Почему в авиации используют 400 гц

Почему бортовая сеть самолета это 400гц?

перед второй мировой в США провели исследования, — для определения оптимальных параметров бортовой сети самолета исследовали и поражающее действие эл. тока на организм человека в том числе, — и выяснили что при таких параметрах оно меньше, — поэтому и было принято, — 400 Гц/ 110 вольт -однофазная сеть, переменного тока, и 28 вольт постоянного, вдобавок чем выше частота эл тока — тем меньше размеры трансформаторов, — увеличение частоты в 4 раза приводит к уменьшению габаритов трансформатора в 2 раза

Иван Васильевич меняет профессиюОракул (75702) 13 лет назад

Кроме гироскопов ; приборов наведения и слежения ,400гц определяет количество полюсов и пазов электродвигателей.
Больше частота напряжения- меньше пазов,меньше вес электродвигателя. А это уже архиважно.

Остальные ответы

Для уменьшения размеров трансформаторов.

Авиационные асинхронные машины специального применения. Опыт эксплуатации Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Ларченко И.А., Шмелев Ю.О., Юрковец Н.В.

Проанализированы основные технические и эксплуатационные данные авиационных асинхронных машин специального применения.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Авиационные асинхронные машины специального применения. Опыт эксплуатации»

Актуальные проблемы авиации и космонавтики — 2014. Технические науки

УДК 629.73.08; 629.7.004.67

И. А. Ларченко, Ю. О. Шмелев Научный руководитель — Н. В. Юрковец Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

АВИАЦИОННЫЕ АСИНХРОННЫЕ МАШИНЫ СПЕЦИАЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ. ОПЫТ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Электрические машины представлены на самолетах генераторами постоянного и переменного тока, преобразователями тока и напряжения, электромашинными усилителями, электродвигателями привода и электромеханизмами. Для удобства анализа все эти устройства относят к одному из двух основных видов электрических машин — генераторам или электродвигателям [1].

Асинхронные преобразователи частоты применяются преимущественно для получения переменного напряжения с частотой 100-200 Гц, необходимого для питания асинхронного привода с частотами вращения выше 3 000 об/мин (электропилы и другие ручные электрические машины).

Однофазные асинхронные двигатели — машины небольшой мощности, которые по конструктивному исполнению напоминают аналогичные трехфазные электродвигатели с короткозамкнутым ротором [2].

Статор асинхронного двигателя с экранированными полюсами имеет явнополюсную конструкцию. На полюсах размещается однофазная обмотка, которая подключается в однофазную сеть. Часть полюса охватывает короткозамкнутый виток К. На роторе двигателя имеется обычная короткозамкнутая обмотка в виде беличьей клетки.

Исследования влияния частоты на размеры и вес асинхронных электродвигателей и трансформаторов самолетного типа показали, что оптимальной частотой переменного тока для самолетов является частота 400 Гц, при которой наибольшая возможная скорость вращения электродвигателей составляет 24 000 об/мин.

Вес асинхронных электродвигателей самолетного типа при частоте 400 Гц примерно на 40 % меньше веса электродвигателей постоянного тока, рассчитанных на 24 В, имеющих ту же номинальную мощность и скорость вращения. В связи с этим в последние годы была установлена как наиболее рациональная для тяжелых самолетов трехфазная система при частоте 400 Гц с нейтралью, соединенной с корпусом самолета, линейным напряжением 208 В и фазовым 120 В Во многих случаях самолетные электродвигатели должны иметь большие кратности пусковых моментов. В связи с этим асинхронные электродвигатели самолетного типа выполняются с глубоким пазом для обмотки ротора и беличьей клеткой из латуни, обладающей значительно большим удельным сопротивлением, чем медь.

Специальные асинхронные машины включают: Автономный асинхронный генератор,

• асинхронный преобразователь частоты;

• однофазный асинхронный двигатель;

• однофазный асинхронный двигатель с пусковой обмоткой;

• асинхронный двигатель с экранированными (расщепленными) полюсами, и другие, которые рассмотрены ниже.

