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飞机电源系统 任课教师：朱继军 总学时：80 课程类别：考试课/学科主干课 * * 第一章 概 述 飞机电气系统 { 飞机的电源系统 用电设备 { 电源系统/或发电系统 ：发电机到电源汇流条之间的部分 输配电系统 ：电源汇流条到用电输入端的部分 飞机电源系统作用：向飞机上的所有用电设备供电 1．1 飞机电源系统的组成与发展 一．飞机电源系统的组成 1主电源：正常飞行时，给机上全部用电设备供电 类型 2辅助电源：飞机在地面时，主电源不工作 类型 3应急电源：飞行中若主电源和辅助电源全部失效 类型、特点 4二次电源：将主电源电能变换为另一种形式或规格的电 能，以满足不同用电设备的需要 类型 5外接电源插座 ：飞机在机场作地面检查或起动航空发动 机时 注意事项 一．飞机电源系统的组成 二．飞机上的用电设备及其分类 （一）按用途分 1电动机构 ：占总负载的30%左右 2加热和防冰负载 ：占到总负载的40%左右 3电子设备 ：占总负载的20% 4照明设备 ：占8%左右 1 当飞机处于不同状态时，电气负载的用电量也不同。一般根据用电量的大小，将整个飞行过程分为几个主要阶段，如飞行前准备（包括地面维护、加油、设备预热等）、发动机起动、滑行、起飞和爬升、巡航、下降着陆和飞行后检查等。 2 航前和航后由地面电源或辅助电源供电。由图可见，飞机在起飞与爬升时的用电量最大，因此电源的总容量应按最大用电量选取。 （二）按其重要程度分 1关键设备或最重要设备 ：采用4余度供电 2重要设备 ：采用3余度供电方式 3通用设备及厨房设备 ：通常由主电源供电，故障时若主电源容量不够，可以人工或自动卸去一些次要负载 三．飞机电源系统的发展概况 （机主电源系统的特点及安装容量的发展 ） 1 早期的中、小型飞机 ：运-5型 2 中型涡轮螺旋桨飞机 ：运-7、安-24、伊尔-18 3 较早的涡轮喷气式客机 ：波音707、三叉戟、图-154 4 目前的涡轮喷气式客机 ：波音747、757及767 1．2 飞机电源系统的主要类型 一．低压直流电源系统 二．变速变频交流电源系统（VSVF） 三．混合电源系统 四．恒速恒频交流电源系统（CSCF） 五．变速恒频交流电源系统（VSCF） 变速恒频电源系统的供电质量比恒速恒频系统好得多 六．270伏高压直流电源系统 1．2 飞机电源系统的特点 1．低压直流电源系统存在的缺点 （1）随着电源容量的增加，低压直流电源系统的重量也在增大。 （2）飞行高度和速度的不断提高，使低压直流电源系统的工作条件恶化 （3）功率变换设备复杂、效率低。 2．飞机交流电源系统的主要优点 （1）可以提高额定电压，使供电系统重量减轻 （2）能适应高空、高速飞行的要求 （3）交流电能容易变换 3．飞机交流电源系统的主要缺点 （1）恒速恒频交流电源系统中的恒速传动装置（CSD）结构复杂，造价高，故障多，维护困难，是交流电源系统中故障率较高的一个部件。 （2）交流电源系统的控制与保护设备复杂，特别是并联运行时的控制保护更为复杂。 （3）恒速恒频交流电源系统由于有恒速传动装置，无法用来起动发动机，必须另设起动设备。 2．3 直流发电机与蓄电池的并联运行 在装有单台发电机电源系统的飞机上，发电机常和蓄电池并联运行。发电机正常工作时，向蓄电池充电，保证蓄电池储备充足的电能。发电机停车或发生故障不能发电时，由蓄电池向负载供电，不会发生供电中断的现象。 (连续浮充制供电方式） 一．发电机与蓄电池并联工作时的负载分配 1）如果电网上没有接负载，，则有。此时，电网电压为Un0，即为两条曲线的交点。 2）如果负载电流为I1，则电网电压必然下降为Un1，蓄电池的充电电流从Ib0降为Ib1。发电机除继续向蓄电池充电外，还向用电设备供电，因此发电机的输出电流变为Ia1＝Ib1+I1。 3）负载电流增加到一定值时，电网电压将降低到等于蓄电池的电动势Eb，充电电流为零，负载电流全部由发电机供给。显然，负载电流超过上述值后，将由发电机和蓄电池共同承担，电池由充电状态转为放电状态，电网电压将更低。 1）通常将线路压降限制在0.25伏以内。 2）调节点调定电压的高低对蓄电池的工作影响很大。如果调定电压过低，蓄电池会在负载电流较小的情况下就开始放电。这样会使电池容量减小，失去应急电源的作用。反之，调定电压太高，蓄电池一直处于充电状态，造成能量浪费。 3）蓄