flyman Админ. спросил 5 лет назад
Первичная электроэнергия на больших самолетах обеспечивается как переменный ток. Какие аспекты самолета делают AC лучшим выбором, чем DC?
flyman Админ. ответил 5 лет назад
AC легче производить с двигателями, которые действуют как генераторы. Двигатели имеют вращающийся вал, который легко оснащен магнитными диполями.
Затем, в зависимости от прибора, ток либо используется напрямую, либо, с помощью преобразователей, в виде постоянного тока, так как его не только легче производить, но и легче конвертировать. Таким образом, электронные устройства, которые используют 12, 5 или 3V, могут содержать собственный преобразователь напряжения (хотя это все меньше и меньше верно для современных эффективных преобразователей коммутационного режима). Если бы преобразование постоянного тока было столь же эффективным, как преобразование переменного тока, мы бы не видели высоковольтных линий. И последнее, но не менее важное: легче переключаться, потому что ток равен нулю дважды за цикл. DC необходимо переключить на полном течении,которое дорого и вес дорог. (спасибо мин)
flymanНе совсем правильно, я думаю. AC обычно должен быть постоянной частотой 400 Гц, независимо от того, насколько быстро вращается двигатель. Таким образом, двигатель и генератор соединены с приводом постоянной скорости, который по существу является автоматической коробкой передач, которая держит генератор на постоянной скорости.
@Hilmar это не всегда так-некоторые самолеты имеют переменную» дикую » частоту мощности 350-800гц в зависимости от частоты вращения двигателя.
@Федерико: за исключением того, что это очень важно. Нет генераторов постоянного тока, только генераторы переменного тока с преобразователем. Но когда есть преобразователь, частота не имеет значения. Когда нет, частота и фаза должны совпадать,что довольно сложно.
Это неэффективная диаграмма, которую вы имеете там, 2 южных полюса, 4 северных полюса на роторе!
@JanHudec совершенно возможно произвести DC без производить AC и выпрямлять его. Прибор вызвал динамомашину; предыдущие электрические системы распределения использовали эти и поставили постоянный ток. Вот откуда взялась вся «война течений«.
flyman Админ. ответил 5 лет назад
Что другие ответы не смогли отметить, так это то, что на плоскости его не только мощность переменного тока, но и трехфазная мощность переменного тока.
В зависимости от того, как самолет подключен, вы либо получите выгоду от уменьшенного веса кабеля или более высокой надежности (или некоторой смеси двух).
Дельта
Если самолет соединен проволокой с трансформатором перепада, то 3 провода использованы для того чтобы снести электричество. Однако сумасшедшим является то, что Дельта-трансформатор (или генератор) будет продолжать работать (хотя и на более низкой мощности) с одной из обмоток, разрушенной.
Звезда
В сбалансированной конфигурации wye 4 провода приходят от трансформатора. Каждый из первых трех проводов несет ток от трансформатора, а 4-й-как общий «возврат». Однако, поскольку каждый из проводов «сбалансирован», фактический ток на общем примерно равен нулю (а не 3 * тока на выходе). Это означает, что ваши 3″ живых » провода должны быть достаточно толстыми, чтобы нести ток в одну сторону. (обычно с DC вам нужно будет иметь толщину провода, чтобы переносить ток туда, а затем обратно). Так в действительности мы можем достигнуть такой же передачи энергии с половиной веса установки DC.
Поскольку на самолетах избыточность (безопасность) и вес (экономия) являются массивными факторами стоимости. Фактически экономично побежать сила на AC, и преобразовывает к DC где необходимо.
flyman Админ. ответил 5 лет назад
Размер, вес, и цена switchgear для преобразования DC-DC на любой, Котор дали силе очень выше чем преобразование AC-AC и AC-DC. Так требует ли часть оборудования AC или DC, его можно преобразовать более легко от источника AC чем от источника DC — но более важно, его можно сделать с меньше весом, Тома, и цены.
