Транзисторная коммутационно-защитная аппаратура для авиационных электротехнических комплексов

• Автор: Шевцов, Даниил Андреевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 356 с. : ил.

ГЛАВА 1. ТРАНЗИСТОРНЫЕ АЗК КАК СРЕДСТВО ПОВЫШЕНИЯ

ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ЛА

1Л. Транзисторная коммутационно-защитная аппаратура в составе

систем электроснабжения летательных аппаратов

1.2. Достоинства и недостатки традиционной КЗА

1.3. Основные свойства бесконтактной КЗА

ГЛАВА 2. СВОЙСТВА ПРИЕМНИКОВ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В

СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ЛА

2Л. Статические свойства приемников электроэнергии

2.2. Анализ естественных переходных процессов при управлении приемниками электроэнергии

2.2.1. Переходные процессы низковольтных ПЭ постоянного тока

2.2.2. Переходные процессы ПЭ переменного тока
2.2.3. Переходные процессы ПЭ в СЭС ПТПН
2.3. Анализ вынужденных переходных процессов в приемниках
электроэнергии при ограничении тока
ГЛАВА 3. ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ К ТРАНЗИСТОРНЫМ АЗК
3.1. Принципы формирования ВТХ транзисторных АЗК
3.2. Моделирование время-токовых характеристик авиационных проводов и тепловых аппаратов защиты
3.3. Обоснование параметров ВТХ транзисторных АЗК постоянного тока
3.4. Методика выбора АЗК и проверки правильности их установки в СЭС ЛА
О 3.5. Ключевые и массоэнергетические параметры АЗК
3.6. Технические требования к магистральным АЗК

ГЛАВА 4. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ТРАНЗИСТОРНЫХ АЗК ПОСТОЯННОГО И ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ДЛЯ ТРАДИЦИОННЫХ СЭО
4.1. Обеспечение универсальности АЗК к различным нагрузкам
4.1.1. Режимы управления RL нагрузками АЗК1
4.1.2. Режимы управления RC нагрузками АЗК1
4.2. Обеспечение универсальности АЗК по входу
4.3. Обеспечение помехоустойчивости АЗК
4.4. Методы миниатюризации АЗК
4.5. Транзисторные АЗК1 для сетей переменного тока
4.6. Принципы построения квадраторов для формирователей ВТХ
4.7. Особенности построения интеграторов ФВТХ
4.8. Организация вспомогательного питания АЗК
4.9. Функциональная схема АЗК1
ГЛАВА 5. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ТРАНЗИСТОРНЫХ АЗК С НЕПРЕРЫВНЫМ ОГРАНИЧЕНИЕМ ПЕРЕХОДНЫХ ТОКОВ
5.1. Время-токовые характеристики АЗК2, АЗКЗ
5.2. Принципы построения АЗК2 с непрерывным ограничением
токов
5.2.1. Энергетические соотношения в выходных каскадах АЗК2
5.2.2. Конструктивные методы уменьшения тепловой нагрузки СТК
5.2.3. Схемотехнические методы разгрузки СТК
ГЛАВА 6. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ТРАНЗИСТОРНЫХ АЗК С ИМПУЛЬСНЫМ ОГРАНИЧЕНИЕМ ПЕРЕХОДНЫХ ТОКОВ
6.1. Структурные варианты АЗКЗ
6.2. Энергетические соотношения в схемах АЗКЗ
6.3. Моделирование нестационарных неаварийных режимов
ГЛАВА 7. ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ТРАНЗИСТОРНЫХ АЗК ПРИ ЛИКВИДАЦИИ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ

7.1. Необходимость и особенности моделирования современных мощных g полупроводниковых приборов
7.2. Моделирование мощного полупроводникового диода
7.3. Моделирование мощного биполярного транзистора
7.4. Моделирование мощного МДП транзистора
7.5. Моделирование силовых IGB транзисторов
7.6. Тепловые модели мощных МДП и IGB транзисторов
7.7. Моделирование полупроводникового ограничителя напряжения
7.8. Применение моделей мощных полупроводниковых приборов
7.9. Исследование процессов ликвидации коротких замыканий в АЗК
на МДП транзисторах
ГЛАВА 8. ОПТИМАЛЬНЫЙ СИНТЕЗ АЗК
8.1. Постановка задачи оптимального синтеза АЗК
ф 8.2. Алгоритм оптимального синтеза АЗК
8.3. Математическая модель АЗК1
8.4. Результаты оптимального синтеза АЗК
ГЛАВА 9. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ОСНОВНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ
9.1. Элементная база и конструктивно-технологический уровень реализации транзисторных АЗК
9.2. Транзисторные АЗК постоянного тока
9.2.1. Бесконтактные силовые устройства коммутации (БУК) для автономных систем постоянного тока
9.2.2. Транзисторные АЗК низковольтных СЭС постоянного тока
9.2.3. Транзисторные АЗК для низковольтных однопроводных СЭС постоянного тока
9.2.4. Транзисторные АЗК постоянного повышенного напряжения
С 9.2.5. Транзисторные АЗК с широтно-импульсным ограничением
переходных токов

Un, а также отклонением номинального тока Д1н, учитывающим технологический разброс параметров ПЭ, влияние температуры и пр. Максимальное значение статического тока ПЭ определяет выбор пограничного тока КЗ А [21] исходя из условия Inorp > 1н + Д1н.
Проведенные ранее зарубежными и отечественными специалистами исследования традиционных авиационных СЭС показывают, что номинальные токи большинства ПЭ (60 - 80%) не превышают 10А как в цепях постоянного напряжения 27В, так и в цепях переменного напряжения 115В /400Гц [163, 168]. В перспективных СЭС ПТПН 270В номинальные токи 80% ПЭ оказываются менее 2 — ЗА [82, 170]. В таблицах 2.1, 2.2 и 2.3 приведены данные распределения ПЭ постоянного и переменного напряжения по номинальным токам для нескольких типов ЛА, иллюстрирующие сделанный вывод.
Отклонения потребляемых токов от номинального уровня зависят от характера потребителя. Для пассивных ПЭ типа R, RL (лампы накаливания, обмотки электромагнитов) Д1н = (0,3 - 0,4) 1н и объясняется, в основном, климатическими воздействиями. В электродвигательных механизмах изменение потребляемых токов связано с изменением момента нагрузки на выходном валу и коэффициента трения и может составлять десятки процентов. Входные токи РЭА могут изменяться от 10% до 100% в связи с изменением нагрузки источников вторичного электропитания.
Установившиеся токи ПЭ по-разному зависят от уровня установившегося напряжения сети. Для нагрузок R, RL типа увеличение напряжения сети вызывает пропорциональное увеличение потребляемых токов. Для электродвигательных нагрузок при Мн = const, увеличение напряжения сети не вызывает повышения потребляемого тока. Для стабилизированных ИВЭП РЭА повышение напряжения сети Относительное число ПЭ постоянного тока при различных номинальных токах (%).