Tại sao năng lượng hàng không lại là 400Hz?

400Hz là tần số điện 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 thiết bị điện tử hàng không, hệ thống trên máy bay, thiết bị buồng lái, bộ nguồn phụ trợ, v.v. Tại sao hầu hết các nguồn điện hàng không sử dụng tần số 400Hz thay vì 50 hoặc 60Hz?

1. Giảm trọng lượng

Một trong những lý do tại sao nhiều máy bay sử dụng nguồn điện 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 trọng lượng nhẹ hơn và chi phí thấp hơn tương ứng. Nhược điểm là điện kháng cảm ứng của thiết bị điện và đường dây tăng lên, điện kháng dung kháng 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 chi phí. Có một câu nói nổi tiếng trong ngành hàng không: "Cố gắng giảm từng gram trọng lượng!" Do đó, để giảm kích thước và trọng lượng, nguồn cung cấp điện hàng không bắt buộc phải sử dụng tần số cao. Đường truyền trên máy bay không quá dài và tổn thất không phải là mâu thuẫn chính, vì vậy hầu hết các máy bay đều sử dụng nguồn điện 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 một vấn đề rất quan trọng trên máy bay vì có rất nhiều thiết bị điện tử và thiết bị liên lạc trên máy bay, 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, do đó cải thiện hiệu suất và độ tin cậy của thiết bị điện tử trên máy bay.

3. Độ ổn định của công suất đầu ra

Nguồn điện tần số cao có thể cung cấp đầu ra điện ổn định và đáng tin cậy hơn. Nguồn điện tần số cao có thể lọc tốt hơn sóng hài và tiếng ồn trong hệ thống cung cấp điện, do đó cung cấp đầu ra điện ổn định và sạch hơn, 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. Tăng tần số có thể làm giảm thể tích lõi và trọng lượng của thiết bị điện từ tĩnh. Qua nhiều lần thử nghiệm, người ta thấy rằng động cơ quay có giá trị tần số tối ưu để 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 truyền tải và chuyển đổi điện năng. Tần số quá thấp có thể đòi hỏi cáp và máy biến áp lớn hơn, trong khi tần số quá cao có thể đòi hỏi các thiết bị điện tử phức tạp hơn để chuyển đổi điện năng, điều này sẽ làm tăng độ phức tạp và chi phí của hệ thống.

5. Chuẩn hóa và tích lũy lịch sử

Nguồn điện 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. Sự đồng nhất này làm cho hệ thống điện giữa các máy bay khác nhau có thể hoán đổi cho nhau và dễ 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 của tần số 400Hz, giúp việc thay thế và bảo trì thuận tiện và tiết kiệm chi phí hơn.

Bản tóm tắt

Nguồn điện 400Hz có ưu điểm về kích thước và trọng lượng, kiểm soát nhiễu điện từ, công suất đầu ra ổn định, cân bằng tuyệt vời, 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!