gegenläufig geändert und gleicht die Spannung an.
Technische Daten
Spannung 27.3 V ... 29.7 V
Spannungsschwankung

≤ 4 V für eine Drehzahl von 5880...6120-1 und eine Spannung von 203...209 V, Änderung symmetrischer Belastung im Bereich von 0...40 kVA, Leistungsfaktor cosφ 1...0.8.

Schutz- und Steuerblock BSU-4A

  • ferngesteuertes Ein- und Ausschalten des Generators
  • automatisches Zuschalten des generators an das Netz bei folgenden Bedingungen:
    • U>175...185 V
    • f>349...361 Hz
    in diesem Falle verlischt das rote Leuchtfeld "ЛЕВ./ ПРАВ.ГЕН.ОТКЛ."
  • automatische Zuschaltung der Generatoren zur parallelen Arbeit.

Während der parallelen Arbeit sichert der jeweilige BSU-4:

  • Bei einer Differenz der Verteilung der Blindströme, die infolge eines Versagens eines BSU-4 auftreten können und die am Messfühler mindestens 0.2...0.6 A beträgt, spricht die Spannungsschutzschaltung an. 
  • bei einer Differenz der Belastungsströme der Generatoren, die am Eingang der Messschaltung 0.083...0.097 A nicht überschreitet, werden beide Generatorschienen voneinander getrennt (Abschaltung des Schützes für die parallele Arbeit). Gleichzeitig wird die Tragschraubenheizung abgeschaltet.
    Die Abschaltung der parallelen Arbeit und der TS-Heizung erfolgt mit einer Verzögerung von 1±0.3 Sekunden und ist ohne Eingreifen des HSF nicht behebbar. Der defekte Generator und seine Erregung werden mit einer Zeitverzögerung von etwa 4 Sekunden abgeschaltet. Das Leuchtfeld (rot) "ЛЕВ./ПРАВ. ГЕН. ОТКЛ." ("Ausfall linker/ rechter Generator") leuchtet auf.
    Die Blockierung durch die Abschaltung lässt sich durch Aus- und Einschalten des Schalters "ГЕНЕРАТОР  ЛЕВ./ПРАВ." bewirken. Bei einem tatsächlich defekten Generator führt dies nicht zur Wiederherstellung der parallelen Arbeit!
  • bei Defekten reagiert der BSU-4:
    • beim Anstieg der Generatorspannung auf 220... 231 V erfolgt die (nicht umkehrbare) Abschaltung des Generators mit einer Zeitverzögerung von 0.4...0.7 s.
    • beim Absinken der Spannung unter 185...175 V erfolgt die (nicht umkehrbare) Abschaltung
      • des Generators mit einer Zeitverzögerung von 0.4...0.7 s
      • des Schützes für die parallele Arbeit und der TS-Heizung mit 1±0.3 s
    • bei allen Kurzschlüssen im System mit sofortiger nicht umkehrbarer Abschaltung des Generators, wenn die Spannung < 8 V wird.
    • beim Absinken der Frequenz unter 361...349 Hertz mit zeitweiliger Abschaltung des Generators ohne Verzögerung und erneuter Zuschaltung, wenn die Frequenz wieder über diesem Bereich ist.

Umschaltautomaten

Sie erfassen über eine elektronische Messschaltung Ausfälle von Spannungsquellen und schalten automatisch die entsprechenden Abschnitte auf die Reserveversorgung um. Jeweils ein Umschaltautomat APP schaltet:

  • die Generatorschiene 1~115 V vom defekten Haupttrafo 1~208/ 115 V auf den Reservetrafo
  • die Schiene 3~36 V vom Haupttrafo 3~208/ 36 V auf den intakten Reservetrafo
  • die Umformerschiene 3~36 V von der Schiene 3~36 V auf den Umformer PT-125, der gleichzeitig vom APP eingeschaltet wird 

Wenn es bei Ausfällen nicht zum Zusammenbruch der Spannung kommt sondern zu einer (seltenen) Erhöhung, schalten die APP bei folgenden Werten die Quelle ab:

  • 1~115 V: U≥ 121...133 V 
  • 3~36 V:  U≥ 40,1...43.7 V

Phasenblock БЧФ-208

Außenbord-Steckdose (РОЗЕТКА)Mit ihm wird unmittelbar nach Anschluss einer Wechselstrom-Außenbordquelle die Phasenlage kontrolliert. Ist sie nicht in der festgelegten Lage, so wird trotz des zugeschalteten Schalters "АЭРОДР. ПИТАНИЕ" die Außenbordquelle nicht an das Bordnetz geschaltet.

