飞机直流电源系统分析报告
飞机电气系统（整理中）
第一章概述1 分析直流电源系统的优、缺点及其原因？优点：发电效率高、发电和系统重量轻、航空电子设备的电源装置重量轻、可靠性高、易实现不断供电及寿命周期费用低等。
缺点：1）随着电源容量的增加，低压直流电源系统的重量也增大。
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优、缺点有哪些？优点：（1可以提高额定电压，使供电系统重量轻。
（2能够适应高空、高速的飞行条件。
（3交流电能容易变化。
缺点：（1恒速恒频交流电源系统中的恒速恒频传动装置（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交流电源系统中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，无法用来启动发动机，必须另设启动设备。
3 提高飞机交流电源的电压有什么优点？由此带来的问题有哪些？可以减少输电线路上的电流，从而减轻电网重量；电压太高，绝缘材料的重量也会增加，并增加了熄弧的困难，影响人员安全。
4 航空交流电源的频率为什么定为400Hz？对发电机、电动机等旋转电机，提高频率一方面可以减少铁心体积，另一方面也使旋转电机的转速升高，但转速的升高受机械强度的限制，因此，只能增加电机的磁极对数来限制转速，这又会使电机结构变复杂；同时，频率升高还会使铁心的损耗加大，所以对旋转电机有一个最佳频率值。
5 飞机交流电网采用什么结构？有何特点？1）以机体为中心的三相四线制，2)中点不接地的三相三线制，第二章直流电源系统1.说明蓄电池的组成及参数;组成：极板、电解液、隔板、电池容器及附件组成参数：电动势、内电阻、放电电压、容量。
简述蓄电池容量的定义及其影响因素;蓄电池从充足电状态放电到终了电压时输出的总电量叫容量。
Q=I*T因素：活性物质的数量，极板与电解液的的接触面积，放电条件，维护使用。
2.掌握铅酸蓄电池和镍镉蓄电池的极板材料和放电化学反应方程式;铅酸蓄电池：正极板：二氧化铅—PbO2 ，负极板：铅—Pb 电解液：硫酸+水—H2SO4Pb＋2H2SO4＋PbO2放电→PbSO4＋2H2O＋PbSO4镍镉蓄电池：正极板：氢氧化镍Ni(OH)3 负极板：金属镉Cd 电解液：氢氧化钾KOH水溶液Cd + 2Ni(OH)3→Cd(OH)2 + 2Ni(OH)23.简述铅酸蓄电池和镍镉蓄电池的常见故障及使用注意事项;铅酸蓄电池：（1）自放电现象(2)极板硬化（3）活性物质脱落注意事项：1尽量避免大电流充放电、过充电，放电及剧烈震动；电池经全放电后，应立即进行充电；平时电池应处于充满电的状态，2使用中不能使极板暴露出电解液面，3使用中若不能经常全充全放，应隔一个月左右进行一次全充全放电，4在寒冷地区使用铅酸电池，勿使用完全放电，以免电解液因浓度过低而凝固，5保持清洁干燥，6新电池或经处理后干保存的电池，应存放在5-35摄氏度的通风干燥的室内。
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。
63 一起米-171型直升机直流电源系统故障分析-赵洪彦(4)
第二十八届（2012）全国直升机年会论文一起米－171型直升机直流电源系统故障分析赵洪彦葛乐新张鹏李金山（61330部队，河南新乡，453000）摘要：本文针对一起米171型直升机在飞行训练中直流电源系统整流装置出现时断时续工作的故障现象进行分析和排除，对该型机直流电源系统整流装出现类式故障现象具有一定的借鉴，加强工作的针对性,确保飞行安全有着重要的意义。
