民用飞机变频交流和高压直流电源系统研究
270V直流电在多电飞机上应用论文
270V直流电在多电飞机上应用论文摘要：270VHVDC的应用是多电飞机一个重要的研究方向，其相较于传统的28VDC和115VAC拥有无可比拟的优势。
但目前，270VHVDC 的应用还存在一些问题需要解决，比如配套设备少、元器件型谱不全，尤其是0-20A范围的高压保护器件，国内尚无货架产品可选。
但随着科学技术的发展与进步，电力电子器件的不断发展与完善，飞机设计师的多电/全电飞机梦在不久的将来即将实现。
1 多电飞机全电飞机使用电气系统取代液压、气动和机械系统，以电的方式传输分配所有次级功率。
全电飞机在提高能源利用率、可靠性和维修性方面具有显著的优势，但由于超级蓄电池、电推进等技术难题仍未解决，目前在民用运输飞机领域并不能实现真正的全电飞机。
多电飞机正是传统飞机向全电飞机过度的产物，它不断增加电气系统在飞机功率转换中的比重。
目前先进民用运输飞机正在不断向多电化发展，现代先进的技术也可以支持多电飞机的实现。
美国从上世纪80年代就开始研究多电飞机，在建模仿真、电力作动、远程固态配电、电刹车等方面的研究拥有丰富的经验。
多电飞机即意味着飞机上的电气负载相较于传统飞机有极大的增加。
传统飞机从28V低压直流供电发展至115V宽变频交流电系统后，基本能满足现代飞机的需求。
但交流供电不容易实现不中断供电，并且重量较大、效率较低，不能满足多电飞机上大量机电作动器的需求。
为了优化电源系统重量和效率，可以改变供电体制或者提高供电电压。
270V高压直流电（HVDC）以其高效率、高可靠性和易于实现不中断供电等优势成为多电飞机优先考虑的电能类型。
2 270V高压直流电源的获得目前获得270V高压直流电的方式基本可以划分为两种，一种是将直流发电机直接作为直流电源提供270V直流电，第二种是将交流发电机提供的交流电整流为270V直流电。
2.1 高压直流发电机美国的军用飞机采用了270V高压直流发电系统。
无刷直流发电机由三级式无刷交流发电机与二极管整流桥构成，三级式无刷交流发电机由主发电机、励磁机、副励磁机和旋转整流器组成，三个电机转子与旋转整流器共轴。
浅述现代飞机电源的发展
源、电源保护、调节、稳定、检测电路等部分组成。现代飞机的电源系统包含四种类型。现代飞机电源的发展趋势
将是我们主要探 讨的问题 。
关键 词 ：现代飞机 ；电源 ；发展趋势 ．
中图分类号：Ｖ ２ ４ ２ ． ２
一
文献标识码：Ａ 文章编号：１ ６ ７ ４ — ７ ７ １ ２（ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ — ０ ０ ２ ９ — ０ １
Байду номын сангаас
引言 飞机 上的 电源系 统主要是 向飞机上 所有的用 电设备提 供 电能服务 的，如 ：飞行控制系统、武器控制 系统 、照明及防冰 设置、各种 电子设备、生活设施等 。飞机 电源 系统 的供 电质量 及其 可靠性程度影 响着飞机 的正常工作， 是保证。 飞机完成安全 飞行和作战任 务的基础 。随着科学技术的不断进步 飞 机 电源 系统逐渐 发生了变化 。 现代飞机 有很 多各种电子设备组成，这些电子设备加大 了
二 、 飞机 电源 系统 的发 展 过 程 随着 国际航 空科 学技术的迅猛发展 ， 飞机在飞行速度 、 飞
行高度、飞行航程 、作 战性 能等方面均有 了较大提高。因此 ， 飞机上的各种电子设备在不断增加 ， 用 电量的增加也对飞机 电 源系统 的系统结构和控制程度提出了较 高的要求 。 现代 飞机 电 源系统 的发展主要经历了 ２ ８ Ｖ低压直流 电源 、２ ７ ０ Ｖ高压直流 电源 、 ４ ０ ０ Ｈ ｚ 恒 频交流电源、 ３ ６ ０ — ８ ０ ０ Ｈ ｚ １ １ ５ ／ ２ ０ ０ Ｖ变频交流电 飞机发 展的趋势 。 其大容量的供 电系统、 广泛 的采用 电力动作 源。 技术 ， 不仅可 以减低飞机的重量 ， 还能提 高飞机 的可靠性和维 （ 一 ）低压直流 电源系统 修性 ，更能降低飞机的运营 成本 。例 如：Ｂ ｏ ｅ ｉ ｎ ｇ ７ ８ ７ 飞机就是 这 是飞机最 早采用 的电源系统 ，５ Ｏ年代 以前 的飞机电源 款典型的 “ 多 电”商用飞机，它的设计 更接近于 “ 全 电”飞 系统都 是这汇 总电源 系统 。 目前仍在很多小型飞机和直升飞机 机 ，它 的总发电功率是 １ ４ ５ ０ Ｋ Ｖ Ａ 。这款飞机的 电源 系统不同于 上使用 。 这是飞机 电源 系统 发展 的重要里程碑 。 飞机 的这种直 过 去的波音飞机 ，飞机上 的 电源来 自于安装在 发动机上 的 ４ 流 电源 系统的发 展经 历了将近一百年的 时间 ， 它的额定 电压也 个 ２ ３ ０ Ｖ交流 ２ ５ ０ ｋ Ｗ的变频发 电机和安装在辅助动力装置上的 由最初 的 ６ Ｖ 、１ ２ Ｖ转变为如今 的 ２ ８ Ｖ ０该 电源系统主要 由直流 两个 ２ ３ ０ Ｖ交流 ２ ２ ５ ｋ ￣的变频发电机共 同构成 的。Ｂ ｏ ｅ ｉ ｎ ｇ ７ ８ ７ 发 电机 、调压器 、保 护器 、滤波器组成 。 飞机取 消了原有 的气源系统。 这种设计不仅又花 了飞机能源的 （ 二 ）高压直流 电源系统 使用 ，更提 高了飞机发动机的使用效率 。再例如 ：Ｆ ＿ ３ ５战斗 ２ ７ ０ Ｖ的直流高压 电源系统 曾经被美国的 Ｆ 一 １ ４ Ａ战斗机使 机就是一款 典型 的 “ 多电”战斗机，它的技术更先进 ，它是完 用 ，在局部配置了高压直流供电技术 。