Transformatorblock BTT-40P (Stromwandlerblock) und Transformatoren

Er enthält 7 Transformatoren mit folgenden Funktionen:

  • 3 arbeiten mit gleichartigen Trafos des Generators zusammen und versorgen die Kurzschluss-Schutzschaltung.
  • 1 versorgt die Schaltung zur Steuerung der Blindleistung im BSU
  • 1 speist die Schaltung zur Überwachung der Leistungsverteilung zwischen den Generatoren im BSU
  • 1 ist mit dem Messteil für unzulässige Blindstromdifferenz im BSU verbunden
  • 1 ist ungenutzt.

Weitere Transformatoren erzeugen die bekannten Spannungen aus 3~208 V :

  • 1~115 V
  • 3~36 V
  • 1~36 V

Umformer

Die Umformer PT-125 und PO-750 sind Maschinenumformer (Motor- Generator- Kombination). Sie erzeugen eine Wechselspannung aus der Gleichspannung 28.5 V.

Der PO-750 speist die Umformerschiene (Havarieschiene) mit 1~115 V, wenn beide Transformatoren 208/ 115 V nicht arbeiten. Gleichzeitig versorgt er über den Reservetrafo 115/ 36 V die Manometerschiene mit 1~36 V. Deine Stromaufnahme beträgt ≤ 56 A.

Der PT-125 versorgt bei Ausfall beider Trafos 3~208/ 36 V einen Teil des Netzes 3~36 V.

Bedien- und Kontrollelemente des Wechselstromversorgungsanlage

Bedienpult der Wechselstromversorgungsanlage in der Mi-24, 1.Hubschrauberführer (hintere Kabine)

  • SA "ПТ-125Ц"
    Absicherung der Gleichstromversorgung des Umformers PT-125
  • Schalter "ГЕНЕРАТОРЫ ЛЕВ./ПРАВ."
    Zuschaltung der Gleichspannung an den entsprechenden Schutz- und Regelblock
  • Umschalter "ТРАНСФОРМАТ. ~115В"mit den Stellungen
    • "ОСНОВНЫЙ"
    • "РЕЗЕРВНЫЙ"
    schaltet den Trafo 115 V auf Haupt/ neutral (aus) /Reserve
  • Umschalter "ТРАНСФОРМАТ. ~36В"mit den Stellungen
    • "ОСНОВНЫЙ"
    • "РЕЗЕРВНЫЙ"
    schaltet den Trafo 36 V auf Haupt/ neutral (aus) /Reserve 
  • Schalter "АЭРОДР. ПИТАНИЕ"
    Zuschaltung der Wechselstrom-Außenbordquelle nach deren Anschluss
  • Schalter "ПO-750", schaltet Umformer PO-750 zu
  • Schalter "ПТ-125Ц", schaltet Umformer PT-125 zu
  • Schalter "НАЗЕМН. ПРОВЕР. ОТ ПРЕОБ."
    zur Versorgung der Ausrüstung mit Umformern bei Kontrollen am Boden. in der Luft wird der Schalter nicht betätigt!
  • Umschalter des Wechselstromvoltmeters, 11 Stellungen
    • "АЭРОДР. ПИТАНИЕ" mit "A-B", "B-C", "C-A" misst die Spannungen zwischen den einzelnen Phasen des Dreiphasennetzes der Außenbordquelle
    • "ГЕНЕРАТОРЫ ЛЕВ."  mit  "A-B", "B-C", "C-A"  misst die Spannungen zwischen den einzelnen Phasen des Dreiphasennetzes des linken Generators
    • "ГЕНЕРАТОРЫ ПРАВ."  mit  "A-B", "B-C", "C-A"  misst die Spannungen zwischen den einzelnen Phasen des Dreiphasennetzes des rechten Generators
    •  "115В", Spannungsmessung im 115-Volt-Netz (Außenbord)
    • "ОТКЛ.", Anzeige ausgeschaltet
  • LF gelb "ВНИМАНИЕ НА ПУЛЬТ ЭЛ. СИСТ."
    Anzeige, dass ein Ausfall im Stromversorgungssystem aufgetreten ist.
  • LF grün "ПАРАЛЛЕЛ. РАБОТА ГЕНЕРАТ."
    Beide Wechselstromgeneratoren arbeiten normal, die Schienen sind zusammengeschaltet
  • LF rot "ПРАВ./ ЛЕВ. ГЕН. ОТКЛ."
    der entsprechende Generator ist ausgefallen.
  • LF gelb "ОСН.ТР-Р 115В ОТКЛ."
    Ausfall/ Abschaltung des Haupttransformators 115 Volt
  • LF gelb "ОСН.ТР-Р 36В ОТКЛ."
    Ausfall/ Abschaltung des Haupttransformators 36 Volt
  • LF gelb "РОЗЕТКА ВКЛ."
    Die Außenbordsteckdose ist verbunden und phasenrichtig beschaltet.
  • LF gelb "ВКЛ. ПО-750"
    Der Umformer ist eingeschaltet
  • LF gelb "ВКЛЮЧИ ПТ-125Ц"
    Der Umformer ist einzuschalten, Weisung!
  • LF gelb "ОСН. ТРАНСФ. ДИМ ОТКЛЮЧ."
    Der Haupttransformator für die Manomentergeräte ~36V ist abgeschaltet
  • Umschalter "ТРАНСФ. ДИМ - ОСН.- РЕЗЕРВ."
    Schaltet zwischen Haupt- und Reservetrafo für 36 Volt um.
  • Voltmeter. Wird mit dem o.g. Umschalter an eine Spannungsquelle geschaltet. Kontrolle der 115 Volt.
  • 2 Amperemeter. Messung der Belastungsstromstärken der beiden WSG.
  • Amperemeter. Messung der Stromstärke bei 208~V für die Enteisungsanlage. 

