Автоматизированная система контроля энергопреобразующей аппаратуры системы электропитания космического аппарата

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автоматизированная система контроля энергопреобразующей аппаратуры системы электропитания космического аппарата

Экспериментальные испытания и испытания специализированного оборудования, имеют высокую скорость обработки информации. Он отвечает современным требованиям для электромагнитной совместимость и соответствующий установленной мощности SES SC.

Состав SES включает три основных элемента.

* Первичный источник энергии

* вторичный источник питания (перезаряжаемые батареи);

* комплекс автоматизации, стабилизации и защиты.

По мере накопления опыта в исследованиях стало ясно, что полное физическое моделирование требует слишком высокие затраты. Например, использование солнечного света, как аккумулятор в качестве первичного источника энергии. В земных условиях требуется использование специальных стендовых устройств (осветительные приборы, системы термостабилизации и т.д.) Для получения предписанных условий освещения и температуры, которая не является экономически осуществимой, это сложно с технической точки зрения. Поэтому наряду с физическом моделированием, приступили к развитию в других направлениях. Например, метод имитации физического моделирования, при использовании которого отдельные компоненты системы электропитания заменялись эквивалентном (имитатором). При меньшем количество затрат, автоматизированная система контроля, космический аппарат, имитатор, позволяют показать характеристики устройства в первом приближении.

В настоящее время имитаторы нашли широкое распространение, они используются на станциях создания и испытания системы электропитания. Параллельно с этим блоки имитации и СЭП должны быть единой системой, имитируя в реальном времени огромное количество режимов работы. Например, зарядка аккумулятора и подача питания от солнечных батарей, когда спутник находится на «солнечной стороне», подача бортовых систем только от батарей - это спутник «в тени» и т. Д. Следует отметить, что проведение испытаний этого уровня требует использования единой автоматизированной системы.

Существующие на сегодняшний день автоматически контролируемые системы (ASK) не позволяют выполнять основной функциональный контроль SES CA из-за не имеющихся симуляторов солнечной батареи.

Вся система предназначена для автоматизированного функционального мониторинга, исследований и испытаний космических аппаратов СЭС, созданных космической техникой. ASK преобразует энергию (EPA) реализуется как отдельный законченных устройств, каждый из которых может работать как отдельно (с использованием встроенного контроллера), таки как часть ASA EPA под управлением ПК. ПК обеспечивает реализацию режимов работы и алгоритмов системы контроля и измерительная информация через Ethernet интерфейс. ASA EPA осуществляет самоконтроль электрических параметров и обеспечивает отсутствие чрезвычайных ситуаций.

Блок, имитирующий батарею, предназначен для имитации всех режимов работы аккумуляторной батареи, когда он заряжается и разряжается; изменяя напряжение на каждой батарее, сигнализаторов давления; датчиков температуры; аналоговые датчики давления. Имитатор обеспечивает полную электрическую проверку автоматизации BOT, имитируя, различные комбинации состояния датчиков, давления и температуры, различные состояния параметров напряжения батареи и переменного тока, с минимальным затраченным временем.

Источник имитирования нагрузок дает возможность имитировать разнообразные типы нагрузок: постоянную (активную) нагрузку, импульсную (либо скачкообразную), комплексную (резистивно-емкостную), частотную с синусоидальной конфигурацией тока. Присутствие имитирования постоянной нагрузки приспособление реорганизует энергию непрерывного тока СЭП КА в энергию переменного тока с дальнейшей передачей её в питающую линия. Комплексная работа обеспечивает синхронное параллельное подсоединение постоянного активного сопротивления и последовательной RC-цепи к выходящий шине СЭП КА. Гармоническая нагрузка формируется посредством развития синусоидального тока в выходящих шинах СЭП. При этом электроток меняется в спектре частот 20 Гц…120 кГц с мягко контролируемой амплитудой, что позволяет проконтролировать нагрузочную способность в нескольких декадах, а кроме того определить выходящий импеданс бортового источника питания. Импульсная нагрузки гарантирует самостоятельное увеличение (наброс) либо снижение (сброс) стабильной нагрузки с контролируемой коммутационной длительностью подсоединения, либо отключения. Длительность фронта наброса либо сброса тока нагрузки зависит от задачи оператора, индуктивности подводящих проводков и величины тока наброса или сброса.

