Применение методики оценки качества модульных систем постоянного тока для приборной аппаратуры системы автономного электроснабжения мобильных комплексов

Симаков А.Н.; Жданов А.И.; Сотников В.О.; Головачев А.Н.

системы - № 6-2013. С. 56-59.

2. Исмагилов Ф.Р., Вавилов В.Е., Пашали Д.Ю., Саяхов И.Ф., Айгузина В.В. Компьютерное моделирование внешнего магнитного поля электротехнических комплексов с целью диагностики их технического состояния // Вестник машиностроения №3 - 2017. С.9-12

3. Вавилов В.Е., Пашали Д.Ю., Саяхов И.Ф. Айгузина В.В. Исследование внешнего магнитного поля асинхронного электродвигателя // Вестник УГАТУ - Т.20. № 1 (71). 2016. С.122-127.

©Пашали Д.Ю., Родыгин А.А., Денисенко А.В., Пашали В.М., 2018

УДК 621.314.2

A. Н. Симаков

Академия ФСО России, сотрудник

г. Орёл, РФ А.И. Жданов Академия ФСО России, сотрудник

г. Орёл, РФ

B. О. Сотников Академия ФСО России, сотрудник

г. Орёл, РФ

E-mail: [email protected] А.Н. Головачев Академия ФСО России, сотрудник

г. Орёл, РФ E-mail: [email protected]

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА МОДУЛЬНЫХ СИСТЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА ДЛЯ ПРИБОРНОЙ АППАРАТУРЫ СИСТЕМЫ АВТОНОМНОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ МОБИЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВ

Аннотация

Рассмотрена возможность расчета вторичных преобразователей энергии приборной аппаратуры системы автономного электроснабжения мобильных комплексов посредством методики оценки качества модульных систем вторичного электропитания.

Ключевые слова Мобильные комплексы, системы автономного электроснабжения, источники электроэнергии, приборная аппаратура комплекса.

Тактико-технические характеристики современных мобильных комплексов постоянно совершенствуются, расширяется круг решаемых ими задач, происходит интеграция функций за счет снижения количества объектов, составляющих комплекс. Эти тенденции развития мобильных комплексов приводят к неуклонному увеличению располагаемой мощности системы автономного электроснабжения (САЭС) вместе с необходимостью снижения удельных массогабаритных показателей, увеличения кпд (снижения мощности собственных потерь), повышению живучести и надежности САЭС.

Выполнение требований, предъявляемых к САЭС современных мобильных комплексов, при сохранении традиционных подходов к проектированию практически невозможно.

При всем разнообразии задач, решаемых мобильными комплексами, представляется возможным

условно разделить потребителей САЭС на несколько групп:

• Нерегулируемые приводы переменного тока различных механизмов (лебедки, системы горизонтирования, механизмы развертывания)

• Системы климат-контроля и вентиляции

• Регулируемые приводы систем стабилизации и наведения (ПНС)

• Приборная аппаратура комплекса (ЭВМ, системы автоматики, навигации, видеонаблюдения, устройства связи, антенные устройства, технологическое оборудование), освещение.

• Тяговый электропривод (ТЭП).

• Системы запуска ДВС и питания собственных нужд.

Каждый потребитель САЭС накладывает свои ограничения на вид и качество питающих напряжений, поэтому, для выполнения требований основных групп потребителей современных мобильных комплексов САЭС должна иметь следующие функциональные возможности:

1. Иметь фидеры напряжений:

• 220 В 400 Гц Зф. с гальванической изоляцией для питания приборного оборудования;

• +27 В с гальванической изоляцией для питания приборного оборудования;

• +24 В, вывод аккумулятора для запуска ДВС комплекса;

• Вывод постоянного напряжения для питания регулируемых преобразователей комплекса;

2. Обеспечивать бесперебойность источников питания при переходах с основного на резервные источники энергии;

3. Обеспечивать гарантированное электроснабжение наиболее важной для комплекса аппаратуры при отключении всех источников электроэнергии за счет аккумуляторных накопителей энергии;

4. Ограничивать максимальный ток фидеров;

