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fuentes de alimentacion en tierra

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by

jean carlo

on 24 September 2014

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Transcript of fuentes de alimentacion en tierra

Unidades auxiliares de alimentacion (APU)
Unidad de potencia auxiliar (APU). Es una pequeña turbina o motor alternativo que impulsa un generador, la bomba hidráulica, y la bomba de aire. La APU está instalada en la aeronave y se utiliza para suministrar energía eléctrica, aire comprimido, y la presión hidráulica cuando los motores principales no se están ejecutando.

El grupo auxiliar de potencia (Auxiliary Power Unit), es un conjunto motriz, autónomo , que puede
proporcionar hasta tres funciones básicas en el avión donde se instala:
Par de giro para puesta en marcha de los motores del avió, bien en forma de transmisión mecánica
directa o en forma de energía neumática para la turbina de aire.
• Energía eléctrica.
Aire comprimido para servicio del avión cuando está en tierra, y opcionalmente en vuelo si es necesario.
• Según la fase de operación del avión, estas funciones se dividen típicamente así:
1)En tierra: El APU puede proporcionar aire sangrado de su propio compresor para puesta en marcha de los motores y
para el sistema de acondicionamiento de aire. Además suministra energía eléctrica al sistema general del
avión.

Se necesita energia electrica para el arranque de los motores, la realizacion de ciertos sevicios durante los periodos de comprobacion en los aeropuertos (por ej. el alumbrado) y para la prueba de los sistemas electricos en las revisiones rutinariarias de mantenimiento. Las baterias del avion son, logicamente, un medio con el que suministrar la enegia necesaria, y aunque son capaces de efectuar el arranque de los motores su capacidad no permite el empleo en gran escala en la tierra y, se limitan al suministro de energia de situaciones de emergencia.
Por eso hay que disponer un circuito separado por el que poder aplicar energia procedente de una fuente de alimentacion exterior al sistema de barras de distibuccion de la aeronave. en su forma mas sencilla,un sistema de alimentacion exterior consta de un conector situado en el avion, un lugar facilmente accesible (por ej.en un costado del fuselaje) y un interruptor que cierre el circuito entre el sistema de tierra y el de barras del avion.
sistemas de c.c.
Un sistema basico para el sistema de c.c. es el que se puede apreciar, ademas de un grupo de alimentacion en tierra, puede conece al sistema de barras de distribuccion de la bateria, seleccionando la posicion "vuelo" del conmutador. Esta posicion es la que tiene el conmutador cuando el avion esta volando, ya que en tal condicion el sistema generador proporciona la alimentacion de las barras colectoras y la baeria se va cargando constantemente con la corriente de carga del generador.
El simbolo de conector o enchefe de alimentacion exterior en tierra representa un modelo de dos clavijas que establece algunas caracteristicas que son basicas en el diseño actual de conectores, enchufes o receptaculos de conexion, como suelen llamarse, especialmente en lo referente a las dimensiones de clavijas y receptaculos, y al metodo para protegerlos. las clavijas son de diversos diamertros, para evitar errores y que se produzca una situacion de polaridad invertida; ademas habia que rotar la cubierta del receptaculo para dejar los orificios al aire. Otros tipos de modelos de clavijas constan de dos patillas positivas y una negativa: una de las positivas es mas corta y de menor diametro que las restantes. Las patillas van empotradas en una envuelta protectora, y toda la unidad suele ir alojada en un hueco apropiado, situado en lugar idoneo de la estructura del avion. El acceso a la clavija desde el exterior del aparato se efectua levantando una rampilla provista de sujeciones de tipo de suelta rapida.
Sistemas de c.a.
Los aviones que, desde el punto de vista de la alimentacion de energia electrica, son principalmente del tipo c.a., es esencial que el sistema de alimentacion exterior en tierra incluya una seccion mediante la cual se pueda aplicar una fuente exterior de tendion alterna. La disposicion del circuito para los sistemas adecuados vaia entres tipos de aviones, pero para obtener una tension de las exigencias y funcionamiento del circuito.
Al acoplar la fuente de alimentacion exterior en tierra la clavija, se aplica una fuente trifasica a los contactos principales del disyuntor, a una unidad transformadora rectificadora (T.R.U) y a una proteccion de secuencia de fases. La T.R.U. acciona una realimentacion continua de 28V en el circuito de retencion de la unidad de alimentacion exterior en tierra. Si la secuencia de las fases continua correcta, la unidad de proteccion cierra una circuito hacia la bobina del rele de control activandolo. Tambien se aplica una alimentacion monofasica a una luz ambar (que se enciende indicando con ello que esta acoplada la unidad de tierra) y a un voltimetro y un frecuencimetro por medio de un conmutador selector.
FUENTES DE ALIMENTACIÓN EN TIERRA
POTENCIA EXTERNA (GPU) DESCRIPCIÓN Y FUNCIONAMIENTO (Efectividad: Todos)
El receptáculo de alimentación externa se encuentra debajo del ala derecha, por fuera de la góndola del motor. El receptáculo está diseñado para su uso con una unidad de potencia auxiliar que tiene un suelo estándar de un enchufe. Un módulo de sensor de potencia externo, instalado en un conjunto de caja de placa de circuito impreso debajo de la tabla de entarimado pasillo central, protege el sistema eléctrico del avión de una unidad de potencia auxiliar de tierra con la polaridad invertida o una tensión de salida excesivamente alta. El módulo sentido utiliza la tensión del bus de centro de avión y la continuidad del circuito entre el terminal positivo y el terminal de polarización de la clavija GPU para iluminar el PWR EXT precaución anunciador amarillo cuando una GPU está enchufado en el receptáculo. La unidad no necesita necesariamente que estar encendido para iluminar el indicador.
Si la salida de la GPU tiene la polaridad correcta, y el interruptor de alimentación externa es ON, la placa de circuito impreso de alimentación externa como salida una tensión para cerrar el relé de alimentación externa y para cerrar los relés de enlace de barra. La unidad de alimentación externa de forma automática todas las potencias autobuses cc. La alimentación externa se enruta a través del relé de alimentación externa al bus central. Una tensión desde el pequeño pin de polarización de la toma de corriente externa se enruta a través de un interruptor de circuito 5 amperios, montada en la parte central derecha fuera de borda, con el interruptor de selección del voltímetro en el panel de instrumentos por encima. Esto permite el control de la tensión de la GPU antes de que el relé de potencia externo está cerrado.