Имитатор переменной частотно-регулируемой нагрузки применяется с целью развития: нагрузки постоянным током с плавной регулировкой; нагрузки с ступенеобразной регулировкой постоянного тока; частотно-регулируемой импульсной нагрузки с ступенеобразным регулировкой амплитуды тока нагрузки; единовременных импульсов тока нагрузки с регулируемыми амплитудой и продолжительностью. В режиме плавного регулирования нагрузки имитатор обеспечивает плавное регулирование без разрывного постоянного тока нагрузки. В порядке ступенчатой регулировки имитатор гарантирует ступенчатую регулировку постоянного тока нагрузки. В данном режиме учтена вероятность плавного регулирования величины постоянного тока нагрузки путем механического перераспределения тока между контролируемой и ступенеобразной загрузкой с одновременным надлежащим изменением уставок. В режиме частотной нагрузки коммутацией активной нагрузки создается импульсный электроток, регулируемый согласно амплитуде и по частоте следования (при скважности 2) в спектре 0,1…105 Гц.

Импульсная нагрузка имитатора обеспечивает формирование единовременных импульсов тока активной нагрузки с продолжительностью импульса в диапазоне 50…300 мкс.

Системный коммутатор предназначен для подключения к объекту контроля измерительных приборов, анализаторов состояния контактов реле и датчиков, осциллографов, формирователей команд, источников питания и формирователей стимулов (напряжения, тока, сопротивления). Коммутатор осуществляет подключение измерительных приборов, входящих в состав устройства измерения и модулей, входящих в состав контрольное - испытательной станции на любую из тысячи двухсот точек подключения к объекту контроля с помощью реле. Устройство измерения обеспечивает поддержку связи с встроенными приборами по интерфейсу RS-232, а также передачу и прием информации из ПЭВМ в части управления приборами. В его составе осциллограф TPS-2014; вольтметры HP34401A; источники питания PSS-3203; PSP-603.

Контрольно-испытательная база используется с целью контролирования состояния контактов реле и электронных коммутаторов (транзисторных ключей); контролирования временных и амплитудных параметров импульсов напряжения; образования команд управления в виде импульсов напряжения или не запитанным контактом; образования автономных команд управления при непосредственном доступе оператора к подключению и отключению предмета контроля; имитирования резистивных датчиков и сопротивлений; замера сопротивлений, прямолинейных падений напряжений в диодах и контроля токов утечки диодов при обратном напряжении. Устройство мониторинга дает возможность автоматически и одновременно определять, и фиксировать: параметры фаз трехфазной сети переменного тока; постоянное напряжение каждой полярности в диапазоне 0…350В, 50 Гц согласно любому каналу (10 каналов); роль сопротивлений согласно любому каналу (3 канала) в спектре 0…150 кОм; сопротивление изоляции вплоть до 20 МОм с испытывающим напряжением 100 в согласно любой канал (3 канала). Задание характеристик уставок контроля, итог результатов мониторинга в печатание, контроль состояния питающей сети дает возможность реализовать быструю диагностику аварийных и нештатных состояний. Используя специальное программное обеспечение ASK ЭПА (рис. 2), диспетчер имеет возможность задавать план исследования, по которой система станет функционировать в протяжение необходимого периода с постоянным ведением протокола итогов тестирований и непрерывным контролем аварийных обстановок.

В связи с наметившийся направленностью увеличения мощности бортового конструировании СЭП КА. С целью повышения надежности службы СЭП КА в орбите, на всех стадиях проведение исследования, экспериментальных отработок и тестирований применяется специализированное оснащение, владеющие значительной надежностью, высочайшей быстротой обрабатывания информации, отвечающие нынешним условиям по электромагнитной совместимости и соответствующие определенной мощности СЭП КА оснащения и времени жизни оборудование.

Литература

электропитание бортовый космический автоматизированный

1. Гуртовцев А.Л., Безносова М.Ю. Комплексная автоматизация энергоучета в котельных на базе ПЭВМ и сети преобразователей «Энер-гия-Микро Т». - Промышленная энергетика, 1998, №Ю.

2. Автоматизированные Системы Стадии создания. ГОСТ 34.601-90 Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Москва, ИПК издательство стандартов, 1997.

3. Гуртов А.С., Пушкин В.И., Филатов А.Н., Чечин А.В. Анализ технических требований к системам электропитания автоматических космических аппаратов // Электронные и электромеханические устройства: Сборник научных трудов НПЦ «Полюс» Томск, 2001. - С. 59-66.

4. Построение мощных многомодульных автономных систем электропитания / Чернышев А.И., Шиняков Ю.А., Чечин А.В., Гордеев К.Г., Пушкин В.И., Филатов А.Н. // Электронные и электромеханические системы и устройства: Сб. трудов / НПЦ «Полюс» - Томск, 1997. - С. 3-8.

5. Шиняков Ю.А. Энергетический анализ структурных схем систем электроснабжения автоматических космических аппаратов // Известия Томского политехнического университета. - 2006. - Т. 309. - №8. - С. 152-155.

Размещено на Allbest.ru