Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
TermopastyTermopasty
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Systemy zasilania w samolocie pasażerskim

TechEkspert 04 Kwi 2020 09:17 3129 51
  • Ciekawy film o źródłach zasilania w samolotach. Wykorzystywane jest napięcie przemienne 115V 400Hz. 8 razy większa częstotliwość historycznie pozwalała na zastosowanie mniejszych i lżejszych transformatorów. Obecnie wykorzystywane są przetwornice AC/DC i DC/AC co daje możliwość wykorzystania zmiennej częstotliwości pracy generatorów. Generatory główne dysponują mocą 100-200kVA. Na pokładzie znajdują się także akumulatory 28V zapewniające zasilanie krytycznych obwodów podczas braku dostępności generatorów głównych. Awaryjnym źródłem zasilania może być także wyrzucana poza obrys kadłuba turbinka napędzana przepływem powietrza podczas ruchu samolotu (coś w rodzaju "elektrowni wiatrowej") zwykle taka turbinka dysponuje mocą 5kVA. Zastosowane są podwójne tory zasilające i awaryjne źródła zasilania. Podczas postoju samolot zasilany jest z przyłącza na lotnisku. Więcej w filmie autora, który z wykształcenia jest elektroenergetykiem a pracuje obecnie jako pilot samolotów pasażerskich. Warto posłuchać. Na filmie przedstawione są także schematy blokowe układów zasilania samolotów.


    Link

    Fajne! Ranking DIY
    O autorze
    TechEkspert
    Redaktor
    Offline 
    W moich materiałach znajdziecie testy i prezentacje sprzętu elektronicznego, modułów, sprzętu pomiarowego, eksperymenty. Interesuje mnie elektronika cyfrowa, cyfrowe przetwarzanie sygnałów, transmisje cyfrowe przewodowe i bezprzewodowe, kryptografia, IT a szczególnie LAN/WAN i systemy przechowywania i przetwarzania danych.
    Specjalizuje się w: elektronika, mikrokontrolery, rozwiązania it
    TechEkspert napisał 3031 postów o ocenie 2187, pomógł 8 razy. Jest z nami od 2014 roku.
  • TermopastyTermopasty
  • #2
    paluszasty
    Poziom 24  
  • #3
    mczapski
    Poziom 39  
    O ile wiem po pierwsze była to wersja napięcia bezpiecznego dla użytkownika. Po drugie wywodzi się ze stosowania akumulatorów zasadowych. A po trzecie potrzeba uzyskiwania dużych mocy na rozruszniku. Teraz to zwyczajnie przyjęty standard.

    Kolego fotomh-s
    Ja nigdzie nie napisałem, że jest to jedyny rodzaj napięcia w samolocie. Odniosłem się do pytania poprzednika które raczej dotyczyło GPU (tak to odebrałem).
  • #5
    fotomh-s
    Poziom 22  
    mczapski napisał:
    Po drugie wywodzi się ze stosowania akumulatorów zasadowych.

    Kwasowe także dobijają do 14V bez problemu. Obecnie stosuje się chyba akumulatory Li-Ion, ze względu na masę i wydajność prądową.

    mczapski napisał:
    A po trzecie potrzeba uzyskiwania dużych mocy na rozruszniku.

    Większe maszyny mają startery pneumatyczne, wyjątkiem jest chyba jedynie B787. Jedynie APU ma w większości większych maszyn starter elektryczny.
    Mniejsze samoloty potrafią mieć prądnice DC pracujące jako starter (chyba JS41 tak ma).
    Samoloty typowo bojowe zwykle korzystają z APU (np. F/A-18, A-10), JFS (np. F-16, F-15), lub zewnętrznej pneumatyki (np. F-14).

    W mniejszych samolotach (np. Dash 8) stosuje się zarówno generatory AC (tak zwany AC wild, czyli ze zmienną częstotliwością) jak i prądnice DC.
    W większych są zwykle generatory AC podpięte pod CSD, dzięki CSD uzyskuje się stałą prędkość obrotową generatora, a więc i stałą częstotliwość 400Hz. Raczej nie stosuje się tam prądnic DC. Prąd stały uzyskuje się przez TRU (prostowniki).

    Z baterii można zasilić szyny ESS AC (zasilające najważniejsze systemy) poprzez falownik (inverter), obecnie są to urządzenia półprzewodnikowe, kiedyś wirujące przetwornice. Tak się robi w sytuacjach awaryjnych.