关键词：直升机; 直流电源系统; 故障分析1 引言直流电源系统是直升机是各直流用电机载设备能否正常工作的不可或缺的能源，直流电源系统的稳定工作或故障状态，将直接关系到直流用电机载设备的基本条件能否保障，如直流电源系统处于故障状态，将直接导致直流用电的机载设备不工作，在空中将直接危及直升机的安全飞行，因此，日常的装备维护工作中直流电源系统的维护应放在重要的环节中。
2 直流电源系统的功用组成和工作情况2.1 直流电源系统的组成：该型直升机上直流供电系统由1号、2号两个相互独立工作的通道和AИ－9B辅助动力装置的CТΓ－3发电机组成，每个通道都有一个蓄电池、一个整流装置、一个反割断器以及各自的配电汇流条、转换、控制、保护、信号、检测设备。
根据直流电的来源不同可分为蓄电池供电、整流装置供电和辅助动力装置起动发电机供电。
直流电的主要来源是整流装置。
2.2 直流电源系统的工作情况：蓄电池的接通供电：将蓄电池电门置于接通位置，电瓶汇流条接通。
整流装置的接通供电：在交流发电机正常工作条件下，交流发电机汇流条有三相交流电，经保险电门到达整流装置，整流装置将三相200V交流电转换成27V直流电。
接通整流装置,当蓄电池汇流条的负载大于15A时，反流割断器工作，将整流装置输出的直流电与蓄电池汇流条接通；此时反流割断器不断开，整流装置工作，信号灯熄灭，表示整流装置开始供电。
2.3 流装置的功用：用于将200V400HZ三相交流电转换为27V直流电,供机上直流用电设备正常工作;整流装置通过反流割断器与机上电网相连。
Cessna172R飞机电源系统ACU故障分析
Cessna172R飞机电源系统 ACU故障分析[摘要：]Cessna172R型飞机是由美国Cessna飞机公司生产的单发活塞飞机，具有结构简单、使用维护方便、飞行成本低等特点，是世界上生产数量最多，使用最广泛的飞机。
电源系统作为飞机的重要系统，其可靠性对飞行安全至关重要。
近年，Cessna172R飞机电源系统故障频发，其中ACU（发电机控制组件）的故障对电源系统造成的危害最大，严重时可导致飞机整机断电。
文章通过对ACU故障的深入研究，解决其在维护测试中的问题，有力提高飞机电源系统的可靠性。
[关键词：]ACU；过压保护；电压调节一、一次典型的电源系统ACU故障一架Cessna172R飞机在飞行中两部VHF（甚高频通信）无线电单边失效。
该机去年也出现过相同故障，更换了两部VHF收发机，其中检测发现其发射机功放烧坏。
更换VHF收发机后飞行中再次烧坏两台VHF收发机。
维修人员检查发现其发电机断路器跳出，测量中发现发电机输出过压（约37.3V），ACU在发电机过压时未断开发电机输出线路，没有起到保护作用。
二、Cessna172R电源系统简介Cessna172R飞机的电源是一个28V直流电源系统。
主电源是一台皮带驱动的交流发电机(额定电压28V，额定电流60A)。
飞机正常飞行时向全机提供所需的电能，满足用电设备的需要。
使用一个额定电压24V、容量12.75AH的铅酸电瓶作为飞机的辅助/应急电源。
在发动机防火墙的左前部安装了一个电源盒，内部包括一个发电机控制组件(ACU),一个外部电源插座和所有电气系统的继电器。
发电机控制组件（ACU），用于电源系统发电机电压的控制和电源系统的保护，内有调压器和反流隔断器。
当系统过压时，ACU会自动断开发电机励磁跳开关，切断发电机输出。
此时飞机转由电瓶供电。
当电压低于正常值时，低电压警告灯会点亮。
可通过复位励磁跳开关赖尝试恢复发电机供电，如果恢复正常供电低电压警告灯熄灭，否则不得再使用发电机。
飞机供电系统的可靠性研究
飞机供电系统的可靠性研究随着现代航空事业的不断发展，飞机的供电系统已经成为了飞行安全的重要组成部分。
由于飞行中的极端条件和长时间的运行，飞机供电系统的可靠性是飞行安全的必要保障。