Gleichstromversorgungsanlage

Die GSVA dient der Bereitstellung der Gleichspannung von 28±1 V. Als Spannungsquellen dienen

  • 2 Gleichrichterblöcke WU-6 (Hauptquellen)
  • 2 Bordakkumulatoren 12-SAM-28
  • Startergenerator STG-3 am Hilfstriebwerk AI-9
  • Außenbordquelle.

Die Gleichrichterblöcke formen die Dreiphasen-Wechselspannung von 208 V in eine Gleichspannung von 28±1 V um. Die Gleichrichterblöcke arbeiten parallel, die Verteilung der elektrischen Belastung erfolgt durch sie selbst. Während des normalen Betriebes werden durch sie ebenfalls die Bordakkumulatoren geladen.
Die Steuerung der Zu- und Abschaltung wird über Steuerbläcke DMR-200D vorgenommen. Die Leistungsreserve der Gleichrichterblöcke ist ausreichend groß, so dass bei Ausfall eines Blockes der andere die komplette Versorgung aller Gleichstromverbraucher übernehmen kann. 

Der STG-3 speist das Bordnetz bei nicht arbeitendem Triebwerk am Boden oder bei Ausfall beider Wechselstromgeneratoren bzw. Gleichrichter in der Luft für die Dauer von 30 Minuten. Diese Begrenzung entsteht aus der maximal zulässigen Laufzeit des Anlasstriebwerkes AI-9 von 30 Minuten.
Der STG-3 arbeitet mit folgenden Baugruppen im Schutz- und Regelsystem:

  • Kohlespannungsregler RN-120
  • Stellwiderstand WS-25B
  • Überspannungsschutzautomat AZP-8M
  • Steuerblock DMR-20D.

Auf diese Weise kann für die 30 Minuten eine stabilisierte Spannung von 28±1 V für alle Verbraucher einschließlich der Nachladung der Bordakkus sicher gestellt werden.

Die Bordakkumulatoren dienen als Reservespannungsquelle:

  • autonomes Anlassen des Anlasstriebwerkes AI-9
  • Funktionskontrolle eines Teiles der Ausrüstung bei fehlender Außenbordquelle
  • Versorgung von Verbrauchern der Kategorie I (für Flug und Landung unbedingt erforderlich) bei Ausfall der anderen Gleichspannungsquellen.

Die Kapazität der Akkus reicht im letzten Falle für 9 Minuten.

Über die Außenbordsteckdose kann eine Außenbordquelle angeschlossen werden. Deren Kontakte sind für eine Dauerbelastung von 500 A ausgelegt, kurzzeitig (1 Minute) auch für 1500 A zugelassen. Beim Zusammenstecken von Stecker und Steckdose werden zuerst die Kontaktstifte der Hauptleitungen und anschließend die Steuerleitungen miteinander verbunden. Damit wird ein Zuschalten der ABQ bei unsicherem Kontakt, Funkenbildung und ein Verzundern dern Konatktstifte vermieden.
Zum Trennen der Steckverbindung ist wegen des sicheren Kontakts ein Kraftaufwand von etwa 35 kp erforderlich.
Beim Anschluss der ABQ treten folgende Blockierungen in Kraft:

  • beide Gleichrichterblöcke werden vom Stromnetz getrennt
  • beide Akkus werden vom Stromnetz getrennt
  • der STG-3 kann nicht an das Stromnetz geschaltet werden.