该系统有发 电机 、控制 全按照 “ 多电”飞机来 设计 的，这样的设计使得该款战斗机能 器组成 。美 国的 Ｆ 一 ２ ２ 、Ｆ － ３ ５两款 战斗机分别采用 了 ６ ５ ｋ Ｗ ＼ ２ ５ ０ 携带更多的高能武器 。 ｋ Ｗ的 ２ ７ ０ Ｖ高压直流发 电系统。这也将是今后 飞机 电源发展的 总之 ，飞机 的电源系统 的优劣将 直接 决定 飞机 的使用性 主要 方 向之 一 。 能， 随着科技的进步、 社会的发展 ， 飞机 的性能将被不断提升 ， （ 三）恒频 交流 电源 系统 从 飞机 电源系统的发展规 律， 我们可 以猜测到未来飞机 电源 系 随着科 学技 术的不断进步 ，飞机上 的电子设备不断增加 ， 统 的发展方 向： 未来 飞机 电源将朝着大功率、小型化 、可靠性 也就增加了飞机 上的用电量 。 同时还对飞机电源的供 电质量提 高的方 向发展 ， 这也是各国战斗机 、民用飞机 电源系统发展的 出 了较高的要求， 原来 的低压直流 电源 已经不能继续满足飞机 必然趋势 。 用 电发展的需要 ， 面对 这样 的挑 战， 飞机交流 电源系统得到 了 参考文献 ： 发展 。 恒频交流 电源系统主要是指恒速恒频交流 电系统、 变速 Ｉ １ 】 戴卫 力等． 航 空起 动／ 发 电 系统 的发展趋 势与研 究现状 恒频交流 电系统 。 恒频交流 电源 系统主要是通过恒速的传动装 Ⅱ 】 ． 航 空科 学技 术， ２ ０ １ ０ ， ０ ５ ． 置来使发 电机进行恒速运转 ， 最终产 生恒 频的交流 电。 这也是 ［ ２ 】 王舰 ． 浅析 民用飞机 电源系统发展趋 势【 『 】 ． 内江科技， ２ ０ ０ 目前全球各 国飞机使用较为普遍的一种 飞机 电源系统 。 而变速 ９ ， ０５ ． 恒频 交流 电源系统 则是通过 电子功 率变换器将变频 发电机输 【 ３刘铭 ３ ］ ， 黄纯洲 ， 李 勤． 飞机机载机 电 系统 多电技 术的发展 出的变频交流 电转变为恒频交流电 。 该电源系统主要是 由飞机 现 状 ｍ． 航 空科 学技 术 ， ２ ０ ０ ５ ， ０ ６ ．
飞机电源系统的现状与发展分析
飞机电源系统的现状与发展分析作者：王宗辉来源：《科学与财富》2017年第23期摘要：随着技术进步与经济发展，高压直流的飞机电源系统逐步取代了恒频变速与低压直流的系统，上述转变在本质上代表着电源系统的整体改进。
早在1914年，飞机系统就运用了直流式的发电机；截至目前，上述系统已获得了全方位的改进。
为此针对新时期的飞机电源系统而言，有必要探明电源系统的真实现状；结合电源系统运用于航空领域的状况，探求电源系统的发展趋势。
关键词：飞机电源系统；现状；发展引言：从基本类型角度来讲，飞机电源系统通常可以分成低压直流、恒频交流以及变频交流的几类典型系统。
近些年来，与飞机电源有关的各项技术措施正在获得全方位的改进，这种现状在客观上有助于保证系统性能并且提升了电源运行的实效性[1]。
面对信息化的新形势，飞机电源系统整体上表现为更高层次的发展水准，因此也在本质上推动着与之相应的技术进步。
一、电源系统的应用现状（一）频率恒定的交流电源飞机具体在航行时，通常都会受到多样化要素带来的影响。
较长时期以来，很多型号的航班都配置了400Hz、115V以及三相的交流电源。
在此基础上，发电机受到恒定的电流驱动，进而产生了恒定的发电频率。
与此同时，传动装置可以带动CSD，确保主齿轮箱与发动机的其他位置都能维持平稳的转速。
因此经过分析可知，从目前的现状来看，针对恒频交流的飞机电源仍然适合推广组合式的驱动电机。
这是由于，组合式的驱动电机运用了恒速传动的模式，因此有助于缩小整个发电机的体系，针对发电系统的可靠性也进行了全面提高[2]。
（二）高压的直流电源早在上世纪初，飞机就开始运用直流的航空发电机。
因此从额定电压来看，6V以及12V 的额定电压都构成了早期的飞机供电系统。
截至目前，上述的飞机供电系统已经获得了较大幅度的改进，在此基础上诞生了高压直流的飞机供电系统。
在飞机电源的整个系统中，高压直流电源通常可达80%的供电实效。
在某些情况下，上述电源甚至超出了85%的电源频率。
第四章飞机交流电源系统课件
二、飞机交流电源系统供电方式的分类
（一）并联供电 将多台频率相同的交流发电机并联起来，同时向机上所有汇流条 供电，称为并联供电。优点是发电机利用率高，系统工作可靠。 （二）单独供电 在正常状态时，每台发电机单独向各自的汇流条供电，只在故障 时实行转换，这种方式称为单独供电。
6
三、交流电网供电馈线的连接方式
2
二、交流电源系统的主要优缺点
（一）为什么要用交流电源作为主电源 1、电源容量的增加，要求提高电压以减轻重量 2、飞机电源工作环境条件的变化，迫使采用交流电源。 3、电压和功率变换的要求
3
（二）交流电源系统的主要优缺点
1、主要优点： 1 交流发电机工作可靠性大大提高。 2 电源电压的提高，使交流发电机和电网设备重量大大减轻。 3 交流电能易于变换，即易于变压和整流。 2、主要缺点： 1 恒速传动装置结构复杂，造价高、故障多，维护困难。 2 交流电源系统的控制保护设备比较复杂，特别是并联运行 时的控制保护更为复杂。
波形如图4-43的曲线1所示，经电容C1滤波后，电压波形将平滑一 些，接近于三角形波，如图中曲线2所示。
正好保持发电机转速为额定值所需要的输入轴转速 称为制动点
转速。可由（4-6）令
而求得：
输入转速等于制动点转速下的工作方式称为零差动工作方式。 2、恒装输入轴转速低于制动点转速时 在这种情况下，单靠机械传动，发电机的转速低于额定转速，为了 保持发电机恒速，必须由液压马达的转动补偿。 正差动工作方式 3、恒装输入轴转速高于制动点转速时 此时，单靠机械传动，发电机转速将高于额定转速，液压马达输出 齿轮反时针方向转动。