因此，现代航空电气工程对飞机供电系统的可靠性进行了深入的研究和探索，以确保飞机在高度安全的情况下顺利执行各种飞行任务。
一、飞机供电系统的结构和分类在对飞机供电系统的可靠性进行研究之前，首先需要了解飞机供电系统的结构和分类。
根据供电类型，飞机供电系统一般可以分为直流供电系统和交流供电系统。
直流供电系统是指通过电瓶或发电机等设备产生的直流电，向飞机中各个系统供电。
因为直流电源的控制简单，维修和保养较为方便，且通常能够满足飞机的所有供电需求，所以直流供电系统已经成为了飞机中最常用的供电系统之一。
交流供电系统则是指通过交流发电机等设备产生的交流电，随后通过变频器、稳压器等设备对电压进行控制、变换和稳定，向飞机各个系统供电。
交流供电系统的特点是输出功率较大，能够满足飞机某些高功率负载的需求。
此外，交流供电系统还具有可调节输出电压范围广、电压稳定性好等优点。
二、飞机供电系统的可靠性问题在飞机供电系统的运行中，由于各种原因，系统出现故障的情况是不可避免的。
而不同的故障类型和对应的解决方案，决定着飞机供电系统的可靠性。
常见的飞机供电系统故障类型有：（一）电源故障。
飞机供电系统的最重要的部分是电源部分，包括电瓶、发电机等设备。
若发生电源故障，将会导致整个飞机的供电故障。
（二）交流设备故障。
交流设备分别控制着交流供电系统的频率、电压和负载等功能。
若某一交流设备发生故障，将会影响到整个交流供电系统的正常供电。
（三）直流设备故障。
直流设备包括电瓶和发电机等，它们主要负责给直流负载供电，若出现故障将会使得直流系统无法正常工作。
（四）电气连接故障。
由于飞机供电系统的极其复杂，不同系统之间存在数百处电气连接，其中每一个连接都可能存在故障风险。
以上种种故障都会对飞机供电系统的运行以及飞机的飞行安全带来巨大的影响。
飞机直流用电设备供电兼容性测试系统设计分析
TECHNOLOGY AND INFORMATION信息化技术应用8 科学与信息化2019年11月中飞机直流用电设备供电兼容性测试系统设计分析马延光1 叶菁2 1. 陕西省电子技术研究所 陕西 西安 710032；2. 西安北方光电科技防务有限公司 陕西 西安 710032摘 要 针对飞机用电设备的供电兼容性测试，在简述测试原理的基础上，对测试系统的硬件和软件设计进行深入分析，提出具体的设计方法，为保证系统的可行性与合理性提供参考借鉴。
关键词 飞机用电设备；供电兼容性；兼容性测试；系统设计如今，飞机电源正在快速向更高的可靠性与大功率及小型化等方向迈进，将飞机的高质量和低耗费等作为出发点同时也是系统未来发展重要趋势。
伴随技术快速发展，用于飞机的一系列发电设备必定产生很大的变化，因此，对其供电兼容性进行测试和检查是十分重要的，必须引起相关人员的高度重视。
根据飞机供电具有的特性可知，它对直流供电有着明确且详细的要求。
在这种情况下，应对具有这种特性的设备，实施必要的兼容性测试。
想要更好地实现测试目标，降低技术和操作的难度，需要设计出一套合理且完善的测试系统，对机上供电进行模拟，从而给出准确的测试及评估结果。
1 测试原理介绍测试系统主要由以下四个部分组成：第一部分为系统的主电源；第二部分为系统的核心，即受控交变功率源；第三部分为主控和采样单元；第四部分为系统的负载。
对于用电设备，其电源供电状态可以分成正常与非正常两种。
系统中，主控单元以人机交互界面为依据，对用电设备不同状态测试参数进行设置，控制系统的核心及主电源，为受控用电设备提供各类实际供电状态；系统的主电源则以主控单元信号为依据产生相应的电压输出；而系统的核心则以主控单元为依据产生脉动功率[1]。