    Co ciekawe stosowano także inne napięcia. Słyszałem o 36V AC (chyba do zasilania awioniki). Do tego chyba było 220V AC 400Hz, w ruskich maszynach, chociaż co do tego to pewny nie jestem.
  • #6
    Jacekser
    Poziom 20  
    fotomh-s napisał:
    Co ciekawe stosowano także inne napięcia. Słyszałem o 36V AC (chyba do zasilania awioniki)

    I to 3-fazowe, 400Hz.Do dziś nie wiem dlaczego.Tak było(jest-? i tylko w nim-?)w wojskowym sprzecie (po)radzieckim.Nie jestem pewien ale w czołgach chyba też tak było.
  • TermopastyTermopasty
  • #9
    Matheu
    Poziom 21  
    Oglądałem "Turbulencję" - wzmiankowany film na YouTube - autor, kapitanDariusz, fachowiec-elektryk, no i pilot - ma (bardzo) dużą wiedzę i chce powiedzieć "o wszystkim po trochu i ze szczegółami, o instalacji Airbusa, o prądzie stałym i zmiennym i o cewce i o kondensatorze...", trochę wgłębia się w drobiazgi, w rezultacie- spory chaos, i ciężko mi połapać jedno z drugim, potem - stopniowo- jest lepiej. Sporo rzeczy wyjaśnia i robi to w prosty sposób.
    Przy drugim filmie z kanału Turbulencja - było (dla mnie) wyraźnie lepiej;)

    Jacekser napisał:
    I to 3-fazowe, 400Hz.Do dziś nie wiem dlaczego.
    -> obejrzyj film z Youtube'a
  • #10
    fotomh-s
    Poziom 22  
    Matheu napisał:
    Jacekser napisał:
    I to 3-fazowe, 400Hz.Do dziś nie wiem dlaczego.
    -> obejrzyj film z Youtube'a

    ZTCP na tym filmie jest mowa tylko o 115V 400Hz, a z kolegą dyskutujemy o 36V 400Hz.
  • #11
    Jacekser
    Poziom 20  
    Dobra.Już wiem że 400Hz ze względu na masę.Bardziej interesowało mnie czemu 36 VAC i to 3 fazy.Tłumaczę sobie dziś(pracowałem w WSK przy przyrządach miałem to napięcie nawet na pulpicie stanowiskowym)że to łatwiej prostować -nie trza zaawansowanego filtru ,a 36 VAC to chodzi o ładowanie bufora z akumulatorem-zapewne 24-28V.To było narzucone przez naszych wschodnich braci.Jak było w sprzecie zachodnim te 40 lat temu-?
  • #13
    Grzegorz740
    Poziom 33  
    fotomh-s napisał:
    mczapski napisał:
    Po drugie wywodzi się ze stosowania akumulatorów zasadowych.

    Kwasowe także dobijają do 14V bez problemu. Obecnie stosuje się chyba akumulatory Li-Ion, ze względu na masę i wydajność prądową.

    mczapski napisał:
    A po trzecie potrzeba uzyskiwania dużych mocy na rozruszniku.

    Większe maszyny mają startery pneumatyczne, wyjątkiem jest chyba jedynie B787. Jedynie APU ma w większości większych maszyn starter elektryczny.
    Mniejsze samoloty potrafią mieć prądnice DC pracujące jako starter (chyba JS41 tak ma).
    Samoloty typowo bojowe zwykle korzystają z APU (np. F/A-18, A-10), JFS (np. F-16, F-15), lub zewnętrznej pneumatyki (np. F-14).

    W mniejszych samolotach (np. Dash 8) stosuje się zarówno generatory AC (tak zwany AC wild, czyli ze zmienną częstotliwością) jak i prądnice DC.
    W większych są zwykle generatory AC podpięte pod CSD, dzięki CSD uzyskuje się stałą prędkość obrotową generatora, a więc i stałą częstotliwość 400Hz. Raczej nie stosuje się tam prądnic DC. Prąd stały uzyskuje się przez TRU (prostowniki).

    Z baterii można zasilić szyny ESS AC (zasilające najważniejsze systemy) poprzez falownik (inverter), obecnie są to urządzenia półprzewodnikowe, kiedyś wirujące przetwornice. Tak się robi w sytuacjach awaryjnych.

    Co ciekawe stosowano także inne napięcia. Słyszałem o 36V AC (chyba do zasilania awioniki). Do tego chyba było 220V AC 400Hz, w ruskich maszynach, chociaż co do tego to pewny nie jestem.


