Proiect echipamente si instalatii de bord
37
MINISTERUL APǍRǍRII NAŢIONALE ACADEMIA TEHNICǍ MILITARǍ FACULTATEA DE MECATRONICǍ ŞI SISTEME INTEGRATE DE ARMAMENT ECHIPAMENTE DE BORD ŞI NAVIGAŢIE AERIANĂ PROIECT Proiectarea sistemului electroenergetic de bord al avionului de pasageri EMBRAER RJ145 Îndrumător : Executant:
-
Upload
raluca-comanescu -
Category
Documents
-
view
361 -
download
13
description
Proiectarea sistemului electroenergetic de bord al avionului de pasageri EMBRAER RJ145
Transcript of Proiect echipamente si instalatii de bord
MINISTERUL APǍRǍRII NAŢIONALE
ACADEMIA TEHNICǍ MILITARǍ
FACULTATEA DE MECATRONICǍ ŞI SISTEME INTEGRATE DE ARMAMENT
ECHIPAMENTE DE BORD ŞI NAVIGAŢIE AERIANĂ
PROIECT
Proiectarea sistemului electroenergetic de bord al avionului de pasageri EMBRAER RJ145
Îndrumător : Executant:
Cdor.prof.dr.ing. Daniel PETRE Stud.Sg.Raluca COMANESCU
GRUPA M-223
Cuprins
I. Analiza consumatorilor de energie electrica de la bord...........................................................3
1. Studiul cerintelor impuse de tema de proiect.......................................................................3
2. Generalitati...........................................................................................................................4
3. Definirea consumatorilor de la bordul aeronavei.................................................................4
4. Regimul de zbor....................................................................................................................9
5. Grafic de sarcina normala.....................................................................................................9
6. Calculul puterii surselor principale de energie electrica.....................................................16
7. Studiul regimului de avarie.................................................................................................17
8. Calculul puterii sursei energetice de avarie........................................................................19
II. Calculul instalatie electrice de bord.......................................................................................21
1. Stabilirea schemei de ansamblu a retelei de alimentare.....................................................21
2. Repartitia consumatorilor pe tablourile de distributie........................................................22
3. Calculul retelei de curent continuu.....................................................................................23
III. Schema de comanda si protectie a retelei de alimentare si surselor...................................26
1. Cerinte impuse sistemului de protectie si comanda............................................................26
2. Comanda si protectia alternatoarelor si retelei magistrale..................................................26
3. Comanda si protectia acumulatorilor de bord.....................................................................28
4. Protectia retelei de distributie si a consumatorilor.............................................................29
Bibliografie................................................................................................................................30
2 | A a d e m i a T e h n i c a M i l i t a r a
I. Analiza consumatorilor de energie electrica de la bord
1. Studiul cerintelor impuse de tema de proiect
Am ales ca calculez sistemul electroenergetic de bord al avionului Embraer ERJ 140. Este un avion de pasageri bimotor produs de compania braziliana aeriana Embraer. Este construit alături de Embraer ERJ 140facand parte din familia de avioane Embraer 135/145.
Echipaj 3 (2 piloţi + insotitor de zbor)
Numar de pasageri 50 20.04 m
Lungime 29.87 m
Anvergura 20.04 m
Inaltime 6.76 m
Motoare două turbopropulsoare Rolls-Royce AE 3007 A
Greutate combustibil 17,900 kg
Greutate maxima la decolare 22,000 kg
Raza de actiune 2,873 km
Viteza maxima 850 kilometri pe oră
Plafon maxim 11278 m
3 | A a d e m i a T e h n i c a M i l i t a r a
2. Generalitati
Pentru proiectarea sistemului electroenergetic a unui aparat de zbor este necesar sa se defineasca de la inceput cu o aproximatie cat mai buna majoritatea receptorilor de energie electrica . Sistemul electoenergetic al aeronavei alese furnizeaza atat tensiune in curent continu cat si in curent pentru toate sarcinile electrice în timpul funcţionării normale sau de urgenţă.
Exista două tipuri diferite de surse de alimentare cu energie electrică care oferă:
- curent continuu;
- curent alternativ.
