Introducción

Este documento describe los sistemas de alimentación eléctrica utilizados en aeronaves, incluyendo las fuentes de energía, los componentes principales y los dispositivos de protección.

Fuentes de Energía

Baterías (BAT)

Las baterías del avión son capaces de arrancar los motores y suministrar energía en situaciones de emergencia.

Unidad de Potencia de Tierra (GPU)

La GPU proporciona 28.5V de corriente continua (CC) y 115-200V de corriente alterna (CA) a 400Hz.

Unidad de Potencia Auxiliar (APU)

La APU es una pequeña turbina de gas que acciona un generador, proporcionando una fuente de energía auxiliar. El generador movido por la APU proporciona una fuente de energía auxiliar.

Condiciones para que los relés de APU se energicen:

  • Interruptor de cabina en posición ON.
  • Que el control del generador lo permita.
  • Los relés de la APU se cerrarán cuando la corriente del generador de la APU esté en voltaje y frecuencia correctos, y el panel de control de barras lo permita.
  • Barras sin energía.

Generadores Principales

Los generadores principales, movidos por los motores, producen corriente alterna cuando están en marcha. Estos generadores son sin escobillas y son movidos por el motor a través de la unidad de velocidad constante. La corriente continua se obtiene a partir de la corriente alterna generada.

Sistema de Corriente Continua (CC)

El sistema de CC utiliza un enchufe de tres clavijas de diferentes diámetros para evitar errores de conexión, chisporroteos y polaridad invertida. Tiene dos patillas positivas (+) y una negativa (-). Una de las patillas positivas es más pequeña y está conectada al circuito de la bobina del relé de alimentación exterior en tierra. Una de las bornas de mayor tamaño va a masa y la otra a la barra principal de CC a través del contacto del relé de alimentación en tierra.

El sistema de alimentación en tierra consta de:

  • Clavija de toma de alimentación externa.
  • Conmutador de alimentación externa.
  • Contacto de alimentación en tierra.
  • Contacto a las barras 1 y 3.
  • Barras de corriente 1, 2 y 3.
  • Barra esencial de CC.
  • Indicadores magnéticos.

La EE es necesaria: cuando la aeronave se encuentra en tierra con el motor parado, para la puesta en marcha de los motores, la realización de pruebas de rutina de mantenimiento, la solución de averías y la realización de servicios.

Sistema de Corriente Alterna (CA)

Fuente exterior de CA: enchufe de seis patas (cuatro grandes y dos pequeñas). Tres grandes son para las tres fases de CA y la cuarta grande para conectar a masa. Las dos pequeñas se conectan a CC para los relés de CA externa.

Sus valores deben ser: 115V entre fase y neutro, y 200V entre fases, con una frecuencia de 400Hz.

Mínimo y Máximo: 107V a 123V y 380Hz a 400Hz.

Partes de este circuito:

  • Unidad transformadora (TR).
  • Unidad de protección de frecuencia y fases.
  • Contacto de energía exterior.
  • Relé de esclavo de GPU.
  • Interruptor de energía externa en tierra.

El circuito se controla mediante un interruptor de conexión manual o automática. La alimentación externa se desconecta automáticamente al conectar un alternador, al recibir la masa por la APU o uno de los generadores.

Componentes del Sistema Eléctrico

Rectificadores

Transforman la corriente alterna (CA) en corriente continua (CC).

  • Rectificador monofásico de media onda: CC pulsante.
  • Rectificador monofásico de onda completa: Utiliza cuatro diodos, duplicando el número de pulsaciones por segundo respecto a la frecuencia de entrada.
  • Rectificador trifásico de media onda: Solo puede ser alimentado por transformadores cuyo secundario sea neutro (conexión en estrella o serie).
  • Rectificador trifásico de onda completa (Puente de Graetz): Permite utilizar bobinas secundarias de una conexión que no tenga neutro (conexión en triángulo o paralelo). Duplica el número de fases y sextuplica la tensión de salida, con una onda de salida más uniforme.

Transformadores (TR)

Convierten la CA de una frecuencia dada en otra de la misma frecuencia pero diferente tensión.

  • Partes: Núcleo de hierro, devanado primario y secundario.
  • Transformador elevador: Más espiras en el secundario.
  • Rendimiento: Se producen pérdidas por histéresis y corrientes de Foucault, que generan calentamiento, y pérdidas en el cobre por la resistencia de los devanados. Su rendimiento es inferior a 1. V2 = E2 – r2 * I2

TR o TRU (Transformador-Rectificador)

Transforman CA en CC. No llevan regulador de voltaje propio. Para evitar el calentamiento, se utiliza un ventilador conectado a CA trifásica.

Inversores

Convierten la CC en CA de frecuencia constante.

El inversor rotatorio consta de:

  • Motor de CC que mueve un generador de CA montado en el mismo eje.
  • Regulador de voltaje para la regulación automática de la tensión de salida.
  • Segundo regulador para el control automático de la frecuencia de salida del alternador, que actúa regulando el campo del motor y controlando la velocidad.

Interruptores

Abren o cierran un circuito eléctrico. Pueden ser momentáneos o mantenidos.

Conmutadores

Abren o cierran un circuito al mismo tiempo que realizan la operación contraria en otro circuito. Pueden tener o no posición de desconectado.

Microinterruptores

Interruptores de tamaño reducido, utilizados como final de recorrido de partes móviles. Su mecanismo carece de partes móviles, lo que les proporciona una mayor vida útil.

Reóstatos

Dispositivos de control que contienen una resistencia variable, que permite ajustar la corriente del circuito.

Interruptores de Presión o Presostatos

Se conectan a luces de indicación o aviso en los paneles de cabina.

Interruptores Térmicos

Se aplican a sistemas que necesitan un aviso visual de condiciones de temperatura excesiva, el control automático de temperatura y el funcionamiento de los dispositivos de control.

Relés

Dispositivos que, al ser excitados por una corriente eléctrica, provocan un cambio en otra corriente o mecanismo de potencia más fuerte.

Tipos de relés:

  • Por la corriente soportada y controlada: De armadura móvil (para pequeñas corrientes) y de núcleo móvil (para grandes corrientes).
  • Por el tiempo de actuación: Instantáneos y de retardo.
  • Por el tipo de conexión de sus bobinas: De tensión (en paralelo, hilo fino, muchas espiras y gran resistencia), de intensidad (en serie, hilo grueso, pocas espiras y resistencia pequeña) y diferenciales (de corrientes constantes).

Dispositivos de Protección

Fusibles

Protegen el circuito contra sobrecargas mediante un hilo o lámina metálica que se funde al circular una corriente excesiva.

Disyuntores Térmicos (Breakers)

Interrumpen el circuito cuando la corriente supera un valor determinado. Son reutilizables.