5. Отключать фидер при коротком замыкании в цепях нагрузки;

6. Обеспечивать перераспределение энергии рекуперации при торможении инерционных масс приводами комплекса между остальными потребителями и накопителями электроэнергии САЭС;

7. Аккумулировать мощность источников энергии и использовать эту энергию для сглаживания пиков тока потребления в режимах прямого пуска электроприводов;

8. Обеспечивать электромагнитную совместимость с устройствами комплекса;

Кроме того, фидеры для питания нагрузок, вызывающих значительные перегрузки САЭС в пусковых режимах, и для питания приборов, требующих высокого качества выходного напряжения, должны быть раздельными, причем для питания приборов обязательна гальваническая изоляция фидеров от напряжения других источников электроэнергии для снижения уровня ЭМП.

Стремление удовлетворить все функциональные требования САЭС современных мобильных комплексов за счет комбинации электромашинных генераторов приводит к неоправданному усложнению САЭС, низкому кпд особенно при неполной загрузке, плохим удельным массогабаритным показателям, низкой надежности и живучести, трудностями при обеспечении бесперебойности питания и рекуперации энергии и т.д.

Можно выделить пять типов устройств, составляющих САЭС:

• Источники энергии - обеспечивают преобразование механической энергии вращения приводных двигателей комплекса в электрическую энергию.

• Накопители энергии - обеспечивают накопление электрической энергии.

• Первичные преобразователи энергии - обеспечивают обмен энергией между устройствами составляющими САЭС и стабилизацию напряжения звена постоянного тока.

• Вторичные преобразователи энергии - обеспечивают питание потребителей в соответствии с их требованиями.

• Микропроцессорная управляющая система - система управления, контроля и диагностики САЭС.

Взвешенное удовлетворение функциональных требований САЭС современных мобильных

комплексов посредством расчета вторичных преобразователей энергии, возможно при использовании

методики оценки качества модульных систем вторичного электропитания [1].

Основной функционального построения САЭС является объединение всех генерирующих электроэнергию, а также аккумулирующих и формирующих выходное напряжение устройств общими цепями - звеном постоянного тока. Такое построение позволяет легко обеспечить перераспределение энергии между входящими в САЭС устройствами, каждое из которых содержит в своем составе полупроводниковый преобразователь напряжения.

К звену постоянного тока без дополнительных преобразований энергии могут подключаться преобразовательные устройства, допускающие питание постоянным напряжением.

Уровень развития силовой и управляющей электроники позволяет сегодня создавать высоконадежные преобразовательные устройства переменного и постоянного тока мощностью от единиц до сотен киловатт, без которых реализация подобной схемы САЭС комплексов было бы невозможно [2,3]. На эти устройства возлагается задача стабилизации напряжения общего звена постоянного тока за счет регулирования тока потребляемого от источников электроэнергии, регулирование процессов заряда -разряда устройств аккумулирования энергии, преобразование энергии к виду соответственно требованиям потребителям САЭС комплекса, быстродействующая защита и подключение резервных генерирующих мощностей в аварийных ситуациях.

Список использованной литературы.

1. Симаков А.Н., Душин Е.В., Юхин А.М. Методика оценки качества модульных систем постоянного тока в телекоммуникационных системах. г. Курск. /Научный рецензируемый журнал «Известия Юго-Западного государственного университета» ВАК Минобрнауки России. 2015.- №2 (15). -С. 43-49.

2. Жданов А.И., Горшков А.А., Симаков А.Н. Анализ состояния российского производства источников вторичного электропитания и оценка отечественных средств электропитания. г. Уфа. /Международный научный журнал «Инновационная наука». №4/2018. ISSN 2410-6070. - С. 52-57.

3. Жданов А.И., Петров Е.В., Головачев А.Н., Симаков А.Н. Влияние современных технологий и существующих стандартов на модернизацию действующих систем электроснабжения объектов телекоммуникаций с учетом импортозамещения. Г. Уфа. /Международный научный журнал «Инновационная наука» №4/2018. ISSN 2410-6070. - С. 23-27.