Sistemul de curent continuu furnizeaza 28 V pentru toate sarcini electrice si reincarca bateriile. Este de alimentare cu energie electrică primarăsistem. Sistemul de putere DC este format din:
- Patru generatoare independente (28 V cc/400A / motor);
- Un APU starter-generator (28 V DC/400 A);
- Doi acumulatori nichel-cadmiu (24 V DC/44 Ah / 1 rata de oră);
- O baterie de rezerva plumb-acid (24 V DC / 5 Ah/10 ore);
- sursă de alimentare externă.
3. Definirea consumatorilor de la bordul aeronavei
Identificarea consumatorilor
In aceasta etapa se rezolva problemele teoretice si practice de principiu ale sistemului electroenergetic. De regula se incepe cu stabilirea principalilor receptori de energie electrica, stiindu-se caracteristicile acestora, regimurile de functionare si comportarea lor in exploatare. De corecta alegere a receptorilor de energie electrica depind performantele sistemului electroenergetic de bord proiectat. Specificatia receptorilor electrici depinde de tipul si de misiunile aeronavei.
4 | A a d e m i a T e h n i c a M i l i t a r a
TABEL 1- receptorii de energie electrica de la bord
Nr.Crt. Denumirea receptorului electric Nr. Buc.Puterea consumata W sau
VA Regimul
I) Sistemul de alimentare cu combustibil 28V cc 115V ca
1 Bobina de aprindere 2 140 1-2 s2 Robinet de combustibil 2 100 1-2 s
3Pompe alimentare cu combustibil
2 900 De
durata
4Pompe transvazare intre rezervoare
2 600 De
durata
5Pompa de tranzvazare combustibil
1 600 De
durata6 Robinet inchidere combustibil 2 120 1-2 s
7Instalatie anti-incendiu
1 270 De
durata8 Reglare temperatura ulei 2 140 15-20 s
9 Control vibratii motor2 150
De durata
10Pompa tranzvazare combustibil din rezervor
1 1100De
durata
11 Instalatie anti-incendiu rez.12 2 550
De durata
12 Comanda gaz neutru la rez.121 120
De durata
13Injectoare
4 125 De
durataII) Sistemul de incalzire
14 Incalzire geam cabina echipaj 2 650 1-2 h15 Dejivrare plan 4 5400 15-20 s16 Dejivrare stabilizator si deriva 1 8300 15-20 s17 Dejivrare bord atac gondola 2 3800 15-20 s18 Dejivrare trub Pitot 2 270 1-2 h
19Incalzire servomotor pilot automat
1 400
De durata
20Reglare temperatura cabina echipaj
1 50
De durata
21Reglare temperatura compartiment pasageri
1 50
De durata
22Reglare temp aer conducta principala
1 120
1-2 s
23 Comanda clapete sistem presiune 2 120 5-10 s24 Supapa conditionare aer la sol 2 270 1-2 s
III) Sistemul de iluminare
5 | A a d e m i a T e h n i c a M i l i t a r a
25 Iluminare pilot principal7
12
De
durata
26 Iluminare pilot secundar4
20
De
durata
27Iluminare navigator
330
De durata
28Iluminare principala cabina pasageri
3520
De durata
29 Iluminare individuala 50 15 Variabil
30Iluminare cala si a compartimentului din fuselaj
150
De durata
31Iluminare cala inferioara bagaje
250
De durata
32Iluminare tren de aterizare si gondola
225
De durata
33Far aterizare fuselaj
1750
5-10 min
34Far aterizare din plan
2750
5-10 min
35Semnalizatoare dezetanseizare cabina
26
De durata
36Semnalizatoare blocare comenzi si eleroane
26
De durata
37Semnalizatoare functionare pompe hidraulice
26
De durata
38Lumini pozitie
440
De durata
39Radoifar cu impulsuri
150
De durata
IV) Aparate electrice si electronice de bord
40 Ampermetru cc 1 5 De
durata
41Voltmetru cc 1 5
De durata
42Ampermetru ca 2 3 6
De durata
43Voltmetru ca 2 3 6
De durata
44Indicator de pas
1 50
De durata
45Litrometru combustibil
2 30
De durata
46Debitmetru
250
De durata
47 Litrometru ulei 1 25 De
6 | A a d e m i a T e h n i c a M i l i t a r a
durata
48Termometru aer
110
De durata
49Termometru ulei
110
De durata
50Manometru combustibil
210
De durata
51Manometru ulei
110
De durata
52Indicator de viraj si glisada
210
De durata
53Giroorizont
2 25
De durata
54Girocompas
2 80
De durata
55Inregistrator de bord (cutie neagra)
1 30
De durata