Асинхронные тахогенераторы. Тахогенераторы применяют для преобразования механического вращения в электрический сигнал. На выходе тахогене-ратора возникает напряжение, пропорциональное частоте вращения вала какой-либо машины. Шкала прибора, включенного на выходе тахогенератора, градуируется непосредственно в оборотах в минуту (об/мин) или километрах в час (км/ч) [3].

Асинхронный тахогенератор устроен так же, как двухфазный асинхронный двигатель с полым немагнитным ротором. На статоре в пазах уложены две обмотки, сдвинутые в пространстве на 90°. Одна из обмоток В (возбуждения) постоянно включена в сеть переменного тока, другая обмотка Г (генераторная) присоединена к нагрузке (электроизмерительному прибору V), т. е. является выходной.

Сельсины. Сельсины синхронной связи служат для синхронного и синфазного поворота или вращения двух или нескольких осей, механически не связанных между собой. В простейшем случае синхронную связь осуществляют с помощью двух одинаковых, электрически соединенных между собой индукционных машин, называемых сельсинами. Одну из этих машин, механически соединенную с ведущей осью, называют датчиком, а другую, соединенную с ведомой осью (непосредственно или с помощью промежуточного исполнительного двигателя), — приемником.

Вращающиеся трансформаторы. К ним относятся электрические микромашины переменного тока, преобразующие угол поворота ротора 0 в напряжение, пропорциональное этому углу или некоторым его функциям. В зависимости от закона изменения напряжения на выходе их подразделяют на следующие типы:

а) синусно-конусный трансформатор, позволяющий получать на выходе два напряжения, одно из которых пропорционально Бт0, а другое — соб0;

б) линейный вращающийся трансформатор, выходное напряжение которого пропорционально углу 0;

в) вращающийся трансформатор-построитель, выходное напряжение которого имеет связь с подаваемыми первичными напряжениями и и и2 в виде закона

Секция « Техническая эксплуатация электросистем и авионика »

где С — конструктивная постоянная.

Для получения вращающихся трансформаторов различных типов можно использовать одну и ту же машину с двумя обмотками на статоре и двумя на роторе при различных способах их включения. Эти трансформаторы применяют в автоматических и вычислительных устройствах, предназначенных для решения геометрических и тригонометрических задач, выполнения различных математических операций, построения треугольников, преобразования координат, разложения и построения векторов и пр. В системах автоматического регулирования их используют в качестве измерителей рассогласования, фиксирую-

щих отклонение системы от некоторого заданного положения.

1. Панасюк Г. И., Попов И. А., Привалов Г. В. Авиационные электрические машины. М. : ВВИА им. Н. Е. Жуковского, 1985.

2. Специальные электрические машины / А. И. Бер-тинов, Д. А. Бут и др. М. : Энергоиздат, 1982.

3. Бут Д. А. Бесконтактные электрические машины. М. : Высш. шк., 1986.

УДК 629.73.08; 629.7.004.67

Е. А. Лосев, С. В. Полежаев Научный руководитель — Н. В. Юрковец Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ И ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ТИПОВ АВИАЦИОННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН. МЕСТО АВИАЦИОННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН В СИСТЕМЕ СОВРЕМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ

Рассматривается актуальность использования авиационных электрических машин в системе современного оборудования воздушных судов.

Электрические машины являются основными элементами электрических установок. Электрические машины, предназначенные для преобразования механической энергии в электрическую называются генераторами, а электрической в механическую — двигателями. К электрическим машинам также относят и трансформатор. Принцип действия электрических машин основан на физических законах электромагнитной индукции и электромагнитных сил [1].

Авиационные электрических машины применяются в качестве электромашинных преобразователей (ПТ-750, ПО-750), синхронных однофазных и трёх-

фазных машин (ГТ-40ПЧ-6), асинхронных однофазных и трёхфазных машин, машин постоянного тока (СТГ-18ТМО).