Eine ABQ mit verkehrter Polung kann nicht an das Stromnetz angeschaltet werden, dies verhindert eine eigene Schutzschaltung.

Gleichrichterblock WU-6

Er dient zur Umformung der Dreiphasenwechselspannung von 208 V/ 400 Hz in eine Gleichspannung von 28±1 V. Bestandteile:

  • Transformator
  • Gleichrichtergruppe in Brückenschaltung
  • Filter zur Glättung der Gleichspannung
  • Entstörfilter
  • Ventilator zur Kühlung der Bauteile.
Technische Daten
UE 3~208 V/ 400 Hz
IE 25 A
UA 28,5 V
IA 200 A im Dauerbetrieb

Startergenerator STG-3

Der Startergenerator dient:

  • zum Durchdrehen des Rotors des Anlasstriebwerkes AI-9 (Betriebsart "Starterbetrieb")
  • zur Erzeugung von Gleichstrom und Versorgung des Gleichstromnetzes (Betriebsart "Generatorbetrieb")

Der Startergenerator ist eine Gleichstrommaschine mit Nebenschlusswicklung für die Selbsterregung. Durch einen Ventilator auf der Rotorwelle wird er zwangsgekühlt.

Technische Daten - Starterbetrieb
U 30 V
Imax ≤ 310 A
ILeerlauf ≤ 30 A
M 1.5 kpm am Rotor AI-9 (ca.150 Nm)
nLeerlauf 4700 min-1 ± 10 %
  Zulässig sind dreimaliges Einschalten zum Kaltdurchdrehen oder Anlassen, dazwischen jeweils Pausen von 1 Minute. Nachd em dritten Anlassvorgang ist eine Pause bis zur vollständigen Abkühlung erforderlich (Größenordnung: 30 Minuten).
Technische Daten - Generatorbetrieb
U 28,5 V ± 1 V
IN 100 A
P 3 kW
n 6250... 11250 min-1
  Der Dauerbetrieb des Generators ist möglich, jedoch durch die Laufzeitbeschränkung des AI-9-Triebwerkes praktisch auf 30 Minuten begrenzt.

Bordakkumulatoren 12-SAM-28

Die beiden Bleiakkus dienen zur Gewährleistung des autonomen Anlassens und als Reservequelle zur Speisung der Verbraucher der Kategorie I.

Technische Daten
U 24 V
C 28 Ah
IN 5,6 A
Imax 750 A
tEntlade,max 9 Minuten
  Die Akkus sind in beheizbaren Containern installiert.

Kohlespannungsregler RN-120

Er stabilsiert die Spannung des STG-3 bei Änderung von Drehzahl und Belastung. Der Betrag der zu stabiliserenden Spannung wird nur am Boden mit dem Stellwiderstand WS-25 eingestellt.

Technische Daten
stabilsierte Spannung 28,5 V ± 1 V
Verlustleistung an der Kohlesäule 120 W

Überspannungsschutzautomat AZP-8M

Er schützt Generator, Netz und Verbraucher vor Überspannung des Generators bei Ausfall des Reglers RN-120. Über den Steuerblock DMR-200 schaltet er den Generator vom Netz ab, wenn die Spannung über 32 V steigt. Die bei der Abschaltung wirkende Zeitverzögerung ist der Intensität der Spannungserhöhung (Gradient) umgekehrt proprtional.

Gleichstromnetz

Es besteht aus 3 Teilnetzen:

  • Netz des linken Gleichrichters
  • Netz des rechten Gleichrichters
  • Netz der Bordakkumulatoren.

Die Netze bestehen aus verbundenen Schienen, die über Schmelzsicherungen und Schütze miteinander verschaltet werden können.

Schema des Gleichstromversorgungsnetzes der Mi-24

Die Schienen können wie folgt versorgt werden:

  • Schiene WU1 vom
    • linken Gleichrichter
    • rechten Gleichrichter, wenn der linke WU nicht arbeitet. Automatische Umschaltung.
  • Schiene WU2 vom
    • rechten Gleichrichter
    • linken Gleichrichter, wenn der rechte WU nicht arbeitet. Automatische Umschaltung.
  • Akkuschiene
    • von einem oder beiden Gleichrichtern über die Steuerblöcke DMR-200
    • Startergenerator
    • einem oder beiden Bordakkus
    • Außenbordquelle
  • Akkuschiene 1
    • von der Schiene WU1
    • Akkuschiene
  • Akkuschiene 2
    • von der Schiene WU2
    • Akkuschiene.