    Jesteś mechanikiem ,że masz wiedzę na temat zasilania samolotów?
  • #14
    fotomh-s
    Poziom 22  
    Teraz praktycznie każde siedzenie ma IFE (system rozrywki) więc trochę to żre.
    Z drugiej strony wprowadzenie oświetlenia LED nieco zmniejsza konsumpcję.
    Kuchnie też żrą prąd, jakby nie patrzeć podgrzewa się tam posiłki.

    B787 do tego ma wiele rzeczy elektrycznych (zastępując częściowo pneumatykę i hydraulikę), więc i pobór prądu jest większy. Co ciekawe 787 nie posiada generatorów na przekładniach CSD, czyli generują one zmienną częstotliwość (AC wild), są chyba także wykorzystywane jako startery (odpada masa starterów pneumatycznych oraz CSD). Niektóre pompy paliwa są zasilane bezpośrednio z AC wild, reszta idzie przez przetwornice (chyba nawet mają przetwornice AC wild/AC 400Hz). Ja zawsze mówiłem na 787 "latająca przetwornica".

    Cytat:
    Jesteś mechanikiem ,że masz wiedzę na temat zasilania samolotów?

    Zawsze bliżej mi było do elektronika, niż mechanika. Nigdy nie pracowałem w branży lotniczej.
  • #15
    Grzegorz740
    Poziom 33  
    fotomh-s napisał:
    mczapski napisał:
    Po drugie wywodzi się ze stosowania akumulatorów zasadowych.

    Kwasowe także dobijają do 14V bez problemu. Obecnie stosuje się chyba akumulatory Li-Ion, ze względu na masę i wydajność prądową.


    Nie do końca tak jest.
    Z filmu wywnioskowałem ,że akumulatory Li-Ion nie stosuje się ze względów bezpieczeństwa.
  • #16
    fotomh-s
    Poziom 22  
    Li-Ion były montowane w 787. Po problemach z pożarami zamknięto je w szczelnym kontenerze z otworem na zewnątrz (aby odizolować je od wnętrza maszyny, cały dym i szkodliwe substancje wydostają się na zewnątrz).
    Zgadnij skąd podpatrzyli ten pomysł?
    Oczywiście zgapili z NASA i programu Apollo ;-)
    Tam też mieli hermetyczny pojemnik na akumulatory, jednak dodatkowo był tam czujnik ciśnienia oraz zawór który był ręcznie kontrolowany.

    Li-Ion to stosunkowo nowa technologia, kiedy większość maszyn które dzisiaj znamy była projektowana w latach 90tych, albo wcześniej.

    W A350 też są swoją drogą montowane baterie litowe.
  • #17
    szeryf3
    Poziom 20  
    Fajny filmik.
    Poruszyłeś w nim taką tematykę o której mało z nas ma wiedzę.
    Na pewno coś mi w głowie pozostało po obejrzeniu tego tematu.
  • #18
    pawelr98
    Poziom 38  
    Mój S1-107 ma zasilanie zarówno 27V DC jak i 115V/220V 400Hz AC.
    Standardowo 220V 50Hz. Dla 27V DC założono zakres 25-30V co jest określone dosyć dokładnie. Napięcie niższe powoduje niepoprawną pracę.

    Oscyloskop do prac "polowych", tak uniwersalny, że można tym naprawić zarówno telewizor jak i samolot.

    Chciałbym jednak zauważyć, że podłączenie tegoż urządzenia do pakietu Li-ion bezpośrednio powodowało uszkodzenie bezpiecznika. Do zasilacza warsztatowego, przetwornicy stabilizowanej boost lub akumulatorów ołowiowych już nie.
    Wstawienie bezpiecznika o dwukrotnie większym prądzie problem już rozwiązało (dla prądu przemiennego jest drugi o mniejszej wartości połączony szeregowo).

    Także trzeba uważać z tymi nowszymi ogniwami Li-ion i zasilaniem starszych sprzętów. Jestem ciekaw, czy projektanci samolotów mieli styczność z podobnym problemem.
  • #19
    kowal011
    Poziom 19  
    fotomh-s napisał:
    Do tego chyba było 220V AC 400Hz, w ruskich maszynach, chociaż co do tego to pewny nie jestem.
    208V. Nawet na F-16. Jest to zasilanie "lotniskowe"/z generatora (3f po 63A). 36v na awionikę, i to o takiej dokładności przesunięcia faz, że się elektrowni nie śniło... między innymi selsyny.

    pawelr98 napisał:
    Dla 27V DC założono zakres 25-30V co jest określone dosyć dokładnie. Napięcie niższe powoduje niepoprawną pracę.
    W ruskich 24-29,4V. krytyczne układy od 19V.
    Coś dodać w miarę możliwości?
  • #20
    Jacekser
    Poziom 20  
    kowal011 napisał:
    W ruskich 24-29,4V. krytyczne układy od 19V.
    Coś dodać w miarę możliwości?

