Специальные электромеханические преобразователи автономных объектов

Рассмотрены перспективные конструкции специальных электромеханических преобразователей, а именно высокочастотных, высокомоментных, частотно-регулируемых и возвратно-поступательных электрических машин и проанализированы возможности их применения в концепции создания полностью электрического самолета.
Исследовано современное состояние вопроса в области создания полностью электрических самолетов.
Рассмотрена возможность замены гидроприводов на электроприводы в отечественном и зарубежном авиастроении; дан обзор разработок на основе электроприводов основных и резервных систем управления самолетами пятого поколения; приведены основные принципы построения систем электроснабжения автономных объектов; предложены методы повышения надежности и безопасности автономных объектов и их элементов.
Предназначено для студентов, обучающихся по направлениям 140600 «Электротехника, электромеханика и электротехнологии», специальности 140601 «Электромеханика» и 140400 «Электроэнергетика и электротехника», специальности 140401 «Специальные электромеханические системы», а также для специалистов в области электротехнических комплексов и систем и смежных дисциплин, связанных с современными проблемами развития и функционирования электроэнергетических систем летательных аппаратов и других автономных объектов.
Содержание
Обозначения и сокращения
Введение
1.Общие сведения о разработке перспективных автономных объектов в мире
1.1.Полностью электрический самолет (далее ПЭС) на аккумуляторах
1.2.Полностью электрический самолет с питанием от водородных топливных элементов
1.3.Перспективы исследования и разработки частично электрифицированного самолета
1.4.Системы управления полностью электрифицированным самолетом за рубежом
1.5.Перспективная система производства электрической энергии для полностью электрического самолета
Контрольные вопросы
2.Концепция разработки перспективных автономных объектов в России
2.1.Электрооборудование отечественных самолетов, основные требования к нему и перспективы построения системы электроснабжения ПЭС
2.2.Общее состояние вопроса разработки ПЭС в России
2.3.Реализация концепции ПЭС в России
2.4.Современное состояние вопроса использования электроприводов в отечественном авиастроении
2.5.Использование комбинированных приводов в частично электрическом самолете
2.6.Современные разработки электромеханических приводов в системе управления ПЭС
Контрольные вопросы
3. Перспективные конструкции специальных электромеханических преобразователей в самолетах пятого и шестого поколений
3.1. Основные требования к самолетным генераторам переменного и постоянного тока
3.2. Современные конструкции промышленно выпускаемых двигателей и генераторов постоянного тока в составе современных летательных аппаратов
3.3. Вспомогательные двигатели безредукторных ВСУ и СЭС самолетов с повышенной электрификацией
3.4. Высокоскоростные электрические машины
3.5. Высокомоментные низкоскоростные двигатели и двигатели постоянного тока
3.6. Высокомоментные высокоскоростные двигатели
3.7. Шаговые электродвигатели в авиастроении
3.8. Применение двигателей/генераторов линейных и возвратно-поступательного движения в авиастроении
3.9. Перспективные материалы, применяемые в концепции создания ПЭС
3.10. Разработка устройств стыковки самолетов в воздухе и систем наземного обслуживания самолета
3.11. Контроль и диагностика технического состояния специальных электромеханических преобразователей автономных объектов
Контрольные вопросы
4. Специальные электромеханические преобразователи с частотным регулированием
4.1. Современные направления развития силовых преобразователей
4.2. Новые алгоритмы пространственно-векторного управления матричным преобразователем частоты
4.3. Альтернатива ШИМ-управлению в преобразователях частоты с векторным регулированием
4.4. Системы генерирования (СГ) электрической энергии в концепции создания ПЭС
4.5. Система «синхронный генератор-полупроводниковый преобразователь» (СГ - ППр) постоянного тока напряжения 28,5 В
4.6. СГ - ППр постоянного тока напряжения 270 В
4.7. СГ - ППр переменного тока стабильной частоты 400 Гц напряжения 115 В
4.8. СГ - ППр переменного тока переменной частоты (115 В, 360-720 Гц)
4.9. Электромеханический привод на основе электрической машины с постоянными магнитами и матричного преобразователя частоты
4.10. Стартовая раскрутка ГТД с помощью встроенной вентильной машины
4.11. Автоматическое управление системой электроснабжения самолета
4.12. Аэродромный преобразователь частоты серии «Precision» PFC 75 кВА - 180 кВА, 400 Гц
4.13. Аэродромный преобразователь частоты АП-400
4.14. Электроимпульсное противообледенительное устройство
Контрольные вопросы
Список литературы
Приложение. Краткое описание схем реализации электрического питания авиационного двигателя самолета