Bei nicht arbeitenden Gleichrichterblöcken können alle Schienen duch den Schalter "СЕТЬ НА АККУМУЛЯТ." miteinander verbunden werden.

Bedien- und Kontrollelemente der Gleichstromversorgung

Bedienpult der Gleichstromversorgungsanlage in der Mi-24, 1.Hubschrauberführer/ Pilot (hintere Kabine)

  • Schalter "АККУМУЛЯТОРЫ ПРАВ./ ЛЕВ."
    Zuschalten der Bordakkus an die Akkuschiene
  • Schalter "ВУ ЛЕВ./ ПРАВ."
    Zuschaltung des linken/ rechten Gleichrichters an die Schienen des linken/ rechten WSG 
  • Schalter "ГЕНЕРАТОР АИ-9"
    Vorbereitung des Einschaltstromkreises des DMR-Steuerblocks  für den STG-3
  • Schalter "ОБОГРЕВ"
    Zuschalten der Heizung für die Akkucontainer
  • Schalter "АЭРОДР. ПИТАНИЕ"
    Zuschaltung der Außenbordquelle
  • Schalter "СЕТЬ НА АККУМУЛЯТ."
    Zusammenschalten aller Schienen des Gleichstromnetzes
  • Umschalter des Voltmeters zur Spannungsmessung an 9 Messpunkten
    • "АЭРОДР. ПИТАНИЕ
    • "АККУМ.
    • "АККУМ. ШИНЫ 1,2"
    • "ШИНЫ ВУ 1/2"
    • "ВУ ЛЕВ./ ПРАВ."
    • "ГЕН. АИ-9"
  • Leuchtfeld gelb "ВУ ЛЕВ. ОТКЛ."
    linker Gleichrichter abgeschaltet/ ausgefallen
  • Leuchtfeld gelb "ВУ ПРАВ. ОТКЛ."
    rechter Gleichrichter abgeschaltet/ ausgefallen 
  • Leuchtfeld gelb "РОЗЕТКА ВКЛ."
    Außenbordquelle für Gleichstrom zugeschaltet
  • Leuchtfeld gelb "ВНИМАНИЕ НА ПУЛТ ЭЛ.СИСТ."
    Ausfall im Stromversorgungssystem, generelles Warn-Leuchtfeld am Instrumentenpult
  • Voltmeter W-1
  • 3 Amperemeter A-1 für linken Akku, rechten Akku und STG-3

Inbetriebnahme und Kontrolle der Stromversorgung

Für die Stromversorgung stehen prinzipiell folgende Möglichkeiten zur Verfügung:

  • Wechselstromgeneratoren
  • Außenbord Wechselstrom
  • Außenbord Gleichstrom
  • Hilfstriebwerk/ Gleichstrom-Generator
  • Bordakkus.

Kontrolle der Bordakkus

  • Einschalten Schalter "АККУМУЛЯТОРЫ ПРАВ./ ЛЕВ."
    Beide Akkus werden an die Akkuschiene geschaltet; automatisch wird die Verbindung der Schienen WU1-AS1 und WU2-AS2 getrennt, die Verbindungen AS-AS1-AS2 werden hergestellt.
  • Einschalten Schalter "СЕТЬ НА АККУМУЛЯТ."
    Die Verbindung WU1-AS2 und WU2-AS1 wird geschaltet. Das gesamte Gleichstromnetz wird mit Strom versorgt, alle Schienen sind miteinandeer verbunden.
  • die Leuchtfelder "ПРАВ. ГЕН. ОТКЛ.und "ЛЕВ. ГЕН. ОТКЛ." und "ВНИМАНИЕ НА ПУЛТ ЭЛ.СИСТ." leuchten auf (letzters blinkt, wenn "МИГАЛКА" eingeschaltet wurde).
  • Einschalten Schalter "НАСОСЫ РАСХОДНЫХ БАКОВ", die Pumpen des Entnahmebehälters laufen an, die Leuchtfelder "НАСОС РАБОТАЕТ НО.1 / НО.2" leuchten auf, IEZH≤12A
  • Umschalter des Voltmeters auf "АККУМ." schalten, UBAk≥24V kontrollieren
  • Pumpen abschalten
  • Ausschalten Schalter "АККУМУЛЯТОРЫ ПРАВ./ ЛЕВ."

Außenbordbetrieb mit Wechselstromquelle

Funktion: Sicherung der Stromversorgung am Boden bei stehenden Triebwerken zu Wartungszwecken, Funktionskontrollen, Kabinentraining und Anlassen.
Nach Funktionskontrolle der Bordakkus wird das Kommando zum Anschluss der ABQ~ gegeben. 

