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

25. СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ, ИХ ТИПЫ,

ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ, СОСТАВ, СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СХЕМЫ

В качестве источников энергии на борту летательных аппаратов наибольшее  применение нашли системы электропитания (системы электроснабжения), т.е. устройства для получения, преобразования и распределения электрической энергии. Источники тепловой энергии в виде химических, ядерных, радиоизотопных реакторов, системы концентрации и преобразования излучения Солнца используют на летательных аппаратах в качестве первичной энергии в системах выработки электрического тока и в системах терморегулирования, жизнеобеспечения. Источники механической энергии в виде  сжатого газа, пружинных приводов, струй жидкостей применяют в системах управления летательным аппаратом, двигателями, энергоустановкой, в системах подвода и отвода тепла и т.д.

Наибольшее распространение получили на борту ЛА электрические устройства из-за преимуществ электроэнергии. К ним относятся следующие:

Ø  относительная легкость получения;

Ø  простота передачи и распределения между потребителями;

Ø  простота трансформации в другие виды энергии;

Ø  удобство автоматизации процессов;

Ø  легкость автоматического резервирования;

Ø  малая масса элементов систем электроснабжения;

Ø  меньшая уязвимость и простота в эксплуатации и др.

На летательных аппаратах устанавливают электрические станции и электроэнергетические углы постоянного и переменного тока.

Типы систем электроснабжения, их состав

Состав бортовой электростанцииследующий:

Ø  источники первичной энергии;

Ø  преобразователи первичной энергии в электрический ток (источники электрического тока);

Ø  аппаратура стабилизации напряжения и частоты;

Ø  аппаратура управления мощностью и токовой защиты;

Ø  распределительные (коммутаторные) устройства;

Ø  аппаратура автоматического контроля исправного состояния агрегатов электростанции.

Применяют следующие источники электрического тока:

Ø  машинные генераторы постоянного тока низкого или повышенного напряжения;

Ø  машинные однофазные и трехфазные генераторы переменного тока стабилизированной частоты повышенного напряжения;

Ø  аккумуляторные батареи различных типов (химические, тепловые, электромеханические). Из химических аккумуляторов на борту ЛА наибольшее применение находят серебряно-цинковые, кадмий-никелевые, никель-водородные, свинцовые и др.;

Ø  гальванические элементы (ртутно-цинковые, серебряно-цинковые, магний-цинковые и др.);

Ø  топливные элементы (водородно-кислородные, гидразино-кислородные, углеводородно-кислородные, жидкометаллические и др.);

Ø  солнечные батареи с фотоэлектрическими преобразователями энергии;

Ø  термоэлектрические преобразователи энергии;

Ø  термоэмиссионные преобразователи энергии;

Ø  магнитогидродинамические генераторы тока.

Бортовые энергоустановки (БЭУ) летательных аппаратов разделяют на следующие:

Ø  а) по типу первичного истока энергии:

-  с ядерным реактором;

-  с использованием солнечной энергии;

-  с использованием химической энергии;

Ø  б) по способу преобразования первичной энергии в электрическую:

-  с машинным преобразованием энергии;

-  с термоэмиссионным преобразованием энергии;

-  с термоэлектрическим преобразованием энергии;

-  с фотоэлектрическим преобразователем энергии;

-  с термохимическим преобразователем энергии (с топливными элементами);

-  с магнитогидродинамическим преобразованием энергии.

Системы электроснабжения (СЭС) разделяют:

Ø  по роду тока  - на системы постоянного и переменного тока;

Ø  по уровню напряжения - на системы низкого и повышенного напряжения;

Ø  по назначению - на основные и аварийные системы.

Аварийные системы работают, когда основная СЭС вышла из строя. Они питают жизненно важные потребители ЛА, обеспечивающие безаварийное окончание полета. Аварийные СЭС должны иметь первичные источники энергии, независимые от основных СЭС, т.е. быть полностью автономными. Их создают на основе аккумуляторных батарей или небольших газотурбинных установок с машинным генератором тока, работающих по открытому циклу и др. Мощность аварийных СЭС составляет обычно 0,2…0,3 мощности основных СЭС;

По отношению к источникам энергии СЭС разделяют на первичные и вторичные. Первичные СЭС питаются от первичных источников энергии, а вторичные – от первичных СЭС через преобразовательные и выпрямительные устройства.

По параметрам электрического тока все СЭС делят на три типа.