15
第四节飞机交流发电机的结构形式和励磁方式
一、励磁的形式： 1、有刷励磁——他励式、自励式 2、无刷励磁——他励式、自励式
飞机电气系统 第三章飞机交流供电系统
恒装的安装位置
34
恒速传动装置的四个发展阶段
使用年代
四、五十年代 六十年代
七十年代
八十年代后
项目
系统功率(kVA)
40
60
60
40
系统重量(kg)
99~145
63
43
33
系统重功比(kg/k VA)
2.5~3.6
1.22
0.71~0.85
0.83
可靠性 MTBF·h
30
§3-3恒速恒频交流电源
31
一、概述
➢ 恒速恒频简称CSCF
(Constant Speed Constant Frequency)
➢ 核心装置：恒速传动装置
CSD (Constant Speed Drive)
32
功用和分类
功用：用来保持交流发电机转速基本恒 定 分类：液压式、机械式、液压机械式、 电磁式、电磁机械式
第三章 飞机交流供电系统
§3-1 飞机交流供电系统概述
1
大中型民航客机采用交流 电源系统的主要因素
✓ 电源容量增加，需要提高电源电压 以减轻系统重量
✓ 工作环境限制
❖ 随着飞机飞行高度的增加，直流电机炭刷 和整流子的磨损变得越来越严重
❖ 用电量增加，电机发热增加，需要效率更 高的冷却方式
✓ 电压和功率变换的要求
频率：一般为400HZ 转速：恒速恒频常见转速为6000、8000、 12000、24000转/分（r/min）
19
§3-2飞机无刷交流 发电机
20
有刷 无刷
异步 同步
21
飞机无刷交流发电机 同步发电机
转子转速n与定子绕组中电流所产 生的旋转磁场的转速n1相等，且转向相 同，这样的发电机称为同步发电机。
c919飞机起落架控制中电机应用的调研报告
c919飞机起落架控制中电机应用的调研报告1. 引言C919是我国自主研发的大型支线客机。
作为民用飞机的重要组成部分，起落架的可靠性和性能对飞机的安全性具有重要影响。
在起落架系统中，电机是起落架控制的关键部件之一。
本报告将对C919飞机起落架控制中电机应用的现状进行调研，重点关注电机的种类、工作原理、性能要求及应用场景等方面的内容。
2. C919起落架电机的种类及工作原理起落架电机主要分为直线电机和旋转电机两种。
2.1 直线电机直线电机是一种可将电能直接转换为直线运动的电动机。
它由固定部分（定子）和可移动部分（活动子）组成。
在C919的起落架控制系统中，直线电机通常用于起落架的伸缩控制。
其工作原理是通过在定子和活动子之间产生磁场，使活动子受到电磁力的作用而运动。
直线电机具有结构简单、体积小、功率密度高等优点，适用于需要大功率输出和精确控制的场景。
2.2 旋转电机旋转电机是一种将电能转换为旋转运动的电动机。
在C919的起落架控制系统中，旋转电机主要用于起落架的转动和舵机控制。
旋转电机根据其动力来源和转子结构可以分为直流电机、交流电机和步进电机等。
2.2.1 直流电机直流电机通过直流电源提供电流，通过电流在磁场中产生作用力来实现转动。
C919起落架控制系统中的直流电机一般采用无刷直流电机（BLDC），其具有反应迅速、转速可调节、效率高等特点。
BLDC电机还具备良好的低速性能，可以实现较高的精度和控制能力。
2.2.2 交流电机交流电机是利用交流电源提供电流，通过电流在磁场中的作用力来实现转动。
C919起落架控制系统中的交流电机主要使用感应电动机，其具有结构简单、运转平稳、维护方便等特点。
感应电动机的控制相对简单，但其精度和控制性能有限，主要适用于起落架控制中低精度、低速度的应用场景。
2.2.3 步进电机步进电机适用于需要较高精度位置控制的应用场景。
它可以按照设定的步进角度控制转子的位置，并且不需要反馈装置进行位置检测。
民航概论——民用航空器之六
三 座舱环境控制系统
定义---随着飞行高度的增加，大气压的含氧量下降，在4000米高度上 人体中的气体已经不能维持正常的活动，出现缺氧症状。在6000米的 高度上人能维持正常知觉的时间下降到不足15分钟，到8000米高空时 这个时间只有3分钟，因而在飞行高度民主超过6000米以上的飞机必 须采用环境保护措施来保障乘客和机组人员的生命安全。这种保障系 统我们称为座舱环境控制系统。
油流入回流油路。 5. 调压阀 ---把液压泵输出的液压保持在一个稳定范围。 6. 减压阀---把系统的压力减到某一数值供给一些机构使用。
3）蓄压器---保证液压系统中压力稳定。 4）作动器---把液体压力变为机械运动、直线运动或旋转运动。 直线运动叫作动筒：就是液压缸和活塞系统。 旋转运动叫液压马达：是把液体压力变为轴的旋转从而输出功 率。
2）阀
分类： 流量控制阀
1. 换流阀 2. 截流阀 3. 过流阀
压力控制阀 1. 安全阀 2. 调压阀 3. 减压阀
各个阀的作用
1. 换流阀---用于改变方向。 2. 截流阀---也叫单向阀，只允许液体向单一方向流动，不能回流。 3. 过流阀---防止液压系统破损漏油。 4. 安全阀—把弹簧调在一定压力，当液压大于这个压力，球阀被压开，
客舱的布局是指座椅子、厨房、厕所、舱门的安排。 座椅可按照头等舱、公务舱、经济舱三个等级来安排。
2货舱
1）直流电源系统的组成
1. 直流发电机 2. 调节器---调节电压变化幅度，使之能为用电设备提供稳定电压。 3. 反流断路器---保证发电机向外供电，当发电机电压小于并联网路
