Nowy lekki rozrusznik elektryczny w samolotach
Europejski przemysł lotniczy usilnie dąży do zrewolucjonizowania układów energetycznych na pokładach statków powietrznych poprzez stopniową wymianę hydraulicznych, pneumatycznych i mechanicznych układów zasilania na układy elektryczne. Niestety, przy wdrożeniu tej koncepcji z wykorzystaniem konwencjonalnych komponentów okazało się, że wzrost wagi samolotu bardziej elektrycznego niweluje wszelkie oszczędności z tytułu większej wydajności. W ramach finansowanego ze środków UE projektu AEGART (Aircraft electrical generation system with active rectification and health monitoring) naukowcy opracowali nowatorski system, który pozwala na znaczne zmniejszenie ciężaru rozrusznika-generatora bez wpływu na bezpieczeństwo i niezawodność statku powietrznego. Nowy system generatora obejmuje urządzenie elektryczne, konwerter elektronicznych podzespołów zasilających, powiązany układ chłodzenia oraz układ sterowania z funkcją monitorowania stanu. Ważna część prac będzie miała na celu zoptymalizowanie projektu maszyny przez wprowadzenie aktywnego przekształtnika, w szczególności dla pracy w trybie startu. Naukowcy dokładnie zajęli się sprawnością i stratami mocy maszyny, gęstością momentu obrotowego oraz rozwiązaniami dotyczącymi rozpraszania energii cieplnej i chłodzenia. W porównaniu z aktualnymi zespołami autotransformator-prostownik, ten przekształtnik zwiększa sprawność przekształcania energii i eliminuje konieczność filtrów pasywnych, zmniejszając w ten sposób wagę układu rozrusznik-generator. Ponadto nowy system wytwarzania oferuje nieznane dotąd funkcje. Należą do nich między innymi uruchamianie silnika za pomocą kontrolowanego przyspieszenia, praca w trybie niezależnym lub równoczesnym, rozdzielanie obciążenia i ograniczenie szybkości zmian. Dodatkowo tworząc projekt odpornego na błędy układu rozrusznik-generator i opracowując technologię monitorowania zdrowia, projekt zapewni bezpieczeństwo układu i zmniejszy całkowitą wagę i objętość. Wyniki projektu stanowią istotny krok w rozwoju technik projektowania alternatorów statków powietrznych oraz układów konwersji energii i ich układów odprowadzania ciepła. W przyszłości uzyskać będzie można znaczące zmniejszenie kosztów i ciężaru statków powietrznych w większym stopniu opartych na układach elektrycznych, przy zachowaniu niezawodności, wydajności i bezpieczeństwa generatora elektrycznego, który nie będzie wymagał wysokich nakładów konserwacyjnych.
Słowa kluczowe
Samolot, rozrusznik-generator, AEGART, system wytwarzania, monitorowanie stanu, konwersja mocy
