sistema eléctrico sesion no.2

5/21/2018 Sistema Elctrico Sesion No.2

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Sistema Elctrico

Preparado por:

Coronel FAP Ingeniero Aeronutico

Enrique Pasco Barriga

Informacion de esta seccion ha sido tomada de diversos articulos y revistas asi como la experiencia propia del autor.


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Sistema elctrico de la aeronave

La funcin del sistema electrico de la

aeronave, es regular and distribuir la

energa elctrica a travs de todo el avin.

Los aviones de nueva generacin basan

su funcionamiento en la energa elctrica

porque poseen cada vez ms extendido el

empleo de sistema de instrumentos ynavegacin electrnicos.


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USOS DE LA ENERGIA ELECTRICA

La energa elctrica es utilizada en unaaeronave para operar:

Los Instrumentos de vuelo del avin

Los sistemas esenciales

Los servicios a los pasajeros

Sistemas de armas

Sistemas de comunicaciones


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USOS DE LA ENERGIA ELECTRICA

1. La energa esencial es la que el avin requiere para

poder continuar con su vuelo en una operacin segura.

2. Los servicios al pasajero y tripulacin se pueden dividir

en:

Iluminacin de cabina

Operacin de sistemas de entretenimiento

Preparacin de alimentos

3. Operacin de sistemas de armas

Lanzamiento de bombas, misiles, cohetes.4. Operacin de comunicaciones

Equipos VHF, HF o UHF


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TIPO DE ENERGIA ELECTRICA UTILIZADA

Normalmente los componentes elctricos de unaaeronave operan en diferentes voltajes tanto en

Corriente alterna como en Corriente continua

conocidos como C.A. o C.C. (AC y DC)

Sin embargo la mayoria de aeronaves en el mundoemplean:

115 VAC @ 400 Hz

28 VDC

Tambien se emplea 26 VDC especialmente para

iluminacion en algunos aviones.


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FUENTES DE ENERGIA ELECTRICA

Existen varias fuentes en una aeronave por :

Grandes cargas elctricas son manejadas

Sistemas redundantes

Sistemas de emergencia

Estas fuentes incluyen:

Generadores movidos por los motores

Unidades auxiliares de poder (APU)

Plantas de poder externo , y

Turbinas de aire (RAM air Turbine)


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GENERADORES CONDUCIDOS POR LOS

MOTORES

Cada motor en una aeronave posee un generador de AC

La energa producida por estos generadores es utilizada para

suministrar electricidad a todo el avin durante el vuelo de manera

normal.

ENERGIA DEL APU

Frecuentemente la energa de los APUs es empleada mientras el

avin se encuentra en tierra, esta en la fase previa al vuelo

(arranque de motores, taxeo, servicios) o durante tareas de

mantenimiento

Sin embargo pueden ser utilizados en vuelo como una fuente

alterna de electricidad o presin neumtica. (excepto B727)


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ENERGIA de PLANTA EXTERNA

Es empleada con el avin en tierra

Utiliza una planta tipo HOBART que provee AC a travs de unconector (plug) situado en la nariz del avin o en un lugar de

acceso a un mecnico.

Pueden ser porttiles, tractables o estacionarios


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Ram Air Turbine

Algunos aviones estn equipados con este sistema

Puede ser usado en caso de falla del APU en caso de emergencia

En caso de ser necesario puede ser desplegada y usada como

fuente de energa de AC.

BATERIAS

Se constituyen en la fuente final de poder abordo

Provee 28 VDC

Es posible obtener corriente alterna de ellas mediante el

uso de los inversores consiguindose 115 VAC a 400

Hz.

El uso de las bateras esta limitado al tiempo por su

limitada carga y tambin por su periodo de vida.


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COMPONENTES DEL SISTEMA

ELECTRICO

Generador de AC

Caja de velocidad constante (CSD)

Caja de engranajes para el

generador

Transformador rectificador

Unidad de control del generador

La caja de velocidad constante,

Constant Speed Drive tiene el

propsito de tomar la fuerza

rotacional del motor y transmitirla al

generador sin importar la velocidad

del motor (RPM) manteniendo una

salida de velocidad constante

Esto es necesario para mantener los400 Hz constantes

Otro mtodo de regular el voltaje y el

ciclaje del generador es mediante el IDG

que es un CSD y un Generador en una

sola unidad. Con dos formas de montaje:

Coaxial

Lado a lado

Transformador rectificador es empleado para

transformar 115 VAC y 400 Hz en 28 VDC.

Primero reduce el voltaje (transforma) y luegocambia la corriente de AC a DC (rectificador).

