Авиационный подвижной электроагрегат АПА-5ДМ-120

Полезная модель относится к эксплуатации авиационной техники и электротехники и может быть использована при подготовке воздушных судов (ВС) к полетам.
Известен авиационный подвижный электроагрегат АПА-5Д на базе автомобиля Урал-4320-31, состоящий из коробки отбора мощности и устройств для подачи кабелей (правое, левое), а в кузове смонтированы трансформаторно-выпрямительный блок (в составе двух трансформаторов, двух силовых блоков БВ6М1Д-1000-0,1-П и двух дросселей СП400); шкафы управления и постоянного тока; шкафы защиты и переменного тока и панель питания, также в кузове установлен генератор (40 кВт), который при помощи электромагнитной муфты и карданного вала соединен с коробкой отбора мощности (Авиационный подвижный электроагрегат АПА-5Д1. Руководство по эксплуатации ЮСЯИ 244.00.00.000РЭ).
Недостаток данного электроагрегата в том, что номинальная мощность генератора для запуска двигателя воздушного судна составляет небольшую величину, всего 40 кВт, что не позволяет обслуживать ВС большой мощности и обслуживать одновременно несколько судов. Генератор работает только от ходового двигателя автомобиля через раздаточную коробку и не может использовать внешний источник электроэнергии. Электроагрегат работает в средних климатических условиях и не обеспечивает работу в экстремальных климатических условиях.
Известна аэродромная система электроснабжения летательных аппаратов, включающая в себя аэродромный передвижной электроагрегат, имеющий источник переменного трехфазного тока напряжением 208 В и частотой 400 Гц и кабели с разъемами аэродромного питания по переменному и постоянному токам, отличающаяся тем, что она снабжена удлиненной трехфазной четырехпроводной кабельной сетью с отводами, каждый из которых снабжен адаптером типа разъема аэродромного питания на каждый летательный аппарат и внешними по отношению к аэродромному передвижному электроагрегату модулями-преобразователями, каждый из которых включает в себя, по меньшей мере, одно выпрямительное устройство, на каждый летательный аппарат, для получения постоянного тока необходимой мощности напряжением 27 В из переменного трехфазного тока напряжением 208 В и частотой 400 Гц, по меньшей мере, один однофазный трансформатор, на каждый летательный аппарат, для получения однофазного переменного тока необходимой мощности напряжением 115 В и частотой 400 Гц и, по меньшей мере, один трехфазный трансформатор, на каждый летательный аппарат, для получения трехфазного переменного тока необходимой мощности напряжением 36 В и частотой 400 Гц из переменного трехфазного тока напряжением 208 В и частотой 400 Гц (Патент РФ №138481, Аэродромная система электроснабжения летательных аппаратов. B64D 41/00. Опуб. 20.03.2014. - Бюл. 8).
Недостаток данной система электроснабжения летательных аппаратов в том, что здесь используется только внешний источник переменного трехфазного тока напряжением 380 в частотой 50 Гц, что может привести к срыву подготовки ВС к полету. Электроагрегат не обеспечивает работу в экстремальных климатических условиях и не может проводить буксировку ВС.
Наиболее близким прототипом является авиационный подвижной электроагрегат АПА-5ДМ-100, состоящий из автомобильного базового шасси (на базе Урал-43206-6151-71), коробки отбора мощности и устройства для подачи кабелей (правое, левое), а в кузове смонтированы трансформаторно-выпрямительный блок (в составе двух трансформаторов, двух силовых блоков БВ6М1Д-1000-0,1-П и двух дросселей СП400), шкафов управления и постоянного тока, шкафов защиты, переменного тока и панели питания, также в кузове установлен генератор (100 кВт), который при помощи электромагнитной муфты и карданного вала соединен с коробкой отбора мощности (Авиационный подвижной электроагрегат АПА-5ДМ-100. Руководство по эксплуатации СВАТ 044.00.00.000РЭ).
Недостаток данного электроагрегата в том, что мощность генератора для запуска двигателей ВС составляет недостаточную величину - 100 кВт, что позволяет обслуживать ВС тяжелого класса только небольшой мощности и нельзя обслуживать одновременно несколько самолетов. Генератор работает только от ходового двигателя автомобиля через раздаточную коробку и отсутствует возможность использования внешнего источника электроэнергии. Электроагрегат работает в средних климатических условиях и не обеспечивает работу в экстремальных климатических условиях.