2 系统硬件设计在测试系统中，系统的主电源采用可调电压，其电压输出在180-350V 范围内，系统输出电流设计确定为200A 。
2.1 主电源以主控单元在信号分配后产生的直流输出以及稳态电压和瞬态变化电压保持稳态的部分为依据，与交变功率源充分配合得到整个变化波形。
多电飞机直流负载系统稳定性分析
多电飞机直流负载系统稳定性分析随着航空业的发展和飞机飞行技术的进步，飞机的电气系统也得到了不断的优化和改进。
传统的飞机电气系统采用交流电源供电，随着航空电子设备的不断增加和先进技术的应用，直流负载系统逐渐成为了飞机电气系统的主流。
直流负载系统在飞机电气系统中具有很多优势，如电能利用效率高、能量传输稳定等，但同时也面临着一些挑战，如稳定性问题。
本文将对多电飞机直流负载系统的稳定性进行分析，探讨造成稳定性问题的原因和解决方法。
一、多电飞机直流负载系统概述多电飞机指的是使用多个电源系统来供电的飞机，这些电源系统可能来自不同的发动机、APU（辅助动力装置）以及地面电源。
为了更好地利用这些不同来源的电力，并将其供应给飞机上的各种负载设备，飞机电气系统采用了直流负载系统。
直流负载系统具有高效能、能量传输稳定等优势，能够更好地满足现代飞机对电气能源的需求。
多电飞机直流负载系统包括电源转换单元（PCU）、电源分配单元（PDU）、直流负载优化控制器等组件。
PCU负责将不同来源的电能转换为直流电能，PDU负责将直流电能分配给飞机上的各种负载设备，直流负载优化控制器则负责控制和优化整个系统的运行情况。
这些组件共同构成了多电飞机直流负载系统的基本框架，但同时也带来了稳定性问题。
1. 电压波动在多电飞机直流负载系统中，由于电源的不稳定性，以及负载的变化，会导致电压的波动。
这种电压波动可能会对飞机上的电气设备造成损害，甚至影响到飞行安全。
2. 跨耦影响多电飞机直流负载系统中，不同电源系统之间可能存在跨耦影响，即一个电源系统的变化可能会对其他电源系统产生影响，导致系统的不稳定性。
3. 故障传播在多电飞机直流负载系统中，一旦某个组件发生故障，可能会导致故障信号传播到整个系统，影响系统的稳定性和可靠性。
4. 谐波问题以上这些问题都会对多电飞机直流负载系统的稳定性产生影响，需要进行深入的分析和解决。
1. 系统仿真和模拟对于多电飞机直流负载系统的稳定性分析，首先可以利用仿真软件对系统进行模拟。
浅析通用飞机电源系统直流供电品质要求
（7）非正常工作条件：包括稳态电压范围：20.5~32.2 伏；浪涌电压：B类60伏，Z类80伏；低电压条件：由0伏步进 0.25伏增加到18伏，持续10分钟；瞬时欠压：12伏持续7秒。以 上工作条件考虑到电源系统故障的情况，用电设备需根据系统 和设备的重要程度确定在此条件下的工作状态，并不要求所有 的设备正常工作，但至少应保证设备不损坏。
在研制初期经研制专业根据系统的架构和使用模式提出。特别 是通用飞机直流用电设备，因其通用性较强，使用货架产品较 多，更需要根据供电品质和产品资料准确判断产品的适用性。 总之，正确的理解通用飞机直流供电品质要求及其提出背景， 有助于相关需求的确定和传递，避免欠设计或过设计的产生。
首先，用电设备应在电源系统提供的直流供电环境下正常 工作，根据DO-160G主要包括以下几个方面的要求：
（1）正常稳态电压范围：直流22~30.3伏，此条件下设备 均应正常工作。本条要求依据发调压点电压波动范围以及线路 压降确定的。
（2）最低应急电压：18.0伏。本条针对飞机应急供电状态 下保证飞行安全的用电设备。蓄电池供电电压随着时间递减， 从26伏降低到20伏（长期稳定在24伏），考虑2伏的线路压降， 要求应急设备在稳态18伏时应能正常工作。
前言