Место авиационных электрических машин в системе современного оборудования воздушных судов рассмотрим на примере последней модели самолёта американской компании Boeing — Boeing 787 Dreamliner [2]. В самолете Boeing 787 Dreamliner для питания систем самолета используется электроэнергия, а не пневматика, и он зависит от электроэнергии в большей степени, чем все другие самолеты компании Boeing.

Размещение электрооборудования на самолете Boeing 787 Dreamliner

Почему в авиации используют 400 гц

50-Герцовый ток, что у нас, убивает. В США НЯЗ выше частота, но не намного. В любом случае при казни 2000В будет достаточно. Тесла же пропускал через себя ток высокой частоты напряжением 100000В без последствий. Почему в быту приняли к использованию опасную низкую частоту 50Гц?

Редактировано 1 раз(а). Последний раз 15.02.10 15:49 пользователем McFly.

Re: Почему не используют безопасный высокочастотный ток?
Николаев 15.02.2010 16:19

При большой частоте происходит вытеснение плотности тока к поверхности проводника, что влечёт за собой неэффективное использование его сечения; возникли бы проблемы с получением привычных (сотни-тысячи оборотов в минуту) частот вращения двигателей; ток высокой частоты будет генерировать соответствующей частоты радиопомехи.

Re: Почему не используют безопасный высокочастотный ток?
McFly 15.02.2010 17:07

Цитата (Николаев)
При большой частоте происходит вытеснение плотности тока к поверхности проводника, что влечёт за собой неэффективное использование его сечения;

Так может, стоит использовать слоистые проводники, в сечении структурно подобные срезу древесного столба. Цилиндр в цилиндре много раз (по поверхности каждого из них идёт ток), разделённые между собой диэлектриками, чтобы весь ток не ушёл на поверхность самого внешнего цилиндра.

Re: Почему не используют безопасный высокочастотный ток?
Eagle755 15.02.2010 17:44

От проводимости слоёв это не зависит, природа поверхностного эффекта магнитная. Для передачи ТВЧ на производстве порой используют просто трубы
Да, ещё излучение и емкостные потери (у любого проводника есть ёмкость, поскольку есть сопротивление в цепи), потери и вредные эффекты от этого не компенсируются много меньшей массой меди обмоток и уж тем более безопасностью

Re: Почему не используют безопасный высокочастотный ток?
Night Hunter 15.02.2010 19:04

Во-первых, увеличиваются емкостные и индуктивные потери. Сами по себе они не рассеивают мощности, они лишь создают дополнительный ток, который в теории сам не работы не совершает (она остаётся в сети), но этот ток прекрасно греет провода. Во-вторых, вихревые токи, вынуждающие уже на 50 Герцах делать сердечники трансформаторов и двигателей не из единого куска железа, а из пластинок. В-третьих, потери на электромагнитные волны.

Плюсы высокой частоты в том, что трансформаторы получаются меньших размеров, соответственно, менее материалоёмкие и менее тяжёлые. Именно поэтому в бортовых сетях самолётов применяют не 50, а 400 Гц.

P.S. А провод, состоящий из отдельных изолированных жил, называется литцендрат.

Re: Почему не используют безопасный высокочастотный ток?
Отчаянный 15.02.2010 19:11

В авиации например 400 и 1000 Гц используется. Преимуществ масса: значительное уменьшение габаритов трансформаторов и фильтров выпрямленного напряжения, возможность создания высокооборотных бесколлекторных двигателей, люминесцентные лампы с индуктивным балластом не мерцают, в отличие от 50 Гц. Но неэффективно передавать на большие расстояния — сказывается огромное индуктивное сопротивление ЛЭП.

Re: Почему не используют безопасный высокочастотный ток?
Николаев 15.02.2010 20:06

И ещё, в университете на ТОЭ говорилось о том, что наиболее экономически оправданной была бы частота 130-135 Гц.

