AC est plus facile à produire avec les moteurs, qui agissent comme des générateurs. Les moteurs ont un arbre rotatif qu'il est facilement équipé de dipôles magnétiques tout autour.

Ensuite, selon l'instrument, le courant est soit utilisé directement soit, par l'utilisation de convertisseurs, sous forme DC car non seulement il est plus facile à produire, mais aussi plus facile à convertir. Ainsi, les appareils électroniques qui utilisent 12, 5 ou 3 V peuvent contenir leur propre convertisseur de tension (bien que cela soit de moins en moins vrai avec les convertisseurs à découpage efficaces modernes). Si la conversion CC était aussi efficace que la conversion CA, nous ne verrions pas de lignes à haute tension. Dernier point mais non des moindres, il est plus facile de changer, car le courant est nul deux fois par cycle. Le courant continu doit être commuté à plein courant, ce qui est coûteux et en poids. (merci mins)

Ce que les autres réponses n'ont pas réussi à noter, c'est que dans un avion, ce n'est pas seulement une alimentation CA, mais une alimentation CA triphasée.

Selon la façon dont l'avion est câblé, vous obtiendrez soit le avantage d'un poids de câble réduit ou d'une fiabilité plus élevée (ou d'un mélange des deux).

Delta

Si l'avion est câblé avec un transformateur Delta, puis 3 fils sont utilisés pour transporter l'électricité. Cependant, ce qui est fou, c'est que le transformateur Delta (ou alternateur) continuera à fonctionner (quoique à une capacité inférieure) avec l'un des enroulements détruits.

Wye

Dans une configuration en étoile symétrique, les 4 fils proviennent du transformateur. Chacun des trois premiers fils transporte le courant du transformateur, le quatrième étant le «retour» commun. Cependant, comme chacun des fils est "équilibré", le courant réel sur le commun est approximativement nul (et non le courant 3 * de la sortie). Cela signifie que vos 3 fils «sous tension» doivent seulement être suffisamment épais pour transporter le courant dans un sens. (généralement avec DC, vous auriez besoin d'une épaisseur de fil pour transporter le courant là-bas, puis revenir). Donc, en fait, nous pouvons obtenir la même transmission de puissance avec la moitié du poids d'une configuration CC.

Puisque dans les avions, la redondance (sécurité) et le poids (économie) sont tous deux des facteurs de coût massifs. Il est en fait économique de faire fonctionner le courant alternatif et de le convertir en courant continu si nécessaire.

La taille, le poids et le coût de l'appareillage pour la conversion DC-DC à n'importe quelle puissance donnée sont beaucoup plus élevés que la conversion AC-AC et AC-DC. Ainsi, qu’un équipement nécessite du courant alternatif ou du courant continu, il peut être converti plus facilement à partir d’une source alternative qu’à partir d’une source continue - mais plus important encore, cela peut être fait avec moins de poids, de volume et de coût.

C'est la même raison pour laquelle 400Hz est utilisé plutôt que 50Hz ou 60Hz - poids. Un générateur ou un transformateur capable de gérer une charge donnée est physiquement plus petit et plus léger à des fréquences plus élevées en raison de problèmes de saturation du cœur à des fréquences plus basses. Un noyau plus petit et plus léger peut être utilisé pour des fréquences plus élevées.

Alors que l'appareillage de commutation a évolué au fil des décennies, et que le poids et le coût ne sont pas aussi importants qu'ils l'étaient dans le passé, le générateur lui-même l'a toujours d'avoir un stator et des enroulements, et ceux-ci sont encore physiquement plus petits et plus légers pour une puissance de sortie donnée que le générateur CC équivalent ou CA basse fréquence.

Faut-il des raisons spécifiques à l'avion? J'imagine que les raisons ne sont pas nécessairement très liées aux avions:

• Différents sous-systèmes nécessitent différentes tensions de fonctionnement en interne, et la fourniture de courant alternatif permet à chaque composant de se transformer facilement en ce dont il a besoin.
• Là où une puissance mécanique est nécessaire, les moteurs asynchrones à courant alternatif sont beaucoup plus simples (surtout en termes d'exigences de maintenance) que les moteurs à courant continu.
• Inertie technique. Toutes sortes de composants attendent déjà le courant alternatif; même si le courant continu est isolé supérieur pour certaines utilisations (comme cela pourrait bien l'être pour l'électronique, avec les convertisseurs de tension à semi-conducteurs d'aujourd'hui), fournir du courant continu aux systèmes d'avion signifierait que vous devez disposer d'un réseau d'alimentation en courant continu en plus de l'alimentation CA pour les composants qui ne sont pas encore disponibles et certifiés dans les versions CC. Ce câblage supplémentaire à lui seul pourrait facilement compenser les avantages de la légèreté de certaines alimentations.

