Методика определения реактивных параметров авиационных потребителей электрической энергии на основе данных о напряжении и токе в переходных процессах

Современные тенденции развития авиационной техники связаны со значительным увеличением уровня ее электрификации. Появление новых видов потребителей электроэнергии влечет за собой увеличение мощности и количества потребителей в системе электроснабжения воздушных судов. На данном этапе эксплуатации прямой контроль внутренних параметров (в частности, параметров реактивных элементов) потребителей электроэнергии в системе электроснабжения воздушных судов не проводится. Система контроля авиационной техники строится с учетом встроенной системы мониторинга технического состояния объекта. Однако для большей эффективности встроенный контроль может быть дополнен возможностями управления с помощью цифровых интеллектуальных систем распределения энергии (локального центра управления нагрузками). В процессе эксплуатации авиационного электрооборудования значения его параметров изменяются относительно номинальных значений. Отклонения параметров оборудования от номинальных не должны превышать заданные значения, которые определяются эксплуатационной технической документаций. Входные импедансы вторичных источников электропитания могут быть исследованы в режиме, характеризующемся переходными процессами в исследуемом компоненте авиационного оборудования. Предлагается на основе экспериментальных данных напряжения и входного тока на стадии переходных процессов в схемах замещения вторичных источников электропитания определять значения параметров реактивных элементов. Изменение значений реактивных элементов дает информацию о техническом состоянии входных каскадов приемников электрической энергии. Это дает возможность отслеживать процесс деградации их свойств или диагностировать отказ в случае скачкообразного изменения реактивных параметров. Этот метод предлагается применять для диагностирования электрооборудования в процессе его функционирования на борту летательного аппарата. Настоящая работа посвящена разработке методов определения параметров вторичных источников питания авиационного электрооборудования, характеризующих его реактивные свойства.

1. Левин А.В., Халютин С.П., Жмуров Б.В. Тенденции и перспективы развития авиационного электрооборудования // Научный Вестник МГТУ ГА. 2015. № 213 (3). С. 50–57.

2. Грузков С.А., Румянцев М.Ю. Полная электрификация самолетов как один из важнейших путей решения экологических проблем и повышения эксплуатационной экономической и топливно-энергетической эффективности воздушного транспорта // Известия Академии электротехнических наук РФ. 2016. Выпуск 18. С. 35–60.

3. Pavlova V.I., Khalyutin S.P. Diagnostics of the state of secondary power supplies input circuits parameters based on analytical expressions // International conference of young specialists on micro/nanotechnologies and electron devices. EDM, 30 June – 04 July 2021. Pp. 305–309. DOI: 10.1109/EDM52169.2021.9507642

4. Жмуров Б.В. Перспективы развития электроэнергетических систем беспилотных летательных аппаратов // Инновации на основе информационных и коммуникационных технологий. 2010. № 1. С. 231–234.

5. Прилепский В.А., Коптев В.Н. Контроль состояния и диагностирование неисправностей авиационных электросистем и пилотажно-навигационных комплексов: учеб. пособие. Самара: СГАУ им. С.П. Королева, 2011. 102 с.

6. Дурнев В.В. Основные направления развития систем диагностики и прогностики технического состояния летательных аппаратов / В.В. Дурнев, И.Е. Мухин, С.Л. Селезнев, Ф.М. Мирзаянов // Инновации. 2014. № 9 (191). С. 110–113.

7. Воробьев В.Г., Константинов В.Д. Надежность и техническая диагностика авиационного оборудования: учебник. М.: МГТУ ГА, 2010. 448 с.

8. Савелов А.А., Давидов А.О. Экспериментальные исследования локальных блоков управления питанием для мониторинга состояния электрооборудования // Электропитание. 2019. № 2. С. 6–21.

9. Жмуров Б.В. Процесс проектирования систем электроснабжения воздушных судов как объект автоматизации // Научный Вестник МГТУ ГА. 2018. Т. 21, № 1. С. 88–103. DOI: 10.26467/2079-0619-2018-21-1-88-103

10. Бабак А.В. Анализ методов и средств технической диагностики авиационной техники // Проблемы науки. 2018. № 7 (127). С. 31–34.

11. Халютин С.П. Система распределения электроэнергии воздушных судов – центр диагностирования и прогнозирования состояния авиационного электрооборудования // Электропитание. 2020. № 2. С. 4–14.

12. Савелов А.А., Решетов С.А. и др. Разработка демонстратора системы контроля, диагностики, прогнозирования технического состояния потребителей электроэнергии // Отчет о НИР МГТУ ГА, 2018. 120 с.

13. Савелов А.А. Применение локальных центров управления нагрузками для контроля приемников электроэнергии // Электропитание. 2018. № 1. С. 4–13.

14. Машошин О.Ф. Диагностика авиационной техники: учеб. пособие. М.: МГТУ ГА, 2007. 141 с.

15. Pavlova V.I. Monitoring and diagnostics of the technical condition of built-in power sources of aviation equipment / V.I. Pavlova, S.P. Khalyutin, A.A. Savelov, A.O. Davidov // International Conference of Young Specialists on Micro/Nanotechnologies and Electron Devices. EDM, June 29–03 July 2019. Pp. 464–468. DOI: 10.1109/EDM.2019.8823092

16. Чернодаров А.В. Контроль, диагностика и идентификация авиационных приборов и измерительно-вычислительных комплексов. М.: Научтехлитиздат, 2017. 300 с.

17. Euldji A., Tienti A., Boudghene Stambouli A. A novel modelling approach of RLC electrical circuits for symbolic circuit analysis by the direct topological method // Arabian Journal for Science and Engineering. 2020. Vol. 45, iss. 3. Pp. 1897–1909. DOI: 10.1007/s13369-019-04280-0

18. Улахович Д.А. Основы теории линейных электрических цепей: учеб. пособие. СПб.: БХВ-Петербург, 2009. 816 с.

19. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники, электрические цепи: учебник для бакалавров. 12-е изд., испр. и доп. М.: Юрайт, 2016. 701 с.