שאלות מחשמלות

[צור בנר]

שאלות מחשמלות

בעקבות בקשות להעלאת שאלות נוספות לאיתגור חברי הפורום, הרי סדרת שאלות מחשמלות: מדוע יש המתניעים את המנוע כששני המתגים של המסטר (ALT ו BAT) ב ON ויש רבים המפעילים רק את ה BAT, ורק לאחר שהמנוע פועל - מפעילים את מתג ה ALT? ובהמשך - מה ההגיון בכיבוי והדלקת מתג ה ALT וה BAT כשיש חוסר טעינה? ואחרון חביב: מה יקרה למערכת החשמל בטיסה אם נכבה את מתג המצבר ונשאיר את מתג האלטרנטור ב ON?

 

[אריאל אריאלי]

תשובה "מחושמלת"...

לשתי השאלות הראשונות לא אענה מכיוון שכמספר המשיבים - תהיינה מספר התשובות. אך לשאלתך האחרונה - במצב פעולה נורמאלי, צריכת החשמל של המטוס מסופקת מהאלטרנטור והמצבר משמש כעין "מייצב מתח". כאשר מתג המצבר מופסק, המצבר לא מחובר, ואז מערכת החשמל של המטוס תפעל ישירות על מתח האלטרנטור ללא הייצוב המושג ע"י המצבר. ולכן, בסל"ד שונה נקבל מתח שונה וזה יתבטא בעצמת תאורה משתנה. יש חשש מה כי מערכות אלקטרוניות מסוימות "לא יואהבו" מתח לא מיוצב ולא מסונן. אריאל אריאלי

 

[צור בנר]

מצבר - מייצב זרם?

לא שמעתי הסבר כזה בעבר. תוכל לפרט?

 

[אריאל אריאלי]

מייצב מתח ולא זרם

כן. המצבר במערכת החשמל משמש כעין "רזרוואר" של האנרגיה החשמלית של המטוס. אפשר לראותו כקבל בעל קיבול אין-סופי. מאחר והוא שומר על מתח פחות או יותר קבוע על פניו, כאשר הסל"ד יורד, מי שמספק את הפרש הזרם בין צריכת המטוס לכושר הייצור של האלטרנטור הוא המצבר. בעיקרון, מערכות החשמל של המטוס צורכות זרם מסויים לצורך פעולתן, בתכנון נכון של מערכת החשמל של המטוס, לוקחים בחשבון את הצריכה המכסימאלית של כל הצרכנים וזה הזרם המכסימאלי שהאלטרנטור צריך להיות מסוגל לספק. אך מאחר ולא תמיד טסים בסל"ד המאפשר לאלטרנטור לייצר את כל תצרוכת החשמל של המטוס, ההפרש מסופק ע"י המצבר. אם תתבונן במד הטעינה של המטוס, תוכל לראות כי בסל"ד נורמאלי ובתצרוכת נורמאלית, מד הטעינה יראה אפס. אם תוריד את הסל"ד ותפעיל את כל הצרכנים תראה כי מד הטעינה יראה מינוס שפירושו צריכת זרם מהמצבר. אם יש לך במטוס גם מד מתח תוכל לראות כי למרות שהסל"ד נמוך, מתח מערכת החשמל נשאר פחות או יותר אותו הדבר. מי ש"דואג" לייצוב המתח - הוא המצבר. כאמור, המצבר משמש "רזרוות זרם" אך מייצב מתח! אריאל אריאלי

 

[omni]

למען הדיוק

האלטרנטור תמיד יכול ליצר יותר מהתצרוכת המירבית של המטוס + טעינת המצבר, ובכדי לשמור על איזון יש "ליד" האלטרנאטור מיצב ששומר על מערכת החשמל שתפעל במגבלותיה, אחד מהרכיבים החשובים "העוזרים" לאותו "מיצב" בעבודתו הוא המצבר, היכול בשעת הצורך (או בשניות הצורך) לקבל לתוכו חשמל עודף או, לספק למערכת, חשמל חסר. (ההסבר מיועד לאילו ביננו שלא מבינים מאומה בחשמל אך רוצים להבין יותר טוב איך פועלות מערכות המטוס.)

