Качество электрической энергии является одним из основных факторов, определяющих показатели надежной работы радиоэлектронных средств. Контролем параметров сетей и систем автономного электроснабжения установлены провалы, прерывания и выбросы напряжения. Допустимые нестабильности параметров электрической энергии приведены в нормативной документации [1-4].

Источники электропитания в составе радиоэлектронной аппаратуры являются согласующим звеном между нагрузкой и системой электроснабжения. Технические требования к показателям источников определяются требованиями к данной радиоэлектронной аппаратуре в целом. Источники электропитания имеют существенные отличия по принципу построения, компонентной базе, конструкции и технологии изготовления. Эти отличия определяются особенностями радиоэлектронных устройств, в состав которых они входят. В свою очередь, радиоэлектронные устройства различаются функциональными задачами и условиями эксплуатации [5-6].

Требования, предъявляемые к источникам электропитания со стороны системы электроснабжения, определяются соотношением их мощностей, родом тока (переменного или постоянного), значением напряжения и допустимыми отклонениями тока и напряжения в рабочих и переходных режимах.

Системы электроснабжения постоянного тока применяются, как правило, в тех случаях, когда требуемая мощность не превышает 1,5 кВт. Достоинством таких систем является простота их резервирования с помощью аккумуляторов, а также сравнительная простота отбора мощности от маршевого двигателя самоходного шасси. К недостаткам систем электроснабжения постоянного тока можно отнести необходимость применения двойного преобразования электроэнергии (импульсного и непрерывного) при электропитании аналоговой нагрузки. В настоящее время ведется разработка систем

электроснабжения постоянного тока с выходным напряжением 270 В.

Системы электроснабжения переменного тока частоты 400 Гц используются, как правило, в аппаратуре на подвижных транспортных средствах. Для стационарных устройств радиоэлектронной аппаратуры используются системы электроснабжения с частотой тока 50 Гц. Достоинством систем переменного тока является возможность распределения энергии при повышенном напряжении (т. е. при меньших потерях), простота и надежность генераторов переменного тока, возможность получения низкого уровня гармонических составляющих выходного напряжения постоянного тока источников электропитания. К недостаткам систем электроснабжения переменного тока можно отнести сравнительную сложность резервирования, невозможность применения в составе носимой аппаратуры.

В настоящее время в системах автономного электроснабжения переменного тока применяются в большинстве случаев синхронные высокооборотные генераторы. Их выходные параметры соответствуют следующим типовым требованиям:

номинальное линейное напряжение 220 В трехфазного тока частоты 400 Гц;

номинальное значение коэффициента мощности 0,7;

при набросе и сбросе 100% нагрузки отклонение напряжения должно быть в пределах ±20% при длительности переходного процесса не более 0,3 с, отклонение частоты не более 5%.

В системах автономного электроснабжения переменного тока могут использоваться асинхронные генераторы [7], однако их преимущества проявляются при весьма высокой частоте вращения ротора (18...24 тыс. об/мин).

Для обеспечения постоянным током отдельных нагрузок в составе систем автономного электроснабжения переменного тока предусматриваются выпрямительные устройства со следующими типовыми параметрами:

напряжение 27,52д постоянного тока при изменении напряжения на входе в диапазоне от 210 до 230 В, частоты от 380 до 420 Гц, нагрузки от холостого хода до номинальной;

коэффициент пульсаций напряжения не более 7,4% от номинального значения выпрямленного напряжения;

обеспечение зарядки аккумуляторных батарей транспортных средств и параллельной работы с ними.

При выполнении регламентных и ремонтных работ с автономной радиоэлектронной аппаратурой обычно используются системы внешнего электроснабжения. Примером такой внешней системы может служить электростанция типа ПЭС-100 на базе дизель-генератора, имеющая следующие выходные параметры:

выходная мощность 100 кВт;

номинальное напряжение 230 В трехфазного тока частоты 400 Гц;

максимальное отклонение напряжения при внезапном изменении нагрузки до 50% номинальной не более 23% от ранее установленного значения;

время вхождения напряжения в зону ±2% не более 1,5 с;

установившееся отклонение частоты тока при изменении нагрузки от 100% до О и от О до 100% номинальной составляет ±3% от номинального значения.

Электромагнитная совместимость источников электропитания с системой электроснабжения переменного тока обеспечивается выполнением следующих основных требований: снижением уровня высокочастотных электромагнитных помех, генерируемых в сеть, и улзгчсшением формы кривой тока, потребляемого источником электропитания. Воздействие высших гармоник на систему электроснабжения проявляется следующим образом [8]:

а) увеличением токов и напряжений гармоник вследствие параллельного и последовательного резонансов;

б) снижением эффективности процессов генерации, передачи и использования электроэнергии;

в) старением изоляции аппаратуры и сокращением вследствие этого срока ее службы;

г) ложной работой аппаратуры.

Гармоники напряжения вызывают в трансформаторах увеличение потерь на гистерезис и вихревые токи в магнитопроводе и потерь в обмотках. На мощные трансформаторы воздействует циркуляция утроенного тока нулевой последовательности в обмотках, соединенных в треугольник, что приводит к перегрузке обмоток.

Дополнительные потери, вызванные гармониками, в конденсаторах определяются выражением:

8Р = ] Аро со С п