飛機(jī)電源系統(tǒng)

1、飛機(jī)電源系統(tǒng),,第一章 概 述,飛機(jī)電氣系統(tǒng),{,飛機(jī)的電源系統(tǒng),用電設(shè)備,{,電源系統(tǒng)/或發(fā)電系統(tǒng) ：發(fā)電機(jī)到電源匯流條之間的部分,輸配電系統(tǒng) ：電源匯流條到用電輸入端的部分,飛機(jī)電源系統(tǒng)作用：向飛機(jī)上的所有用電設(shè)備供電,1．1 飛機(jī)電源系統(tǒng)的組成與發(fā)展,一．飛機(jī)電源系統(tǒng)的組成,1主電源：正常飛行時(shí)，給機(jī)上全部用電設(shè)備供電 類型2輔助電源：飛機(jī)在地面時(shí)，主電源不工作

2、 類型3應(yīng)急電源：飛行中若主電源和輔助電源全部失效 類型、特點(diǎn)4二次電源：將主電源電能變換為另一種形式或規(guī)格的電 能，以滿足不同用電設(shè)備的需要 類型5外接電源插座 ：飛機(jī)在機(jī)場(chǎng)作地面檢查或起動(dòng)航空發(fā)動(dòng) 機(jī)時(shí) 注意事項(xiàng),一．飛機(jī)電源系統(tǒng)的組成,二．飛機(jī)上的用電設(shè)備及其分類,（一）

3、按用途分 1電動(dòng)機(jī)構(gòu) ：占總負(fù)載的30%左右 2加熱和防冰負(fù)載 ：占到總負(fù)載的40%左右 3電子設(shè)備 ：占總負(fù)載的20% 4照明設(shè)備 ：占8%左右,,1 當(dāng)飛機(jī)處于不同狀態(tài)時(shí)，電氣負(fù)載的用電量也不同。一般根據(jù)用電量的大小，將整個(gè)飛行過程分為幾個(gè)主要階段，如飛行前準(zhǔn)備（包括地面維護(hù)、加油、設(shè)備預(yù)熱等）、發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)、滑行、起飛和爬升、巡航、下降著陸和飛行后檢查等。2 航前和航后由地面電源或輔助電源供電。由圖可見，飛機(jī)在起飛與

4、爬升時(shí)的用電量最大，因此電源的總?cè)萘繎?yīng)按最大用電量選取。,（二）按其重要程度分 1關(guān)鍵設(shè)備或最重要設(shè)備 ：采用4余度供電 2重要設(shè)備 ：采用3余度供電方式 3通用設(shè)備及廚房設(shè)備 ：通常由主電源供電，故障時(shí)若主電源容量不夠，可以人工或自動(dòng)卸去一些次要負(fù)載,三．飛機(jī)電源系統(tǒng)的發(fā)展概況 （機(jī)主電源系統(tǒng)的特點(diǎn)及安裝容量的發(fā)展 ）,,1 早期的中、小型飛機(jī) ：運(yùn)-5型 2 中型渦輪螺旋槳飛機(jī) ：運(yùn)-7、安-24、伊爾-18 3 較早

5、的渦輪噴氣式客機(jī) ：波音707、三叉戟、圖-154 4 目前的渦輪噴氣式客機(jī) ：波音747、757及767,1．2 飛機(jī)電源系統(tǒng)的主要類型,一．低壓直流電源系統(tǒng),二．變速變頻交流電源系統(tǒng)（VSVF）,,三．混合電源系統(tǒng),四．恒速恒頻交流電源系統(tǒng)（CSCF）,,五．變速恒頻交流電源系統(tǒng)（VSCF）,,,變速恒頻電源系統(tǒng)的供電質(zhì)量比恒速恒頻系統(tǒng)好得多,六．270伏高壓直流電源系統(tǒng),1．2 飛機(jī)電源系統(tǒng)的特點(diǎn),1．低壓直流電源系統(tǒng)存在的

6、缺點(diǎn),（1）隨著電源容量的增加，低壓直流電源系統(tǒng)的重量也在增大。,（2）飛行高度和速度的不斷提高，使低壓直流電源系統(tǒng)的工作條件惡化,（3）功率變換設(shè)備復(fù)雜、效率低。,2．飛機(jī)交流電源系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn),（1）可以提高額定電壓，使供電系統(tǒng)重量減輕,（2）能適應(yīng)高空、高速飛行的要求,（3）交流電能容易變換,3．飛機(jī)交流電源系統(tǒng)的主要缺點(diǎn),（1）恒速恒頻交流電源系統(tǒng)中的恒速傳動(dòng)裝置（CSD）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高，故障多，維護(hù)困難，是交流電源系統(tǒng)中故障