或蓄电池电压时 ，断路器断开。 4. 稳定变压器 5. 蓄电池---是一种将化学能变为电能，又能将电能变为化学能的储
飞机电力系统技术研究
飞机电力系统技术研究摘要：飞机动力系统技术是新一代飞机需要立即研究的关键技术之一，变得越来越重要，尤其是随着飞机集成、多电源、互联、智能、效率等新的性能要求。
系统是满足这些新要求的重要支撑。
本文结合国外电力系统技术的技术发展，介绍了从多代到多技术、混合技术和电气技术的具体解决方案的分步实施。
该系统还分析了关键技术和市场趋势，解决了飞机动力系统的四个关键问题，为飞机动力系统技术是下一代飞机研究设计和未来发展的参考。
关键词：电力系统架构；电机技术；电力电子技术；独立电网技术随着电力电子技术、电机技术、电池技术和技术的飞速发展。
因此，飞机动力系统的重要性越来越突出。
新一代能源飞机的核心技术这是消除飞机运动和提高飞机的能源效率的重要途径。
将航天动力系统分析研究与国外航天动力系统技术的发展相结合，提出在航空领域发展新一代飞机动力系统技术，开发飞机动力系统研究新技术，正在研发新一代飞机技术，强调市场领域电气化技术的发展，希望能为航空业的发展提供借鉴。
1飞机电力系统地位和作用飞机电力系统是一个独立的电力网络，包括电力的产生、传输、分配、储存和使用。
这个独立的电网包括发电机、输电线路、配电系统和电源转换器电池电量以及各种飞机动力元件以及控制这些组件操作的控件。
飞机电气系统的电气部件主要由飞机系统等基本功能部件组成。
飞行控制系统环境控制系统防冰系统起飞和着陆系统、通信系统（内部和外部）和飞机照明。
飞机动力所有这些系统和组件都非常可靠、紧凑且重量轻，从而实现了飞机的高效率，随着越来越多的飞机系统使用电力生产。
飞机整体生产力将提高，排放量将减少，飞机动力系统的地位和作用将变得越来越重要。
未来，飞机的动力系统也将成为飞机主动力发动机的核心，将极大地支持飞机技术的发展。
2飞机电力系统构成飞机的电气系统飞机电气系统设备和电气系统设备将从发电机的能量分配系统。
电力转换设备和功率转换设备。
飞机的电力系统是独立的。
独立的收入来源和飞机电气设备的主要来源。
飞机供电系统
1.5 飞机供电系统的发展方向
表2 部分150座级飞机电源容量对比
参数
737 - 300
主发电机容量( kVA) 2 ×60 (CSCF)
APU 发电机( kVA)
40 (CF)
RAT发电机( kVA)
7. 5 (CF)
蓄电池(A·h)
36或38
逆变器(VA)
500, 单相
28V TRU (A)
3 ×50
AC→DC：变压整流器； DC→DC：直流升压机、直流变换器
1.2飞机供电系统的组成
1.3 飞机供电系统的主要类型及发展 历程
飞机电源系统经历了低压直流、交流、高 压直流的发展过程,其中交流电源经历了恒 速恒频、变速恒频、变速变频。
1.3 飞机供电系统的主要类型及发展 历程
一、低压直流电源系统
7
A - 380
欧洲
2008
4 ×150
频率范围(Hz) 334 – 485
324 – 596 325 – 528 360 – 800 360 - 800
1.4 各供电系统技术特点
三、变频交流电源系统特点
结论：由于交流发电机直接由发动机附件传动机匣驱
动,其转速随着发动机的转速而变化,频率变化范围较大, 一般约为2: 1左右。为满足飞机各种不同用电负载的 需要,二次电源变换形式较多,造成飞机配电系统十分 复杂。
1.4 各供电系统技术特点
一、低压直流电源系统的特点
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。
原因：有电刷，电压低，电流大→发电机的 体积重量及输电线路重量增大。
例如：航空直流发电机：18KW，重量为
41.5kg，喷油冷却航空交流发电机：60KVA 重量为17kg左右。
飞机270V高压直流供电系统应用分析
2020年36期应用科技科技创新与应用Technology Innovation and Application飞机270V 高压直流供电系统应用分析杨刚（上海飞机设计研究院民用飞机模拟飞行国家重点实验室，上海201210）引言多电飞机是全电飞机发展的一个过渡过程，飞机原有的液压、气压和机械系统由电力系统部分取代[1-2]。
随着多电化技术的广泛应用，飞机电源系统的复杂化、机载电驱动负载数量的增多、用电功率需求的增大，对多电飞机电气系统的供电体制要求逐渐增高。
相对于400Hz 交流系统，270V 高压直流系统具有以下优势[3]：（1）由发动机直接驱动的变速交流发电机发出的交流电变换成270V 直流电，从而省去了其他有关装置，使得系统尺寸更小、重量更轻、效率更高，由此热耗更低、燃料消耗减少。
（2）大部分用电设备的供电电流最适合采用高压直流。
（3）能获得更可靠而且更简单的不间断供电。
（4）在常规的飞机电压水平上，270V DC 比400Hz AC 对人体更安全。
采用270V 高压直流供电涉及到飞机供电体制的重大变革，包括发电、配电以及用电设备的根本性变化[4]。
为了协调发电、配电以及用电设备的关系，规范它们之间的准则，研究飞机270V 高压直流供电系统的应用是非常必要和及时的。
1飞机270V 高压直流供电系统构成飞机270V 高压直流供电系统是由经特殊设计以满足使用要求的各类电源与控制设备所组成。
这些要求包括电气性能、功率控制、电源/负载余度、部件/系统的可靠性和维修性。
系统主要由以下部分构成：（1）无刷直流发电机和发电机控制器。
（2）270V 直流功率变换和调节。
（3）270V 直流配电（负载管理装置和汇流条）。
（4）功率开关装置（接触器、断路器和功率控制器）。