Значит, было бы выгоднее принять 120 Гц, заодно бы получили тактовую частоту, американцы ведь используют свои 60 Гц в будильниках (-) (-)

Eagle755 16.02.2010 00:08
Re: Почему не используют безопасный высокочастотный ток?
Night Hunter 16.02.2010 16:01

Пожалуй соглашусь, что 120-130 Гц было бы наиболее оптимально. Американцы применяют 60 Гц вместо 50 Гц, габариты и масса трансформаторов на такою частоту оказываются на 10-20% меньше.

Сейчас в большинстве техники применяют импульсные трансформаторы, они работают на частотах 20-140 кГц, при этом получаются в десятки раз меньше и легче, чем 50-герцовые. Но эти трансформаторы ферритовые, а частота 20-140 кГц вырабатывается уже непосредственно в самом источнике.

Потому, что не каждый захочет жить в микроволновке
Aq_ 18.02.2010 01:18
Цитата (McFly)
50-Герцовый ток, что у нас, убивает.
Цитата (McFly)
В США НЯЗ выше частота, но не намного.

Они подняли частоту до 60Гц, чтобы хоть немного увеличить подводимую мощность без поднятия напряжения. При низких частотах это можно, поскольку реактивное сопротивление проводки ещё не так заметно сказывается.

Цитата (McFly)
В любом случае при казни 2000В будет достаточно.
Цитата (McFly)
Тесла же пропускал через себя ток высокой частоты напряжением 100000В без последствий.

Я тоже регулярно это делаю. Можно в сухом помещении в резиновых тапочках причесаться китайский пластмассовой расчёской. Потенциал между отдельными волосами может достигать 200кВ.

Бывалые телемастера тоже регулярно любят вспоминать, как их било напряжение 18кВ (в чёрно-белых) и 25кВ (в цветных) телевизорах.

Цитата (McFly)
Почему в быту приняли к использованию опасную низкую частоту 50Гц?

Потому, что никто не знал, что у господина McFly организм устроен так, что опасной для него является именно такая частота. Для обычного человеческого организма наиболее опасными являются частоты 8Гц и 13Гц. Электосети рассчитывались на среднестатистического человека.

Re: Почему не используют безопасный высокочастотный ток?
Aq_ 18.02.2010 01:23

Цитата (McFly)
Цилиндр в цилиндре много раз (по поверхности каждого из них идёт ток), разделённые между собой диэлектриками,

Если бы такой кабель изобрели, то звукорежиссёры всего мира затеяли бы грандиозную пьянку, и скинулись бы на памятник из серебра.

Re: Почему не используют безопасный высокочастотный ток?
Aq_ 18.02.2010 01:33
Цитата (Отчаянный)
В авиации например 400 и 1000 Гц используется.

Так самолёт — он металлический.

Цитата (Отчаянный)
Преимуществ масса: значительное уменьшение габаритов трансформаторов

При производстве трансформаторов основная проблема — чтобы влезли все витки. А объём сердечника обычно получается заведомо больше необходимого.

Цитата (Отчаянный)
и фильтров выпрямленного напряжения,

В СССР-овском исполнении? Ну может быть.

Цитата (Отчаянный)
возможность создания высокооборотных бесколлекторных двигателей,

Осциллятор на транзисторных ключах спасёт ацца русской демократии.

Цитата (Отчаянный)
люминесцентные лампы с индуктивным балластом не мерцают,
Индуктивным балластам место в ~~помойке~~ пункте приёма цветных металлов.
Re: Почему не используют безопасный высокочастотный ток?
Aq_ 18.02.2010 01:39

Цитата (Night Hunter)
Пожалуй соглашусь, что 120-130 Гц было бы наиболее оптимально. Американцы применяют 60 Гц вместо 50 Гц, габариты и масса трансформаторов на такою частоту оказываются на 10-20% меньше.

У них напряжение 110В, поэтому число витков в первичке вдвое меньше. Хотя ток при этом бОльше, поэтому провод в первичке чуть толще. А частота здесь ни при чём.