Ademas del sistema de alimentacion exterior, algunos tipos
de aviones llevan baterias separadas que pueden facilitar los servicios en tierra en el caso de que haya disponible una unidad de alimentacion en tierra, con el fin de reservar las baterias principales para el arranque de los motores
En la mayoria de los grandes aviones de transporte de lineas aereas, se consigue una dependencia total de los equipos auxiliares de tierra (GPU) mediante unidades auxiliares de potencia especiales (APU) instaladas a bordo de la aeronave.
Unidad de la planta de energía (GPU). Un componente de servicio utilizada para suministrar energía eléctrica a una aeronave cuando se está operando en el tierra.
En algunos aviones la energia c.c. se distibuye desde un sistema de barras colectoras multiple, y algunos de los servicios conectados a cada uno de esos colectores tienen que poder funcionar cuando el avion esta en tierrra. Esto exige una disposicion mas complicada del sistema de alimentacion en tierra. Ademas del rele o contactor de alimentacion se han incluido otros contactores para la union con retencion de las barras colectoras, junto con indicadores magneticos que muestran en cada instante las conexiones que se han hecho.
PRECAUCIÓN
Se requiere de voltaje para energizar los relés de alimentación principal de aviónica para eliminar el poder de los equipos de aviónica. Si la alimentación externa se utiliza para el mantenimiento del suelo, tales como el aterrizaje aparejo de engranaje, tenga cuidado para asegurarse de que todos y cada unidad de aviónica se apaga.

