图 8-27二级无刷交流发电机的相复励电路
2．三级无刷交流发电机（他励）三级式无刷交流发电机增加了永磁式副励磁机，使激磁更加可靠，其余部分与二级式基本相同，如图 8-28所示。
永磁式副励磁机给调压器和控制保护装置供电，和直升机电网无关，所以直升机电网故障不会影响调压器和故障保护装置的工作。

图 8-28三级无刷交流发电机原理图
3．调压器现代直升机的交流电源系统都采用晶体管调压器。晶体管调压器有两种，一种是直放式调压器（调压
器功率管工作在放大状态），另一种是脉冲调宽式（PWM）调压器（调压器功率管工作在开关状态）。由于直放式调压器存在功率管功率消耗大的缺点，因此，现代直升机上采用的调压器都是 PWM式晶体管调压器。 PWM晶体管调压器的原理框图如图 8-29所示。

图 8-29 PWM式调压器的原理框图检测电路的功用是将发电机的输出电压进行降压和整流，并将整流后的脉动成分进行部分滤波而形成三角波，输入到调制电路。调制电路的功用是将检测电路送来的三角波与基准电压进行比较，产生 PWM波。发电机输出电压随 PWM波的脉冲宽度改变而改变。整形放大电路的功用是将调制电路输出的 PWM波进行整形和放大，以便推动功率放大电路工作。功率放大电路的功用是推动发电机励磁线圈工作，调节发电机的励磁电流，从而调节发电机的输出电压。反馈电路的功用是增加调压器的调压稳定性，减少超调量和调节振荡次数。
8.4.5交流电源的故障保护
直升机交流电源系统中设置的主要故障保护项目有以下几种：过压保护（OV）、欠压保护（UV）、欠频保护（UF）、过频保护（OF）、差动保护（DP）、过载（过流）保护（OC）、开相保护（Open Phase）、欠速保护（Under Speed）和逆相序保护（NPS）等。下面简单介绍这几种保护的特性和电路原理。
1．过压保护（OV）
根据航空电源的国际标准 ISO1540，单相过压值为 132V，三相平均电压的过压值为 130V。产生过压的原因主要是调压器失效，导致发电机励磁电流过大造成的。为防止由于干扰而产生误动作，在保护电路中必须加故障延时。根据过压值越大危害也越严重的特点，过压保护采用反延时，即过压值越大，延时时间越短。设置过压保护是为了保护发电机本身及用电设备，因此，过压时应同时断开发电机励磁继电器 GCR和发电机输出断路器 GCB，即断开发电机的励磁（灭磁）和发电机输出。
2．欠压保护（UV）
当相电压低于 98V时，欠压保护电路发出信号，经固定延时 7秒后，断开 GCB。欠压故障主要由调压器或发电机本身故障造成，但欠速（欠频）或发电机过载时也会造成发电机欠压。
3．欠频保护（UF）
当发电机输出频率低于 370Hz时，欠频保护电路发出信号，经固定延时 7秒后，断开 GCB。欠频和欠压故障往往同时发生。如果欠频发生在前，则欠压保护电路输出就会被锁定。如果欠压发生在前，则欠频保护电路输出就会被锁定。
4。过频保护（OF）
当发电机输出频率高于 430Hz时，过频保护电路发出信号，经固定延时 1秒后，断开 GCB。
5．差动保护（DP）
差动保护范围包括两个方面。一是发电机内部电枢绕组发生相与地、相与相之间的短路。故障产生的原因通常是因振动而断线搭地或相间绝缘破坏而造成。发生故障后将产生很大的短路电流，以致烧毁发电机，严重时可能引起火灾。二是发电机输出馈线短路故障。馈线是指发电机输出接头至汇流条的导线，由于振动等原因，容易造成搭铁（对地短路）或相与相短路故障。为了减小短路故障造成的危害，要求保护装置尽快切断发电机的激磁电路，并将发电机从电网上切除，即断开 GCR和 GCB。