  • Schalter "АЭРОДР. ПИТАНИЕ"" ein
    die Außenbordquelle wird an die Schienen des linken WSG geschaltet, die Schienen beider WSG werden miteinander verbunden 
  • Leuchtfeld "РОЗЕТКА ВКЛ." leuchtet
  • Die Einschaltblockierung beider WSG wird aufgehoben
  • Die Einschaltblockierung beider WSG wird geschaltet
  • Die Einschaltblockierung für alle mit 208V~ beheizten Baugruppen wird geschaltet
  • Die Kontrolle des Voltmeters auf alle Bereiche A-B, B-C, C-A muss 200...208V zeigen
  • Schalter "ТРАНСФОРМАТ. ~36В" auf "ОСНОВНЫЙ" und
    Schalter "ТРАНСФОРМАТ. ~115В" auf "ОСНОВНЫЙ",
    danach verlöschen die Leuchtfelder "ОСН.ТР-Р 36В ОТКЛ." und "ОСН.ТР-Р 115В ОТКЛ."
  • Schalter "ВУ ЛЕВ." und "ВУ ПРАВ." ein, danach verlöschen die Leuchtfelder "ВУ ЛЕВ. ОТКЛ." und "ВУ ПРАВ. ОТКЛ."
  • Die Ventilatoren der Gleichrichter sind zu hören, dies ist allerdings kein zuverlässiges Zeichen für die Arbeit der Gleichstromanlage. Folgende Verbindungen sind nun geschaltet:
    • Ausgang Haupttrafo 1~115V an die Generatorschiene 1~115V
    • Ausgang Haupttrafo 3~36V an die Schienen 3~36V
    • Ausgang Haupttrafo 1~36V an die Manometerschiene 1~36V
    • Ausgang WU links über DMR an die Schienen WU1, AS1, AS
    • Ausgang WU rechts über DMR an die Schienen WU2AS1AS
  • Die Spannungsmessung muss außer auf "АЭРОДР. ПИТАНИЕ" und "ГЕН. АИ-9" 28.5V zeigen, in der Praxis ist die Spannung zumeist höher.
  • Alle Leuchtfelder auf dem Steuerpult der Stromversorgungsanlage sind verloschen, bis auf "РОЗЕТКА ВКЛ." und "ПРАВ. ГЕН. ОТКЛ." bzw. "ЛЕВ. ГЕН. ОТКЛ.". Beide Anlagen sind betriebsbereit, Funktionskontrolle und Anlassen AI-9 können erfolgen.

Außenbordbetrieb mit Gleichstromquelle

Wenn keine Außenbordquelle füpr Wechselstrom zur Verfügung steht, kann mit einer Gleichstromquelle angelassen werden. Nach der Akkukontrolle wird die Außenbordquelle angeschlossen.

  • Schalter "АЭРОДР. ПИТАНИЕ" am GSVA-Pult ein
  • Leuchtfeld "РОЗЕТКА ВКЛ." leuchtet auf
  • Einschaltung der Bordakkus wird blockiert
  • Zuschaltung der WU wird blockiert
  • Schalter "СЕТЬ НА АККУМУЛЯТ." ein, damit werden die Schienen der GSVA zusammengeschaltet
  • Spannungsmessung mit dem Voltmeter; in allen Stellungen außer "ВУ ЛЕВ./ ПРАВ." und "ГЕН. АИ-9" sind 26...30V zu messen
  • Schalter "ПO-750" ein. Umformer 1~115V läuft, Leuchtfeld "ВКЛ. ПО-750" leuchtet. Umformer wird an Schiene 1~115V geschaltet, worüber auf der Reservetrafo 1~36V für die Manometerschiene gespeist wird; dessen Anschaltung erfolgt automatisch, das Leuchtfeld "ОСН.ТР-Р 36В ОТКЛ." leuchtet.

In dieser Betriebsart können nicht versorgt werden:

  • Verbraucher mit 208V~
  • Generatorschiene 115V~
  • Schienen 3~36V

Die Umformerschiene 3~36V kann bei Anforderung durch den Umformer (Schalter "ПТ-125Ц") versorgt werden.

Durch den Schalter "НАЗЕМН. ПРОВЕР. ОТ ПРЕОБ." lässt sich die generatorschiene 115V~ an den Umformer PO-750 schalten, wobei automatisch die Umformerschiene 1~115V abgeschaltet wird.