Технической задачей полезной модели авиационного подвижного электроагрегата является повышение мощности генератора для обслуживания воздушных судов тяжелого класса (или одновременно нескольких ВС среднего класса) и возможность работы электроагрегата как от ходового двигателя автомобиля через раздаточную коробку, так и от внешнего источника электроэнергии.
Решение технической задачи достигается тем, что в кузове установлен мощный генератор (120 кВт), который при помощи электромагнитной муфты и карданного вала соединен с коробкой отбора мощности, а также асинхронный частотно-регулируемый электродвигатель, который кабелями через шкаф промышленной сети соединен с внешним источником электрического питания, а при помощи эластичной муфты соединен с генератором.
На фиг. 1 показан общий вид авиационного подвижного электроагрегата, на фиг. 2 - показана кинематическая схема привода генератора.
Авиационный подвижной электроагрегат АПА-5ДМ-120 (фиг. 1) состоит из автомобильного базового шасси 1 (на базе Урал-4320), коробки отбора мощности 2 и устройств для подачи кабелей 3 (правое, левое), а в кузове 4 смонтированы трансформаторно-выпрямительный блок 5 (в составе двух трансформаторов ТРТ-50000 220/36/22.6, двух силовых блоков БВ6М1Д-1000-0,1-П и двух дросселей СП400), шкаф промышленной сети 6; шкаф управления и постоянного тока 7; шкаф защиты и переменного тока 8 и панели питания 9. В кузове 4 смонтирован мощный генератор 10, который при помощи электромагнитной муфты 11 и карданного вала 12 соединен с коробкой отбора мощности 2. Также в кузове 4 смонтирован асинхронный частотно-регулируемый электродвигатель 13, который эластичной муфтой 14 соединен с генератором 10, а при помощи кабелей 15 через шкаф промышленной сети соединен с внешним источником стационарной (промышленной) электрической сети 16.
Принцип работы электроагрегата состоит в том, что механическая энергия двигателя автомобильного базового шасси 1 через коробку отбора мощности 2, карданный вал 12 и электромагнитную муфту 11 передается в генератор 10, который преобразует ее в электрическую энергию, необходимую для питания бортовых систем воздушных судов. Кроме того, в данном электроагрегате предусмотрена возможность использования энергии стационарной (промышленной) электрической сети 16 трехфазного напряжения 3×380 В частотой 50 Гц сети, которая посредством кабеля 15 подается на шкаф промышленной сети 6 и далее - на асинхронный электродвигатель 13 с частотно-регулируемым приводом, который посредством эластичной муфты 14 управляет работой генератора 10.
Источником электрической энергии постоянного и переменного тока электроагрегата является генератор 10 (типа ГС-120-400 У2) переменного трехфазного тока с системой самовозбуждения и автоматического регулирования напряжения. Для получения напряжения постоянного тока используется трансформаторно-выпрямительный блок 5. Устройство для подачи кабелей 3 (правое, левое) обеспечивает подачу электрической энергии к воздушным судам.
Электроагрегат обеспечивает выполнение следующих работ:
;
одиночный и групповой электростартерный запуск авиационных двигателей воздушных судов, имеющих на борту вилки штепсельных разъемов ШРАП-500 в режиме «24 В через ШРАП-500»;
одиночный электростартерный запуск авиационных двигателей воздушных судов, имеющих на борту вилки штепсельных разъемов ШРАП-500, в режиме «24/48 через ШРАП-500»;
одиночный и групповой электростартерный запуск авиационных двигателей воздушных судов, имеющих на борту вилки штепсельных разъемов ШРА-250М в режиме «24/48 через ШРА-250»;
одиночное и групповое питание бортовой электроаппаратуры в наземных условиях напряжением 28,5 В постоянного тока, напряжениями 200 В и 36 В частотой 400 Гц переменного трехфазного тока, напряжением 115 В частотой 400 Гц переменного однофазного тока;
буксирование (вспомогательное назначение) по аэродрому воздушных судов массой не более 40 т.
Преимущество авиационного подвижного электроагрегата АПА-5ДМ-120 в том, что:
обеспечивается работа от двигателя базового автомобиля и от внешнего трехфазного источника электроэнергии;
увеличивается мощность генератора с 100 до 120 кВт и повышается его производительность;
расширяются технические возможности электроагрегата для облуживания самолетов более тяжелого класса и увеличение числа одновременно обслуживаемых ВС.