Вентильный линейный генератор для систем электропитания автономных объектов

• Автор: Тарашев, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 129 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ КОНСТРУКТИВНЫХ ИСПОЛНЕНИЙ И СПОСОБОВ ИНТЕГРАЦИИ ЛГ В СТРУКТУРУ СЭП АВТОНОМНОГО ОБЪЕКТА
1.1. Современные СЭП автономных объектов и варианты конструктивных исполнений ЛГ, применяемых в таких системах
1.2. Перспективы применения ЛГПМ в качестве альтернативного источника питания для СЭП КА

1.3. Особенности построения СЭП КА. Возможные варианты интеграции в нее ЛГПМ

1.4. Методы исследования

Выводы по главе

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ УСТАНОВИВШИХСЯ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ЛГПМ

2.1. Физические процессы в ЛГПМ

2.2. Математическая модель для исследования установившихся режимов работы ЛГПМ
2.3. Исследование характеристик ЛГПМ
Выводы по главе
ГЛАВА 3. ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЛГПМ ДЛЯ СЭП АВТОНОМНЫХ ОБЪЕКТОВ
3.1. Выбор материала и конструктивных схем отдельных узлов
ЛГПМ
3.2. Разработка инженерной методики проектирования ЛГПМ
3.2.1. Исходные данные и допущения
3.2.2. Выбор основных геометрических соотношений магнитной системы ЛГПМ

3.2.3. Расчет магнитной системы ЛГПМ и выбор обмоточных данных
3.2.4. Проверка номинального режима и режима короткого замыкания
3.3. Компоновка и конструктивное исполнение ЛГПМ в
составе СЭП КА
Выводы по главе
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЛГПМ
4.1. Описание конструкции опытного образца ЛГПМ
4.2. Экспериментальные исследования ЛГПМ в установившемся
режиме
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ
АБ - аккумуляторная батарея;
АО - автономный объект;
БУ - блок управления;
ДВС - двигатель внутреннего сгорания;
ЗРУ - зарядно-разрядное устройство;
ЗУ - зарядное устройство;
КА - космический аппарат;
ЛГ - линейный генератор;
ЛГПМ - линейный генератор с постоянными магнитами ММ - математическая модель;
ПМ - постоянный магнит;
РУ - разрядное устройство;
СБ - солнечная батарея;
СЭП - система электропитания;
ТАГ - термоакустический генератор;
ТАД - термоакустический двигатель;
ЭМП - электромеханический преобразователь.

ориентации и терморегулирования. Для обеспечения ориентации солнечных батарей находят применение вентильные двигатели [46,56,60]. Различные способы построения и взаимосвязи этих устройств, в зависимости от характера задач, выполняемых СЭП и требований, предъявляемых к ней со стороны потребителей, определяют структуру и функциональный состав СЭП конкретного КА [49]. При этом одновременно должны быть определены требования, предъявленные к СЭП:
- высокое качество электроэнергии бортовой сети при обеспечении
минимального уровня пульсаций;
- безопасные для потребителя и СЭП параметры переходных процессов
при скачкообразных изменениях тока нагрузки;
- возможность изменения выходного напряжения в заданном диапазоне;
- высокая устойчивость системы к динамическим воздействиям;
- рациональное использование мощности первичного источника;
- высокий кпд преобразователей;
- минимальные массогабаритные показатели;
- высокая надежность и ресурс;
- автоматическое функционирование СЭП без обслуживания в течение
длительного ресурса;
- непрерывный телеметрический контроль основных параметров СЭП. Очевидно, что первые два критерия являются основными, поскольку их невыполнение делает бессмысленными остальные, а СЭП, не обладающая достаточной устойчивостью, нежизнеспособна в реальных условиях эксплуатации КА. Следовательно, их обеспечению должно быть уделено повышенное внимание на всех этапах разработки, начиная с анализа структуры построения СЭП и до проведения натурных испытаний объекта.
Выполнение жестких требований к техническим характеристикам СЭП КА возможно путем включения ЛГПМ в систему электропитания автономного объекта в комплексе со специальным регулятором напряжения, выполняющим функции выпрямителя и стабилизатора [67,93]. Как и