Notversorgung am Boden mit Bordakkus

Nach Kontrolle der Bordakkus wird der Schalter "ПO-750" eingeschaltet. Die Funktion ist am Laufgeräusch dem Aufleuchten des Leuchtfeldes "ВКЛ. ПО-750" und an den Manometeranzeigen kontrollierbar. 

Anschließen kann das AI-9 angelassen werden.

Notversorgung am Boden mit AI-9

Voraussetzung: das Hilfstriebwerk AI-9 arbeitet. Kontrolle am Leuchtfeld "АИ-9 РАБОТАЕТ".

  • Schalter "ГЕНЕРАТОР АИ-9" einschalten, danach werden
    • Schutz- und Regelschaltung des Generators STG-3 arbeiten
    • Der Generator an die Akkuschiene geschaltet
    • Amperemeter zeigt Entnahmestromstärke an (Stellung "ГЕН. АИ-9")
    • Spannungsmessung muss 28...30V zeigen
  • Schalter "СЕТЬ НА АККУМУЛЯТ." einschalten
Die Kontrolle der Ausrüstung kann unter gleichen Bedingungen wie bei einer Gleichstrom-Außenbordversorgung erfolgen. Dabei ist aber auf die Zeitbegrenzung von 30 Minuten (Höchstbetriebsdauer des Hilfstriebwerkes) und auf eine IG≤100A zu achten.

Generatorbetrieb

Hauptbetriebsart der Stromversorgung. Sie wird durchd en HSF eingeschaltet. Bedingung: nTS=95±2%.

  • Schalter "АККУМУЛЯТОРЫ ПРАВ./ ЛЕВ." ein
  • Schalter "ВУ ЛЕВ./ ПРАВ." ein
  • Schalter "ГЕНЕРАТОРЫ ЛЕВ./ПРАВ." ein
  • Umschalter "ТРАНСФОРМАТ. ~115В" und "ТРАНСФОРМАТ. ~36В" auf "ОСНОВНЫЙ"
  • Leuchtfeld "ПАРАЛЛЕЛ. РАБОТА ГЕНЕРАТ." leuchtet

Das Amperemeter zeigt die Entnahmestromstärklen in den Phasen B an, die der Bordakkus die Ladestromstärken. Am Voltmeter kann die PSannung für alle Messpunkte kontrolliert werden.

Anmerkungen:

  • Laut Herstellerfestlegung ist auch bei Ausfall eines WSG die notwendige Leistung sichergestellt und wird weiterhin als normaler Generatorbetrieb bezeichnet. Auch die elektrische Enteisungsanlage der HeS wird mit 208V~ versorgt.
  • Nach Zuschaltung der WSG ist es verboten, die nTS<86% werden zu lassen, weil dann die Generatoren abgeschaltet werden.
  • Nach der Zuschaltung der WSG ist ein willkürkliches Zuschalten der EEA von TS und HeS möglich. Nach Verlöschen des Leuchtfeldes "ОБЛЕДЕНЕНИЕ" nach etwa 20s muss der Taster "ОТКЛ. ПРОТИВООБЛЕД. СИСТЕМА" gedrückt werden. Danach Kontrolle, dass Leuchtfeld "ПРОТИВООБЛЕД. ВКЛ." verloschen ist.

Betriebsart "Kurzzeitige unnormale Arbeit"

  • Ausfall von Teilen der Schutz- und Steuerschaltungen, die keinen Ausfall der WSG zur Folge haben
  • Ausfall eines WU oder eines Haupttrafos 

Mit dem Zuschalten der Reservequelle wird die Betriebsart "Generatorbetrieb" wieder hergestellt. Die defekte Hauptquelle wird abgeschaltet, der HSF schaltet die Reservequelle dublierend zu.

Betriebsart "Ausfall eines Generators"

Der Fehler ist in aller Regel nicht zu beheben. Zumeist ist ein Übergang in eine Betriebsart "Notversorgung" unvermeidlich.

  • Leuchtfeld "ВНИМАНИЕ НА ПУЛТ ЭЛ.СИСТ." leuchtet bzw. blinkt (abhängig von "МИГАЛКА")
  • Leuchtfeld "ПРАВ. ГЕН. ОТКЛ." und "ВУ ПРАВ. ОТКЛ." oder "ЛЕВ. ГЕН. ОТКЛ." und "ВУ ЛЕВ. ОТКЛ." leuchten
  • Leuchtfeld "ПАРАЛЛЕЛ. РАБОТА ГЕНЕРАТ." verlischt
  • Zeiger des Voltmeters geht auf 0 (bei Stellung auf ausgefallenen Generator)
  • Zeiger des zugehörigen Amperemeters geht auf 0
  • automatische Abschaltung TS-Heizung 
  • automatische Abschaltung Beleuchtung Lastraum, Ventilatoren, Scheibenwischer
  • Schienen WU1 bzw. WU2 werden auf den arbeitenden Gleichrichter umgeschaltet.
  • Bei Ausfall des linken WSG werden automatisch die Reservetrafos 208/115V und 208/36V eingeschaltet, die HeS-Heizung wird an die Schiene des rechten Gleichrichters (WU2) umgeschaltet.

