CC BY
38
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2015. Том 1
УДК 621.31
ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ СИНХРОННЫХ МАШИН ПРИ РАЗЛИЧНЫХ
РЕЖИМАХ РАБОТЫ
Е. Д. Шемелев, М. А. Трушин Научный руководитель - Н. В. Юрковец
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева
Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: pnk-sibsau@mail.ru
Исследованы основные режимы работы синхронных машин (режим под нагрузкой, и опыт короткого замыкания) и предложена система защиты.
Ключевые слова: авиация, синхронные машины, обслуживание.
INVESTIGATION OF OPERATION OF SYNCHRONOUS MACHINES UNDER DIFFERENT OPERATING MODES
E. D. Shemelev, M. A. Trushin Scientific Supervisor - N. V. Yurkovets
Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: pnk-sibsau@mail.ru
The basic modes of operation of synchronous machines (mode under load, and experience a short circuit) and a proposed security system.
Keywords: aviation, synchronous machines, service.
Усовершенствование системы защиты - вот основная цель нашей работы, ведь только благодаря надежной и безотказной системе защиты в авиации процент неисправности синхронных машин можно свести к нулю [1].
Особый контроль над данной системой необходим в авиации. Ведь все прекрасно понимают, что самолет - это транспорт совершенно другого уровня. В отличие от поезда и машины, которых можно остановить при обнаружении неполадок, в летательном аппарате зачастую такое просто не возможно. Наземный транспорт также может подождать, когда устранят все сбои и ошибки, а вот самолет, совершающий рейс, не может похвастаться тем же. Любая неточность в системе может сыграть ключевую роль в последующей катастрофе! Поэтому люди должны обеспечить безопасность пассажиров всеми известными способами, а также использовать и разрабатывать все новые и новые. Потому как самолеты все еще продолжают падать, значит, наша система является несовершенной и требует различных доработок, ведь на борту находятся множество жизней, которыми нельзя рисковать [2].
В данной работе мы рассмотрим два наиболее важных режима: режим под нагрузкой, и опыт короткого замыкания. Мы не рассматриваем режим короткого замыкания в связи с тем, что само короткое замыкание - это явление внезапное и протекает за доли секунд. А в опыте короткого замыкания мы можем создать условия очень близкие к непосредственно самому короткому замыканию.
При сравнении 2-х режимов видно, что в режиме под нагрузкой мы получим более эффективную синхронную машину в качестве выдаваемых значений. В данном режиме мы можем вывести показатели мощности на самый максимальный уровень при относительно средних показателях токов. При такой работе можно получать очень хорошие машины для работы на производстве. На подстанциях, таких как гидроэлектростанции, электростанции и т. д. можно получать очень хорошую мощность от таких машин, соответственно будет очень большая выгода для спроса такого производство. И в финансовом плане продажа электроэнергии от таких машин будет очень выгодна, при сравнительно небольших затратах на покупку таких машин.
Секция «Техническая эксплуатация электросистем и авионики»
В опыте короткого замыкания мы не добьемся таких хороших показателей выдаваемой мощности, а токи подводимые к таким машинам будут слишком высоки и опасны как для человека, так и для машины. Из-за чего опасность пробоя или короткого замыкания в разы увеличивается. Ни с экономической точки зрения, ни с точки зрения безопасности для человека данный режим не выгоден. Из-за того, что выдавать максимальных значений данная машина не будет, а выходить из строя или вообще приходить в негодность будет слишком частою.
Хоть режим под нагрузкой и очень выгоден как с экономической, так и с производственной точки зрения, но не стоит забывать, что при такой высокой мощности, которую мы получим в таком режиме, данные машины не будут выходить из строя или приходить в негодность.
Кроме плановых и периодических технических обслуживаний по предотвращению всевозможных неисправностей мы предлагаем некоторые системы защиты, наиболее эффективные и высоко экономичные для эксплуатационников.
Таким образом, проанализировав режимы работы синхронной машины, мы предлагаем устанавливать на них дифференциальную защиту. Эта защита выгодна как с экономической, так и с безопасной точки зрения. Мы также предлагаем пути по ее усовершенствованию и уменьшению риска отказов данной системы.
В качестве генераторов синхронные машины в авиации получили очень большое распространение. По принципу действия авиационные генераторы одинаковы с наземными генераторами промышленного типа, но они существенно отличаются от последних конструктивным выполнением, а также механическими, электрическими, магнитными и тепловыми характеристиками [3].
К авиационным генераторам предъявляются более жесткие требования, в части надежности и безотказности в работе, габаритов и массы, прочности механической, электрической и химической стойкости, удобству и безопасности в обслуживании, взрыво- и пожаробезопасности, стабильности работы при изменении параметров окружающей среды (давления, температуры, влажности), независимости работы от положения в пространстве, отсутствия влияния на работу радиооборудования.
Для уменьшения веса самолетные генераторы выполняют с большей степенью использования конструктивных материалов и допускают, по сравнению с наземными генераторами, повышенные скорости вращения, значительно большие плотности токов в обмотках и под щетками, более высокую рабочую температуру [4; 5].
Чтобы соблюдать все вышеперечисленные требования, предъявляемые к синхронным генераторам необходимо поддерживать систему защиты на достаточно высоком уровне. С учетом нынешнего положения это является одной из наиболее значимых и главных задач в гражданской авиации. Так как именно от уровня надежности системы защиты зависит большое количество человеческих жизней.
Библиографические ссылки
1. Виртуальная авиационная энциклопедия. URL: http://www.airwiki.org (дата обращения: 07.04.2015).
2. Бортовая система электроснабжения летательных аппаратов. URL: https://ru.wikipedia.org (дата обращения: 07.04.2015).
3. Синдеев И. М., Савелов А. А. Системы электроснабжения воздушных судов : учеб. для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. М: : Транспорт, 1990. 296 с.
4. Тимофеев Ю. М. Электрооборудование самолета ТУ-154 : метод. указания. СПб., 2000. 38 с.
5. Савелов А. А. Устройства электроснабжения воздушных судов. 1990.
© Шемелев Е. Д., Трушин М. А., 2015