Cada barra de corriente alterna alimenta a un

transformador rectificador el cual a su vez

alimenta a una barra de corriente continua

La unidad de control del generador o tambin

llamado regulador de voltaje es utilizado para

controlar la salida del generador

Existe un sistema de parmetros elctricos queprotegen los circuitos de probables salidas o

picos del generador:

Voltaje

Frecuencia

Sobre amperaje

Subamperaje

Fallas diferenciales


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La caja de velocidad constante, Constant Speed

Drive tiene el propsito de tomar la fuerzarotacional del motor y transmitirla al generador

sin importar la velocidad del motor (RPM)

manteniendo una salida de velocidad constante

Esto es necesario para mantener los 400 Hzconstantes


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Otro mtodo de regular el voltaje yel ciclaje del generador es

mediante el IDG que es un CSD y

un Generador en una sola unidad.

Con dos formas de montaje:Coaxial

Lado a lado


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Transformador rectificador es empleado para

transformar 115 VAC y 400 Hz en 28 VDC.Primero reduce el voltaje (transforma) y luego

cambia la corriente de AC a DC (rectificador).

Cada barra de corriente alterna alimenta a un

transformador rectificador el cual a su vez alimenta

a una barra de corriente continua


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La Unidad de Control del Generador o

tambin llamado regulador de voltaje esutilizado para controlar la salida del

generador

Existe un sistema de parmetros

elctricos que protegen los circuitos de

probables salidas o picos del generador:

Voltaje

Frecuencia

Sobre amperaje

SubamperajeFallas diferenciales


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OTROS ELEMENTOS DE CONTROL DE

GENERACION

Los controles de carga del sistema sensan o miden omonitorean la carga permanentemente y a su vez

proveen una seal al CSD para que ste mantenga la

velocidad y a su vez se mantenga la frecuencia.

Los transformadores tambin son empleados paramedir la carga recibida y proteger al sistema de

corrientes pico.

El panel de control del sistema elctrico se encuentra

situado en el panel superior de la cabina de

tr ipulacin(overhead panel) o tambin en el panel del

Ing eniero de vuelo


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FUNCIONES DE LOS COMPONENTES DEL

SISTEMA

Las funciones bsicas de los componentes de los sistemaselctricos de una aeronave son:

1. Generar energa elctrica

2. Controlar la energa elctrica

3. Proteger al sistema elctrico4. Distribuir la energa elctrica a travs de todo el avin.


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La batera o acumulador, transforma y almacena la

energa elctrica en forma qumica. Esta energa

almacenada se utiliza para arrancar el motor, (av.

pequeos) y como fuente de reserva l imitadapara

uso en caso de fallo del alternador o generador.

Por muy potente que sea una batera, su capacidad

es notoriamente insuficiente para satisfacer la

demanda de energa de los sistemas e

instrumentos del avin.

BATERIAS


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AMPERIMETRO

Instrumento utilizado para monitorear el rendimiento

del sistema elctrico. Puede ser analgico o digital,

otros en su lugar tienen un avisador luminoso que

indica un funcionamiento anmalo del generador.

El ampermetro muestra si el generador est

proporcionando una cantidad de energa adecuada al

sistema elctrico, midiendo amperios. Esteinstrumento tambin indica si la batera est recibiendo

suficiente carga elctrica.

Un valor positivo en el ampermetro indica que el

generador/alternador esta aportando carga elctrica al

sistema y a la batera. Un valor negativoindica que el

generador no aporta nada y el sistema se est

nutriendo de la batera. Si el indicador flucta

rpidamente indica un mal funcionamiento del

alternador/generador.


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Los equipos elctricos estn protegidos de

sobrecargas elctricas por medio de fusibles o

breakers (interruptores de circuito). Los

breakers hacen la misma funcin que los

fusibles, con la ventaja que pueden ser

restaurados manualmente en lugar de tener

que ser reemplazados. Los breakers tienen

forma de botn, que salta hacia afuera cuando

se ve sometido a una sobrecarga; el piloto

solo tiene que pulsar sobre el breaker

("botn") para volver a restaurarlo.

LOS ROMPECIRCUITOS o CIRCUIT

BREAKERS


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Para facilitar la conexin de los equipos alsistema elctrico, los aviones disponen de una

barra de corr iente ("electrical bus") que

distribuye la corriente a todos ellos,

simplificando sobremanera el cableado.

Puesto que los generadores producen corriente

continua y los alternadores corriente alterna, elsistema est provisto de los correspondientes

conversores, de corriente contnua a alterna y

viceversa.