（5）270V 直流用电（直接用电、直流变换器和变流器）。
（6）功率控制处理器。
2系统性能分析2.1供电特性应包括飞机270V 高压直流系统（即发电、调节、配电、控制与用电设备）的全部性能要求，这些要求以符合GJB 181A-2003的供电接口和按照GJB 860确定电气负载的方法为基础。
大型民用飞机电源系统的现状与发展
大型民用飞机电源系统的现状与发展一、本文概述随着全球航空业的快速发展，大型民用飞机的设计和制造成为了航空工业的重要组成部分。
电源系统作为飞机的关键系统之一，其性能和可靠性直接影响到飞机的安全运行和乘客的舒适度。
本文旨在综述大型民用飞机电源系统的现状，并探讨其未来的发展趋势。
本文将介绍大型民用飞机电源系统的基本构成和工作原理，包括但不限于主电源、辅助电源、电源转换系统以及电源管理系统。
接着，将分析当前电源系统面临的主要挑战，如提高能效、减轻重量、增强系统的可靠性和安全性等。
本文还将探讨新兴技术对大型民用飞机电源系统的影响，例如，新型电池技术、超级电容器、无线能量传输技术等。
这些技术的发展有望为电源系统带来革命性的改进，提高飞机的整体性能和经济性。
本文将展望大型民用飞机电源系统的未来发展方向，特别是在绿色航空和可持续发展的大背景下，如何通过技术创新和系统优化，实现更加高效、环保的电源系统设计。
通过对现状的分析和未来发展的探讨，本文期望为航空工程师和相关研究人员提供有价值的参考和启示，共同推动大型民用飞机电源系统的进步和创新。
二、大型民用飞机电源系统技术现状介绍大型民用飞机电源系统的基本组成，包括主电源、辅助电源、应急电源等。
阐述其主要功能，即为飞机上的飞行控制系统、导航系统、通信系统、乘客服务系统等提供稳定可靠的电力供应。
分析当前大型民用飞机电源系统所采用的主流技术，如传统的液压系统、电气系统以及新兴的更多电飞机技术。
探讨这些技术在实际应用中的表现，以及它们在效率、安全性、可靠性等方面的优点和不足。
描述国际民航组织（ICAO）和各国民航局对大型民用飞机电源系统制定的相关标准和规范，以及这些标准和规范对电源系统设计、测试、维护等方面的影响。
探讨当前电源系统领域的技术创新，例如无线能量传输、能量存储技术的进步、电力电子设备的小型化和高效率化等。
分析这些创新技术如何推动电源系统的发展，以及它们在未来可能带来的变革。
浅析飞机电源系统的发展
浅析飞机电源系统的发展作者：张沛帆邢磊傅嘉伟来源：《数字技术与应用》2011年第03期摘要:本文在介绍飞机电源系统发展历程的基础上,分析了飞机电源系统的组成和各部分功用,最后通过目前飞机上采用的电源系统探讨了飞机电源系统的发展趋势。
关键词:飞机电源系统发展中图分类号:V242.2 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2011)03-0162-011、引言飞机作为人类实现飞天梦想的工具,其自身的构成是十分复杂的,尤其现代飞机为提高其安全性的多余度设计,使飞机更加的复杂。
在这个复杂的大系统中,飞机电源系统是飞机正常运作的关键。
2、飞机电源系统的发展历程50年代以前,飞机电源系统是24V低压直流(LVDC)电源系统,当时发明的低压直流起动/发电系统,被认为是飞机直流电源系统发展的一个重要里程碑。
随后飞机供电系统容量急剧增加,由于当时直流灭弧和直流电机电刷拉弧两大技术问题无法解决,迫使飞机直流供电系统转变为交流供电系统。
80年代以前飞机的交流供电系统,是用机械恒装将发动机变化的转速变成恒速,再带动发电机旋转,称为恒速恒频(CSCF)系统。
它无法实现起动/发电双功能。
80年代电力电子技术大发展,此时实现了用电力电子装置取代机械恒装,这样就出现了变速恒频(VSCF)系统。
这种系统能实现起动/发电双功能,但很复杂。
80年代与90年代电力电子技术、电机控制技术大发展,解决了直流灭弧和电机控制问题,飞机电源系统重新回到直流电源系统,但此时因容量要求大,直流输出电压从原来的24V升高到了270V,此即称为高压直流(HVDC)供电系统。
这样飞机上先后采用过的电源系统就有低压直流(LVDC)电源系统、变频交流电源系统、恒速恒频(CSCF)电源系统、变速恒频(VSCF)电源系统和高压直流(HVDC)电源系统。
3、飞机电源系统的组成及功用飞机上电能的产生、调节、控制、变换和传输分配系统统称为飞机供电系统,包括电能产生一直到用电设备端的部分,它又可分为飞机电源系统和飞机输配电系统两部分。
飞机电气系统控制与管理技术分析
飞机电气系统控制与管理技术分析随着航空业的不断发展，现代飞机的电气系统已经变得越来越复杂和先进。
飞机电气系统的控制与管理技术是保障飞行安全和飞机性能的重要组成部分，本文将对飞机电气系统控制与管理技术进行分析。
一、飞机电气系统概述飞机电气系统是指飞机上的供电系统、配电系统、飞机动力系统和飞机仪表系统，它们共同组成了飞机的电力系统。
飞机电气系统的主要功能包括：为飞机提供能源、配电、对机载设备进行供电、对飞机进行照明、通信、导航、保护等，同时还需要具有高可靠性、高安全性、轻量化和高效率的特点。
1. 电力系统管理技术飞机电力系统的管理技术主要包括电力负载管理、电池管理、及发动机发电机的控制。
电力负载管理主要是对飞机上各种电气设备的供电进行管理，对于不同设备的功率需求进行优先级的分配，提高电力系统的利用率和效率。
电池管理主要是对飞机电源系统中的蓄电池进行管理，包括充电、放电、保护和状态监测等。
而发动机发电机的控制则是通过对发电机的调节，确保飞机在各种飞行状态下都能够获得足够的电力支持。