POTENCIA EXTERNA- PRACTICAS DE MANTENIMIENTO (Efectividad: Todos)

Una unidad de potencia de tierra, para que arranque el motor o para el uso durante la operación terrestre sin el motor en marcha, debe ser capaz de suministrar los requisitos de carga y sin excesiva caída de tensión. La unidad debe ser capaz de suministrar hasta 1.000 amperios para. l segundo y ser capaz de entregar hasta 300 amperes de forma continua a 24 a 30 voltios. El uso de una fuente de tierra inadecuada puede causar una caída de tensión inferior a la tensión de abandono del relé de alimentación externa y el relé de arranque. Esto dará como resultado vibración del relevador y / o contactos soldados. Una carga continua de más de 350 amperes dañará los cables externos de relé de potencia y de potencia del avión.
Tenga en cuenta las siguientes precauciones al usar una fuente de alimentación externa:

Utilice solamente una fuente de planta que se basa negativamente. Si no se conoce la polaridad de la fuente de alimentación, determinar la polaridad con un voltímetro antes de conectar la unidad al avión.
Antes de conectar una unidad de alimentación externa, apague todos los equipos de radio, los interruptores del generador, el interruptor de la batería y el interruptor de parada de alimentación externa. Coloque el voltímetro interruptor de selección de arriba en la posición EXT PWR.
Ajuste el valor de tensión de la unidad de alimentación externa antes de enchufarlo a la toma de corriente externa.
Encienda la fuente de alimentación externa.
Controle la tensión de la unidad de alimentación externa de la sobrecarga voltímetro panel de instrumentos.
Encienda el interruptor de la batería.
Encienda el interruptor de alimentación externa.
PRECAUCIÓN
Se requiere de voltaje para energizar la aviónica dominar relés de potencia para eliminar el poder de los equipos de aviónica; por lo tanto, no aplique nunca alimentación externa al avión sin antes aplicar voltaje de la batería. Si el interruptor de la batería se va a colocar en la posición OFF, conectar una batería externa paralela a la unidad de alimentación externa antes de energizar la unidad de potencia.

PRECAUCIÓN
La batería puede dañarse si se expone a tensiones superiores a 32 voltios durante períodos prolongados de tiempo.
Por: Juan Carlos Vanegas R.
2) En vuelo:El APU actúa normalmente como sistema de respaldo para otros sistemas del avión, y puede suministrar estos
servicios:
♦ Energía eléctrica.
♦ Neumático para acondicionamiento en el aire.
♦ Antihielo de planos principales.
3) En despegue: Como modo adicional presente en algunos aviones, el APU proporciona aire a presión para el acondicionamiento en cabina. Esta función se incluye con el fin de mejorar la prestación de los motores principales durante el despegue, sin detrenimiento del empuje.
El grupo auxiliar de potencia se suele instalar en el cono de cola del avión, aislado del resto de compartimientos por un tabique cortafuegos. La ubicación del grupo en el cono de cola ofrece ventajas singulares. Es cierto que se encuentra lejos de los receptores de energía finales a loa que sirve, pero a favor de tal posición encontramos.
• El espacio amplísimo que encuentra en el cono de cola.
• Disminución del nivel de ruido.
• Reducción de contaminación por al nivel del suelo por gases de escape del APU.
Disminución del riesgo general del avión en caso de incendio incontrolado en el compartimiento del
APU.
• Disminución del riesgo general en caso de fragmentación de algún disco del rotor o turbina del
turbo eje del APU.
Desde el punto de vista motriz, el APU es un turboeje.En su aplicación como grupo auxiliar de potencia, tiene requisitos funcionales y operativos mucho más estrictos que el mismo motor turboeje para aplicaciones turbohélices o helicópteros El turboeje para APU puede ser de turbina fija o de turbina libre. Para potencias de salida pequeñas y medias, digamos inferiores a 1.600 CV, el motor del APU suele ser tipo turbina fija. Por tanto es un turboeje de un solo árbol. Tal preferencia se explica por costes, peso y buena estabilidad de velocidad de rotación que tiene este tipo de motor, aunque el de dos ejes (turbina libre) tampoco tiene problemas en esta última faceta. El turboeje de turbina fija tiene una respuesta muy rápida de cambio de las revoluciones frente a las variaciones de carga que se imponen sobre la unidad. La estabilidad de velocidad de giro es, en principio, muy apropiada para el suministro de corriente eléctrica alterna de frecuencia lo más constante posible, este tipo de turboeje tiene respuesta rápida a los cambios de carga del sistema eléctrico del avión. Además, como consideración económica, el turboeje de un solo eje es más barato que su compartida de dos ejes independiente. El turboeje para grupos APU de potencia superior a la indicada anteriormente, que ya es de mayor tamaño, suele ser de dos ejes, esto es de tipo de turbina libre. La ventaja fundamental que aporta ahora este motor es que la puesta en marcha del propio APU es más fácil, pues posee dos turbinas que giran de forma independiente, a distinta velocidad angular. Así, para la puesta en marcha solo es preciso mover el conjunto rotatorio de alta presión. El arrastre aerodinámico (corriente de aire inducida por el compresor) que produce la rotación de este conjunto pone en movimiento al de baja presión. En efecto, puesto que el compresor y la turbina tienen ahora mayor diámetro ( son turboejes de mayor tamaño) quiere decirse que el momento cinético de los grupos giratorios es alto. Así pues, la mayor inercia d giro suele ser suficiente para sastifacer los requisitos que impone la estabilidad de velocidad angular y de frecuencia constante de la corriente eléctrica de suministro. En fin, los modernos sistemas de control de combustible del APU son también digitales, al igual que los empleados en los motores de propulsión.
componentes del APU
Sundstrand APS 2000