 

[יורם אבטבי]

תקלות חשמל

צור, התשובות מתוך הבנה כמי שמכיר מערכות חשמל ואלקטרוניקה,ולא מבוססות מהספר או מאמר כלשהו. לשאלה הראשונה, בזמן הנעה לעיתים נוצרים עומסי יתר וכן "ספייקים" של חשמל (לא מכיר מונח בעברית, העלולים ליצור באלטרנטור מתחים גבוהים מאוד לזמן קצר, העלולים לגרום לנזקים במערכות השונות הפועלות על חשמל כמו גם האלטרנטור עצמו עלול להנזק. אי לכך במיוחד במטוסים הקטנים שאין הגנות מיוחדות לאלטרנטור מלבד "קבל", רצוי להניע ללא ALT ומיד עם יצוב סיבובי המנוע להפעילו ואז יש גם יצוב מתח טוב יותר, ללא חשש מנזק. לשאלה השניה, למי שמכיר מערכות חשמל, במערכת החשמל והטעינה ישנם רכיבים שונים כולל קבלים, סלילים ודיודות, לייצוב , הגנה ותפקידים שונים, העלולים שלא "להתנהג" כראוי, כמו קבל שאינו מתפרק סליל טעון במתח לא כנדרש וכו, לכן כיבוי והדלקה, של שני המתגים מבצע מעין "RESET" ומאפס את כל הרכיבים ואז בד"כ הכל חוזר להתנהג כשורה, אלא אם יש תקלה ממשית. מקווה שלא הארכתי בפרטים טכניים. והכי חשוב, לחשוב פעמיים לפני שמבצעים נוהל לא שגרתי. טיסות בטוחות !! יורם.

 

[omni]

חשמל זה מקצוע מעניין

ומלא דעות קדומות והמצאות מצחיקות. וברצינות: בזמן התנעה זורמים זרמים גבוהים (כ-150 אמפר ויותר) בחוטים המעבירים את הזרם מהמצבר לסטרטר. הזרמים הזורמים בחוטי המטוס בתפקוד רגיל הם כ/עד-15 אמפר. כלומר בזמן ההתנעה זורם (בחוטים מאד מסוימים)ובסטארטר עצמו זרם הגבוהה פי 10 מהרגיל. מאחר ויש השפעות של זליגות מתח (מטוסים וחוטים ישנים), או השראה (למדתם את זה בידע טכני כללי), עלולים לעבור ולזרום זרמים בגודל לא סטנדרתי בחוטים ולתוך מערכות שלא בנוייות לכך (מכשירי קשר לדוגמא), לכן עדיף בזמן ההתנעה לכבות כל מכשיר שלא צריך לעבוד בזמן ההתנעה (חוסך גם עומס מהמצבר בזמן ההתנעה). סיפור: בתקופת מלחמת המפרץ אחד מתפקידינו היה לטוס עם הליקופטר ולראות היכן נופל הסקאד. בכדי להצליח במשימה היה צריך להניע ולהמריא לפני שהסקד מגיע, כלומר התראה של 4 דקות שבהן היה צריך לרוץ למסוק ולהניע (מנוע סילוני) ולהמריא. מי שהציץ פעם לתוך קוקפיט של מסוק יכול היה להתרשם שפאנל המפסקים שלו מהווה כ 10% ממשקל המסוק... בכדי לעמוד במשימה הייתי-בזמן לקיחת הכוננות-נכנס עם הצוות למסוק ממריא בנחת מבצע הקפה, נוחת ומכבה את המסוק רק על ידי סגירת המצערת ומשאיר את כל המפסקים במצב עבודה. (ומתרה במכונאי שלא יפתח את דלתות המסוק ללא אישורי). בזמן הזנקה כל מה שהיה צריך לבצע היה לחיצה על הסטארטר ופתיחת מצערת, כשהמנוע תפס והניע הכל כבר עבד. המראנו בתוך 30 שניות מלחיצת הסטארטר. אני יכול לגלות לכם סוד לא נגרם שום נזק לאף אחד מהמכשירים, וביצעתי עשרות הזנקות כאלו אך למען הזהירות אסיים את דברי ב: תפעלו תמיד רק לפי הוראות היצרן!

 

[אהוד דור]

השראה בזמן התנעה

הסיבה לאפשרות של פולסים של מתח גבוה בזמן התנעה היא לא זרם ההתנעה הגבוה, אלא השינויים הגדולים בזרם בזמן ההתנעה, ואני אפרט. המתנע צורך את הזרם הגבוה ביותר בזמן שהמנוע נמצא בפעימת הדחיסה וזרם נמוך יותר בכל שאר הפעימות, מאחר ובדרך כלל יש 4 בוכנות במנוע וכל אחת מגיעה לפעימת הדחיסה בזמן שונה, זרם המתנע משתנה במשך כל זמן ההתנעה בערכים די גדולים עד להתנעה. על פי חוקי פרדיי, שינויי הזרם האלה יוצרים שדה מגנטי משתנה ושדה זה יכול להשרות בסלילי האלטרנטור מתחים גבוהים בהרבה מהרגיל שעלולים להופיע, אמנם בצורה מופחתת, גם על כל מערכת החשמל של המטוס. כל זה נכון גם למכוניות אבל במכונית כאשר מתניעים, מתג ההתנעה מנתק את כל מערכות החשמל ברכב פרט למערכת ההצתה.

