· Высокая стоимость.
Применяются для исследования далёких планет.
На космических аппаратах применяются вентильные двигатели постоянного тока, применяются в системах ориентации солнечных батарей, в приводах лентопротяжных систем, насосов, систем жизнеобеспечения, механизмах поворота платформ с приборами, общей системы ориентации.
На космической станции “МИР” использовались 100 вентильных двигателей n≤15000 об/мин, суммарная мощность 1500 Вт.
47 Основные требования к СЭС КА. Основные типы первичных источников. Область рационального использования их первичных ЭУ.
Использование СЭС КА является обеспечение бортового оборудования ЭЭ, необходимого качества на всех этапах функционирования, включая нормальный, ненормальный, аварийный ражим. Задачи выполняются комплексным оборудованием: буферные накопители, первичные источники ЭЭ, регуляторы заряда и разряда аккумуляторных батарей, преобразователи, стабилизаторы или ограничители U, аппараты контроля, защиты и коммутации, кабельные сети и распределительные шины и устройство отвода тепла.
От авиационных СЭС, СЭС КА отличаются значительным сроком автономного функционирования, большим разнообразием источников первичной энергии, высокой степенью использования установленной мощности.
Общие требования к СЭС КА:
1) автономность
2) высокая надежность
3) минимум обслуживания в процессе эксплуатации
4) обеспечение заданного качества энергии
5) высокие массогабаритные показатели
Специальные требования:
1) невесомость, вакуум
2) более жесткие ограничения по типу применяемых элементов СЭС
3) к общей массе и габаритам системы
4) большой срок службы без проведения регламентированных работ
5) длительная работа в автономном режиме
Структура СЭС КА по принципу иерархии:
1) Космический аппарат в целом;
2) Система генерирования энергии(первичная СЭС)входит первичный источник ЭЭ, буферный накопитель, аппарат регулирования и контроля управления, кабельное управление, борт-сеть;
3) Вторичная СЭС: вторичные источники питания(ВИП), преобразователи и стабилизаторы напряжения(U), обеспечивающие согласование параметров U борт-сети с параметрами потребителей; вторичные электрические сети; аппараты защиты и контроля параметров в сети;
4) Потребители ЭЭ.
Основными типами первичных источников являются аккумуляторные батареи, ядерные энергетические установки(ЯЭУ)с термоэлектрическими и термоэмиссионными преобразованиями, солнечные батареи, электрохимические генераторы.
Факторы, влияющие на выбор ЭУ:
1) Целевое назначение КА;
2) Время функционирования;
3) Траектория полёта и т.д.
*Аккумуляторные батареи применяются, если продолжительность полёта небольшая, несколько часов или дней(1-2 кВт);
*Электрохимические генераторы – продолжительность полёта от нескольких дней или недель(мощность несколько десятков кВт)
«+» надёжность работы в условиях невесомости и радиационного излучения, простота пуска, высокий КПД.
«- » необходимость иметь запасы топлива на борту.
*Солнечные батареи(мощность от десятков кВт до 400,500 кВт)ресурс от 1 мес. до 15 лет. Препятствием является деградация или снижение свойств под действием радиационного излучения, зависимость от температуры, степени освещённости, затененности, ограничение панелей уменьшает аэродинамические свойства.
*ЯЭУ на основе радиоизотопных источников и реакторов деления(срок службы более 15 лет)
«+» автономность, длительный ресурс работы, высокий КПД.
Используется в следующих случаях: в условиях ограниченного солнечного излучения; на низких околоземных орбитах; в дальних областях околосолнечного пространства; повышенной радиации, температуры, метеорная опасность.
«- » высокие рабочие температуры; необходимость радиационной защиты бортового оборудования и экипажа; повышенная радиационная опасность после срока службы.
48 Общие вопросы формирования структурных схем СЭС КА. Первичные СЭС КА. Вторичные СЭС КА.
Общие вопросы структурных схем СЭС КА
Циклический характер нагрузки, неравномерность отдаваемой мощности в течении периода орбиты требует включение параллельно первичному источнику питания(ПИП)вспомогательную ЭУ аккумуляторную батарею.
Энергопотребление от главной распределительной шины определяется родом тока(I), допуском изменения U на входе канала энергопотребления, потребляемой мощностью, типом и количеством преобразователей ВИП; для обеспечения нормальной работы всех систем КА требуется энергия от постоянного и переменного I.
Питание однофазных и трёхфазных потребителей выполняется через соответствующие преобразователи. Если потребители переменного I не критичны к переменному U и частоте, то преобразователь включается непосредственно на нерегулируемую шину. Для потребителей, требующих стабилизацию выходных параметров на регулируемую шину.
Когда необходимо стабилизировать всю мощность, используют регулятор, который стабилизирует U на главной шине, питание потребителей может осуществляться непосредственно от шины через дополнительные преобразователи и через стабилизатор U, когда требуемое качество U выше чем U на шине.
Каналы электропотребления можно разделить на 2 группы:
1 группа- нагрузочное оборудование, работа которого не оказывает влияния на качество U в общей шине: СУ, бортовая вычислительная машина, системы малой мощности.
2 группа- оборудование, оказывающее влияние на качество U: каналы электропитания связной аппаратуры, командно- измерительные системы и др.
Воздействие этих каналов потребления на другие бортовые системы определяются присутствующими в составе их ВИП, импульсных преобразователей U с ШИМ, однофазных автономных инверторов, двухполупериодных выпрямителей. Их нагрузка имеет активно- индуктивный и активно- емкостной характер из- за наличия в их составе ЭД, транзисторов, индуктивно- емкостных фильтров.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.