Tại sao công suất hàng không lại là 400Hz?

400Hz là tần số nguồn được hầu hết các máy bay sử dụng. Máy bay sử dụng máy phát điện xoay chiều để tạo ra điện, cung cấp nguồn điện ổn định và hiệu quả cho các thiết bị điện tử hàng không, hệ thống trên máy bay, thiết bị buồng lái, bộ nguồn phụ trợ... Tại sao hầu hết các nguồn điện hàng không đều sử dụng tần số 400Hz thay vì 50 hay 60Hz?

1. Giảm cân

Một trong những lý do khiến nhiều máy bay sử dụng công suất 400Hz là vì nó cho phép giảm trọng lượng. Tần số của hệ thống điện càng cao thì vật liệu đồng và thép được sử dụng trong máy phát điện và máy biến áp càng ít và tương ứng là trọng lượng nhẹ hơn và giá thành thấp hơn. Nhược điểm là điện kháng cảm ứng của thiết bị điện và đường dây tăng, điện kháng điện dung giảm, tổn thất tăng và hiệu suất truyền tải giảm. Ngược lại, tần số thấp sẽ làm tăng vật liệu sử dụng trong thiết bị điện, tăng trọng lượng và tăng giá thành. Có một câu nói nổi tiếng trong ngành hàng không: “Hãy cố gắng giảm từng gram trọng lượng!” Vì vậy, để giảm kích thước và trọng lượng, nguồn điện hàng không bắt buộc phải sử dụng tần số cao. Đường truyền trên máy bay không quá dài, tổn thất không phải là mâu thuẫn chính nên hầu hết máy bay đều sử dụng công suất 400Hz.

2. Giảm EMI (nhiễu điện từ)

Nguồn điện tần số cao có thể làm giảm EMI trong hệ thống cung cấp điện. Khả năng tương thích điện từ là vấn đề rất quan trọng trên máy bay vì trên máy bay có một số lượng lớn các thiết bị điện tử và thiết bị liên lạc rất nhạy cảm với EMI. Sử dụng nguồn điện tần số cao có thể làm giảm nhiễu điện từ do hệ thống cung cấp điện tạo ra, từ đó cải thiện hiệu suất và độ tin cậy của các thiết bị điện tử trên máy bay.

3. Độ ổn định đầu ra của nguồn điện

Nguồn điện tần số cao có thể cung cấp nguồn điện ổn định và đáng tin cậy hơn. Nguồn điện tần số cao có thể lọc sóng hài và tiếng ồn trong hệ thống cung cấp điện tốt hơn, từ đó cung cấp nguồn điện sạch và ổn định hơn, điều này rất quan trọng đối với các thiết bị điện tử và hệ thống hàng không khác nhau trên máy bay.

4. Cân bằng

Việc lựa chọn tần số 400Hz làm nguồn điện hàng không không phải là ngẫu nhiên. Việc tăng tần số có thể làm giảm khối lượng lõi và trọng lượng của thiết bị điện từ tĩnh. Qua nhiều thử nghiệm, người ta nhận thấy động cơ quay có giá trị tần số tối ưu giúp giảm thiểu hệ số trọng lượng thể tích của biến tần, động cơ và các thiết bị khác. Tần số này là 400Hz, như thể hiện trong hình bên dưới.

Tần số quá thấp sẽ làm tăng kích thước và trọng lượng của các thành phần cuộn cảm và tụ điện trong hệ thống điện, trong khi tần số quá cao sẽ làm tăng tổn thất và nhiệt của hệ thống điện. Tần số 400Hz có sự cân bằng tốt hơn trong việc truyền tải và chuyển đổi điện năng. Tần số quá thấp có thể yêu cầu cáp và máy biến áp lớn hơn, trong khi tần số quá cao có thể yêu cầu các thiết bị điện tử phức tạp hơn để đạt được chuyển đổi năng lượng, điều này sẽ làm tăng độ phức tạp và chi phí của hệ thống.

5. Tiêu chuẩn hóa và tích lũy lịch sử

Bộ nguồn hàng không tần số 400Hz được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực hàng không, điều này cũng liên quan đến lý do lịch sử. Trong vài thập kỷ qua, nhiều quốc gia và nhà sản xuất hàng không đã thiết lập các tiêu chuẩn và thiết bị cung cấp điện hàng không dựa trên tần số 400Hz. Tính đồng nhất này làm cho hệ thống điện giữa các máy bay khác nhau có thể hoán đổi cho nhau và dễ dàng bảo trì và cập nhật. Ngoài ra, chuỗi sản xuất và cung ứng thiết bị cung cấp điện hàng không cũng đã thích ứng với nhu cầu tần số 400Hz, giúp việc thay thế, bảo trì thuận tiện và tiết kiệm chi phí hơn.

Bản tóm tắt

Nguồn điện 400Hz có lợi thế về kích thước và trọng lượng, kiểm soát nhiễu điện từ, công suất ổn định, cân bằng tuyệt vời, tiêu chuẩn hóa và tích lũy lịch sử trên máy bay, khiến nó trở thành tần số phổ biến cho các hệ thống hàng không vũ trụ.

Cảm ơn bạn đã duyệt. Để tìm hiểu thêm vềNguồn điện 400Hzsản phẩm, xin vui lòngliên hệ với chúng tôiHiện nay!