随着越来越多的电子设备在通用飞机上得到了应用。为保 障设备的正常工作，飞机电源系统须提供容量充足、安全性高 和品质稳定的电能。电源品质的优劣直接影响用电设备的功能 和性能，从而在某种程度上影响飞机的正常使用。因此在飞机 研制初期，就应对电源系统以及用电设备的供电品质要求进行 统一规定。但在研制过程中，部分设计人员并不能真正理解供 电品质要求，不能提出正确适当的相关需求。本文结合通用飞 机的常规电源系统架构对DO-160G第16章中直流供电相关要求 进行解析，为通用飞机用电设备的设计提供参考。
第三章飞机直流电源系统新
第三章飞机直流电源系统新第三章飞机直流电源系统3.1 概述主电源以直流电形式的飞机电源系统称之谓飞机直流电源系统。
直流主电源有二种类型，一是28V的低压直流电源；二是270V 的高压直流电源。
飞机直流电源系统组成：由主电源、辅助电源、应急电源和二次电源等设备装置构成。
28V低压直流电源特点：具有结构简单、技术与使用维护方法成熟、有起动／发电双重功能等特点，因此在现代中小型飞机上仍得到广泛应用。
低压直流电源系统的调压点额定电压为28.5V，电源汇流条额定电压为27.5V，蓄电池额定电压在24V左右，与所用电池类型有关。
270V的高压直流电源是20世纪70年代发展起来的一种新型电源。
高压直流电源：调压点额定电压为270V。
此电压值和115/200V三相交流电经三相桥式全波整流后的电压值相同，可见高压直流电源对115/200V三相交流电源有一定的继承性，从而使这两种电源有互为相容的特点。
3.2 飞机直流发电机3.2.1 飞机直流发电机的特点飞机低压直流发电机的标称电压为30V。
额定电流有100，200、300、400和600A多种，相应的额定容量为3、6，9、12和18kW。
6kW及其以上者，有直流发电机与直流起动发电机两种类型，国产型号为ZF和QF。
飞机直流发电机传动与安装结构：通过凸缘定位与航空发动机附件机匣连接，这种结构便于装拆，减小需用空间。
非传动端端盖由铝合金铸成，以减轻重量，减小悬臂力矩，它的轴承室压有钢衬套，以免端盖和转轴因材料不同，热膨胀系数不同，使轴承受挤压而降低寿命。
飞机直流发电机的复合轴：电枢铁芯和换向器压装在空心轴上，它承受重力、单向磁拉力，并传递转矩。
空心轴内的软轴由强度高、弹性好的弹簧钢制成，用于传递扭矩和吸收扭转振动能量，可以减小发电机扭转振动引起的疲劳和破坏。
航空发电机的特点：●提高发电机最低工作转速是减轻电机重量的有效方法，现役早期型号飞机上的直流发电机最低工作转速在3800r/min至5500r/min之间。
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。
多电飞机直流负载系统稳定性分析
多电飞机直流负载系统稳定性分析随着航空技术的不断发展，飞机电气系统的设计也在不断地进行更新和改良。
多电飞机直流负载系统作为飞机电气系统的重要组成部分，其稳定性分析显得尤为重要。
本文将对多电飞机直流负载系统的稳定性进行分析，探讨其在实际应用中可能面临的问题，并提出相应的解决方案。
1. 多电飞机直流负载系统概述多电飞机直流负载系统是指飞机电气系统中通过不同电压等级的直流输电线路和支路供电给不同负载设备。
通常情况下，飞机的电气系统会包括28V直流负载和270V直流负载，这两种电压等级的直流输电系统都需要保障其稳定性和可靠性，以确保飞机各种电气设备的正常运行。
2. 系统稳定性分析多电飞机直流负载系统的稳定性受到多方面因素的影响，主要包括电源输出的稳定性、负载设备的变化和系统的故障处理。
下面将从这几个方面进行分析。
（1）电源输出的稳定性多电飞机电气系统通常由发电机和变频器等电源设备供电，这些电源设备的输出稳定性直接影响到多电飞机直流负载系统的稳定性。
