ЮБРНМНЛМШИ ЩКЕЙРПНЯМЮАФЕМХЕ

Электроснабжение и электропитание Начало | Архив | Авторы | Тематика | Предприятия | Поиск | Конференции | Рейтинг статей | Подписка-Реклама | Почта Журнал "Экономика и производство" №8-9 август-сентябрь, 1999 Ефремов В.П., Костиков В.Г. Электроснабжение и электропитание мобильных зенитно-ракетных систем Неотъемлемой составной частью мобильных зенитно-ракетных систем (ЗРС) являются системы автономного электроснабжения (САЭС) и системы электропитания (СЭП), обеспечивающие радиоэлектронную аппаратуру электроэнергией заданных уровней и качества. Для обеспечения мобильности ЗРС системы автономного электроснабжения размещаются на унифицированных самоходных гусеничных и колесных шасси или в прицепах в непосредственной близости от радиоэлектронной аппаратуры, что требует учета взаимного влияния САЭС, СЭП, бортсети и их нагрузок. Технические требования к САЭС и СЭП определяются тактико-техническими характеристиками ЗРС. Так, САЭС должны иметь: высокую наработку на отказ, бесперебойность электроснабжения, заданные значения мощности и напряжений постоянного и переменного токов, стабильность выходных напряжений, минимально возможные массу и объем для обеспечения компоновки в составе подвижных средств, минимальное время готовности к работе, минимальный расход топлива. Эти требования выполнимы только путем системной проработки комплекса различных процессов: электронных, электромеханических, термодинамических и использования ряда технических решений, существенно отличающихся от стандартных, применяемых в массовой аппаратуре. Качество электропитания со стороны нагрузки зависит от способа обработки сигналов. Так, в передающих устройствах РЛС допустимые нестабильность и пульсации входного напряжения определяются режимом работы выходного СВЧ-прибора (клистрона). При входной мощности 100 кВт и более и входном напряжении до 40 кВ работа клистрона характеризуется длительной нестабильностью частоты порядка 10-4...10-5 в течение срока службы СВЧ-прибора. При такой допустимой нестабильности частоты нестабильность анодного напряжения не должна превышать 1%. Появление шумов в выходном приборе вызывается модуляцией высокочастотных выходных сигналов из-за низкочастотных флуктуаций в электронном пучке. Одной из причин этих флуктуаций являются пульсации анодного напряжения, которые приводят к модуляции амплитуды и фазы выходных сигналов передатчика. При этом для достижения в приборах средней мощности допустимого уровня шумов пульсации ускоряющего напряжения в диапазоне доплеровских частот не должны превышать 10-7 указанного напряжения, то есть всего лишь четырех милливольт. В аппаратуре приемной системы (например, в супергетеродинном приемнике) необходима широкая номенклатура входных напряжений высокого качества. Так, нестабильность напряжения некоторых каналов не должна превышать ±0,002% при изменении тока на 70% и уровне гармонических составляющих не выше 0,001%. Такие жесткие требования к входному напряжению приемного устройства определяются допустимым уровнем шума, превышение которого превращает линейный детектор в квадратичный по отношению к слабому сигналу. Для улучшения ТТХ зенитно-ракетных систем необходимо совершенствование САЭС и СЭП. Пути, по которым должно проводиться улучшение показателей этих систем, являлись предметом дискуссии на всероссийских научно-технических семинарах по САЭС и СЭП объектов вооружения и военной техники. В ряде работ делается предложение о переходе на САЭС с выходным напряжением постоянного тока до 270 В. Однако источники электропитания, работающие от сети постоянного тока, должны быть выполнены на базе инверторов, что не позволяет получить на выходах СЭП напряжения с необходимыми уровнями гармонических составляющих. При выполнении ограничений на массу и объем СЭП мобильных ЗРС уровень помех на выходе СЭП в этом случае составляет не менее 0,01%. На основании проведенного анализа можно заключить, что для выполнения требований к выходным параметрам СЭП система автономного электроснабжения должна иметь выходное напряжение трехфазного тока частотой 400 Гц. Совершенствование системы автономного электроснабжения