Sisteme Electroenergetice de Bord

download Sisteme Electroenergetice de Bord
  • date post

    27-Nov-2015
  • Category

    Documents

  • view

    70
  • download

    24

Embed Size (px)

description

SISTEME ELECTROENERGETICE DE BORD

Transcript of Sisteme Electroenergetice de Bord

CAPOTOLUL 1

`CUPRINSCAPITOLUL 1: SISTEME ELECTROENERGETICE DE BORD ..3

1.1 Evolutia instalatiei electrice a aeronavelor .3

1.2 Definirea sistemului electroenergetic de bord.5

1.3 Conditiile de functionare a sistemelor electroenergetice de bord...8

1.4 Cerinte tehnico-economice impuse sistemelor electroenergetice de bord..8

1.5 Masa de zbor a sistemului electroenegetic..9CAPITOLUL 2 GENERATOARE DE CURENT CONTINUU PENTRU AERONAVE..11

2.1 Consideratii asupra sistemelor electroenergetice de curent continuu...............................................11

2.2 Generatoare de c.c. utilizate la bord..11

2.3 Caracteristicile generatorului de curent continuu cu exceptie derivatie ..17

2.3.1 Caracteristica de mers in gol a generatorului derivatie ............................................................17

2.3.2 Conditia de autoexcitare a generatorului derivatie ...17

2.3.3 Stabilitatea statica a excitatiei generatorului ................................................................21

2.3.4 Caracteristica reglarii generatorului derivatie...22

2.3.5 Caracteristica reglarii generatorului derivatie ..23

2.3.6 Caracteristica externa a generatorului derivatie24

2.4 Metode de reglare a curentului de excitatie..25

2.4.1 Conectarea in serie a rezistentei de reglare ..25

2.4.2 Conectarea in derivatie a rezistentei de reglare 27CAPITOLUL 3 COMANDA SI PROTECTIA SURSELOR ELECTRICE DE BORD DE

CURENT CONTINUU..28

3.1 Cerintele impuse sistemelor de comnda si protectie.28

3.2 Releu de tensiune minima 29

3.3 Releul diferential minimal.31

3.4 Releul polarizat al releului diferential minimal34

3.5 Protectia generatoarelor si a retelei la supratensiune40

3.5 Protectia generatoarelor si a retelei la supratensiune....................................................................40

3.6 Protectia generatoarelor la suprasarcina43

3.7 Comanda si protectia acumulatoarelor de bord.....................................................................44CAPITOLUL 4 PORNIREA AUTOMATA A MOTOARELOR DE AVION46

4.1 Consideratii generale.46

4.2 Pornirea motoarelor cu piston...46

4.2.1 Consideratii asupra metodelor de pornire a motoarelor cu piston ........................46

4.2.2 Studiul procesului de accelerare si de franare a volantului...49

4.3 Pornirea motoarelor cu turbina..56

4.3.1 Pornirea turbomotoarelor la sol.56

4.3.2 Pornirea motoarelor in conditii speciale ...59

4.3.3 Demaroare utilizate pentru pornirea turbomotoarelor...59

4.3.3.1 Demaroare cu turbine cu gaze...60

4.3.3.2 Turbomotoarele cu pulbere60

4.3.3.3 Demaroare cu vapori si cu turborachete61

4.3.3.4 Turbodemaroare pneumatice.62

4.3.3.5 Sisteme de pornire fara demaror62

4.3.3.6 Consideratii generale asupra utilizarii demaroarelor electrice..62

4.3.3.7 Relatia dintre puterea masinii electrice in regim de generator si in regim de demaror 65

4.4 Studiul metodelor de comanda a pornirii cu demaroare electrice.66

4.4.1 Clasificarea metodelor de comanda a pornirii...66

4.4.2 Metoda pornirii directe..68

4.4.2.1 Demaror cu circuit magnetic saturat..68

4.4.2.2 Demaror cu circuit magnetic nesaturat..69

4.4.3 Metoda pornirii cu reostat.....71

4.4.4 Metoda cresterii in trepte a tensiunii sursei electrice de alimentare..71

4.4.5 Metoda cresterii continue a tensiunii de alimentare..73

4.4.6 Metoda micsorarii in trepte a fluxului magnetic...75

4.4.7 Metoda micsorarii continue a fluxului de excitatie..77

4.4.7.1 Regimul de stabilizare a curentului rotoric78 4.4.7.2 Regimul de stabilizare a puterii 80

4.4.8 Comparatie intre regimurile de comanda a procesului de pornire82

4.5 Studiul procesului de stabilizare a curentului rotoric al demarorului...82Bibliografie84CAPITOLUL 1SISTEME ELECTROENERGETICE DE BORD

1.1 EVOLUTIA INSTALATIEI ELECTRICE A AERONAVELOREnergia electrica a inceput sa fie utilizata la bordul aeronavelor inca de la aparitia primelor aparate de zbor cu motor, pentru aprinderea amestecului carburant. Odata cu dezvoltarea si perfectionarea aeronavelor s-au extins si instalatiile de bord care necesitau un consum sporit de energie electrica: instalatii de incalzire, iluminatul electric etc.