56Inregistrator parametri
1200
De durata
57Pilot automat
1700
De durata
58Sistem de navigaţie INS/GPS integrat
1500
De durata
59 Calculator de bord 1 300 800
60Display-uri multifuncţionale
2200
De durata
61 Radar meteo1
200 De
durataV) Instalatii de comunicatii
62 Statie radiolegatura U.S. 2 300 1500 5 min63 Statie radiolegatura U.U.S 2 400 1500 5 min
64 Radiocompas 2 500 300 De
durata
65 Radioaltimetru 2 125De
durata
66 Platforma inertiala 1 1500 De
durata
67 Aparat aterizare automata 1 600 La
aterizare
68 Dispozitiv intercomunicatii 1 25 De
durata
69 Statie RPSN 1 350 De
durata
70Instalatie automata de navigatie NAS 1 150
De durata
7 | A a d e m i a T e h n i c a M i l i t a r a
71 Radionavigator ILS-VOR 2 75 50De
durata
72 Radiolocator Doppler 1 30 750De
durata
73 Radiolocator 1 50 1600De
durata
74Pilot automat
1 300 250De
durataVI) Instalatii electrice de forta
75 Actionare tren de aterizare 1 420 1-2 min76 Actionare frane aerodinamice 2 400 15-20 s77 Actionarea rasucirii jambei fata 1 50 1-2 min78 Actionare flaps 2 3200 15-20 s79 Actionare eleroane 2 270 15-20 s80 Actionare trimer eleron 1 50 10-15 s81 Actionare trimer directie 1 50 10-15 s82 Comanda presiunii sistemului N2 1 250 10-15 s
VII) Echipament electric de serviciu83 Fierbatoare 3 900 30 min84 Incalzirea apei menajere 1 600 30 min85 Cuptor 2 3000 30 min86 Pompe spalare toaleta 3 300 5-10 s87 Aspirator 1 500 15-20 s
88Ventilatie piloti 3 50
De durata
89Ventilatie pasageri
3 2000 De
durata
90Frigider 1 750
De durata
91Uscator 3 600
De durata
VIII) Diverse echipamente electrice92 Excitatie generator cc 4 350 93 Excitatie turbogenerator 1 350
94Convertizor monofazat 115V,400Hz 4 6000
De durata
95Convertizor trifazat 36V,400Hz 1 3000
De durata
96Filtru de retea 4 5
De durata
97 Starter-generator 2 12240 30-90 s
98Far decolare fuselaj 1 325
5-10 min
8 | A a d e m i a T e h n i c a M i l i t a r a
99Convertizor trifazat 36V,400Hz 1 1000
5-10 min
4. Regimul de zbor
Etapa 1 pregatirea pentru zbor (pornirea motoarelor) - Dureaza 18 minuteEtapa 2 decolarea , ridicarea la plafonul de zbor specific misiunii - Dureaza 28 minuteEtapa 3 zborul de croaziera,inaltimea de zbor aproximativ la 1500 m - Dureaza 5 oreEtapa 4 aterizarea si oprirea motorului - Dureaza 15 minute
Pentru a putea calcula puterea surselor electrice de bord se intocmeste cate un tabel separat pentru receptorii de curent continu si pentru cei de curent alternativ.Pe baza acestor tabele se construieste graficul de sarcina care reprezinta dependenta curentului ( sau puterii) consumat de la retea in functie de timpul de zbor
Consumul receptorilor se exprima in curent absorbit sau in putere (W) pentru retelele de c.c. , iar pentru retelele de c.a. se exprima prin curentul absorbit pe fiecare faza si prin factorul de putere, sau in putere aparenta (VA)
5. Grafic de sarcina normala
Grafic de sarcina normala (28 V cc)
Momentul cuplarii sau decuplarii
Consumatorii care se cupleaza la retea Consumatorii care se
decupleaza de la retea
Puterea totala
[W]
00
80 60,2,7,20,21,23,25,26,27,28,29,30,31,32 3585600 1,97,3,13 30,31 17755660 92 1,97 5935690 1,97,3,13 20105720 92,96 1,97 8305
9 | A a d e m i a T e h n i c a M i l i t a r a
900 9,,62,63,64,40,41 11015930 19,64 12565990 94,38,69,74,98,54,55,56,57,58,59,60,58,61 16045
1050 23,57,56,72,73,28 195201080 88,90,77 23 202301110 78,79 29,77 318301140 14,75 78 271501500 78,79,80,81 62,63 327901530 18 78,80,81 268301620 79 262901680 98,34 244651800 62,75,86 263851830 86 254851860 23,91 75 271051890 23,91 250651920 62 244652400 86 253652430 86 244652460 91 262652490 91 244652700 15,16 237953000 86 246953030 23 86 240353060 91 23 255953090 91 237953600 4,5,62,86 270953630 86 261953660 91 279953690 91 261953750 62 255953900 5 249954200 86 4 246954230 86 237954260 91 255954290 91 237954800 86 246954830 23 86 240354860 91 23 255954890 91 237955400 51,86,62,76,79,80,81 14 254355430 86,76,80,81 23635
