Оно способно существенно повлиять на уменьшение массы и повышение топливной экономичности самолетов
Инженеры Московского авиационного института (МАИ) разработали преобразователь постоянного тока для систем электроснабжения самолетов. Эта разработка может значительно сказаться на уменьшении веса и повышении топливной экономичности самолетов.
«Рост числа бортовой электроники в современных самолетах создает проблему увеличения массы и энергопотребления. Переход на 270-вольтовые сети — это перспективное решение, однако оно требует разработки новых, высокоэффективных преобразователей напряжения, которые могли бы снижать высокое напряжение до уровня, необходимого для конкретного оборудования. Несмотря на активные исследования в этой области по всему миру, наша разработка выделяется комплексным подходом к надежности, инновационной системой управления и специализированными драйверами», — отметил автор проекта, аспирант кафедры «Электроэнергетические, электромеханические и биотехнические системы» МАИ Илья Лукошин.
Решение представляет собой компактный и легкий преобразователь мощностью 30 кВт, способный с минимальными потерями преобразовывать высокое бортовое напряжение в низкое. Инновационный подход заключается в переключении транзисторов-выключателей в момент, когда напряжение или ток на них равны нулю. Это позволяет минимизировать потери энергии и нагрев, достигая коэффициента полезного действия 95% и выше.
«В основе работы устройства лежит технология фазовой широтно-импульсной модуляции. Мы используем четыре высокоскоростных электронных выключателя, которые с частотой 60 тысяч раз в секунду подают и отключают высокое напряжение на трансформатор. Управляя сдвигом по фазе между импульсами, мы точно регулируем количество передаваемой энергии», — добавил Лукошин.
Также были разработаны новые методы защиты, позволяющие повысить надежность устройства, обеспечивая стабильную работу даже при коротком замыкании. В частности, была улучшена работа силового трансформатора и конденсаторов, что позволило снизить их перегрев и увеличить срок службы. Кроме того, созданы и запатентованы специализированные управляющие усилители — драйверы — для транзисторов, устойчивые к мощным помехам в высоковольтной цепи.
«Заявленные характеристики подтверждены в рамках лабораторных испытаний на опытном образце. В настоящее время ведется сборка и отладка преобразователя, в котором используются все наработки, полученные в ходе исследований», — сообщили в МАИ.
Фото: hi-tech.mail.ru