Для исследования процессов, происходящих в спецаппаратуре, инженеры-электроакустики разрабатывают разнообразные нетиповые измерительные приборы для определения детонации, неравномерности движения и магнитных параметров носителя записи, спектра шума моря, условий распространения акустических сигналов в разных средах и т. п. Такие приборы имеют узлы, применяемые в радиоэлектронике, вычислительной технике и автоматике, в них используются различные электронные приборы. Их необходимо обеспечить соответствующими средствами электропитания. Одни потребители электрической энергии нуждаются в стабильном токе (дуговые и читающие лампы), другие - в стабильном напряжении (индикаторы, измерительные приборы).

Таблица 1

Ориентировочное потребление электрической энергии функциональными узлами

спецаппаратуры

1 Можно питать и от переменного тока, однако при этом уменьшается световой поток и ухудшается качество изображения на экране.

Переносная аппаратура и аппаратура, размещаемая на кораблях, питается от автономных источников энергии, не связанных с электросетью. Из приведенного обзора следует, что диапазон величин мощностей напряжений и токов для питания спецаппаратуры очень обширен, что в большинстве случаев нужны источники постоянного тока, причем во многих случаях они должны быть стабилизированными. Энергию могут создавать только так называемые первичные источники энергии - вода, ветер, солнце, пар, химическая реакция, атомный распад, топливо, мускулы и др. Электропитающие источники, преобразующие энергию первичных источников в электрическую, называют источниками первичного электропитания (ИПЭП). К ним относятся, например, вращающиеся генераторы с приводом от паровой турбины, ветряного или бензинового двигателей, мускулов; гальванические элементы; солнечные и атомные батареи. В таких источниках преобразуется энергия по роду.

Источники вторичного электропитания (ИВЭП ГОСТ 19157-73) - это преобразователи электрической энергии, получающие ее от источников первичного электропитания и преобразующие ее, в общем виде, по роду тока, частоте и величинам тока и напряжения (при необходимости регулируя и стабилизируя их). В таких источниках род энергии (электрической) остается неизменным.

Из изложенного следует, что для питания спецаппаратуры применяются источники первичного и вторичного электропитания. В каком же виде используется электрическая энергия для питания ИВЭП?

СССР, являясь мощной индустриальной державой, имеет крупное непрерывно развивающееся энергохозяйство. К 1980 г. производство электроэнергии в стране по плану должно составить 1,38 триллиона киловатт-часов. При таких огромных энергоресурсах можно питать всю стационарную аппаратуру от существующих электросетей. Независимо от рода тока линии электропередачи все низовые распределительные сети поставляют электроэнергию в виде переменного тока, благодаря его свойству легко преобразовывать напряжение простейшим и наиболее экономичным прибором - трансформатором.

Частота переменного тока электросетей стандартна - 50 Гц. Работа при более высоких частотах приводит к уменьшению габаритных размеров средств электропитания, поэтому на судах, самолетах (там, где можно выбрать частоту) используют генераторы повышенных частот: 400, 500, 1000 и 2400 Гц. Однако следует учитывать, что такое средство электропитания наводит более заметные помехи в сигнальных цепях функциональных блоков спецаппаратуры, чем при питании от сетей с частотой 50 Гц.

Так как большая часть узлов аппаратуры потребляет энергию в виде постоянного тока (табл. 1), а существующие электросети поставляют ее в виде переменного тока, то для стационарной аппаратуры наиболее распространенным ИВЭП является выпрямитель, питаемый от сети переменного тока (50 Гц), выход которого подключен к потребителю. За последние пять лет для значительного уменьшения размеров и массы всех реактивных элементов в выпрямителях стали