10 | A a d e m i a T e h n i c a M i l i t a r a
5460 91 254355490 91 236355520 62,79 224956000 86 233956030 86 224956060 91 242956090 23 91 227356600 86 27 233956630 86 224956660 91 242956690 91 224957200 62,86,81,80,76 248957230 86,76,80,81 230957260 91 248957290 91 230957320 62,79 219557800 86 228557830 23 86 221957860 91 23 237557890 91 219558400 86 228558430 86 219558460 91 237558490 91 219559000 62,86 234559030 86 225559060 91 243559090 91 225559120 62 219559600 14,86 241559630 86 232559660 91 250559690 23 91 23495
10200 86 23 2415510230 86 2325510260 91 2505510290 91 2325510800 62,86 2475510830 86 2385510860 91 2565510890 91 23855
11 | A a d e m i a T e h n i c a M i l i t a r a
10920 62 2325511400 86 2415511430 23 86 2349511460 91 23 2505511490 91 2325511700 76,79,80,81 2469511730 76,80,81 2379511820 79 2325512000 86 2415512030 86 2325512060 91 2505512090 91 2325512600 62,86 2475512630 86 2385512660 91 2565512690 91 2385512720 62 2325513200 86 2415513230 23 86 2349513260 91 23 2505513290 91 2325513800 86 14 2285513830 86 2195513860 91 2375513890 91 2195514400 62,86,76,79,80,81 2489514430 86,76,80,81 2309514460 91 2489514490 91 2309514520 62,79 2195515000 86 2285515030 23 86 2219515060 91 23 2375515090 91 2195515600 86 2285515630 86 2195515660 91 2375515690 91 2195516200 62,86 2345516230 86 2255516260 91 2435516290 91 22555
12 | A a d e m i a T e h n i c a M i l i t a r a
16320 62 2195516800 86 2285516830 23 86 2219516860 91 23 2375516890 91 2195517400 86 2285517430 86 2195517460 91 2375517490 91 2195518000 62,86 2345518030 86 2255518060 91 2435518090 91 2255518120 62 2195518600 86 2285518630 23 86 2219518660 91 23 2375518690 91 2195519200 86 2285519230 86 2195519260 91 2375519290 91 2195519500 67,76 2335519560 76 2255519800 79,78,33,34,75 3211519830 78 2571519920 79 2517519930 24 6,14, 2417520200 TOATE 0
13 | A a d e m i a T e h n i c a M i l i t a r a
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 22.03
x 104
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5x 10
4
Timp [s]
Pu
tere
a [W
]
Gragicul de sarcina al consumatorilor electrici de curent continuu
Grafic de sarcina normala (115 V ca)
Momentul cuplarii sau decuplarii
Consumatorii care se cupleaza la retea
Consumatorii care se decupleaza de la retea
Puterea totala
[W]0 0 0
900 45,42,43 84930 59,54,53,44,9,10 1844
1050 15,16,17,28,72,73,30,31 409941800 83,87,29 30,31 447942100 87 442942700 84,85 10 497943600 87 83 475943900 87 470944500 15,16,17 178945400 87 183945700 87 178947200 87 183947500 15,17 87 470949000 87 475949300 87 47094
10800 83,84,85,87 5089411100 15,17,87 2929412600 87 83 27094
14 | A a d e m i a T e h n i c a M i l i t a r a
12900 87 2659414400 87 2709414700 87 2659416200 87 2709416500 17 87 4099418000 87 4149418300 87 4099419800 32 4104419930 65,66,64,53,54 3778420200 Tote 0
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2 2.05
x 104
0
1
2
3
4
5
6x 10
4
Timp
Pu
rete
a [V
A]
Graficul de sarcina al consumatorilor electrici de curent alternativ
15 | A a d e m i a T e h n i c a M i l i t a r a
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2
x 104
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
5.5x 10
4
Timp [s]
Pu
tere
a [W
/VA
]
Graficul de sarcina al consumatorilor electrici
cc
ca
6. Calculul puterii surselor principale de energie electrica
Calculul puterii surselor principale de energie electrica si alegerea lor constructiva se face pe baza graficului de sarcina normala. Suma puterilor surselor electrice principale de bord se stabileste astfel incat sa se acopere integral toate varfurile de sarcina de pe graficul de sarcina normala, tinandu-se seama si si de capacitatea de supraincarcare a generatoarelor.
