飛機電源系統(tǒng)

1、飛機電源系統(tǒng),,第一章 概 述,飛機電氣系統(tǒng),{,飛機的電源系統(tǒng),用電設備,{,電源系統(tǒng)/或發(fā)電系統(tǒng) ：發(fā)電機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,飛機電源系統(tǒng)作用：向飛機上的所有用電設備供電,1．1 飛機電源系統(tǒng)的組成與發(fā)展,一．飛機電源系統(tǒng)的組成,1主電源：正常飛行時，給機上全部用電設備供電 類型2輔助電源：飛機在地面時，主電源不工作

2、 類型3應急電源：飛行中若主電源和輔助電源全部失效 類型、特點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，以滿足不同用電設備的需要 類型5外接電源插座 ：飛機在機場作地面檢查或起動航空發(fā)動 機時 注意事項,一．飛機電源系統(tǒng)的組成,二．飛機上的用電設備及其分類,（一）

3、按用途分 1電動機構 ：占總負載的30%左右 2加熱和防冰負載 ：占到總負載的40%左右 3電子設備 ：占總負載的20% 4照明設備 ：占8%左右,,1 當飛機處于不同狀態(tài)時，電氣負載的用電量也不同。一般根據(jù)用電量的大小，將整個飛行過程分為幾個主要階段，如飛行前準備（包括地面維護、加油、設備預熱等）、發(fā)動機起動、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，飛機在起飛與

4、爬升時的用電量最大，因此電源的總?cè)萘繎醋畲笥秒娏窟x取。,（二）按其重要程度分 1關鍵設備或最重要設備 ：采用4余度供電 2重要設備 ：采用3余度供電方式 3通用設備及廚房設備 ：通常由主電源供電，故障時若主電源容量不夠，可以人工或自動卸去一些次要負載,三．飛機電源系統(tǒng)的發(fā)展概況 （機主電源系統(tǒng)的特點及安裝容量的發(fā)展 ）,,1 早期的中、小型飛機 ：運-5型 2 中型渦輪螺旋槳飛機 ：運-7、安-24、伊爾-18 3 較早

5、的渦輪噴氣式客機 ：波音707、三叉戟、圖-154 4 目前的渦輪噴氣式客機 ：波音747、757及767,1．2 飛機電源系統(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 飛機電源系統(tǒng)的特點,1．低壓直流電源系統(tǒng)存在的

6、缺點,（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）功率變換設備復雜、效率低。,2．飛機交流電源系統(tǒng)的主要優(yōu)點,（1）可以提高額定電壓，使供電系統(tǒng)重量減輕,（2）能適應高空、高速飛行的要求,（3）交流電能容易變換,3．飛機交流電源系統(tǒng)的主要缺點,（1）恒速恒頻交流電源系統(tǒng)中的恒速傳動裝置（CSD）結構復雜，造價高，故障多，維護困難，是交流電源系統(tǒng)中故障

7、率較高的一個部件。,（2）交流電源系統(tǒng)的控制與保護設備復雜，特別是并聯(lián)運行時的控制保護更為復雜。（3）恒速恒頻交流電源系統(tǒng)由于有恒速傳動裝置，無法用來起動發(fā)動機，必須另設起動設備。,2．3 直流發(fā)電機與蓄電池的并聯(lián)運行,在裝有單臺發(fā)電機電源系統(tǒng)的飛機上，發(fā)電機常和蓄電池并聯(lián)運行。發(fā)電機正常工作時，向蓄電池充電，保證蓄電池儲備充足的電能。發(fā)電機停車或發(fā)生故障不能發(fā)電時，由蓄電池向負載供電，不會發(fā)生供電中斷的現(xiàn)象。,(連續(xù)浮充制供電方式

8、）,一．發(fā)電機與蓄電池并聯(lián)工作時的負載分配,,,,,1）如果電網(wǎng)上沒有接負載，，則有。此時，電網(wǎng)電壓為Un0，即為兩條曲線的交點。2）如果負載電流為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)電機除繼續(xù)向蓄電池充電外，還向用電設備供電，因此發(fā)電機的輸出電流變?yōu)镮a1＝Ib1+I1。3）負載電流增加到一定值時，電網(wǎng)電壓將降低到等于蓄電池的電動勢Eb，充電電流為零，負載電流全部由發(fā)電機供給。顯然，負載電流超過

9、上述值后，將由發(fā)電機和蓄電池共同承擔，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)點調(diào)定電壓的高低對蓄電池的工作影響很大。如果調(diào)定電壓過低，蓄電池會在負載電流較小的情況下就開始放電。這樣會使電池容量減小，失去應急電源的作用。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。3）蓄電池的充放電程度對負載分配影響較大，如圖2-13所示。在調(diào)定電壓不變時，充電不足的蓄電池（曲線5）

10、與發(fā)電機并聯(lián)，充電電流會很大。這不僅會降低電池壽命，而且會在負載較小時就使發(fā)電機過載。一旦發(fā)電機故障不能供電，蓄電池也不能起應急電源的作用。因此，未充足電的蓄電池不應裝機使用。,注意事項,,,二．蓄電池對電網(wǎng)電壓脈動的影響,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，可達法拉級，故有良好的平波作用。,三．蓄電池對電網(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，由于調(diào)壓器滯后，發(fā)電機電樞反應和內(nèi)阻壓降加大，發(fā)電機端電壓降低，蓄電池的充電電流減??；如果電壓降得很低，蓄電池會轉(zhuǎn)入放電狀態(tài)。這樣由于負載電流由發(fā)電機和蓄電池共同承擔，電網(wǎng)電壓下降量必將減小。,2）突卸負載時，由于調(diào)壓器滯后，發(fā)電機電樞反應和內(nèi)阻壓降減小，發(fā)電機端電壓升高，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：I變化時，相應改變Ib，Ia變化小，Ia