飞机的配电系统管理技术主要是对飞机上各个电气设备的配电进行控制和监测，确保各个设备能够得到稳定可靠的电力供应。
这些技术包括配电盒的设计、开关控制、断路器的保护和故障诊断等。
飞机的电源系统管理技术是对飞机上的电源进行动力管理和控制，包括交流电源和直流电源。
这些技术主要包括稳压、滤波、隔离、短路保护等。
4. 机载设备管理技术5. 完整的监测系统一套完整的监测系统是飞机电气系统的重要组成部分，通过对电气系统的各种参数进行监测和检测，可以及时发现并处理潜在的故障和问题，保障飞机的安全飞行。
随着航空业的不断发展和技术的进步，飞机电气系统控制与管理技术也在不断发展和完善，主要体现在以下几个方面：1. 智能化监测技术随着人工智能和大数据技术的发展，飞机电气系统的监测技术将更加智能化和精准化。
通过对飞机电气系统的各种参数进行实时监测和分析，可以实现对飞机电气系统状态的精确把控和预测，避免由于电气系统故障导致的飞行事故。
民用飞机供电系统设计
民用飞机供电系统设计吴明星【摘要】China has carried out the research of civil aircraft,the aircraft electrical system of advanced technology consists of the following aspects:variable frequency power,electrical multi -channel transmission systems and electrical load management cen-ters (ELMC).With the development of foreign status and trend,it is introduced from power supply system,electrical power dis-tribution system and electrical load management three aspects of the design of civil aircraft electrical systems.%针对我国已经开展大型客机的开发和研制，对飞机的电气系统先进技术变频电源、电气多路传输系统和电气负载管理中心（ELMC）进行了一些探讨。
结合国外电气系统发展的现状及发展趋势，从电源系统、配电系统和电气负载三个方面阐述了民用飞机电气系统的设计。
【期刊名称】《技术与市场》【年(卷),期】2015(000)011【总页数】3页(P7-9)【关键词】电气系统;变频电源;多路传输系统;负载管理中心(ELMC)【作者】吴明星【作者单位】上海飞机设计研究院，上海 201210【正文语种】中文0 引言世界航空业的快速发展，电子新技术、新材料、新设备越来越广泛地应用到民用航空领域中，采用大容量、效率高、频率范围广但又不会降低供电特性、电能质量稳定的供电系统，对提高民航飞行安全，促进行业稳步、协调可持续发展起着举足轻重的作用。
民用机场供电设计的探讨
民用机场供电设计的探讨摘要：随着全球经济的不断发展变化，各个国家和区域之间的经济、政治、文化交流活动越来越多，在这个过程当中飞机作为重要的交通工具，在文化交流和经济发展的过程当中发挥着十分重要的作用。
然而民用机场基础设施条件的建设质量与机场的日常运行情况密切相关，而其中民用航空机场供电系统的设计是机场基础设施条件建设的重中之重。
因此本文将讨论民用机场供电设计等相关内容，其中包括供电电源的确定、高低压供配电系统等方案的可靠实施性。
关键词：民用机场；供电；探讨1引言在航空交通系统当中，机场是该环节的核心之一，主要由航站楼、机库、跑道等部分构成，对于大型机场一般情况下还会有机场地勤服务、空中交通管制、水上飞机停泊码头和机坪、灾难应对服务以及旅客设施。
除了所讲的杉树设施内容，机场的基础设施条件建设同样涵盖了行李系统、供油系统、供电系统、消防系统和安全系统等等。
在机场的基础设施建设当中，任何一环节出现问题都会直接影响到机场的日常经营及顺利开展。
民用机场供电设计是机场规划的重要一部分，在机场日常经营工作中供电系统尤为重要，一旦机场的供电系统出现瘫痪，将会导致整个机场出现严重混乱的局面。
因此，机场供电系统的设计至关重要。
供电系统主要是由输配电系统和电源系统构成的，供电系统的设计不仅需要重视系统的经济性、安全性、可靠性、可能性和灵活性，更应该依据系统的实际负荷情况划分等级，进而来选择合适的设计方案，从而确保系统的可靠运行。
另外还要注重系统的检修和维护，确保系统运行安全可靠；在供电系统设计时更要以经济作为首要原则，采取成本较低、简单的接线方式，根据民用机场的发展要求和实际运营情况来分期建设供电系统。
2 民用机场供电设计2.1 民用机场供电电源设计支线机场整体定义为一级负荷，应由两个独立的电源点供电，对于机场中特别重要的负荷还应增设应急电源。
口前支线机场常规的做法是从地方电网中引两路市电（一般引自两个不同的变电站，这两个变电站没有上下级关系），同时机场再自备应急电源。
多电飞机电气系统的研究
多电飞机电气系统的研究多电飞机电气系统研究随着科技的不断发展，多电飞机已经成为了航空领域的重要研究方向。
多电飞机是指通过电力电子技术取代传统的机械和液压系统，实现飞机的各项功能。
其中，电气系统作为多电飞机的核心组成部分，对于飞机的性能和安全性具有至关重要的影响。
本文将对多电飞机电气系统进行深入的研究和分析。
确定文章类型本文属于技术研究型文章，主要探讨多电飞机电气系统的基本原理、组成和性能。
明确研究对象本文的研究对象为多电飞机电气系统。
