Системы электроснабжения, их типы. Общие характеристики, состав, структурно-функциональные схемы, страница 2

Первый тип – с первичной системой постоянного тока низкого напряжения. Основной источник тока -  машинные генераторы постоянного тока или прямые преобразователи световой, тепловой или химической энергии в электрическую;

- аварийные источники – вспомогательные установки и аккумуляторы;

- вторичные источники тока, которые питаются от первичных через преобразовательные устройства.

Этот тип СЭС имеет самое широкое применение на ЛА. Он характерен для малых и средних уровней электрической мощности. Параметры тока обеспечивают безопасность эксплуатации и приемлемую массу и габаритные размеры устройств.

Второй тип – с первичной системой переменного тока повышенного напряжения стабилизированной частоты. Для выдерживания постоянной частоты применяют или механические редукторы с переменным передаточным отношением в машинных приводах электрогенераторов, или статические преобразователи частоты (ПЧ);

- аварийная система питается от аккумуляторов;

- вторичная система питается от первичной через выпрямительные (ВУ) или преобразовательные (ПУ) устройства.

Этот тип СЭС применяют для тяжелых ЛА и характерен для средних и больших электрических мощностей.

Третий тип – смешанная система. Устанавливают генераторы постоянного тока низкого напряжения и переменного тока повышенного напряжения нестабилизированной частоты.  Остальные системы аналогичны СЭС первого и второго типов. Их применяют на тяжелых, преимущественно экспериментальных ЛА.

На самолетах, вертолетах электрогенераторы приводятся во вращение от ротора турбокомпрессора. При неработающих двигателях потребители питаются от аккумуляторных батарей.

На ракетах электрогенераторы приводятся во вращение от турбонасосных агрегатов, или осуществляется питание от аккумуляторов и гальванических элементов.

Космические аппараты, эксплуатирующиеся вблизи Солнца, в качестве первичной энергии используют лучистую энергию Солнца (солнечные батареи, концентраторы солнечной энергии с  различными преобразователями солнечной энергии в электрический ток). Космические аппараты, эксплуатирующиеся в глубинах космоса, в  качестве первичной энергии используют ядерную энергию радиоизотопных и ядерных реакторов.

Короткоживущие искусственные спутники Земли и автоматические межпланетные станции имеют на борту аккумуляторные батареи, гальванические батареи, радиоизотопные источники энергии.

Общие характеристики систем электроснабжения ЛА

Основными характеристиками СЭС являются напряжение, частота тока, мощность. Системы постоянного тока низкого напряжения имеют 24…40 В. В странах бывшего СССР существует стандарт на уровень напряжения: для источников тока - 28,5 В; для  потребителей - 27 В. Этот уровень напряжения обеспечивает приемлемую массу СЭС, достаточную надежность и ресурс, безопасность эксплуатации.

В маломощных системах переменного тока реализовано напряжение 36…40 В.

Напряжение переменного тока в трехфазных системах равно 208/120 В (линейное и фазное напряжение) для источников тока и 200/115 В - для потребителей тока. Ограничение – по безопасности экипажа. В мощных  системах переменного тока возможно напряжение 500…800 В и выше. Рост напряжения обеспечивает снижение массы СЭС.

В настоящее время наблюдается тенденция повышения напряжения и в системах постоянного тока до 120 В и выше. Это связано с увеличением мощностей СЭС постоянного тока.

Частота переменного тока связана с частотой вращения роторов электрических генераторов и двигателей, об/мин:

,                          

где f – частота тока, Гц (1/с);