    Kolega z WZL? Czy te 3 x 36V to dla m.in podładowania aku 24 VDC?
  • #21
    fotomh-s
    Poziom 22  
    kowal011 napisał:
    208V. Nawet na F-16. Jest to zasilanie "lotniskowe"/z generatora (3f po 63A).

    Przy 208V masz na myśli napięcie mierzone między fazami, czy może między fazą a masą?
    W F-16 chyba podstawowe napięcie AC było 115V/400Hz.

    Tutaj jest sporo danych: http://falcon.blu3wolf.com/Docs/HAF-F16.pdf
    Strona 241 PDF (1-226), zasilanie z lotniska 115VAC/400Hz (+-15V +-30Hz).

    kowal011 napisał:
    36v na awionikę, i to o takiej dokładności przesunięcia faz, że się elektrowni nie śniło... między innymi selsyny.

    Możesz napisać dokładnie o jaką awionikę chodzi? Jakie konkretnie systemy? Ja słyszałem że rzekomo przyrządy analogowe były tak zasilane, nie wiem czy to prawda.
    Tak swoją drogą to nadal stosuje się 36V, czy może już się od tego odchodzi?
  • #22
    pawelr98
    Poziom 38  
    kowal011 napisał:
    W ruskich 24-29,4V. krytyczne układy od 19V.
    Coś dodać w miarę możliwości?

    Rosjanie na swojej stronce dają 27V ±2.7V czyli zakres 24.3-29.7V
    https://zapadpribor.com/en/s1-107/

    W dokumentacji rosyjskiej mam 27V ±0.54V.

    Testując na zasilaczu warsztatowym sprawdziłem, iż pierwsze źródło ma rację.
    W okolicy 24V zaczyna pływać wzmocnienie toru Y oraz X (rozciąganie przebiegu w obu kierunkach).

    W drugą stronę nie zauważyłem problemów. Nieco ponad 30V nic nie zmieniło w pracy urządzenia.

    I nic w tym dziwnego, bowiem oni sobie dla uproszczenia zrobili tak, że zasilanie prądem przemiennym po prostu dostarcza zasilanie do tego samego kondensatora, co zasilanie prądem stałym.
    Napięcie podczas normalnej pracy z sieci często przekracza 30V.
    I zdaje się przewidzieli to dając kondensator na 63V.

    Oni to tam mają trochę burdel z rozwiązaniami oraz dokumentacją.
    Przyzwyczaiłem już się.

    Ale ciekawe jest to, że wiele sprzętów produkcji ZSRR ma to zasilanie 400Hz.
    Mój generator w.cz G4-107 również jest w takowe wyposażony.

    Co ważne. Zarówno w oscyloskopie jak i generatorze transformator jest ten sam co dla 50Hz 220V. Zmienia się tylko odczep.
    Brak obsługi 127V 50Hz (inny standard ZSRR) to być może kwestia tego, że dla 400Hz mogłyby wzrosnąć napięcia na filtrach i z tego powodu dali nieco mniejszy odczep, nie zapewniający odpowiedniej reaktancji dla 50Hz.
  • #23
    Krzysztof Kamienski
    Poziom 43  
    paluszasty napisał:
    A czy ktoś wie czemu w lotnictwie wykorzystuje się nietypowe napięcie 28V zamiast 24V?
    Akumulatory ołowiowe, historycznie 24 V po pełnym naładowaniu 27V i 1 wolt dla bezpieczeństwa odbiorników.
    @Jacekser Do zasilania trójfazowych silników w żyroskopach przede wszystkim :D
    208 VAC/ 400 Hz w starych radzieckich samolotach i śmigłowcach do zasilania aparatury lampowej.