El sistema de encendido del motor (magnetos),

es un sistema independiente del elctrico, y esaplicable a las avionetas con motor alternativo o

recproco.

OTROS ELEMENTOS


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OTROS ELEMENTOS

Tales como:

Caja de relays

Microinterruptores de seguridad (microswitch) ej.: tren en tierra

Electro vlvulas

Motores elctricos de accionamiento de:

1. Flaps

2. Compensadores

3. Compuertas

4. Estabilizadores


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CIRCUITO DE ACCIONAMIENTO DE UNA ELECTROVALVULA

Estas vlvulas tienen dos (02) posiciones cerrado y abierto. El

motor de accionamiento posee dos sentidos de

rotacin, las llaves limites se encargan de cortar el accionamiento

del motor.

Cuando la vlvula esta ABIERTA el contacto se abre y solo es

posible ser accionado hacia la posicin cerrado.

ELECTROVALVULA


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Sistema de Iluminacin

El sistema de iluminacin de un avin cumple dos

funciones principales; iluminacin exterior e iluminacin

interior.

Inter ior: deben iluminarse los instrumentos, equipos,

cabina de pilotaje, alojamiento de pasajero,

compartimiento de carga, etc.;

Exter ior : se usan las luces para aterrizar, para operacin

de vuelos en formacin, para seguridad, etc.


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ILUMINACION EXTERIOR.

Luces de navegacin.

Luces de identificacin.

Luces de formacin.

Luces de aterrizaje.

Luces de paso.


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En el avin, en vuelo nocturno, la atencin del piloto esta dividida

entre la observacin de los instrumentos y los objetos fuera del

avin. Si las marcaciones de los instrumentos son muy brillantes

el piloto pierde durante un cierto tiempo la capacidad de ver los

objetos fuera de la cabina.

Por otro lado, si las marcaciones no son suficientemente ntidas ybrillantes, perder tiempo en los instrumentos y sufrir un

cansancio de la vista y fatiga general.

Teniendo en cuenta estas consideraciones los sistemas de

iluminacin suelen ser del tipo dual, emplea dos clases de luces:

rojas y fluorescentes.

TIPOS DE ILUMINACION.


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CIRCUITO DE LUCES EXTERIORES.

Luces de navegacin: por norma, estas luces tienen los

siguientes colores y ubicacin en el avin:

Roja, externa del ala izquierda, abertura de 110.

Verde, externa del ala derecha, abertura de 110.

Blanca, cola, abertura 140.

Las luces de colores son lmparas claras con filtros de color

adecuado.


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UNIDADES DE DESTELLO.

Del tipo estroboscopicas, su trabajo consiste en

destellar alternadamente cada cierto tiempo y con

determinada intensidad, con tres luces blancas ubicadas

en ambas punteras del ala y una en la cola.

Se encuentran normadas por la OACI


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LUCES DE IDENTIFICACION.

Sirven para reconocer un avin en vuelo nocturno. Son

en general tres o cuatro luces. Si son tres luces sus

colores y ubicacin son como las indicadas

anteriormente y si hay una cuarta va ubicada en parte

superior del fuselaje.


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LUCES DE ATERRIZAJE.

El propsito de estas luces es iluminar la pista

durante un aterrizaje nocturno. Son de elevada

potencia y se usa un reflector con un cierto ngulo

indicado por el piloto para su mejor visin.

La ubicacin de las luces es variable.


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LUCES DE FORMACION.

Se emplea en ciertos aviones militares para realizar

vuelos nocturnos en formacin.

Los aviones grandes suelen llevar 9 luces azules.

Estas luces no son visibles desde tierra, pero

permiten la maniobra en grupo cuando todas las

otras luces estn apagadas.


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LUCES DE PASO.

Se emplean de noche en las rutas comerciales, para

elemento de seguridad.

Se sita en el borde de ataque del ala izquierda y

usa un lente de color rojo.

Se controla por un interruptor simple a palanca.


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La soluciones para iluminar los instrumentos son variadas, la

iluminacin general emplea luces roja y blancas, con paneles

reflectores que distribuyen el flujo luminoso sobre el tablero.

Tambin suele iluminarse cada instrumento en particular con

luces rojas o fluorescentes.

CIRCUITO DE LUCES INTERIORES.

ILUMINACION DE INSTRUMENTOS.

Estas zonas se iluminan con lmparas incandescente

ubicadas en el techo del avin o a los costados.

Adems del alumbrado reglamentario se emplean unidades

de iluminacin consistentes y lmparas incandescentes con

reflectores.

LUCES DE CABINA Y DE PASILLOS.


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