В состав системы должен входить источник энергии (механической, химической

и т.п.), которая в источнике тока преобразуется в электрическую. Требуемые для бортового оборудования виды тока и величины напряжений получаются как от преобразователя, так и непосредственно от источника электрического тока. Регулирующие устройства предназначены для поддержания в заданных пределах напряжений, вырабатываемых источниками тока и преобразователями, а также частоты переменного тока. Коммутационные устройства служат для включения и отключения источников тока и преобразователей как автоматически (в случае перегрузок, аварий), так и по командам с пульта управления ими с земли.

Выбор источников электрического тока зависит от источников энергии, имеющихся на борту летательного аппарата (рис. 3.2).

На самолетах широко применяются электромеханические источни­ки тока (генераторы переменного тока), получающие механическую энергию от двигательных установок. В аварийных ситуациях могут использоваться химические источники тока. На ракетах основным ви­дом энергии для получения электрического тока является химическая, а на космических аппаратах могут использоваться практически все виды энергии.

Защита системы электроснабжения от повышения напряжения

Защита от повышения напряжения должна защищать потребители от превышения напряжения и отключать неисправный генератор от шин центрального распределительного устройства. Для предотвращения ложного отключения при кратковременных повышениях напряжения, образовавшихся при отключении потребителей боль­шой мощности или отключении сети, в которой возникло короткое замыкание: защита должна иметь выдержку на срабатывание. Чтобы фиксировать чрезмерное повышение или понижение напряжения, доста­точно иметь в каждом виде защиты по одному устрой­ству, которое обычно называют блоком защиты потребителей от превышения напряжения. На рис. 3.3 представлена схема такого блока.

1P

+

Uc

R3 R4 D3

R1

T1 T2 R5

R2 D1 P

D2

Рис. 3.3. Принципиальная схема блока защиты потребителя от превышения напряжения

Блок защиты от перенапряжения включает в себя, в общем виде, измеритель превышения напряжения, усилитель, исполнительное устройство ук (рис.3.3).

Измерительное устройство такого блока представляет собой мостовую схему, которая состоит из делителя напряжения R1 и R2, транзистора T1, стабилитрона Д1. Измерительной диагональю является управляющий переход база-эмиттер транзистора Т1. Величина допустимого напряжения задается стабилитроном Д1 (если Вы не знаете принцип действия стабилитрона, смотрите приложение в конце методички).

Если напряжение сети Uc не превышает допустимого напряжение на базе Т1 запирающее, транзисторТ1 заперт, ток через него равен 0. Когда напряжение сети превышает заданное напряжение, напряжение на базе транзисторе Т1 становится отпирающим, через коллекторно-эмиттерную цепь транзистора Т1 начинает протекать ток Iк1, который в несколько раз больше базового тока. Таким образом транзистор Т1 является усилителем.

Транзисторы Т1 и Т2 образуют усилитель причем Т1 включен по схеме эмиттерного повторителя, Т2 - по схеме с общим эмиттером. Коэффициент усиления Т1 по напряжению около единицы, а Т2 - значительно больше единицы. Нагрузкой транзисторного усилителя является обмотка реле Р. Сопротивление R3 является нагрузкой транзистора Т1 и напряжение с него через сопротивление R4 подается на базу транзистора Т2.

сопротивления R5 и реле Р. Резис­тор R4 и диод Д3 необходимы для надежного запирания транзис­тора Т2, а резистор R5 и диод Д2 выполняют функции температурной компенсации.

Параметры схемы подобраны так, что при нормальном сетевом напряжении транзистор Т1 закрыт, стабилитрон Д1 не пробит. При напряжении, равном или превышающем напряжение срабатывания авто­мата ( Uc=32В), стабилитрон Д1 пробивается, транзисторы TI и Т2 открываются, и срабатывает реле Р, своими замыкающими контак­тами включавшее автомат защиты от перенапряжения. Автомат своими контактами отключает генератор от сети.

Токовая защита

Задача устройств защиты по току - защита первичных источников электропитания и сетевых проводов от перегрузок пo току в ре­зультате коротких замыканий и проводов соединительной линии от токов неисправных потребителей.

К защитной аппаратуре относятся: плавкие вставки (предохра­нители), тепловые автоматы защиты, релейные контактные устройства защиты, электронные транзисторные (или тиристорные) бесконтактные устройства защиты.

Плавкая вставка - одноразовая защита - представляет собой проводник с калиброванным поперечным сечением. Если ток, протекающий по ней, превышает номи­нальное значение, на которое она рассчитывается, то вставка нагре­вается до плавления и разрывает цепь питания защищаемого объекта.

Принцип действия тепловых автоматов защиты основан на изгибе биметаллических термочувствительных элементов при нагревании их протекающим по ним током. Биметаллический элемент состоит из двух наложенных друг на друга и сваренных металлических пластин, имеющих различные температурные коэффициенты линейного расширения. Изгиб термочувствительного элемента вызывает срабатывание механиз­ма, разрывающего контакты, через который питается защищаемый объект.

Релейная контактная защита применяется для защиты участков сети в системах электроснабжения большой мощности. Она основана на дифференциальном принципе - сравнении токов на отдельных участ­ках провода или между проводами - и осуществляется с помощью элек­тромагнитной коммутационной аппаратуры (реле и контактов).

Бесконтактная защитная аппаратура может выполнять функции тепловых автоматов. Для коммутации цепи защищаемого объекта в ней используются силовые транзисторные (транзисторы, рабо­тающие в ключевом режиме) или тиристорные ключи.