Система электроснабжения постоянного тока

Система электроснабжения постоянным током выполняется однопроводной. Обратным проводом является корпус ВС. Основным преимуществом постоянного тока является удобство питания совместно работающих генераторов и аккумуляторных батарей, что повышает надежность всей системы и уменьшает установленную мощность генераторов. Кроме того, постоянный ток обеспечивает простоту параллельного включения нескольких генераторов. Система постоянного тока низкого напряжения удовлетворяет техническим требованиям малых и средних самолетов при полетах на высотах до 20 км и скоростях менее 1800 км/ч.

Выбор постоянного тока низкого напряжения (27 В) для питания электротехнических устройств ВС был обусловлен следующими причинами: простотой работы контактных элементов, большой надежностью щеточно-коллекторного узла электрических машин в высотных условиях, незначительным потреблением энергии на единицу силы света в лампах накаливания, малыми габаритами ламп и арматуры, прочностью ламп, сравнительно небольшими габаритами аккумуляторных батарей. Постоянный ток удобнее для механизмов, требующих применения электродвигателей с большим пусковым моментом и регулированием скорости, электромагнитов и цепей управления.

К достоинствам системы данного типа можно также отнести возможность использования генераторов в качестве стартеров; наличие надежного резервного и аварийного источника электроснабжения - аккумуляторных батарей; применение электроагрегатов, имеющих большую номенклатуру типов, хорошо освоенных, проверенных долголетним сроком эксплуатации.

Недостатки системы: большая масса проводов (связанная с относительно малым напряжением); трудности коммутации тока в коллекторах двигателей на больших высотах; сложность получения различных родов тока и напряжений, так как постоянный ток не трансформируется.

В настоящее время ведутся работы по улучшению показателей системы постоянного тока. Так, применение уже разработанных вентильных генераторов постоянного тока устранит трудности коммутации; решается вопрос о возможности использования таких генераторов для запуска авиадвигателей. Успешно ведутся работы по созданию мощных самолетных статических преобразователей постоянного тока в переменный.

Применение рассматриваемой системы целесообразно в том случае, когда потребляемая мощность электроэнергии не превышает 9¸12 кВт на авиадвигатель, а двигатели запускаются стартер - генераторами; для самолетов, летающих на высотах менее 6 км, при общей мощности потребителей до 40 кВт. Этим условиям соответствуют малые и легкие самолеты и вертолеты, на которых эта система и может применяться.

Энергоузел постоянного тока

Энергоузел - это совокупность устройств, предназначенных для производства электроэнергии необходимого качества с функциями управления и защиты. Структура энергоузла на отечественных ВС типовая. Отличаются энергоузлы между собой мощностью генераторов, маркировкой элементов и числом каналов. Например, на самолетах АН-2, ЯК-18, ЯК-52 энергоузел состоит из одного канала, на Л-410 УВП, АН-24, АН-26, АН-32 - из двух, на ЯК-40 – из трех, на ТУ-134 из четырех и на АН-12, ИЛ-18 из восьми.

Каждый канал включает источники электрической энергии с аппаратурой регулирования и защиты и часть системы распределения. Для повышения надежности каналы могут работать параллельно (АН-24, АН-26, ЯК-40, ТУ-134 АН-12, ИЛ-18) или раздельно, (Л-410 УВП, АН-32) но с взаиморезервированием при отказах генераторов.

Для примера рассмотрим двухканальную СЭС, функциональная схема которой приведена на рис. 2.4.

Г

Рис.2.4. Функциональная схема двухканальной системы электроснабжения.

енераторы постоянного тока Г1, Г2 подключены к шинам распределительных устройств РУ1, РУ2 и могут работать параллельно на общую нагрузку или раздельно каждый на свою. Нагружен каждый генератор на 30 ÷ 50 % от своей номинальной мощности. При отказе одного из генераторов, он отключается от РУ, при этом его нагрузка автоматически переходит на работающий генератор. Аварийные шины постоянного тока АШ1, АШ2 получают питание от РУ1, РУ2 и аккумуляторных батарей Акк1, Акк2. К аварийной шине подключаются самые жизненно – важные в полёте потребители. Через аварийную шину при нормальной работе системы аккумуляторы также получают ток подзарядки. При отказе всех основных генераторов, аварийная шина отключается от РУ и начинает получать питание от аккумуляторов. Время работы аккумуляторов ограничено и определяется их емкостью. Это время обычно указывается в руководстве по летной эксплуатации (РЛЭ) конкретного типа ВС. В этом случае обычно предписывается экстренная посадка или снижение до высоты запуска ВСУ, её запуск и подключение на бортовую сеть генератора (Гвсу). Питание бортовой сети на стоянке осуществляется от розетки аэродромного питания (РАП).