Pentru determinarea acestei surse principale de energie este necesar sa se calculeze valoarea medie patratica a puterii atat a consumatorilor de curent continuu cat si a celor de curent alternativ, intrucat aeronava nu are generatoare de curent alternativ .
Aceasta valoare medie patratica a puterii se obtine inlocuind valorile puterilor pe diferite intervale de timp ale graficului de sarcina normala, si obtinem:
Pentru calculul puterii generatoarelor de bord trebuiesc luate in considerare si pierderile de energie electrica de pe retea (8-10% din puterea totala a generatoarelor):
16 | A a d e m i a T e h n i c a M i l i t a r a
, unde n reprezinta numarul generatoarelor
Generatorul se alege astfel incat puterea sa nominala sa indeplineasca conditia . drept
urmare se alege un generator standard GD18000 ( )cu urmatoarele caracteristici:
Tipul generatorului
PutereakW
TensiuneaV
CurentulA
Turatiarot/min
MasaKg
Masa raportataKg/kW
Debitul de aer si presiunel/s si mm col apa
DiametrulMm
Lungimeamm
GD18000 18 28,5 600 4200-9000
40 2,22 160/400
205 448
Pentru reteaua secundara de 115V, 400Hz se va alege un convertizor PO-6000 (Inec=370A) iar pentru reteaua secundara de 36V, 400Hz trifazata se aleg doua convertizpare de tipurile PT-3000 (Inec=180A), PT-1000 (Inec=87A).
7. Studiul regimului de avarie
consumatorii care se cupleaza
la retea
consumatorii care se
decupleaza de la retea
puterea
totala [W]
0 2,3,7,8,18,88,38,13
3900
1200 76,79 52401230 76 44401260 79 43511500 78 107511530 79 78 48911560 75 79 47711620 75 4351
17 | A a d e m i a T e h n i c a M i l i t a r a
1650 79,33,34 18 73511720 79,88 66611800 0
1000 1050 1100 1150 1200 1250 1300 1350 1400 1450 1500 1550 1600 1650 1700 1750 18000
2000
4000
6000
8000
10000
12000
Timp [s]
Pu
tere
a [W
]
Graficul de sarcina al consumatorilor de curent continuu in caz de avarie
consumatorii care se cupleaza la retea
consumatorii care se
decupleaza de la retea
puterea totala [W]
0 69,66 18501200 72,76,79,69 39401230 76 31401260 79 26001500 26001530 71,72 34501560 75 72 31201620 75 27001650 98,30 37751720 98 34501800 TOATE 0
18 | A a d e m i a T e h n i c a M i l i t a r a
1000 1050 1100 1150 1200 1250 1300 1350 1400 1450 1500 1550 1600 1650 1700 1750 18000
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
Timpul [s]
Pu
tere
a [V
A]
Graficul de sarcina al consumatorilor de curent alternativ in caz de avarie
8. Calculul puterii sursei energetice de avarie
Pentru asigurarea unei porniri automate, precum si pentru rezervarea in caz de avarie, avionul va
fi prevazut cu turbogenerator. Stabilirea puterii turbogeneratorului se face alegand puterea
necesara drept puterea maxima ceruta in urmatoarele doua cazuri:
1. Pentru pornirea unui motor de avion, din tabelul de consumatori rezulta
2. Pentru cazul in care turbogeneratorul debiteaza pe reteaua de avarie, puterea
medie consumata va fi urmatoarea:
19 | A a d e m i a T e h n i c a M i l i t a r a
De unde va rezulta puterea turbogeneratorului:
Se va alege un turbogenerator cu puterea nominala avand urmatoarele caracteristici:
Tipul turbo-generatorului
PutereakW
TensiuneaV
CurentulA
Turatiarot/min
MasaKg
Masa raportataKg/kW
Debitul de aer si presiunel/s si mm col apa
DiametrulMm
Lungimeamm
ST12000 12 28,5 400 4000-9000
31 2,58 145/360
179 436
Pentru pornirea turbogeneratorului avionul va trebui sa fie echipat cu baterii de acumulatoare.
