Sistema Eletrico 2012

Sistema Elétrico 
 
 
 
Referencias Bibliográficas: 
A&P Technician 
Jeppesen 
Capitulo 7 – Seções A, B e C 
Prof. Erasmo Borja Sobrinho 
 
 
 
Disciplina: Sistemas de Aeronaves I 
Professor: Erasmo Borja Sobrinho 
 
 
Sistema Elétrico 
 
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Índice 
Capitulo Página 
Aplicações da Eletricidade nas Aeronaves 3 
Localização de Componentes 7 
Geração de Energia 8 
Baterias 18 
Medidores 24 
Comandos 25 
Relés 26 
Circuit Breakers 29 
Limitadores de Corrente 30 
Atuadores Elétricos 31 
Hot Bus 33 
AC Power 34 
ACW Power 36 
Boeing 787 36 
Diagramas Elétricos 40 
APU 44 
GPU 47 
 
 
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Aplicações 
 
O sistema elétrico é, sem dúvida, o sistema mais importante da aeronave sem o qual nenhum 
outro sistema funciona. A eletricidade está presente em praticamente todos os demais sistemas 
como alimentação, controle, forma de acionamento, back-up ou indicação. 
Começando pela iluminação, utilização mais antiga da eletricidade e chegando aos sistemas 
eletrônicos cuja utilização é mais complexa, a eletricidade vem sendo cada vez mais utilizada 
nos aviões acompanhando o avanço da eletrônica. Este desenvolvimento, notadamente depois 
dos anos 80, possibilitou melhor controle com economia e precisão proporcionados pela 
miniaturização dos circuitos. Os Circuitos integrados (CI) reduziram peso e aumentaram muito a 
confiabilidade de vários sistemas. 
 
Luzes 
• Luzes de cabine: 
• Incandescentes 
• Fluorescentes. 
• Faróis: 
• Voo / Pouso 
• Luzes de Navegação: 
• Fixas 
• Estroboscópicas 
• Luzes de Painel: 
• Fluorescente 
• Incandescente 
• Indicadoras: 
• Apertar Cinto e “Não Fume” 
• Saída 
 
 
 
 
 
 
Nos projetos mais recentes, a iluminação incandescente vem sendo substituída gradativamente 
pela florescente nas cabines. A tecnologia atual possibilita a fácil conversão de energia DC em AC, 
necessária na iluminação fluorescente, através de circuitos eletrônicos inversores bem pequenos. 
 
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Atuadores 
• Superfícies de Comando 
• Portas (Abertura e travamento) 
• Trem de Pouso ( Controle e Acionamento) 
• Escadas 
• Fly by Wire 
 
Instrumentos 
Aviônicos 
Galey 
• Forno Elétrico: aquecimento de refeições. 
• Geladeira: Item raro 
• Som: CD, DVD, MP3 
• TV: Atualmente só LCD 
Conforto de Cabine 
• Ventilação 
• Refrigeração 
• Aquecimento 
Propulsão: 
• Motores de Partida 
• Bombas de Combustível (Auxiliar) 
• Válvulas de Controle de Abastecimento 
 
Sistema Hidráulico: 
• Bombas Hidráulica ( Auxiliar) 
• Acionamento de válvulas 
• Comandos do sistema Hidráulico 
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Controles de Pressurização 
Proteção contra Chuva e Gelo 
• Aquecimento de parabrisas 
• Desembaçadores 
• Aquecimento de Superfícies para degelo 
 
Sensores de Motores 
(Rotação, Torque, temperatura, pressão e etc) 
 
Com as possibilidades apresentadas pela micro eletrônica atual, que facilita o controle de 
dispositivos através de componentes cada vez menores, mais leves e mais baratos, existe uma 
grande tendência a utilização da eletricidade no funcionamento de dispositivos antes acionados 
mecanicamente. 
O Fly-by-wire é o maior exemplo desta tendência. 
 
Fly-by-wire 
 
Fly-by-wire é um tipo de controle das superfícies móveis de um avião por computador. Isso permite 
que qualquer modificação da direção e do sentido da aeronave feita pelo piloto seja "filtrada" e 
repassada para as superfícies móveis (aileron, profundor, leme). Com esse filtro, é possível 
aumentar a velocidade de reação, aumentar a capacidade de manobra de um avião ou impedir que 
se faça manobras fora do envelope de voo da aeronave. 
 