    TechEkspert napisał:
    Kiedyś selsyny również wykorzystywały zasilanie 400Hz.
    Owszem. Np. w znanym u nas żyrokompasie GIK-1



    pawelr98 napisał:
    Ale ciekawe jest to, że wiele sprzętów produkcji ZSRR ma to zasilanie 400Hz.
    Masa urządzeń wojskowych i nie tylko radzieckich - mniejsze transformatory, kondensatory filtrujące. Fajnie, jak w słuchawkach przebija te 400 Hz na tle trzasków z radia. Świetnie to było słychać w starych radzieckich symulatorach. Dbali o realizm :D



    Jacekser napisał:
    Nie jestem pewien ale w czołgach chyba też tak było.
    Do zasilania elektryki/elektroniki uzbrojenia np. noktowizorów, przelicznika artyleryjskiego.
  • #24
    pawelr98
    Poziom 38  
    Krzysztof Kamienski napisał:

    pawelr98 napisał:
    Ale ciekawe jest to, że wiele sprzętów produkcji ZSRR ma to zasilanie 400Hz.
    Masa urządzeń wojskowych i nie tylko radzieckich - mniejsze transformatory, kondensatory filtrujące. Fajnie, jak w słuchawkach przebija te 400 Hz na tle trzasków z radia. Świetnie to było słychać w starych radzieckich symulatorach. Dbali o realizm :D

    Z tym że sporo tego sprzętu miało zastosowania cywilne ale i tak ma zasilanie 400Hz. Zapewne chodziło o podwójne zastosowania. W końcu to tylko dodatkowy odczep na transformatorze. A że się będzie być może z tego powodu bardziej grzał (straty w żelazie) to było mniej istotne. Ważne aby w razie czego mogło tego używać wojsko.

    A dźwięk 400Hz sprawdziłem i poznaję, grywam czasem w symulatory.
    Swoją drogą, ten dźwięk spokojnie mógłby bezpośrednio napędzać głośnik jako alarm.
  • #25
    Krzysztof Kamienski
    Poziom 43  
    pawelr98 napisał:
    A dźwięk 400Hz sprawdziłem i poznaję, grywam czasem w symulatory.
    Nie w grach, Kolego, w prawdziwych symulatorach lotu, np. symulatorze MIGa -15.
    pawelr98 napisał:
    A że się będzie być może z tego powodu bardziej grzał
    Gdzie tylko się da, używane są ferryty, choćby ze względu na masę i straty.
  • #26
    Jacekser
    Poziom 20  
    A jak wygląda zasilanie w kabinie pasażerskiej?Ponoć zależy to od linii,klasy i samolotu.Ponoć obecnie najbardziej dostepne są gniazda USB(Laptop,konsola).A co z innymi odbiornikami(np.golarka,depilator,itp 115-230VAC/50-60Hz) -?Pytam bo mimo 60 lat nie leciałem jeszcze pasażerem(leciałem paralotnią,motolotnią i AN-2).W nich przeważnie tylko 12VDC. :)
  • #28
    kowal011
    Poziom 19  
    Jacekser napisał:
    Kolega z WZL? Czy te 3 x 36V to dla m.in podładowania aku 24 VDC?
    w garażu tego nie robię :D /nie
    fotomh-s napisał:
    Przy 208V masz na myśli napięcie mierzone między fazami, czy może między fazą a masą?

    Zależy o jaki samolot chodzi i o jakim żródle mowa.
    fotomh-s napisał:
    W F-16 chyba podstawowe napięcie AC było 115V/400Hz

    kowal011 napisał:
    Jest to zasilanie "lotniskowe"/z generatora (3f po 63A)
    ... a z generatora/ów na przetwornice. 3f 63A to jedno ze żródeł awaryjnych. Główny generator ma 60kVA. Tak w ramach wyjaśnienia moich skrótów myślowych.
    pawelr98 napisał:
    trochę burdel
    :D ,zachodniej nie widziałeś.
    pawelr98 napisał:
    Rosjanie na swojej stronce dają 27V ±2.7V

    Reżimy pracy ustalane są różnie. Moje żródło traktuje o lotnictwie wojskowym/myśliwskim i o nim pisałem.
  • #29
    pawelr98
    Poziom 38  
    Krzysztof Kamienski napisał:
    Nie w grach, Kolego, w prawdziwych symulatorach lotu, np. symulatorze MIGa -15.

    Domyślałem się, że o takowy chodziło.
    A jak takowe symulatory wyglądały, ma może kolega zdjęcia lub jakieś źródła do poczytania ?

    A jeśli chodzi o zasilanie awioniki to tutaj ciekawy materiał.

    Link


    Zegar ze statku kosmicznego Sojuz.
    Według uzyskanych informacji ten egzemplarz był w kosmosie.

    Identyczny sposób wykonania obwodów ma mój S1-107. Radzieckie SMD zalane całą toną lakieru. Ten lakier z jednej strony bardzo dobrze konserwuje, z drugiej to naprawy robią się uciążliwe bo zalewali tym wszystko. Rezystory, kondensatory i tranzystory również.