Re: Потому, что не каждый захочет жить в микроволновке
Boris 18.02.2010 08:05
Цитата (Aq_)
Цитата (McFly)
50-Герцовый ток, что у нас, убивает.

Речь видимо идёт о редчайшей, но тем не менее встречающейся аллергии на частоту тока. По крайней мере официально зарегистрированные медиками случаи есть. Причём в равной степени как на 50, так и на 60 герц. Рецепт лечения тоже есть — эмиграция в страну с другой частотой бытовых электросетей.

P.S. Забавно было бы получить справку от врача, что для излечения необходима эмиграция в США. Я, б не отказался от такой. 😉

Re: Почему не используют безопасный высокочастотный ток?
Eagle755 18.02.2010 09:00
Цитата
Осциллятор на транзисторных ключах спасёт ацца русской демократии

То-то у нас в каждом райцентре все троллейбусы поголовно с асинхронными двигателями. И привод перестановки стабилизатора у Ту-154, машины конца шестидесятых, тоже транзисторный с плавным разгоном обоих асинхронных двигателей. И на каждый авиагоризонт — тоже по преобразователю. Да и вообще, зачем нам восьмикратная экономия на массе обмоток, самолёт и так полетает, повозит лишних две тонны.
Я не пойму, о чём спор?

Цитата
Индуктивным балластам место в пункте приёма цветных металлов

Не надо так категорично, тем более на 127 В 400 Гц индуктивность нужна куда меньшая, нежели чугунка наших светильников на 220 В 50 Гц. А преобразователи — это и стоимость, и целый хор лишних наводок на радиооборудование. Вам это надо? И ради чего?

Цитата
😀 Ржунимагу!
У них напряжение 110В, поэтому число витков в первичке вдвое меньше. Хотя ток при этом бОльше, поэтому провод в первичке чуть толще. А частота здесь ни при чём

Опять же, зачем так резко, здесь не трэйнсим.ру, здесь серьёзный форум. При прочих равных число витков у них всё равно меньше. Скажем, не в первичной, а во вторичной обмотке на 12 В. И масса конденсаторов-дросселей в фильтре тоже меньше, а фильтр есть в самом распоследнем импульсном заряднике для телефона

почему авиационные приборы переменного тока имеют частоту 400 ГЦ, когда все промышленные сети — 50Гц

Чем выше частота, тем меньше габариты трансформаторов при одинаковой мощности.
Частота 400 Гц используется на корабельной и летной аппаратурах в целях экономии места. Была даже одна экспериментальная подводная лодка, где основная силовая сеть была 220В 400Гц, для аппаратуры удобно, а для всех моторов нет. Пришлось на каждый мотор 400Гц ставить понижающий редуктор. Редуктора сильно шумят и лодку прозвали «ревущая корова».

А еще частоту 400Гц используют для переносного электрооборудования, т к поражение током 400Гц менее опасно чем 50Гц.

ЕЩЕ ОТВЕТЫ

Верховный Наставник (115398)

Эффективнее, КПД выше. Но это они отстали от времени, чем выше частота, тем выгодней, но в разумных пределах, порядка 20-50 килогерц. Например для старинного советского телека мощностью 500ватт, на частоте 50 герц трансформатор весил 3 кг, для современного на частоте 20-3- кГц трансформатор весит грамм 50.

Почему в авиации используют 400 гц

Почему бортовая сеть самолета это 400гц?

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Ларченко И.А., Шмелев Ю.О., Юрковец Н.В.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Ларченко И.А., Шмелев Ю.О., Юрковец Н.В.

Текст научной работы на тему «Авиационные асинхронные машины специального применения. Опыт эксплуатации»

Почему в авиации используют 400 гц

почему авиационные приборы переменного тока имеют частоту 400 ГЦ, когда все промышленные сети — 50Гц

Добавить комментарий Отменить ответ