该系统主要由电源系统、输配电系统和用电设备三部分组成。
搜集资料在明确了研究对象后，通过查阅相关文献和实验数据，了解多电飞机电气系统的研究现状和发展趋势。
同时，对国内外学者的研究成果进行梳理和总结。
整理思路通过对搜集到的资料进行整理和分析，发现多电飞机电气系统的研究主要集中在以下几个方面： a.电源系统的研究和优化，旨在提高供电质量和可靠性； b.输配电系统的研究和改进，以降低电能传输过程中的损耗和提高系统稳定性； c.用电设备的开发和性能提升，以满足各种复杂任务的需求。
撰写文章大纲根据上述思路和框架，本文的大纲如下： I.引言 a.多电飞机的发展概况 b.电气系统在多电飞机中的重要地位 II.电源系统研究与优化 a.电源系统的基本组成与特点 b.常见电源系统的性能分析与改进措施 c.电源系统的优化设计方法 III.输配电系统研究与改进 a.输配电系统的基本原理与传输特性 b.输配电系统的损耗与稳定性问题 c.输配电系统的改进措施与优化设计 IV.用电设备开发与性能提升 a.用电设备的基本分类与特点 b.用电设备的性能要求与挑战 c.用电设备的开发方法与优化设计 V.实验验证与分析 a.实验测试平台的搭建与实验方法 b.实验结果分析与性能评估VI.结论与展望 a.多电飞机电气系统的研究成果总结 b.多电飞机电气系统的未来发展趋势逐步展开在文章大纲的基础上，逐步展开各个部分的内容。
飞机230 V交流供电系统用电线电缆研究
飞机230 V交流供电系统用电线电缆研究
唐爱华
【期刊名称】《机电信息》
【年(卷),期】2024()5
【摘要】对飞机230 V交流供电系统中用到的电线电缆进行研究,为满足该系统对电线电缆的高要求,通过探索合适的电气绝缘材料、优异的结构设计和精准的制造
工艺参数,提高电线电缆的性能和可靠性。
采用实验室测试和理论分析相结合的方法,通过对多种电线电缆的性能和使用环境进行测试和分析,研究了电线电缆的电阻、耐电弧特性、耐压性能、绝缘性能等关键指标,并与飞机供电系统的要求进行了对比。
研究结果表明,所研发的电线电缆具有较高的性能和可靠性,能够满足飞机230 V交流供电系统的需求,为飞机电子设备的安全可靠运行提供了重要保障,为飞机电
力系统的发展和改进提供了参考。
【总页数】4页(P86-89)
【作者】唐爱华
【作者单位】宝胜科技创新股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】V261
【相关文献】
1.绘制飞机交流供电系统非平稳信号包络曲线方法研究
2.民用飞机交流供电系统的Saber仿真
3.新型民用飞机变频交流供电系统过压保护原理设计
4.一种飞机供电系统交流电源峰值快速采样方法
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永磁直流发电机在航空器中的驱动电路研究
永磁直流发电机在航空器中的驱动电路研究随着科技的不断进步和社会的发展，航空器在现代交通工具中扮演着重要的角色。
为了提高飞机的性能和效率，永磁直流发电机作为电力系统的关键组成部分被广泛应用于航空器中。
本文将对永磁直流发电机在航空器中的驱动电路进行研究探讨，并分析其在航空器中的优势和应用前景。
首先，了解永磁直流发电机在航空器中的驱动原理是非常重要的。
永磁直流发电机运行原理基于法拉第电磁感应定律，通过电磁感应产生电动势并转换为机械能。
其与传统的交流发电机相比，具有体积小、重量轻、高效率等优势。
这些优势使得永磁直流发电机成为航空器中的理想选择。
其次，需要探讨永磁直流发电机在航空器中的驱动电路的设计和优化。
航空器的电力系统需要稳定可靠，并且能够适应复杂的工作环境和负载变化，所以对驱动电路的设计和优化显得尤为重要。
研究表明，适当选择电力器件和控制策略能够提高永磁直流发电机的性能和效率，同时降低能耗和损失。
例如，采用磁通定向控制技术能够实现对永磁直流发电机的高精度控制，提高工作效率和响应性能。
此外，采用逆变器作为电力系统的接口能够提供所需的直流和交流电，并有效管理功率流动。
在航空器中，永磁直流发电机的应用潜力是巨大的。
首先，航空器对驱动电机的要求非常高，需要高效率、轻量化以及高功率密度的电机。
而永磁直流发电机具备这些特点，能够满足航空器对驱动电机的要求。
其次，航空器对能源的需求也在不断增加，永磁直流发电机的高效率和可靠性使得其在航空器中具有很强的竞争力。
此外，由于永磁直流发电机具有体积小、重量轻的特点，使其在航空器中的安装更加方便，节省空间和重量。
然而，永磁直流发电机在航空器中的驱动电路研究还面临一些挑战。
首先，航空器对电力系统的可靠性和稳定性要求非常高，因此驱动电路设计需要充分考虑系统的稳定性和故障容忍能力。
其次，航空器的环境复杂且工作条件苛刻，驱动电路需要能够适应不同温度、湿度和振动等环境因素的变化，并保持正常工作。
大型民用飞机电源系统的现状与发展概要
大型民用飞机电源系统的现状与发展程国华(上海飞机设计研究所电气系统研究室摘要 :飞机电源系统经历了由低压直流、恒速恒频交流、 , 本文在分析了统的发展现状和研究水平 , 关键字 :; ; 1飞机电源系统发展的历程飞机电源系统经历了低压直流、交流、高压直流的发展过程 , 其中交流电源经历了恒速恒频、变速恒频、变速变频。
1. 1低压直流电源系统自 1914年飞机上第一次使用航空直流发电机以来 , 飞机直流电源系统经历了九十年的发展过程 , 其额定电压由 6伏、 12伏 , 逐步发展为 28伏的低压直流电源系统 , 一直沿用至今。
28伏低压直流电源系统主要由直流发电机、调压器、保护器和滤波器等组成。