O conditie necesara este ca bateriile sa permitacel putin 5 porniri ale turbogeneratorului iar la sfarsitul zborului, capacitatea bateriilor trebuie sa fie de cel putin 20-22% din capacitatea nominala.
Tinand seama ca:
1. O pornire de turbugenerator dureza aproximativ 40 secunde;2. Curentul mediu absorbit pe intreaga perioada a pornirii de catre turbogenerator este de
400A,Rezulta ca pentru o pornire, capacitatea necesara este:
Pentru 5 porniri, rezulta:
Capacitatea minima nominala a baterie de acumulatoare va fi:
20 | A a d e m i a T e h n i c a M i l i t a r a
Alegem o baterie de 24V cc, 5Ah deoarece aceasta este legata in serie cu BAT2 de 44Ah avand impreuna o rata de functionare de 40min.
II. Calculul instalatie electrice de bord
1. Stabilirea schemei de ansamblu a retelei de alimentare
Dispunerea pe aeronava a surselor si tablourilor de distributie este reprezentata grafic atat pentru sistemul de curent continuu cat si pentru cel de curent alternativ.Pentru ca transmisia miscarii sa fie simpla, generatoarele sunt asezate in imediata apropiere a motoarelor.Tablourile TCD 1 si TCD 2 joaca rol de tabluri centrale de distributie si vor fi dispuse cat mai aproape de generatoare.Tablourile TD 2A-B si TD 3A-B sunt destinate pentru control si navigatie, deci vor trebui dispuse cat mai aproape de cabina echipajului.Tabloul TD 1 serveste alimentarii consumatorilor din spate a avionului.Tablourile TD 4 si TD 5 alimenteaza consumatorii din planuri.
21 | A a d e m i a T e h n i c a M i l i t a r a
2. Repartitia consumatorilor pe tablourile de distributie
TCD 1 : 3,4,11,13,20,29,30,32,34,88,90,91,92,96;
TCD 2 : 3,5,7 ,11,13,21,24,28,38,89,92,96,98;
TD 1 : 31,81;
TD 2A : 18,26,27,41,46,49,50,51,57,58,60,61;
TD 2B :convertizor c.a. 112V :9,15,17,42,44,53,54,55,59,65,69,83,84;
TD 3A : 71,72,25,35,40,47,48,50;
TD 3B : 14,56,59,60,62,63,64,73,74 + convertizor ca 36V: 39,70,74,64;
TD 4 : 78,79;
TD 5 : 78,79;
22 | A a d e m i a T e h n i c a M i l i t a r a
3. Calculul retelei de curent continuu
Pentru calculul retelei se sectioneaza in punctele de alimentare, respectiv in cele doua tablouri de distributie TCD 1 si TCD2. Generatoarele G1 cu G3 precum si G2 cu G4 sunt legate in paralel si au tensiunite aproape egale, asa ca aceste perechi de generatoare se pot inlocui cu cate un generator echivalent cu aceeasi tensiune, dar cu putere dubla.