Это — та же самая причина, 400 Гц используется, а не 50 Гц или 60 Гц-вес. Генератор или трансформатор, который может обрабатывать данную нагрузку, физически меньше и легче на более высоких частотах из-за проблем с насыщением сердечника на более низких частотах. Меньшее, более легкое ядро может использоваться для более высоких частот.
В то время как распределительные устройства развивались на протяжении десятилетий, а вес и стоимость не так велики, как в прошлом, сам генератор все еще должен иметь статор и обмотки, и они все еще физически меньше и легче для данной выходной мощности, чем эквивалентный генератор постоянного тока или низкочастотный генератор переменного тока.
Поскольку генератор постоянного тока-это просто генератор переменного тока с преобразователем, его можно сделать из высокочастотного и, таким образом, иметь такой же низкий вес. Это даже выгодно, потому что требуется меньшая стабилизация.
@JanHudec «генератор постоянного тока-это просто генератор переменного тока с преобразователем» я полагаю, вы можете сделать это таким образом, а не использовать настоящий генератор постоянного тока. Но почему? Генератор переменного тока без преобразователя переменного тока по-прежнему легче и дешевле, чем генератор переменного тока с преобразователем. Далее, что вы собираетесь делать с этим DC? Вы будете иметь более дорогие и тяжелые DC-DC и DC-AC преобразователи по всему самолету. Преобразователи AC-DC и AC-AC по-прежнему дешевле и легче.
@AdamDavis: вам понадобится некоторая электроника преобразования генераторами в обоих случаях-вращение нескольких двигателей, которые могут обеспечить мощность, не синхронизировано, поэтому просто подача сырого выхода от каждого генератора переменного тока в общую шину не закончится хорошо в любом случае. (И в отличие от земных электростанций, производство электроэнергии не является основной задачей двигателей самолета, поэтому вы не можете просто регулировать скорость двигателя для блокировки частоты между генераторами).
Нет «реального генератора постоянного тока». Электромагнитная индукция работает только с изменяющимися магнитными полями и таким образом производит изменяющийся ток. Так генератор DC или генератор раны с коммутантом вместо 2 отдельно колец или генератор индукции с конвертером диода. Нет причин, по которым он не мог бы работать на тех же оборотах, что и генератор переменного тока, и, следовательно, нет причин быть тяжелее.
@HenningMakholm это правда, особенно на современных и больших многомоторных самолетах. Причина, по которой мы делаем это сегодня, во многом историческая. Многие самолеты теперь имеют шины постоянного и переменного тока, несколько генераторов, шин и преобразователей, которые будут питать одну или несколько шин от других в зависимости от обстоятельств. Они смогли изменить системы вполне сверх к DC, но оно потребовало бы значительно изменения в индустрии для того чтобы оправдать цену. В настоящее время мы строим самолеты на основе решений, принятых много лет назад из-за разницы в весе прямых генераторов переменного и постоянного тока
flyman Админ. ответил 5 лет назад
Должны ли это быть авиационные причины? Я бы предположил, что причины не обязательно связаны с самолетами:
- Различным подсистемам нужны различные напряжения тока деятельности внутренне, и поставлять AC делает его легким для каждого компонента преобразовать вниз к все, что ему нужно.
- Там, где требуется механическая мощность, асинхронные двигатели переменного тока намного проще (особенно с точки зрения требований к техническому обслуживанию), чем двигатели постоянного тока.
- Инженерная инерция. Все виды комплектующих уже ожидали переменного тока; даже если тока в изоляции превосходит по некоторым использует (как это может быть для электроники, сегодня твердотельные преобразователи напряжения) подачи постоянного тока в самолетных систем будет означать, что вы должны иметь источник питания постоянного тока сети в дополнение к AC питания для тех компонентов, которые еще не получены и сертифицированы в DC версии. Эта дополнительная проводка сама по себе может легко компенсировать преимущества того, что некоторые источники питания будут легче.