1. 2交流电源系统随着飞机的不断发展 , 机载电子设备和电力传动装置不断增加 , 机上用电量大大增加 , 而且对供电质量要求有所提高 , 低压直流电源系统已不能满足飞机的用电需要 , 从而促进了飞机交流电源系统的发展。
交流电源系统经历了恒速恒频交流电源系统、变速恒频交流电源系统、变速变频交流电源系统。
1. 2. 1恒速恒频交流电源系统恒速恒频交流电源系统是一种通过各种恒速传动装置 (简称恒装使发电机恒速运行以产生恒频交流电的系统。
目前它是应用最为广泛的一种飞机电源系统。
1. 2. 2变速恒频交流电源系统变速恒频电源系统是一种通过电子功率变换器把变频发电机输出的变频交流电变换为恒频交流电的系统。
在变速恒频电源系统中 , 交流发电机由飞机发动机直接驱动 , 发电机所输出的交流电的频率随发动机转速的变化而变化 , 通过功率变换器将变频交流电变换为 400Hz 恒频交流电。
1. 2. 3变频交流电源系统变频交流电源系统是最早在飞机上使用的交流电源系统。
变频交流电源系统中 , 交流发电机是由发动机通过减速器直接驱动的 , 因而输出的交流电频率随发动机转速的变化而变化。
它主要用于装有涡轮螺旋桨发动机和涡轮轴发动机的飞机或直升机上 , 并称之为窄变频交流电源系统。
飞机电源系统课件
03
飞机电源系统的设计与实现
电源系统的设计原则与要求
01
02
03
04
可靠性原则
电源系统必须能够保证飞机在 任何情况下都能提供稳定的电 力，特别是在紧急情况下。
效率原则
电源系统应尽可能地减少能源 浪费，确保能源的高效利用。
适应性原则
电源系统应能适应各种环境和 飞行条件，包括高海拔、高温、
极寒等极端环境。
交流发电机的发电原理
当转子在发动机的带动下旋转时，线圈切割磁力线，产生三相交流电动 势。整流器将三相交流电转换为直流电输出。
03
交流发电机的并联运行
飞机上通常有多个交流发电机，为了满足负载需求，这些发电机需要并
联运行。并联运行时，各发电机的电压、频率和相位必须保持一致。
直流Байду номын сангаас电机原理
直流发电机的基本结构
飞机电源系统的组成与分类
组成
飞机电源系统主要由发电机、电源控 制器、汇流条、电缆和保护装置等组 成。
分类
根据发电方式和电源性质，飞机电源 系统可分为直流电源系统和交流电源 系统两大类。
飞机电源系统的历史与发展
历史
飞机电源系统的发展经历了从机械发电机到交流发电机的演变，目前已经进入 了数字化和智能化的时代。
案例分析
波音737飞机采用三相交流电源系统，主电源为两台发动机驱动的发电机，同时还配备有辅助电源和应急电源。 该系统的设计保证了在单台发电机故障的情况下，另一台发电机能够自动承担全部负载，确保飞机的正常供电。
飞机电源系统的故障诊断与排除
故障诊断
飞机电源系统的故障诊断通常采用在线监控和离线检测相结合的方式。在线监控可以实时监测电源系 统的运行状态和参数，一旦发现异常立即报警；离线检测则通过专业的检测设备对电源系统进行全面 的性能测试和故障排查。
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民用飞机变频交流和高压直流电源系统研究
随着民用飞机对安全、便利、舒适的要求不断提高，飞机系统也在不断升级和改进。
其中，电力系统是飞机最基础、最重要的设备之一，承担着为整个机舱提供电源、驱动机械装置、保障通信导航等多种任务。
随着电子、通信、自动化等技术的发展，飞机电力系统也不断进行新技术的引入和应用，其中变频交流和高压直流电源系统是近年来的热门研究方向之一，下面就来详细介绍一下这两种电力系统。
变频交流电源系统
何为变频交流电源系统？
在传统的飞机电力系统中，用发动机驱动的发电机将直流电转换为交流电，然后由变压器调整电压，再通过分配器将电能分配到各个系统中。
在这样的电力系统中，一旦某个系统损坏，将会影响其他系统的功能。
而变频交流电源系统则是指使用变频器将直流电转换为交流电，并且通过各自独立的电源控制系统进行供电的电力系统。
变频交流电源系统的优点
变频交流电源系统具有自我调节的能力，能够独立地控制输出电压和频率。
同时，对于不同的负载变化，系统能够自动调整输出频率和功率，以满足不同的负载需求，降低电力消耗，提高能源使用效率。
变频交流电源系统的应用
目前，变频交流电源系统主要应用在飞机舱内的电子设备和保障系统中，如通讯电子设备、制导和导航设备、机载计算机、灭火设备等。
同时，由于变频交流电源系统具有开放性、易于维护及管理的优点，所以在现代民用飞机中被广泛采用。
高压直流电源系统
何为高压直流电源系统？
高压直流电源系统是指使用高压和直流电而不是使用传统的低压交流电进行飞机的电力供应。
高压直流电源系统将直流电通过升压变压器升压至较高的电压，这样能够实现更长的电力传输距离，并且通过高压直流变流器控制输出功率，从而保证了飞机电力系统的稳定性。
高压直流电源系统的优点
相较于传统的低压交流电源系统，高压直流电源系统具有更高的能源转化效率，能够实现较长的能源传输距离，同时系统的能量损失也更小，从而提升了飞机的能源使用效率。
高压直流电源系统的应用
高压直流电源系统主要应用于一些高功率负载、大电流设备上，比如起飞和降
落系统、襟翼执行机构、电动飞行控制系统等。
同时，在便携式电功率系统和船舶电力系统中，也有广泛应用。
结论
变频交流电源系统和高压直流电源系统是现代民用飞机电力系统中广泛采用的
技术，两者各自具有优点和应用范围。
随着电子技术和飞机设计技术的发展，相信这两种电力系统将会不断地进行创新和优化，为飞机系统的升级提供更为可靠和高效的保障。