Primele instalatii electrice au fost de curent alternativ la frecventa de 600-1200Hz. Prin anul 1920 s-au adoptat sistemele energetice de curent alternativ de 8V si apoi de 12V. Primele instrumente si motoare electrice de c.c. isi fac aparitia la bordul aeronavelor prin anul 1930. Curand dupa aceasta data s-au generalizat sistemele electroenergetice de c.c. cu tensiunea de 24 V.

In deceniul al cincelea situatia s-a schimbat radical ca urmare a dezvoltarii considerabile a aeronavelor, a cresterii complexitatii misiunilor aviatiei precum si a performantelor de zbor. Aparitia avioanelor cu propulsie-reactie a fost inca un factor important care a influentat dezvolterea instalatiilor electrice, electronice si de automatizare de la bord. Ca urmare, puterea electrica instalata pe aeronave a crescut vertiginos, iar sistemul electroenergetic de bord a inceput sa aiba o importanta vitala pentru indeplinirea misiunilor de zbor.Puterea tuturor receptoarelor de energie electrica de la bordul unui avion modern de pasageri este de 150-360 kW, iar in cazuri speciale se atinge 1000 kW. Lungimea conductoarelor retelei electrice de bord este cuprinsa intre 30-300 km, iar masa intregului echipament electric de la bordul avioanelor grele este in jur de 5 t. In componenta instalatiei electrice a aeronavelor moderne intra sute de micromotoare electrice, relee, contactoare etc.In aceste conditii s-a facut resimtita nevoia de a se mari tensiunea retelei de bord. In prezent exista tendinta de a se generaliza, cel putin pe avioanele de pasageri de mare capacitate, sistemul electroenergetic de c.c. cu tensiunea de 200/115 V la frecventa de 400 Hz, iar pentru avioanele cu sisteme elecroenergetice de 1000 kW probabil se va trece la tensiunea de 380/220 V. 1.2 DEFINIREA SISTEMULUI ELECTROENERGETIC DE BORDIn acceptiunea cea mai generala, prin instalatie electrica de bord se intelege ansamblul surselor si convertizoarelor de energie electrica, sistemul de transmitere si distributie a energiei electrice precum si consumatorii electrici. Nu se includ aici sistemele mecanice, electronice sau de alta natura decat electrica, desi necesita un consum de energie electrica.

Prin sistem electroenergetic de bord sau sistem de alimentare cu energie electrica se intelege ansamblul componentelor din instalatia electrica a unei aeronave care asigura producerea, conversia, transmiterea si distributia energiei electrice, adica: sursele electrice, convertoarele si reteaua electrica. Se observa ca sistemul electoenergetic nu include nici o categorie de receptori electrici.

Se numeste retea electrica ansamblul instalatiilor prin intermediul carora energia electrica este transmisa de la surse la consumatori. Ea cuprinde conductele electrice, aparatura de comutatie, protectie si control precum si dispozitive de montare a retelei pe avion.Dupa felul curentului, sistemele electroenergetice pot fi: de curent continuu, de curent alternativ sau mixte.

In cazul sistemelor electroenergetice de c.c., sursele principale sunt generatoare de curent continuu. Pentru alimentarea consumatorilor de c.c. si a celor care necesita alimentare cu tensiune continua de valori superioare celei furnizate de generatorul principal, se utilizeaza diferite tipuri de convertizoare.

Spunem ca un sistem electroenergetic este de curent alternativ daca sursele principale sunt generatoare de c.a. iar consumatorii in majoritatea lor sunt tot de c.a. Pentru eventuali consumatori de c.c. se utilizeaza blocuri de transformare-redresare (BTR).

Sistemele electroenergetice mixte cuprind atat generatoare de c.c. cat si generatoare de c.a., puterile acestora fiind apropiate ca valoare. Fiecare dintre cele doua surse debiteaza energie pe o retea electrica proprie. In general, prin sistem electroenergetic mixt intelegem faptul ca la bord alimentarea consumatorilor se relizeaza in c.c. si in c.a. la tensiuni si frecvente diferite. Putem avea deci generatoare de c.c si de c.a., ambele actionate de motorul avionului. De asemenea, tot sistem mixt va fi si sistemul format din generator de c.a. cu frecventa variabila si generator de c.a. cu frecventa constanta.

Pe unele avioane se utilizeaza sisteme electroenergetice cu producerea energiei electrice in c.a. sub tensiune stabilizata si frecventa variabila, iar dupa redresare si filtrare, transmiterea energiei la consumatori se face sub forma de c.c.

Prin receptoare sau consumatori de energie electrica intelegem echipamentele si agregatele de la bord care necesita pentru functionare normala un anumit consum de energie electrica. Receptoarele pot fi grupate dupa cum urmeaza:

actionari electrice;

instalatii de incalzire; sistem de iluminat si semnalizare; sistem de pornire a motoarelor; instalatii menajere de pe avioanele de pasageri.Tot consumatorii electrici sunt aparatele electrice de control si masura, aparatele de pilotaj si navigatie, echipamentul radiotehnic, sisteme de conducere automata a aeronevelor, instalatiile foto etc.Din punct de vedere al conditiilor de utilizare se disting:

Sisteme electrenergetice principale (SEP), care sunt destinate sa alimenteze consumatorii de bord in conditii normele de zbor.Sisteme electroenergetice auxiliare (SEA), care sunt destinate sa asigure alimentarea instalatiei electrice de bord la sol, in conditii normale, dar cand nu functioneaza motoarele avionului. Sistemul electroener