flyman Админ. ответил 5 лет назад
Я предполагаю, что самолеты используют как AC, так и DC для питания различных подсистем:
Если энергия должна накапливаться в аккумуляторах-хорошо, они накапливают только постоянный ток. Ноесли генераторы задействованы, у вас не будет возможности полностью избежать переменного тока, поскольку вращательное движение по существу синусоидальное:
- the coil will produce AC» data-translation=»Если вы поместите вращающийся Магнит в катушку, он создаст переменное магнитное поле в катушке => катушка будет производить переменный ток» data-type=»trSpan»>Если вы поместите вращающийся Магнит в катушку, он создаст переменное магнитное поле в катушке => катушка будет производить переменный ток
- и если вы поместите вращающуюся катушку в магнитное поле, поле будет чередоваться между прохождением через катушку в одном направлении и в другом, снова создавая переменный ток.
Теперь можно поставить переменный ток через выпрямитель или использовать стеклоочиститель (переключатель, который может реверсировать ток и механически срабатывает дважды при каждом обороте генератора). Но если вы исправите синус, вы все равно получите напряжение, которое идет вверх и вниз, только оно больше не проходит нулевой уровень. Это означает, что иногда вы будете потреблять слишком много энергии от генератора (когда напряжение высокое), и при каждом обороте напряжение вскоре упадет до нуля, что означает, что вы вообще не сможете потреблять энергию.
Если вы не будете постоянно черпать энергию из генератора, генератор будет вибрировать.Вы не хотели бы, что в самолете, но есть средство:
Используя трехфазный AC: вы можете произвести 3 волны синуса с таким же генератором используя катушки которые треть витка врозь. Когда напряжение от одной из этих катушек падает, напряжение на двух других катушках повышается — и производимая мощность (линейная к квадрату напряжений) будет складываться с постоянным потоком.
Следующее, что нужно знать, что если вы хотите постоянный поток энергии от двигателя, те же причины заставляют вас использовать три волны переменного тока и здесь.
Обычно этот переменный ток генерируется из постоянного напряжения, хотя, потому что вы можете настроить частоту, с которой работает двигатель, или количество энергии, которое он обеспечивает, поэтому вы хотите настроить частоту напряжения, которое получает двигатель.
@user2485710 я понятия не имею, о чем вы говорите. Хотите поделиться ссылкой? Вы можете положить шипы напряжения тока на любую линию электропередач, его не имеет значение если это DC, AC, или 12 участка
@user2485710 у меня есть более 9000 rep на этом сайте, и я инженер-электрик. Я не понимаю, о чем ты говоришь.
Что-то интересное (для меня, по крайней мере) заключается в том, что в самолете Dassault Falcon они устранили шину переменного тока в более новых самолетах и генерируют 100% DC. Где AC необходим для специфических аппаратур, они заменили аппаратуры с версиями которые имели встроенные инверторы. Поэтому я бы не предположил, что все самолеты используют AC. Возможно (просто догадка) более крупные самолеты собираются в AC из-за более длинных проводов?
@user2485710 те предохранители от перенапряжения также рассеивают сверхнормальное напряжение тока как жара путем использование MOVs или других нелинейных приборов . 100 VDC onto an automotive DC bus.» data-translation=»TVSs, например, использованы на линиях электропередач DC (и линиях передачи данных) справедливо часто для того чтобы подавить все от ESD к сбросам нагрузки альтернатора больш-тележки которые могут засунуть >100 VDC на автомобильную шину DC.» data-type=»trSpan»>TVSs, например, использованы на линиях электропередач DC (и линиях передачи данных) справедливо часто для того чтобы подавить все от ESD к сбросам нагрузки альтернатора больш-тележки которые могут засунуть >100 VDC на автомобильную шину DC.
Я не видел, чтобы кто-нибудь здесь упоминал интересный артефакт «DC dies and AC lies», то есть приборы с питанием от постоянного тока, как правило, падают до нуля при сбое питания, приборы переменного тока (например, датчики крутящего момента на King Air) замерзают везде, где они были последними, что не очень дружелюбный режим отказа. Кстати, у King Airs есть все: 28V DC, 28VC AC и 110V AC.