Timer APU: algunos aviones tienen temporizadores APU instalados en el panel superior de popa (posterior), ya que el tiempo de funcionamiento de la APU no se puede medir por el tiempo diario a bordo de los aviones
panel de garrett 85-129 APU
Subtitulos límites marcados EGT (exhaust gas temperature) y temporales y la presión del aceite
Panel de Garrett 36-280/ Sundstrand / Señal aliada de la APU
Subtitulos mantenimiento y FALLO y sin límites de EGT
Practicas de Mantenimiento
Protección contra Incendios
Sólo hay botella al fuego de una APU, a pesar del hecho de que el mango se puede girar en cualquier dirección! Está lleno de Freón (el extintor) y Nitrógeno (propelente) aproximadamente a 800 psi.
Cuando el mango se enciende el fuego, el detonador se dispara que rompe el diafragma en la botella, la presión del nitrógeno y después se obliga al freón en el compartimiento de la APU que sofoca el fuego. Tenga en cuenta que después de un petardo ha sido despedido, el disco amarillo en el fuselaje puede no soplar completamente claro, ver fotos de abajo.
Los indicadores de botella extintor APU forman parte de un disco de color amarillo para mostrar si el detonador ha sido despedido y un disco rojo para indicar si la botella tiene más temperatura (130°C) o por presión (1800psi). Algunos aviones están equipados con la mirilla para el manómetro de la botella.
Nota: Los indicadores de nivel y la botella no se ajustan a NG de.
Esta foto muestra el estado de los discos después de la botella fuego APU había sido dado de alta. Observe cómo el disco amarillo se desplaza ligeramente, pero no se ha impresionado, esto fácilmente podría perderse en una inspección externa. Desde la botella sólo contiene nitrógeno y freón, no había otra evidencia externa de la botella después de haber sido utilizado ya que la evidencia había evaporado.
Hay dos mástiles de drenaje. El uno justo detrás del puerto de rueda bien se comparte con el respiradero del depósito hidráulico y es una línea envuelta que encierra la línea de suministro de combustible de la APU, este recoge cualquier fuga de combustible en la cubierta que se puede drenarse cuando un corcho parada es empujado hacia arriba en la rueda pocillos. Si los drenajes de combustible cuando se empuja el corcho parada, indica una fuga en la tubería de combustible de la APU.
El 737 NG APU es inmediatamente reconocible por la nueva entrada de aire "eductor" enfriamiento por encima de la de escape. Esto y el nuevo silenciador hace que el NG APU 12dB más silencioso que los clásicos. El eductor funciona mediante el uso el flujo de alta velocidad de los gases de escape de la APU que forma un área de baja presión. La baja presión empuja el aire exterior a través del conducto de entrada eductor para el compartimiento de la APU. El aire de refrigeración a continuación, pasa a través del enfriador de aceite y el conducto de escape APU abajo, eliminando la necesidad de un orificio de ventilación de aire de refrigeración separada o ventilador.
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