Consideram ca sectiunile tronsoanelor ce leaga G1 si G3 respectiv G2 si G4 de TCD 1 respectiv TCD2 sunt egale, lungimea echivalenta va fi:
Se pot considera:
Pentru a nu complica calculele, vom considera un curent constant pentru fiecare consumator in parte(Imax pentru fiecare tablu de distributie), dupa cum sunt in figura urmatoare:
Aleg sectiunea conductorului tinand cont de incarcarea maxim admisibila din punct de vedere al incalzirii. Conductorul trebuie sa reziste la un curent I = 7,2A , sectiunea aleasa este
S=0,75 , ce rezista la un curent de I=13 A. Conductorul este din Cupru.
23 | A a d e m i a T e h n i c a M i l i t a r a
Aleg sectiunea conductorului tinand cont de incarcarea maxim admisibila din punct de vedere al incalzirii. Conductorul trebuie sa reziste la un curent I = 196 A , sectiunea aleasa este
S=35 , ce rezista la un curent de I=230 A. Conductorul este din Cupru.
Aleg sectiunea conductorului tinand cont de incarcarea maxim admisibila din punct de vedere al incalzirii. Conductorul trebuie sa reziste la un curent I = 215A , sectiunea aleasa este
S=95 , ce rezista la un curent de I=390 A. Conductorul este din Cupru.
Aleg sectiunea conductorului tinand cont de incarcarea maxim admisibila din punct de vedere al incalzirii. Conductorul trebuie sa reziste la un curent I = 123 A , sectiunea aleasa este
S=21 , ce rezista la un curent de I=170 A. Conductorul este din Cupru.
Aleg sectiunea conductorului tinand cont de incarcarea maxim admisibila din punct de vedere al incalzirii. Conductorul trebuie sa reziste la un curent I = 123 A , sectiunea aleasa este
S=21 , ce rezista la un curent de I=170 A. Conductorul este din Cupru.
24 | A a d e m i a T e h n i c a M i l i t a r a
Aleg sectiunea conductorului tinand cont de incarcarea maxim admisibila din punct de vedere al incalzirii. Conductorul trebuie sa reziste la un curent I = 76 A , sectiunea aleasa este
S=35 , ce rezista la un curent de I=205 A. Conductorul este din Cupru.
Aleg sectiunea conductorului tinand cont de incarcarea maxim admisibila din punct de vedere al
incalzirii. Conductorul trebuie sa reziste la un curent I = 144 A , sectiunea aleasa este S=21 , ce rezista la un curent de I=150 A. Conductorul este din Cupru.
25 | A a d e m i a T e h n i c a M i l i t a r a
III. Schema de comanda si protectie a retelei de alimentare si surselor
1. Cerinte impuse sistemului de protectie si comanda
- cuplarea automata a alternatoarelor la barele de distributie;- protectia instalatiei impotriva:
* subtensiunilor si supratensiunilor (100/130 V);* subfrecventelor (300 Hz , adica 212 rot/min la rotor);* scurtcircuitelor;
2. Comanda si protectia alternatoarelor si retelei magistrale
Contactoarele de linie realizeaza conectarea fiecarui alternator la retea. De asemenea, ele permit, in caz de deconectare a unui alternator,preluarea sarcinii celor doua retele de catre celalalt alternator (supraveghere mutuala).
Transformatoarele de protectie diferentiala au rolul de a proteja instalatia impotriva scurtcircuitelor intre faze si intre faza si nul, prin trimiterea unui semnal la cutia de comanda si de protectie , care anuleaza excitarea alternatoarelor. Aceasta actiune provoaca decuplarea contactoarelor de linie.
Fiecare transformator se compune in principal din trei transformatoare situate pe cele trei faze ale circuitului.
Un transformator de protectie este incorporat in alternator.
26 | A a d e m i a T e h n i c a M i l i t a r a
Transformator de protectie diferentialaCutia prizelor de parc permite alimentarea instalatiei electrice, de la sursa terestra (de
parc) cu curent alternativ si continuu.
Releu de succesiune a fazelor si de subtensiune are rolul de a proteja reteaua de bord impotriva anomaliilor sursei de aerodrom (de curent alternaiv) in ceea ce priveste:
- un defect in succesiunea fazelor;- un defect de tensiune intre faze;
Contactorul prizei de parc, prmite alimentarea retelelor de bord cu curent alternativ trifazat, de la o priza de parc (c.c.) .
