A350/380は可変周波数AC発電機でどのように動作しますか?

一定の周波数400Hzを維持するために、大部分の航空機は、交流発電機に関連するCSD(Constant Speed Drive)を有する。ほとんどのタイプ(A320、A330、B737、B747、B777など)では、Integrated Drive Generator(IDG)が使用されています。このユニットは、この固定周波数出力を提供する同じケース内の単なるCSDおよびオイル冷却発電機です。

時々、タップコンバータを使用して一定周波数のAC電力を供給する可変速度固定周波数(VSCF)ジェネレータを使用する場合もあります。

A380とA350には可変周波数発電機があり、CSDもIDGもありません。彼らは固定されたAC周波数なしでどのように動作するのですか?固定されたAC周波数が必要でない場合は、それが他のすべての機種でなぜ必要なのですか?

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頻度が一定ではないことを心配する場合は、最初に質問してください:頻度がなぜ重要なのですか?
追加された 著者 MYaseen208,
400Hzシステムは、通常、必要なすべての電圧を生成するために変圧器に依存します。私は、A380のデザイナーは、飛行機に余分な軟鉄をインストールすることに熱心ではなかったと思います。
追加された 著者 claudio,

2 答え

民生用アビオニクスシステム によると、エアバスA350、A380、ボーイング787、新しいビジネスジェット機などがあります。しかし、特定のシステムだけが可変周波数(VF)ACを使用しています。つまり、燃料や油圧システムなどのモーターです。それらは、最も低速の動作モードに許容される公差で、異なる速度で動作するように設計されています。

要するに、モータ、ヒータなどは、異なる負荷で確実に動作するように設計されています。

787マニュアルから、コックピットディスプレイや計測器などのアイテムは、代わりにDC電源を使用します。 DC燃料ポンプ、ブレーキ、および点火装置も787に使用されています。

何十年も前に実装されていない理由は、モーターが容易に信頼性の高いものに作られなかったことです。別の理由は、モータコントローラの冷却要件であり、例えば787では液体冷却が使用される。ソリッドステートリレーは、従来のサーキットブレーカのほとんどを交換し、自動負荷遮断機能を実現しました。その理由の1つは、発生した熱をさらに制限することです。

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Snippet from the 787 manual.

上記のVFシステムははるかに軽量であり、複雑さがより少ない。 IDGシステムとIDGシステムの間には、McDonnell Douglas MD-90で使用された短命の可変速度一定周波数(VSCF)がありました。初期の段階では、維持するのが面倒でしたが、最終的には高いディスパッチの信頼性を達成しました。 VFと同様に、エンジン発電機はVFを出力したが、タップコンバータ(80年代半ばの発明)を用いて一定の周波数を発生させた。以下は、このシステムを冷却するためのMD-90のエアスクープです。

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(airliners.net) Air-scoop for cooling the VSCF on the MD-90.

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追加された
こんにちは@GianniAlessandro - 第4段落を確認してください。私はもっ​​と情報を追加しようとします。
追加された 著者 Devin Ceartas,
@ ymb1それは完全に質問に答えることはありません:それがより信頼性と軽い場合、なぜ前の飛行機は一定の周波数を持つシステムが必要でしたか?なぜ今は変わるのですか?
追加された 著者 tbreffni,
@minsという答えはステップをスキップしますが、妥当です:可変周波数電源で一定のスピードが必要な場合は、DCに変換してDCモータを動作させる方法があります。しかし、信頼性の高いDCモータが前提条件です。 ブラシレス DCモーターでは、主要な障害モードを1つ削除しますが、適切な駆動回路 - コイルはDC上で動作しません。良好なブラシレスモータは、整流器およびDCシステムの様々な他の部品にも必要な電力変換エレクトロニクスの改良の結果です
追加された 著者 GisMofx,

航空機に限らず一般的な電気機器:主電源から直接給電されるソレノイドを介して電力を伝送する場合は、一定周波数のACが重要です。今、伝統的に、これには、抵抗加熱(電球を含む)に基づく原始的な装置を除き、ほとんどすべてが含まれています。モータはロータを押すために電磁場を交互に発生させる必要がありますが、ほとんどの電子機器は特定の電源で動作するだけでなく、特定の電圧レベルを必要とします。どちらの場合でも、効率的に動作させたい場合は、信頼できるAC周波数が必要です。

しかし、これらの電磁気装置には、大きな/重い(400Hzより50/60 Hzほど)、柔軟性がないという問題があります。 ACモータの速度を変更する必要がある場合は、同期モータの精度を持たない非同期モデルを使用するか、非効率なステップダウン技術を使用するか、機械的ギアリングを使用する必要があります。同様に、LF変圧器の電圧を変化させる(または入力が変動すると一定に保つ)ことは、トリッキー・トゥ・コイル・タップまたは無駄な抵抗力のある燃焼でのみ可能です。

ここ数十年にわたり、これらの問題の大部分を解決することができ、固定AC入力(周波数または電圧に依存しない)には依存しない、パワフルで効率的なコンパクトなHFスイッチングソリッドステート回路が得られました。基本的には常にDCを使用し(必要に応じて最初にACを整流する)、アプリケーションに最適な周波数のACを内部で生成します。これにより、スピードと精度の高いスピードでのステッピングモーターを迅速に操作することができます。また、重要な損失や入力変動の影響を受けずに、敏感なエレクトロニクスに適切な電圧を供給することができます。

だから、消費者の誰も本当に400Hzを本当に気にしていないときは、必要な電力がより効率的に生成されることを意味すれば、その周波数も変わる可能性があります。

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追加された
@ジアンニアレンドロ右、それは私が支配的な理由だと思うものです。
追加された 著者 Ahmed,
@leftaroundabout一言で言えば、より良いソリッドステート整流器とユーザーが給電周波数にあまり敏感でないため、可変周波数を使用できるようになりました。私が間違っている?
追加された 著者 tbreffni,
整流器はパズルの小さな部分です。重要な点は、現代のパワーエレクトロニクスは以前よりも優れているということです。最新の電力変換器は、可変周波数可変電圧発生器を固定電圧DCバスに効率的に接続することができます。それらの中には発電機を双方向に動かすこともできるので、発電機を始動機として二重にすることができます。
追加された 著者 Peter Green,