Tenía algunas preguntas sobre cómo funciona el generador eléctrico en un avión, el 787 para ser específico, aunque sé que es similar para todos los aviones.
Entonces, los motores 787 tienen 2 VFSG, cada uno con una potencia de 250 KW cada uno, que es 1000 KW -> 1 MW, que se dice que alimenta una ciudad de 2000 habitantes. Dado que la energía se genera utilizando la rotación del motor, supongo que no siempre produce 1 MW, ¿solo en las rotaciones máximas?
¿Qué diablos absorbe tanta energía en el avión? Sé que el 787 es un avión más eléctrico, pero ¿cuánta energía consume realmente? Si la potencia de salida total del avión es de 1,45 MW, supongo que los APU Gens pueden proporcionar 0,45 MW en total al avión.
Si hay tanta energía disponible, ¿por qué todavía se produce el desprendimiento de carga en los aviones?
El deslastre de carga siempre ocurre durante el arranque del motor, según el FCOM del B789. Se permite que ambos motores arranquen simultáneamente. Los motores B789 se arrancan utilizando ambos VFSG de cada motor, que están conectados mecánicamente al eje N2 a través de la caja de cambios de accesorios. Por lo tanto, los VFSG usan energía en lugar de entregarla durante el arranque del motor. La APU no puede proporcionar suficiente energía para evitar la pérdida de carga.
Si los motores se arrancan con energía externa, se requieren al menos dos fuentes de energía externas de 90 kVA. El rendimiento de arranque óptimo se logra utilizando 3 fuentes de alimentación externas (2 en el fuselaje delantero izquierdo y 1 detrás del ala izquierda en el fuselaje). Si solo se utilizan 2 fuentes de alimentación externas, se puede producir una reducción significativa de la carga (p. ej., First Officers muestra espacios en blanco e incluso las selecciones de recepción y transmisión del panel de control de audio pueden perderse).
La APU normalmente está apagada durante el vuelo, a menos que, por ejemplo, un VFSG sea U/S.
La desconexión de carga normalmente no debería ocurrir cuando ambos motores están funcionando y todos los VFSG están operativos (no he experimentado desconexión de carga durante el vuelo).
En primer lugar, no estoy familiarizado con el sistema eléctrico del 787.
En los modernos aviones bimotores, si falla un generador accionado por motor, se activa el deslastre de carga para proteger el sistema eléctrico. Lo que normalmente se despojará es IFE y equipo de cocina (hornos, cafeteras, etc.). Si esto sucede, una lista de verificación indicará a la tripulación de vuelo que inicie la APU para establecer un suministro de energía normal para todo el equipo de la aeronave. Si se inicia APU, el vuelo puede continuar normalmente. Si la APU no puede arrancar por algún motivo (el vuelo podría despacharse con APU INOP o generador de APU INOP), es probable que la tripulación deba aterrizar en el aeropuerto adecuado más cercano, ya que se pierde la redundancia eléctrica.
Por lo tanto, en el caso 1, cuando el generador falla y la tripulación inicia con éxito la APU, el IFE y el equipo de la cocina no recibirán energía durante unos 5 minutos más o menos. No es gran cosa para ser honesto. En el caso 2, donde la APU no está disponible, el vuelo tendrá que desviarse a un aeropuerto, por lo que de todos modos no hay necesidad real de hornos o IFE.
Ahora, por supuesto que los fabricantes podrían diseñar sistemas eléctricos que manejarían este tipo de fallas, pero el costo/beneficio simplemente no lo respalda. Los generadores tendrían que ser más potentes, lo que a su vez conduciría a un mayor peso, los cables tendrían que ser más gruesos, otros elementos eléctricos tendrían que diseñarse para soportar el aumento de corriente/carga, etc. Todo esto, solo para que los pasajeros pudieran disfrute del IFE y de una comida caliente durante su breve desvío a un aeródromo cercano.
Técnicamente los VFSG son de 250kVA (kilo VoltAmps). VoltAmps y Watts solo son iguales asumiendo un factor de potencia perfecto. Los diversos sistemas son en gran parte motores y controladores y no tienen un factor de potencia particularmente bueno, por lo que hay algunas pérdidas.
Como notó, los VFSG están acoplados directamente a los motores, por lo que varían en la velocidad de rotación según la velocidad del motor, por lo que hay algunas velocidades del motor en las que la potencia máxima puede no estar disponible.
No tengo números de vataje para los distintos sistemas, pero en el 787 todo es eléctrico, por lo que hay muchas cargas en las que quizás no pienses.
Algunas de las cargas más grandes:
Los generadores también se utilizan para arrancar los motores, por lo que si un motor falla en vuelo, los generadores del otro lado pueden ser llamados para proporcionar energía para reiniciar el lado opuesto mientras que al mismo tiempo proporcionan energía al sistema hidráulico del motor muerto, el sistema central y todas las cargas anteriores.
Zach Lipton
usuario14897
Jan Hudec