Система энергоснабжения самолета В747-400

Несмотря на то, что самолет В-747 выпущен в конце 70-х годов 20-го столетия, В747-400 позиционируется как новый самолет за счет:

· новой системы генерирования и распределения электроэнергии;

· принципиально нового электронного и приборного оборудования, построенного на базе цифровых систем, с электронной кабиной экипажа:

· новых цифровых систем автоматики самолетных систем.

Кроме того, на нём устранены недостатки, обнаруженные в результате длительной интенсивной эксплуатации самолета базовой конструкции.

Система генерирования и распределения электроэнергии, представляющая собой цифровую систему управления защиты и контроля источников и потребителей электрической энергии, показана на рис. 6.

В систему входят:

· 3-фазные интегральные приводы-генераторы Integrator Drive Generator (IDG) (по одному на каждый двигатель), мощностью по 90 кВт, вырабатывающие электроэнергию напряжением 208 В 400 Гц – 4 шт.;

· генераторы IDG-A на вспомогательных силовых установках (ВСУ), мощностью по 40 кВт, также вырабатывающие 208 В 400 Гц на земле и в аварийном режиме при запуске ВСУ – 2 шт.;

· выпрямительные устройства Transformer Rectifier Unit (TRU), вырабатывающие электроэнергию для питания потребителей постоянного тока, напряжением 28 В – 4 шт.;

· аккумуляторные батареи Accumulator Battery (AB), вырабатывающие 28 В для потребителей первой категории – 2 шт.;

· блоки защиты и управления основных генераторов в системе генерирования электроэнергии Generator Control Unit (GCU) – 4 шт.;

· блоки защиты и управления генераторов ВСУ Auxiliary Generator Control Unit (GCU-A) – 2 шт.;

· штепсельные разъемы аэродромного источника питания самолета электроэнергией Ground Sources Connector (GCS) – 2 шт.;

· трансформаторы тока дифференциальной защиты генераторов и наземного источника электроэнергии Differential Protection Current Transformer (DPCT) и Ground Source Current Transformer (GSCT) – 26 шт.;

· датчики тока в цепи постоянного тока Direct Current Sensors (CS) – 6 шт.;

Рис. 6. Упрощенная блок-схема системы энергоснабжения самолета В747-400

· контакторы в цепи генераторов Contactor Generators (C-G) – 6 шт.;

· блоки управления шинами и потребителями электроэнергии Bus-bar Control Unit (BCU) – 2 шт.;

· шины распределения нагрузок переменного и постоянного тока Bus-Bar – 8 шт. показано на схеме, фактически их количество больше;

· контакторы управления шинами и потребителями Contactor Bus-Bar (C-B) – 6 шт. показано на схеме, фактически их больше;

· трансформаторно-выпрямительные блоки с датчиками тока Transformers Rectifier Unit (TRU) – 4 шт.;

· контакторы управления трансформаторами-выпрямителями Transformer-rectifiers Contactor (C-T) – 4 шт.;

· аккумуляторные батареи с датчиками тока Accumulators Battery (AB) – 2 шт.

· шины распределения нагрузок в подсистеме электроснабжения постоянным током Bus-Bar Direct Current – 4 шт.

На схеме не показана подсистема энергоснабжения однофазного переменного тока напряжением 115 В 400 Гц.

Система электроснабжения самолета (СЭС) В747-400 решает следующие основные задачи:

1) автоматическое регулирование возбуждения интегральных привод-генераторов (ИПГ),

2) автоматическое распределение нагрузок при параллельной работе генераторов,

3) синхронизация частоты при параллельной раздельной работе генераторов,

4) непрерывное электропитание потребителей при переключении генераторов и шин,

5) автоматическое управление каналом питания потребителей электроэнергии от ВСУ и от внешнего (аэродромного) источника.

К особенностям СЭС В747-400 относятся следующие новые функции:

1. Реализация системы защиты от отставания на один полюс, что позволяет исключить превышение/понижение частоты и реверса мощности и делает СЭС более простой и надежной.

2. Бесперебойное питание электроэнергией потребителей бортового радиоэлектронного оборудования (БРЭО), что позволяет применять последние достижения в области микропроцессорной техники в БРЭО и увеличивает его надежность и устойчивость к сбоям в работе.

3. Автоматическое управление распределением электроэнергии между потребителями, что существенно снижает нагрузку на экипаж.

4. Автоматическая реконфигурация потребителей электроэнергии при заходе на посадку и при посадке повышает безопасность посадки самолета и снижает нагрузку на экипаж.

5. Автоматическое управление шинами и эффективное использование резервирования шин увеличивает уровень отказобезопасности системы энергоснабжения самолета в целом.

Все эти достижения стали возможны благодаря применению микропроцессорного управления, реализованного блоками регулирования и управления генераторами и блоками управления шинами, при этом GCU основных генераторов выполняют следующие функции:

· управление возбуждением интегральных приводов генераторов;

· управление 3-фазными контакторами в цепи генератора;

· управление выключателем фидера шины;

· автоматическое включение режима параллельной работы;

· автоматическая реконфигурация шин в режиме захода на посадку;

· управление реле отключения постоянного тока;

· управление клапаном системы охлаждения;

· управление вспомогательными потребителями;

· защита от периодического (циклического) режима работы СЭС;

· индикация при отключении шины, состояния возбуждения генератора, контактора подачи питания в шину;

· переключение питания блоков СЭС.

По аналогии с GCU основных генераторов, GCU-А генераторов ВСУ управляет возбуждением этих генераторов, управляет контакторами в цепи генератора ВСУ, управляет контактором подключения внешнего источника электропитания, управляет шиной аэродромного источника питания.

Функции блока управления шинами:

1) управление нагрузками,

2) управление потребителями постоянного тока,

3) автоматическое запараллеливание каналов,

4) регулирование частоты методом отключения (перераспределением) нагрузок.