Je suppose que les avions utilisent à la fois du courant alternatif et du courant continu pour alimenter les différents sous-systèmes:

Si l'énergie doit être stockée dans des accumulateurs, eh bien, ils stockent uniquement du courant continu. Mais si des générateurs sont impliqués, vous n'aurez aucune chance d'éviter totalement le courant alternatif car un mouvement de rotation est essentiellement sinusoïdal:

• Si vous mettez un aimant en rotation dans une bobine, il produira un champ magnétique alternatif dans la bobine => la bobine produira du courant alternatif
• et si vous mettez une bobine en rotation dans un champ magnétique, le champ alternera entre le passage de la bobine dans un sens et dans l'autre, produisant à nouveau du courant alternatif.

On peut maintenant faire passer le courant alternatif à travers un redresseur ou utiliser un essuie-glace (un interrupteur qui peut inverser le courant et est déclenché mécaniquement deux fois à chaque tour du générateur). Mais si vous rectifiez un sinus, vous obtenez toujours une tension qui monte et descend, mais elle ne dépasse plus le niveau zéro. Cela signifie que vous tirerez parfois trop d'énergie du générateur (lorsque la tension est élevée) et qu'à chaque tour, la tension tombera sous peu à zéro, ce qui signifie que vous ne pourrez plus tirer d'énergie du tout.

Si vous ne tirez pas constamment de l'énergie d'un générateur, le générateur vibrera. Vous n'aimeriez pas cela dans un avion mais il existe un remède:

En utilisant du courant alternatif triphasé: vous pouvez générer trois ondes sinusoïdales avec le même générateur utilisant des bobines distantes d'un tiers de révolution. Lorsque la tension d'une de ces bobines chute, la tension des deux autres bobines augmente - et la puissance produite (qui est linéaire aux tensions au carré) s'additionnera à un débit constant.

La prochaine chose il faut savoir que si vous voulez un flux constant de puissance d'un moteur, les mêmes raisons vous obligent à utiliser trois ondes AC ici aussi.

Normalement, ce courant alternatif est généré à partir d'une tension continue, cependant, parce que vous Vous voudrez peut-être ajuster la fréquence à laquelle le moteur fonctionne ou la quantité de puissance qu'il fournit, vous voulez donc ajuster la fréquence de la tension que le moteur reçoit.

Un transformateur qui convertit la même puissance sur une fréquence plus élevée est beaucoup plus petit et plus léger.

Une conception moderne de l'alimentation isolante compacte (disons 220 V 50 Hz à 12 V CC) inclurait souvent un convertisseur de fréquence, puis un transformateur haute fréquence, puis un redresseur (un gros transformateur 50 Hz est maintenant rare). Mais peut-être que la norme s'est établie avant que cette électronique complexe ne devienne disponible, ou peut-être parce que des fréquences plus élevées peuvent être une source d'interférences.

Cela remonte aux années 1930 et a été conservé parce que c'était une bonne solution et qui fonctionne toujours.

Dans les années 1930, la grande révolution électronique a commencé et s'est accélérée pendant la seconde guerre mondiale. C'est bien sûr avant le transistor, donc les tubes à vide étaient utilisés dans les radios, les radars et ainsi de suite. Les générateurs sur les moteurs étaient des générateurs CC et des batteries d'alimentation (rappelez-vous, aucune diode n'est disponible pour les générateurs CA). Mais le boîtier électronique à tube à vide avait besoin de plusieurs tensions différentes à l'intérieur: quelque chose comme 6,3V pour le chauffage et plusieurs autres tensions, disons 12V et 400V. Afin de produire ces transformateurs étaient la meilleure solution. Mais les transformateurs doivent être alimentés en courant alternatif.

Pour créer du courant alternatif, un onduleur a été utilisé. À cette époque, un moteur à courant continu connecté à un générateur de courant alternatif. Le régime du générateur CC a été quelque peu régulé pour obtenir une fréquence CA correcte.

Comme le poids d'un transformateur est, encore une fois, inversement proportionnel à la fréquence dans laquelle vous souhaitez une fréquence élevée. afin de réduire le poids. À mesure que les pertes augmentent, encore une fois quelque peu, proportionnellement à la fréquence, vous voudrez avoir une fréquence basse. Un peu au milieu des fréquences, les ingénieurs, qui savaient d'ailleurs exactement ce qu'ils faisaient, ont atterri sur 400Hz comme un compromis raisonnable.

Et maintenant, nous continuons à utiliser 400Hz, simplement parce que cela fonctionne. Tous les composants et de nombreuses décisions d'ingénierie ont changé, mais 400 Hz AC est toujours un bon compromis intermédiaire.

Vous voudrez peut-être consulter ce manuel: système électrique b24 ou système électrique b17