1. Система электроснабжения переменным током самолетов гражданской авиации

1.1 Основные понятия и определения

Система электроснабжения – комплекс основных, вспомогательных и аварийных систем, включающий первичные, вторичные, третичные системы вместе со всем оборудованием, входящим в эти системы (аппаратура регулирования, защиты, управления, коммутирования), включая питательные сети. В понятие электроснабжения не входят распределительные и фидерные сети, их защита и управление и самолетные потребители электроэнергии.

Основная система электроснабжения, обеспечивающая электропитание в нормальных полетных условиях.

Вспомогательная система электроснабжения, обеспечивающая электропитание в нормальных условиях на земле при неработающей основной системе. Примером такой системы является вспомогательная силовая установка (ВСУ) с дополнительным генератором, включаемая только на аэродромах для обеспечения электропитания самолета при неработающих авиадвигателях.

Вспомогательно-аварийная система электроснабжения, выполняющая, кроме функций вспомогательной системы, функции аварийного электроснабжения в полете, при полной или частичной потере электроснабжения от основной системы. Такая система в отличие от простой вспомогательной работает в полете одновременно с основной или с частью основной системы. Примером такой системы является та же ВСУ с генератором. Отличается она тем, что вспомогательный генератор используется не только на земле, но и в полете, взамен одного или нескольких генераторов, вышедших из строя.

Аварийная система электроснабжения, осуществляющая электропитание в полете при полной потере электроснабжения от основной или от вспомогательно-аварийной системы (если последняя имеется на самолете).

Аэродромный источник электроэнергии, обеспечивающий электропитание самолета в наземных условиях от внешнего (несамолетного) источника электроэнергии. Для приема этой энергии на самолете устанавливают одну или несколько вилок аэродромного питания, с помощью которых электроэнергию подают к бортовым шинам и от них к потребителям электроэнергии, при отключенных основной и вспомогательной системах.

Первичная, вторичная, третичная системы. Каждая основная, вспомогательная и аварийная система состоит, как правило, из двух, а иногда и более систем электроснабжения, питающих потребителей током и напряжением различного рода. Практически на самолетах встречаются следующие роды тока и напряжения в различных сочетаниях:

1) постоянный ток 27 и 115 В;

2) переменный трехфазный или однофазный ток переменной частоты с различными значениями номинального напряжения;

3) переменный трехфазный или однофазный ток постоянной частоты с различными значениями номинальных напряжений и частоты.

Получение на самолете требуемых родов тока в различных сочетаниях обеспечивается первичными, вторичными, третичными и т. п. системами.

Первичная система электроснабжения, преобразующая любую энергию (механическую, воздушную, гидравлическую, химическую и т. п.) в электрическую. Так, например, первичная основная система на подавляющем большинстве самолетов состоит из генераторов, приводимых во вращение авиадвигателями (непосредственно или через привод постоянной скорости - ППС), со своей аппаратурой н питательной сетью. Первичная вспомогательная система состоит, например, из генератора, приводимого во вращение ВСУ, со своей аппаратурой и сетью. Первичная аварийная система состоит из аккумуляторной батареи, аппаратуры и сети или из генератора, приводимого во вращение выдвижной турбиной - ветрянкой от набегающего потока воздуха.

Вторичная система электроснабжения, преобразующая электроэнергию первичной системы в электроэнергию другого рода тока или напряжения. Так, например, если первичная система выполнена на постоянном токе, вторичной системой является инвертор, вращающийся или статический со своей аппаратурой и сетью, преобразующий постоянный ток в переменный постоянной частоты 400 Гц. Если первичная система выполнена на переменном токе переменной или постоянной частоты, то вторичной здесь будет трансформаторно-выпрямительный агрегат со своей аппаратурой и сетью, обеспечивающий получение постоянного тока.

Третичная система электроснабжения, преобразующая электроэнергию вторичной системы в электроэнергию другого рода тока или напряжения. Так, например, если первичная система выполнена на переменном токе переменной частоты, вторичная - на постоянном токе (так называемая система с выпрямлением), то требуемый для ряда потребителей переменный ток постоянной частоты 400 Гц получают с помощью инверторов (вращающихся или статических), образующих со своей сетью и аппаратурой третичную систему.

В ряде случаев дополнительно один род тока преобразуется в другой преобразователем, непосредственно встроенным в потребителе электроэнергии (например, требуемая для некоторых видов радиоэлектронного оборудования повышенная частота или иное напряжение). При этом дополнительная система электроснабжения не возникает.

Вторичные системы могут встречаться не только в основных системах электроснабжения, но и во вспомогательных или аварийных.

Простая и смешанная системы. Первичная, вторичная и третичная системы могут быть простыми и смешанными.

Простая система электроснабжения (первичная, вторичная или третичная системы), выполненная на любом уровне только на один род тока и напряжения. Такими системами являются, например, основные первичные системы с генераторами только постоянного тока (27 В) или с генераторами только переменного тока одного напряжения и частоты (трехфазные 115/200 В 400 Гц). Аналогично этому простыми являются вторичные системы, выполненные только на переменном токе одного напряжения и частоты (например, однофазные 115 В 400 Гц) или выполненные только на постоянном токе одного напряжения (27 В).

Смешанная система электроснабжения (первичная, вторичная или третичная системы), выполненная на любом уровне на два или более родов тока и напряжения. Примерами смешанных основных первичных систем являются системы с генераторами постоянного тока 27 В и переменного тока переменной частоты, приводимыми во вращение авиадвигателями; системы с генераторами переменного тока переменной частоты, выполненными на два или три различных напряжения; системы с генераторами постоянного тока на напряжение 115 и 27 В.

Примерами смешанных основных вторичных систем являются системы с выпрямлением, у которых вторичная система выполнена с трансформаторно-выпрямительными агрегатами на два напряжения 115 и 27 В. Примерами смешанных аварийных первичных систем являются системы с аккумуляторной батареей, обеспечивающей электроснабжение постоянным током и генератором переменного тока постоянной частоты, приводимым во вращение выдвижной турбиной - ветрянкой.

Одноканальные и многоканальные системы электроснабжения.

Каналом электроснабжения называется один изолированно взятый источник электроэнергии со своей аппаратурой и сетью. В соответствии с этим система электроснабжения может быть одноканальной, например, на самолетах с одним двигателем и одним генератором. Такая система на пассажирских самолетах встречается лишь на небольших туристских, спортивных, личных или административных самолетах. На большинстве пассажирских самолетов применяются двух-, трех- и четырехканальные (реже больше) системы электроснабжения.

Основные первичные, вторичные, третичные системы можно выполнять с параллельной или раздельной работой каналов электроснабжения. Значение этих терминов общеизвестно и в пояснениях не нуждается.