проводится путем создания приводного двигателя свободнопоршневого типа с гидравлическим силовым устройством. Подвижная часть такого двигателя совершает возвратно-поступательное движение с последующим преобразованием во вращательное при помощи гидромотора. В качестве источника электроэнергии используется высокоскоростной синхронный генератор. Конструктивная схема свободнопоршневого двигателя дает возможность достижения высокой уравновешенности силовой установки и осуществления блочно-модульной компоновки. Сравнение характеристик различных типов САЭС показало, что силовая установка со свободнопоршневым двигателем и гидромотором имеет следующие преимущества: увеличенную долговечность, сниженный расход топлива, повышенный КПД, меньшую массу, отнесенную к мощности, надежный запуск при температуре -50°С, некритичность к виду применяемого топлива. Совершенствование СЭП осуществляется использованием импульсных методов преобразования электроэнергии как в низковольтных, так и в высоковольтных источниках электропитания. Создание мощных высоковольтных источников электропитания на базе регулируемых инверторов с прямоугольной формой напряжения связано с трудностями передачи этого напряжения через высоковольтный трансформатор, так как влияние паразитных параметров вторичной обмотки на цепь первичной обмотки пропорционально квадрату коэффициента трансформации. Поэтому даже при относительно небольшой собственной емкости вторичной обмотки, но при высоком коэффициенте трансформации, высокой частоте преобразования и крутом фронте напряжения существенно возрастает значение тока зарядки собственной емкости вторичной обмотки. При работе на выпрямитель с емкостным фильтром в пусковых режимах и при переключениях протекают большие токи в диодах выпрямителя и в транзисторах инвертора. Одним из путей решения проблемы передачи электроэнергии через высоковольтный трансформатор является использование синусоидальной или колоколообразной формы напряжения. Такая форма напряжения на первичной обмотке высоковольтного трансформатора должна быть обеспечена при изменении нагрузки в широких пределах (от максимальной до нуля). Влияние выбросов напряжения источников электропитания можно устранить синхронизацией переключения транзисторов инверторов от передатчика или повышением частоты преобразования до уровня, обеспечивающего вывод выбросов за диапазон доплеровских частот. В ограниченных объемах мобильных ЗРС с учетом уровня развития компонентной базы высоковольтных источников обычно используется первый способ. Выбор оптимального варианта для построения источника электропитания на базе инвертора с выходной мощностью до 60 кВт при напряжении до 30 кВ требует проведения дальнейших исследований. При возникновении аварийных режимов в нагрузке необходима защита нагрузки и источников электропитания. Эта защита наиболее актуальна в мощных высоковольтных устройствах. В передатчике причиной аварийного режима может быть токовая перегрузка в цепях электродов клистрона, дуговой разряд внутри клистрона, высокочастотный пробой в волноводном тракте. С точки зрения необходимого быстродействия наиболее эффективна защита закорачиванием аварийной цепи. При шунтировании клистрона управляемым разрядником время срабатывания защиты может составлять единицы микросекунд, что обеспечивает сохранность клистрона. Однако при этом через источник электропитания проходит ток короткого замыкания, который может вывести его из строя. Поэтому разработано устройство защиты цепей СЭП и системы автономного электроснабжения от короткого замыкания на входе клистрона или в нем самом. Устройство защиты выполнено на базе тиристоров, закорачивающих трехфазную сеть электроснабжения или выход высоковольтного выпрямителя с последующим разрывом аварийной цепи контактной аппаратурой. В качестве датчика короткого замыкания используется диодная оптопара с высоковольтной развязкой на базе световода или реле на базе геркона с высоковольтной изоляцией. В состав мобильной аппаратуры входят устройства, требующие высокостабильных балансных напряжений. Так, для навигационной аппаратуры требуется напряжение ±10 В с допустимой нестабильностью ±0,002 В при всех условиях эксплуатации. Получение таких прецизионных напряжений потребовало разработки термостатирующего устройства для поддержания неизменной температуры компонентов схемы источника электропитания. Время готовности источника в диапазоне температур от -50 до +60°С не превышает 10 мин после подачи входного напряжения. Снижение массы и объема теплоотводов в составе СЭП мобильных ЗРС достигается охлаждением компонентов с помощью тепловой трубы испарительно-конденсационного типа. Термическое сопротивление разработанной плоской тепловой трубы при передаваемой мощности от 30 до 200 Вт составляет 0,2-0,5 К/Вт. Благодаря тепловой трубе обеспечивается равномерная тепловая нагрузка радиатора, что существенно снижает его термическое сопротивление. Необходимо освоение тепловых труб в серийном производстве на отечественном предприятии. Низковольтные источники электропитания традиционно создаются в виде унифицированных рядов. Выходная мощность каждого изделия ряда определяется типоразмером конструкции. Массу и объем источника электропитания в значительной степени определяют электромагнитные компоненты. С целью улучшения их конструктивных показателей исследованы магнитопроводы из аморфных сплавов различных марок. При этом учитывались следующие основные параметры: индукция насыщения, потери при перемагничивании и от вихревых токов, магнитная проницаемость, стоимость материала. При частоте тока 20 кГц и мощности 70 ВЧА масса и размеры трансформатора с магнитопроводом из аморфной ленты 10 НСР по сравнению с трансформатором на магнитопроводе из феррита М2000НМ1-7 снижены на 25%. Установлено, что с увеличением типоразмера магнитопровода растет выигрыш в массе и объеме трансформатора. Результаты исследований и разработок показали целесообразность организации централизованного производства электромагнитных компонентов с магнитопроводами из аморфных материалов, требующих специального режима термомагнитной обработки. Полученные в Промышленной компании “Концерн Антей” результаты исследований, разработок и внедрения систем электроснабжения и систем электропитания могут быть использованы при создании мобильных радиолокационных комплексов различных типов, в том числе бортовых. Так, унифицированный ряд источников электропитания, разработанный для наземных подвижных средств, используется также в радиоэлектронной аппаратуре самолетов. Поскольку САЭС и СЭП мобильных ЗРС отвечают требованиям достаточно жестких условий эксплуатации, то они могут найти применение в составе аппаратуры объектов, предназначенных для выполнения работ в условиях чрезвычайных ситуаций. Вы 1294-й посетитель данной статьи. Редакция заинтересована в расширении круга авторов журнала, освещении различных мнений и точек зрения, а также информации о новых разработках. Мы ждем Ваши статьи и материалы. С нами можно связаться по e-mail: tom@mte-eco.ru ; по почте: 127051, Москва, Малая Сухаревская пл., д. 6, стр. 1; по тел.: (495) 608-76-01; факс: (495) 608-73-24 ПЮГДЕКШ ЩКЕЙРПНЙЮЛХМ dimplex model silver (sp4) СЙБ ПЮДХНЯБЪГЭ НАГБНМ РЕКЕТНММШИ НАГБНМ БЕМРЕКЪЖХНММЮЪ ПЕЬЕРЙЮ ЯЕПБХЯ alfa laval ТПЮМЖСГЯЙХИ БХМЮ longines НАКХЖНБЙЮ ЩКЕЙРПНЙЮЛХМ КХДН ОЕЙЮПМЪ УНКНДМШИ НАГБНМ ЙНМЖЕМРПХПНБЮМХЕ ЙХЯКНПНДЮ БШОХЯЙЮ ЕЦПО raymond weil ЙСОХРЭ БХДЕНЙЮПРС ЩКЕЙРПНРЕКЭТЕП АКЧДН ТЮПТНП ЮМРХЦНКНКЕДМШЕ ПЕЮЦЕМР ДЕГХМТЕЙЖХЪ АЕКЭЕ ОПНБЕДЕМХЕ ЮМЙЕРХПНБЮМХЕ ДПЕМЮФ МЮДОХЯЭ ЙПСФНЙ ОПНЕЙР ЩКЕЙРПНОПНБНДЙЮ РПХ ЖБЕРЮ: ЯХМХИ ПЮДХНДНЯРСО КЮЙ ЙПЮЯЙЮ ПЕДХГЮИМ ЙНЯРПНЛЮ БЮЙССЛМШИ СОЮЙНБНВМШИ ЯЕПБХЯ ЮКЭТЮ КЮБЮКЭ НАПЕГЮМХЕ НПЙЕЯРП ЙПЕНКЭЯЙХИ РЮМЦН ОЕПЕЦНПНДЙЮ ЯЮМРЕУЙЮАХМ ЙНМЯСКЭРХПНБЮМХЕ НПЦЮМХГЮЖХЪ РЕОКНЦЕМЕПЮРНПШ master БПЮФДЕАМШИ ОНЦКНЫЕМХЕ ЩКЕЙРПНОЕВЭ dimplex model brayford ПЮЯЯШКЙЮ АЮГЮ ДЮММШИ ЙХЯКНПНДМШИ ЙНМЖЕМРПЮРНП ДНЯРЮБЙЮ МЮОХРНЙ АЕКШИ ЙНТЕ ЙНТЕ ЙНКНМХЮКЭМШИ РНБЮП ЦЮГНМНЙНЯХКЙЮ black decker 5440.11 (ЙПШЬЙЮ) ЙНМЙСПЕМРМШИ ЯРПЮРЕЦХЪ ПЕЬЕРЙЮ КХБМЕЯАНПМЮЪ ГЮЫХРМШИ ЙПЮЯЙЮ НДЕБЮМХЕ АЮУХКЮ ЙПНР dr ДХЮЦМНЯРХВЕЯЙХИ ЯРЕМД ЛНПНГХКЭМШИ КЮПЭ НАПЕГЮМХЕ НПЦЮМХГНБЮРЭ ПЮЯЯШКЙЮ ЮКЭОХМХГЛ ЦНЯРХММХЖШ ЯОА ДХПХФЮАКЭ shell omala ЦНЯРХММХЖШ ЯЮМЙР-ОХРЕПАСПЦЮ БРСКЙЮ ОЕПЕУНДМШИ ОНДБНДМШИ ЦХДПНЛЮЯЯЮФ УНКНДХКЭМШИ ЖЕМРПЮКЭ ЮБРНМНЛМШИ ЩКЕЙРПНЯМЮАФЕМХЕ