Handlungen:

  • ausgefallenen Generator ausschalten
  • Erfüllung der Aufgabe fortsetzen
  • Bei Vereisungsgefahr die Vereisungszone verlassen, auf dem nächstgelegenen Flugplatz landen
  • Kontrolle auf IGMax≤111A

Betriebsart "Notversorgung"

Es wird nur die Versorgung der unmittelbar erforderlichen Anlagen und Geräte für den Rückflug sichergestellt. Die Notversorgung tritt ein:

  • bei Ausfall beider Generatoren
  • Ausfall beider Gleichrichter
  • Ausfall beider Trafos 208/115V, 208/36V bzw. 115/36V

Ausfall beider WSG:

  • Leuchtfeld "ВНИМАНИЕ НА ПУЛТ ЭЛ.СИСТ." blinkt
  • Leuchtfelder "ПРАВ. ГЕН. ОТКЛ." und "ВУ ПРАВ. ОТКЛ." und "ОСН.ТР-Р 115В ОТКЛ." und "ОСН.ТР-Р 36В ОТКЛ." leuchten
    -oder-
    Leuchtfelder "ЛЕВ. ГЕН. ОТКЛ." und "ВУ ЛЕВ. ОТКЛ." und "ОСН.ТР-Р 115В ОТКЛ." und "ОСН.ТР-Р 36В ОТКЛ." leuchten
  • Zeiger der Voltmeter und Amperemeter gehen auf 0
  • Leuchtfeld "ВКЛЮЧИ ПТ-125Ц" leuchtet
  • Leuchtfeld "ОТКАЗ ГИРОВЕРТ. 1" leuchtet
  • Abschaltung von: Generatorschienen, Schienen 3~208V, Generatorschiene 1~115V, Schiene 3~36V, Schiene des Autopiloten
  • Abschaltung des Autopiloten, die roten Leuchttaster an den AP-Steuerpulten leuchten

Handlungen

  • Schalter "ГЕНЕРАТОРЫ ЛЕВ./ПРАВ." aus
  • Schalter "ВУ ЛЕВ./ ПРАВ." aus
  • Schalter "ТРАНСФОРМАТ. ~36В" neutral
  • Schalter "ТРАНСФОРМАТ. ~115В" neutral
  • Schalter "ПO-750" ein, danach leuchtet Leuchtfeld "ВКЛ. ПО-750"
  • Leuchtfeld "ВКЛЮЧИ ПТ-125Ц" leuchtet - Schalter "ПТ-125Ц" ein, danach verlischt Leuchtfeld "ВКЛЮЧИ ПТ-125Ц"
  • alle unnötigen Verbraucher aus;
  • eingeschaltet bleiben müssen:
    • Triebwerks- und Getriebeüberwachungsgeräte
    • Kreiselvertikale 2 mit Anzeiger für Quer- und Längsneigung
    • bei t≤5°C die Heizung des linken Staurohres
  • Triebwerk AI-9 anlassen
  • Schalter "ГЕНЕРАТОР АИ-9" ein, damit wird der STG-3 an die Akkuschiene geschaltet
  • Schalter "СЕТЬ НА АККУМУЛЯТ." ein
  • Spannungskontrolle auf 28...30V
  • Aufgabe abbrechen, auf nächstgelegenem Flugplatz landen
  • falls AI-9 nicht anlässt: v=160kmh-1 einnehmen, Fahrwerk ausfahren, Landeplatz suchen und landen

Bei Ausfall beider WSG werden alle KS-Umwälz- und Förderpumpen abgeschaltet. Der restliche Kraftstoff (100l Krafstoffrest beachten!) von 620l reicht in 500m Höhe bei 240...260kmh-1 für eine Strecke von etwa 165km (etwa 40 Minuten).

Die Kapazität der Bordakkus reicht für die Verbraucher der Akkuschiene maximal 9 Minuten. Sind die Akkus am Ende ihrer Lebensdauer, muss mit weniger als der Hälfte der Zeit gerechnet werden.