El este un contactor tripolar a carui alimentare este asiguratafie de baterie, fie de la sursa de parc de curent continuu.
Aceasta alimentare se realizeaza prin intermediul releului de succesiune a fazelor si de
subtensiune si cu cele doua contactoare de linie in pozitia repaus.
27 | A a d e m i a T e h n i c a M i l i t a r a
3. Comanda si protectia acumulatorilor de bord
Bateriile de acumulatori de la bordul aeronavei si sursele de aerodrom se conecteaza in retea prin intermediul unei scheme de comanda si protectie care trebuie sa asigure in principiu urmatoarele:
o Deconectarea acumulatorilor in momentul conectarii sursei de alimentare
de aerodrom la priza exterioarao Conectarea si deconectarea de la retea a acumulatorilor de bord si a sursei de aerodrom
direct din cabino Protectia acumulatorilor de bord si a sursei de aerodrom contra conectarii acestora cu
polaritate inversa.o Prevenirea aparitie arcului electric si a arderii plotilor prizei exterioare la cuplarea si
decuplarea sursei de aerodrom in cazul cand in reteaua de bord avem o sarcina
Bateria de acumulatori Ac se cupleaza la retea prin intermediul contactorului K1, a carui infasurare este alimentata de la bornele baterie prin contactele normal inchise R1,R2 ale releelor auxiliare R1,R2 si prin pozitia inchisa a intrerupatorului IAc. Dioda D1 face imposibila cuplarea la retea a bateriei cu polaritate gresita. In acest caz actioneaza releul R1 ce intrerupe alimentarea contactorului K1. Sursa de aerodrom se conecteaza la retea prin intermediul contactorului K2, la
deconectarea sursei de aerodrom, se deconecteaza si contactorul K2 prin intermediul stecherului. La conectarea sursei de aerodrom releul R2 este alimentat si intrerupe alimentarea contactorului K1 care deconecteaza bateria de la reteua aeronavei. Releul R3 si dioda D2 servesc pentru protectia in cazul cand sursa de aerodrom ar avea polaritate gresita. In acest caz cupleaza releul
28 | A a d e m i a T e h n i c a M i l i t a r a
R3 si prin contactele sale R3, intrerupe alimentarea contactorului K2, impiedicand astfel cuplarea sursei la retea.
4. Protectia retelei de distributie si a consumatorilor
Conditii generale impuse:Actiune selectiva (protectia trebuie sa decupleze numai sectorul avariat sau chear numai
elementul deranjat);Sensibilitate ridicata si actiune sigura (protectia trebuie sa actioneze de la inceputul
aparitiei regimurilor de avariesi, totodata, nu trebuie sa actioneze la abaterile accidentale ale parametrilor electrici ai retelei. Deconectarea sectoarelor avariate trebuie sa se produca fara a deregla buna functionare a sectoarelor ramase in functionare);
Caracteristici stabile (sistemul de protectie trebuie sa posede capacitatea de a-si pastra caracteristicile nominale la schimbarea conditiilor mediului inconjurator si a timpului de functoinare)
Inertie in actionare (in unele scheme protectia nu trebuie sa actioneze instantaneu la cresteri de scurta durata a curentilor);
Simplitate constructiva, greutate mica si gabarit redus ( deoarece pe aeronave se monteaza un numar mare de aparate de protectie);
Protectia retelei de distributie impotriva curentilor de scurtcircuit si a suprasarcinilor este maximala realizata cu ajutorul sigurantelor fuzibile si a automatelor termice cu bimetal (disjunctoare).
Sigurantele fuzibile sau automatelor cu bimetal decupleaza fiderul consumatorului atunci cand prin acesta trece un curent de suprasarcina sau de scurtcircuit periculos atat pentru conductorii cat si pentru consumatorii.
29 | A a d e m i a T e h n i c a M i l i t a r a
Bibliografie
-„Echipamentul electric al aeronavelor” I.Aron, V.Paun Editura didactica si pedagogica-Bucuresti-1980 -„Instalatii electrice de bord indrumar de proiectare” Locotenent-colonel inginer Vasile PaunAcademia Militara –Bucuresti-1980-“Embraer 135/145 - Systems Summary [Electrical]”
30 | A a d e m i a T e h n i c a M i l i t a r a