7、率較高的一個(gè)部件。,（2）交流電源系統(tǒng)的控制與保護(hù)設(shè)備復(fù)雜，特別是并聯(lián)運(yùn)行時(shí)的控制保護(hù)更為復(fù)雜。（3）恒速恒頻交流電源系統(tǒng)由于有恒速傳動(dòng)裝置，無法用來起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，必須另設(shè)起動(dòng)設(shè)備。,2．3 直流發(fā)電機(jī)與蓄電池的并聯(lián)運(yùn)行,在裝有單臺(tái)發(fā)電機(jī)電源系統(tǒng)的飛機(jī)上，發(fā)電機(jī)常和蓄電池并聯(lián)運(yùn)行。發(fā)電機(jī)正常工作時(shí)，向蓄電池充電，保證蓄電池儲(chǔ)備充足的電能。發(fā)電機(jī)停車或發(fā)生故障不能發(fā)電時(shí)，由蓄電池向負(fù)載供電，不會(huì)發(fā)生供電中斷的現(xiàn)象。,(連續(xù)浮充制供電方式

8、）,一．發(fā)電機(jī)與蓄電池并聯(lián)工作時(shí)的負(fù)載分配,,,,,1）如果電網(wǎng)上沒有接負(fù)載，，則有。此時(shí)，電網(wǎng)電壓為Un0，即為兩條曲線的交點(diǎn)。2）如果負(fù)載電流為I1，則電網(wǎng)電壓必然下降為Un1，蓄電池的充電電流從Ib0降為Ib1。發(fā)電機(jī)除繼續(xù)向蓄電池充電外，還向用電設(shè)備供電，因此發(fā)電機(jī)的輸出電流變?yōu)镮a1＝Ib1+I1。3）負(fù)載電流增加到一定值時(shí)，電網(wǎng)電壓將降低到等于蓄電池的電動(dòng)勢(shì)Eb，充電電流為零，負(fù)載電流全部由發(fā)電機(jī)供給。顯然，負(fù)載電流超過

9、上述值后，將由發(fā)電機(jī)和蓄電池共同承擔(dān)，電池由充電狀態(tài)轉(zhuǎn)為放電狀態(tài)，電網(wǎng)電壓將更低。,1）通常將線路壓降限制在0.25伏以內(nèi)。2）調(diào)節(jié)點(diǎn)調(diào)定電壓的高低對(duì)蓄電池的工作影響很大。如果調(diào)定電壓過低，蓄電池會(huì)在負(fù)載電流較小的情況下就開始放電。這樣會(huì)使電池容量減小，失去應(yīng)急電源的作用。反之，調(diào)定電壓太高，蓄電池一直處于充電狀態(tài)，造成能量浪費(fèi)。3）蓄電池的充放電程度對(duì)負(fù)載分配影響較大，如圖2-13所示。在調(diào)定電壓不變時(shí)，充電不足的蓄電池（曲線5）

10、與發(fā)電機(jī)并聯(lián)，充電電流會(huì)很大。這不僅會(huì)降低電池壽命，而且會(huì)在負(fù)載較小時(shí)就使發(fā)電機(jī)過載。一旦發(fā)電機(jī)故障不能供電，蓄電池也不能起應(yīng)急電源的作用。因此，未充足電的蓄電池不應(yīng)裝機(jī)使用。,注意事項(xiàng),,,二．蓄電池對(duì)電網(wǎng)電壓脈動(dòng)的影響,蓄電池的金屬極板浸于電解液中，金屬與溶液界面的雙電層相當(dāng)于平板電容器，稱為雙電層電容。由于這一等值電容器（通交隔直）的容量很大，可達(dá)法拉級(jí)，故有良好的平波作用。,三．蓄電池對(duì)電網(wǎng)電壓的鎮(zhèn)定作用,電網(wǎng)中接了蓄電池后，顯

11、著降低了電源內(nèi)阻，因而改變了電能質(zhì)量,1）突加載時(shí)，由于調(diào)壓器滯后，發(fā)電機(jī)電樞反應(yīng)和內(nèi)阻壓降加大，發(fā)電機(jī)端電壓降低，蓄電池的充電電流減小；如果電壓降得很低，蓄電池會(huì)轉(zhuǎn)入放電狀態(tài)。這樣由于負(fù)載電流由發(fā)電機(jī)和蓄電池共同承擔(dān)，電網(wǎng)電壓下降量必將減小。,2）突卸負(fù)載時(shí)，由于調(diào)壓器滯后，發(fā)電機(jī)電樞反應(yīng)和內(nèi)阻壓降減小，發(fā)電機(jī)端電壓升高，蓄電池的充電電流增大；電網(wǎng)電壓升高量必將減小。,,Ia=I+Ib,共同點(diǎn)：I變化時(shí)，相應(yīng)改變Ib，Ia變化小，Ia