Esse sistema foi usado pela primeira vez no caça F-16 Lightning, tendo sofrido vários problemas na 
fase de seu desenvolvimento. No entanto, segundo os engenheiros que participaram do projeto do 
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F-16, seria impossível o próprio voo desta aeronave sem esse sistema, pois o projeto é 
aerodinamicamente instável e para manter-se no ar é preciso um controle eletrônico. 
A EMBRAER, utiliza essa tecnologia em seus aviões da família 170/190. 
Nos carros também é usado um sistema semelhante, denominado Drive-by-wire, onde um sistema 
de controle eletrônico administra os dispositivos de acionamento (acelerador, freio e direção de um 
automóvel). Esse foi desenvolvido inicialmente para carros de alta performance e hoje vem sendo 
utilizado cada vez mais, mesmo em carros populares. 
 
Este dispositivos veio substituir componentes mecânicos como cabos de aço, hastes, servos 
reduzindo, peso e custo de manutenção. 
http://www.youtube.com/watch?v=WCc-R4xXZPU 
 
 
 
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Localização 
Localização típica dos principais componentes de um Learjet 31 
 
A localização dos equipamentos elétricos em um avião é determinada no projeto da aeronave em 
função de: 
 
• CG – Alguns itens, principalmente os mais 
pesados podem ser alocados mais a frente ou 
mais atrás para compensar alguma tendência da 
aeronave. 
• Argumentos Práticos – Ao se colocar o gerador 
próximo às baterias e aos reguladores de 
voltagem, menor quantidade de fios pesados 
serão necessários. 
• Regulamento Aeronáutico – O regulamento 
aeronáutico tem suas exigências por segurança 
economia e até leis ambientais. 
Ex: A bateria principal deve ficar distante da 
bateria de emergência por questões de 
segurança. 
• Facilidade de Manutenção – O Acesso ao item 
para a manutenção ou inspeção é traduzido 
imediatamente em custo operacional que é fator 
importante como opção de compara da 
aeronave. 
 
 
 
 
 
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Geração de Energia: 
 
Geração de Eletricidade: Quando um imã é movido próximo a um fio uma corrente elétrica é gerada 
neste fio. O gerador é construído para aproveitar estes principio físico e gerar a energia elétrica. A 
rotação, a quantidade e a espessura do fio influenciam na corrente e na voltagem produzidas. 
 
 
 
 
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A energia para a operação da maioria dos equipamentos elétricos nos grandes aviões e em alguns 
aviões pequenos é fornecida por um gerador. Um gerador é qualquer equipamento que converte 
a energia mecânica na energia elétrica pela indução eletromagnética. Os geradores projetados 
para produzir a corrente continua são chamados Geradores DC e aqueles que produzem a corrente 
alternada são chamados Geradores AC. 
• Geradores DC 
• Geradores AC 
 
 
 
Em aviões mais antigos, é comum que o gerador DC seja a fonte da energia elétrica principal. 
Neste tipo de sistema um ou mais geradores DC são tocados pelos motores para fornecer energia 
para todos os equipamentos como também para carregar as baterias. 
Na maioria de casos somente um gerador é movido por cada motor entretanto, alguns aviões 
maiores tem até dois geradores por motor. 
 
 
 
CONSTRUÇÃO DE GERADORES DC 
Os geradores usados em aviões diferem bastante em seus projetos porque são feitos por vários 
fabricantes. Entretanto, todos tem o mesmo principio geral de construção e operam de forma 
similar. 
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CARCAÇA 
A carcaça do campo, constitui-se da estrutura para o gerador. A carcaça tem duas funções: 
1) Completa o circuito magnético entre os pólos, 
2) Fornece sustentação mecânica para as outras peças. Em geradores pequenos, o chassis é 
feito de ferro fundido; entretanto, em geradores maiores, é composto geralmente de duas 
porções parafusadas juntas. O Chassis deve ser altamente permeável (as linhas magnéticas 
do fluxo devem passar através dele livremente) e, junto com as partes do pólo, formam a 
maior parte do circuito magnético. 
 
A força magnética dentro de um gerador é produzida