 

[ramiby]

תשובות .. אולי...

קראתי את התשובות השונות, אנסה את מזלי: 1. הסיבה להתנעת מנוע עם ALT כבוי היא אותה סיבה שלא מתניעים מנוע של מכונית כשהמזגן דלוק - להקטין את ההתנגדות המכאנית לסטרטר (מיד אסביר) ובכך ליעל את ההתנעה ולהקטין את צריכת הזרם מהמצבר: האלטרנטור פועל על עיקרון מנוע חשמלי הפוך - ככל שהזרם הנצרך ממנו גבוה יותר כך גם ההתנגדות המכאנית שלו לציר התנועה גבוהה יותר. מכאן נובע שאם האלטרנטור כבוי הוא אינו מספק זרם למערכת החשמל (לצרכי טעינה וכו´) וההתנגדות (או העומס) המכאנית שהוא מוסיף היא מינימלית. בעקרון - אין "ספייקים" מהאלטרנטור בהתנעה אלא רק מתח נמוך עד הגעה לסל"ד מינימלי להפקת מתח מיוצב (בד"כ מתוכננים כך שכבר בסל"ד נמוך הם מספקים מספיק זרם לצרכי המערכת). מתח נמוך זה אינו מפריע עקב המיישר המותקן ביציאת האלטרנטור הדואג לכך שכל עוד המתח המופק מהאלטרנטור הוא נמוך - אין השפעה על מע´ החשמל. 2. אין הגיון רב בכיבוי ה ALT ו- BAT בחוסר טעינה, אני "קונה" את ההסבר על איפוס המערכות החזמליות - אם יש מקרה בו מערכת חשמלית אינה תקינה וצורכת לפתע זרם רב מדי, כיבוי והדלקה עשויים להחזירה למצבה הנורמלי (מנסיון של מספר שנים בתכנון מערכות אלקטרוניות מוטסות בתעשייה האוירית). 3. אם יכובה המצבר בטיסה המערכת החשמלית אמורה להמשיך ולפעול כרגיל על האלטרנטור בלבד אלא שאם יקרה משהו והאלטרנטור, גם באופן רגעי, לא יוכל לספק את הזרם הדרוש להפעלה - זה עלול להיות בעייתי ולגרום אפילו להפסקת המנוע (לא רצוי), במקרה כזה המצבר משמש אכן כ"מאגר" זרם לאפשר המשך פעולה תקינה.

 

[אריאל אריאלי]

הערה קטנה.

שלא כמו במכונית, מערכת ההצתה של מנוע המטוס אינה קשורה כלל וכלל למערכת החשמל. גם אם אין כלל מצבר ו/או אלטרנטור המנוע ממשיך לעבוד. לצורך זאת קיימים המגנטו. לכן, אין שום בעיה אם האלטרנטור "נופל" כשהמצבר מנותק! המנוע לא יכבה!!!!!! אריאל

 

[ramiby]

מקבל ...

 

[Qsoft]

תשובה מחשמלת

באשר לשאלה הראשונה המתנע מהווה צרכן זרם כבד. בתהליך ההתנעה רצוי להפסיק את פעילותם של כל צרכני המתח במטוס. (גם מהבחינה הבטיחותית עומס יתר ושרפת מוליכים) חיבור מתג ALT מספק מתח לסליל המיצב והדיודות באלטרנטור ומוריד את הספק ההתנעה, מה גם שבתהליך ההתנעה נגרמות נחשולי מתח העלולות לשרוף מערכות רגישות בחלק מהמטוסים לא ניתן לנתק את המצבר ללא ניתוק האלטרנטור להגנה בפני קפיצות מתח. ברוב המיכשור המודרני בעיקר מכשירי רדיו למינהם כוללים מערכות ייצוב פנימיות ומערכות הגנה בפני נחשולי מתח וברקים. ניתוק האלטרנטור במערכות ישנות יגרום לרעשים במערכות הרדיו ואף עשוי לגרום לנזקים.