飞机电气基础直流电

c、可以提供两个电压：相电压和线电压；
➢ 五、飞机交流电源的优点：
① 电压高，电流小，发电及输电系统重量减小； ② 无电刷，无磨损，可采用油冷，高空性能好； ③ 功率变换容易，效率高。
1.2 航空蓄电池
➢ 1.2.1 航空蓄电池的种类、构造和功能
➢ 概念：化学能和电能相互转化
➢ 1、种类： ① 酸性蓄电池—电解液为硫酸水溶液，如铅酸蓄电
➢ 四、供电方式： ➢ 1、低压直流电源系统—都是并联供电：发电机-发
电机或发电机-蓄电池并联
图1-2 以机体为中线的三相四线制
图1-3 无中线的三相三线制
➢ 四、飞机电源系统的参数
➢ 1、直流电源—电压：28．5V ➢ 2、交流电源：
① 电压：115/200V或120/208V 考虑因素：
a、功率及发电和配电系统的重量：U↑→重量↓ b、馈线允许压降及强度：U↑→I↓→导线细→线路
压降↑；同时导线强度↓ c、人员安全性：U↑→安全性↓
② 频率：400Hz
依据：
a、电磁设备的重量： 对变压器/互感器：f↑→重量↓ 对旋转电机：在400Hz左右重量最小。
b、对开关设备，400Hz时交流电弧易熄弧。 ③ 相数：3相
优点： a、发电机：功率相同时，三相发电机更小； b、电动机：三相电动机性能优于单相电动机；
+PbO2
图1-5 放电特性
② 镍镉蓄电池： Cd（OH）2 + 2KOH + 2Ni（OH）2→ Cd + 2KOH + 2Ni（OH）3
➢ 结论：充电和放电是逆反应
➢ 充电方式：两种
① 恒流充电—电瓶充电器充电，调整电压使电流保 持恒定，充电时间长，机上或车间
② 恒压充电—直流发电机充电，充电时间短，适合 起动发电机，但不能充满电。
② 水未参加化学反应，高度不变；
➢ 3、放电曲线及放电特性 ➢ 放电曲线如图1-5示： ➢ 特性：铅蓄电池—电压下降快，且与放电电流有关
镍镉蓄电池—电压变化平稳，性能好；
➢ 二、蓄电池的充电特性 ➢ 充电条件：外接直流电源，极性相同 ➢ 充电方程式： ① 铅蓄电池：2PbSO4 + 2H2O→Pb + 2H2SO4
➢ 1.2.2 蓄电池的工作特性
➢ 一、蓄电池的放电特性 ➢ 1、铅蓄电池
➢ 材料：正极板—二氧化铅（PbO2） 负极板—铅（Pb） 电解液—硫酸+水（H2SO4+H2O）
➢ 放电条件：接通负载 ➢ 化学反应方程式：
PbO2+Pb+2H2SO4→2PbSO4+2H2O ➢ 放电结果：① 正负极板生成硫酸铅，内阻增大，
➢ 二、飞机（主）电源系统的主要类型
➢ 1、低压直流电源系统 主电源：发动机直接传动的直流发电机，调定电压 为28V。
➢ 低压直流电源系统的特点：
① 电压低，电流大，因此发电机及馈线重量大； ② 高空性能差（速度、高度—散热、磨损）； ③ 功率变换设备（DC—AC）复杂，效率低； ④ 可以兼作起动发电机，减轻机载设备的重量。 ➢ 2、变速变频交流电源（VSVF）
池 ② 碱性蓄电池—电解液为氢氧化钾或氢氧化钠水溶
液，如镍镉蓄电池和银锌蓄电池
➢ 2、构造：单体蓄电池（如图1-4示）
① 正、负极板—金属栅架，上涂参加化学反应的活 性物质，疏松多孔状。
图1-4 蓄电池的构造
② 隔板—绝缘材料，有孔，防止正、负极板短路
③ 电解液—硫酸或氢氧化钾水溶液 ④ 容器—耐腐蚀材料制成 ➢ 参数： ① 电动势—Eb，取决于材料、电解液浓度等，单体
地面电源—地面
➢ 辅助电源的种类：航空蓄电池和辅助动力装置传动
的发电机（即APU．G）。 ➢ 3、应急电源—飞行中主电源全部失效，给关键设
备供电
➢ 应急电源种类：应急直流电源—航空蓄电池 应急交流电源—冲压空气涡轮发电 机、静变流器
➢ 4、二次电源—主电源经过变换形式后得到的电源
➢ 种类：AC→DC：变压整流器（TRU） DC→AC：旋转变流机、静止变流器
蓄电池的Eb较小； ② 电压—Ub，与放电程度有关 ③ 内阻—Rb，与材料、极板间距离有关
三者关瓶充足电后所能放出的最大电量， Q = Iet，Ie—额定电流，t—放电时间，
单位：安培·小时（Ah）
因素： 极板大小及数量，即活性物质的多少 ； ➢ 3、功能：
① 用作辅助电源，起动发动机； ② 用作应急电源，向关键设备供电
➢ 三、飞机电网的连接方式
➢ 1、低压直流电源系统 单线制。直流发电机的负线接到机体上
➢ 特点：减轻电网重量。 ➢ 2、交流电源系统—有两种连接方式：
① 以机体为中线的三相四线制（图1-2）
优点：有两个电压可供选择；发生故障时，对机 上人员较安全。
② 无中线的三相三线制（图1-3） 特点：只有一个电压；故障时对机上人员更危险
电压下降； ② 消耗硫酸，生成水，电解液浓度减
小；
➢ 2、镍镉蓄电池
➢ 材料：正极板—氢氧化镍（Ni（OH）3）
负极板—镉（Cd） 电解液—氢氧化钾+水（KOH+H2O）
➢ 化学反应方程式：
2Ni（OH）3 + Cd + 2KOH → Cd（OH）2 + 2Ni（OH）2 + 2KOH
➢ 放电结果：① 消耗的氢氧化钾=生成的氢氧化钾， 电解液浓度不变；
➢ 结构示意图：发动机—变速器—发电机
➢ 特点：由同步发电机的公式f = pn/60 可知，此时交 流电的 频率是变化的
➢ 适用场合：涡浆飞机
➢ 3、恒速恒频交流电源（CSCF） ➢ 结构示意图：发动机—恒装—发电机 ➢ 特点：有恒装，成本高；恒频。 ➢ 适用场合：喷气式飞机 ➢ 4、变速恒频交流电源（VSCF） ➢ 结构示意图：发动机—发电机—变频器 ➢ 特点：无恒装，维护方便；过载能力差。 ➢ 适用场合：各式飞机
航空器电源 (AV-AV)
目录
➢ 1.1 ➢ 1.2 ➢ 1.3 ➢ 1.4 ➢ 1.5 ➢ 1.6 ➢ 1.7
概述 航空蓄电池 飞机发电机传动与发电 飞机电源系统的并联运行 飞机发电机调压、控制与保护 飞机二次电源与应急电源 飞机地面电源
1.1 概 述
➢ 一、飞机电源系统的组成
➢ 1、主电源—指由发动机传动的发电系统 ➢ 供电对象：机上全部电气负载 ➢ 2、辅助电源和地面电源 ➢ 工作场合：辅助电源—地面或空中（备用电源）