El sistema eléctrico del Boeing A319/A320/A321

El sistema eléctrico A319/A320/A321  

El sistema eléctrico de energía en aeronaves es un componente fundamental que proporciona la energía necesaria para el funcionamiento de numerosos sistemas y equipos a bordo. Este sistema consta de generadores de corriente alterna, un generador de emergencia, inversores, transformadores rectificadores, baterías y unidades de control, trabajando en conjunto para garantizar un suministro de energía confiable y seguro durante todas las fases del vuelo. En esta sección se analiza en detalle la arquitectura y el funcionamiento de este sistema, así como su importancia en la operación segura de aeronaves.

El sistema eléctrico de una aeronave se basa en generadores de corriente alterna que proporcionan energía de alta frecuencia y voltaje, utilizada para alimentar sistemas esenciales. Cuando se producen fallas en los generadores principales, un generador de emergencia entra en funcionamiento para garantizar la continuidad de la energía. Además, los inversores transforman la corriente directa de las baterías en corriente alterna para abastecer sistemas esenciales. Los transformadores rectificadores y las baterías son elementos adicionales que respaldan el sistema eléctrico en diversas situaciones, incluidas las de emergencia.

El sistema eléctrico de energía consiste de tres fases 115/200 Vac, 400hz de frecuencia y de 28 Vcd de corriente directa. Normalmente, el sistema produce corriente alterna, para posteriormente transformarla en corriente directa para ciertas aplicaciones. Cada uno de los tres generadores de la aeronave puede alimentar a todo la red eléctrica. En caso de que se pierda la energía de corriente alterna, un generador de emergencia puede suministrar corriente alterna. Pero en caso de que fallara la generación de corriente alterna, el sistema puede transformar corriente directa en corriente alterna a través de las baterías.

Generadores de Corriente Alterna

Generadores principales

Dos generadores de tres fases (GEN 1, GEN 2), cada uno movidos por los motores principales a través de una caja de engranajes, suministran energía eléctrica. Cada generador puede suministrar 90 KVA de energía en voltajes de 115 y 200 VAC, con una frecuencia de 400 Hz.

Un tercer generador (APU GEN), impulsado directamente por el APU, produce la misma salida de voltaje que cada generador principal y puede remplazar ambos generadores en cualquier circunstancia.

Una Unidad de Control del Generador (GCU) controla la salida de cada generador. Las principales funciones de cada GCU son las siguientes:

-Control de la frecuencia y salida de voltaje del generador.

-Protegen la red eléctrica, controlando la línea de cada contactor.

Energía Externa (External Power)

Un conector externo cerca de la nariz del tren de aterrizaje, permite conectar energía a todas las barras de energía. Una Unidad de Control de Energía Externa (GPCU) protege la red eléctrica controlando el contactor externo.

Generador de Emergencia

El sistema hidráulico mueve un generador de emergencia que automáticamente suministra energía de emergencia de corriente alterna al sistema eléctrico de la aeronave en caso de que los tres generadores fallaran. Este generador suministra corriente trifásica de 5 KVA 400 hz.

Inversores 

El inversor transforma la Corriente Directa de la batería en 1 KVA, monofásico 115 VAC, 400 Hz, el cual alimenta parte de la barra esencial de AC. Cuando la velocidad de la aeronave esta por encima de 50 nudos, el inversor se activa automáticamente.

Transformadores Rectificadores (TRs)

Dos transformadores rectificadores, TR1 y TR2, suministran energía eléctrica al sistema, con 200 Ampers de Corriente directa. Un tercer transformador rectificador, puede energizar la barra esencial de DC desde el generador de emergencia, si el generador del motor y el APU fallaran.

Baterías

Dos baterías, cada una con una capacidad normal de 23 amper-hora, están permanentemente conectadas a las dos barras de la batería. Cada batería tiene su limitador de carga (BCL). El BCL monitorea la carga de la batería y controla su contactor.

El sistema eléctrico de energía en aeronaves es un componente esencial para garantizar el funcionamiento seguro y confiable de la aeronave en diversas condiciones. A través de una arquitectura compleja que combina generadores de corriente alterna, generadores de emergencia, inversores, transformadores rectificadores y baterías, este sistema asegura un suministro eléctrico continuo para sistemas críticos a bordo.

La capacidad de estos generadores para operar en conjunto y proporcionar energía en múltiples formas, ya sea corriente alterna o corriente directa, garantiza la redundancia y la resistencia ante posibles fallos. La inclusión de un generador de emergencia y la posibilidad de transformar corriente directa en corriente alterna a través de las baterías son características clave que respaldan la seguridad y la operación de la aeronave en situaciones de emergencia.

En síntesis, el sistema eléctrico de energía en aeronaves es un componente crítico que garantiza la continuidad de operación y la seguridad de la aeronave. Su diseño y funcionamiento meticulosos son fundamentales para la aviación moderna, donde la confiabilidad y la redundancia son prioritarias en todas las fases del vuelo.