在高空飞行中，大气环境的变化以及发动机负荷的变化都会对电源输出产生影响，尤其是在多电飞机系统中，两个不同电压等级的系统相互交叉，更容易受到电源输出不稳定性的影响。
需要对电源输出的稳定性进行充分的分析和测试，确保其能够满足飞机电气系统的供电需求。
（2）负载设备的变化飞机电气系统中的负载设备会随着飞行任务的变化而发生不同程度的变化，如起飞、巡航、下降、着陆等不同飞行阶段对负载的需求也有所不同。
特别是在多电飞机直流负载系统中，不同电压等级的负载设备之间还存在一定的关联性，可能会对整个系统的稳定性造成影响。
需要对负载设备的变化情况进行充分的了解，合理分配负载电流，避免出现过载或不平衡的情况，从而保障系统的稳定性。
（3）系统的故障处理在实际的飞行任务中，多电飞机直流负载系统难免会出现一些故障情况，如线路短路、过载、设备故障等。
对于这些故障情况，系统需要有相应的故障处理机制，能够及时识别并隔离故障，确保系统的稳定性和可靠性。
H125型直升机直流电源系统某典型故障分析
TECHNOLOGY AND INFORMATION工业与信息化科学与信息化2019年8月下 93H125型直升机直流电源系统某典型故障分析周肖东 余志强 高博 李瑞友 彭泽国网通用航空有限公司 机务工程部（机务维修中心） 北京 102213摘 要 H125型直升机在飞机机载电瓶状态良好的运行过程中CWP(Caution and Warning Panel)易出现琥珀色BATT （battery）警告灯常亮的故障，对飞行员造成困扰，影响飞行安全。
本文结合实际排故工作，立足直升机直流电源系统工作原理，推测故障成因，准确定位故障件。
同时，对厂家的设计改进提出建议，为部件维护与航材库存管理提供参考。
关键词 直升机；直流电源系统；警告面板；继电器失效1 故障描述一架H125直升机使用地面电源进行启动，到达慢车稳定后，机务人员按正常程序断开地面外接电源，飞行员发现驾驶舱注意和警告面板（CWP ）上的BATT 灯常亮，如图1所示。
按飞行手册要求，实施发动机关车程序。
关车后机务人员按照手册要求反复检查核实，确认此时飞机所使用的机载电瓶性能正常，处于适航状态。
图1 BATT故障灯示意图H125型直升机在运行中BATT 灯常亮代表机载电瓶（作为飞机的备份供电）未正常接通，一旦在空中出现起动发电机（主要供电设备）故障，直升机用电设备将失去电源。
电瓶连接直流汇流条(direct battery bus bar PP15)和直流卸载汇流条(direct battery shed bus bar PP50、PP46)，而汇流条连接各类显示仪表、导航设备、警告面板等设备，若未正常供电，将造成极大的飞行安全风险，如图2所示。
图2 电瓶直接汇流条2 H125直升机直流电源系统工作原理H125型直升机共有两套电源系统，分别为交流电源系统与直流电源系统，绝大部分用电设备均为直流用电。
在飞行过程中，电源系统由起动发电机供电并对机载电瓶充电，起动发电机故障情况下由机载电瓶供电。
介绍民用飞机的电气系统中直流供电系统
(4)不准过量放电，防止极板严重硬化。
(5)蓄电池的电压、电解液的密度和高度应符 合规定。
(6)保持蓄电池的清洁。 (7)不得将蓄电池置于烈日下曝晒，以免沥青
软化，电解液蒸发，自放电加剧。大气温 度低于-15℃时，飞行后应将飞机蓄电池拆 下送室内保管，并采取防寒措施。 (9)搬运蓄电池时，应防止撞击和剧烈震动， 以免活性物质脱落。
• 飞机由高空下降着陆后，蓄电池电解液高度开始 比较低，有的甚至看不到电解液
补充水
铅蓄电池的使用维护规则及注意事项
(1)装到飞机上的蓄电池，其容量不得小于75%，要定 期对蓄电池进行放电检查，以判断其实有容量。
(2)放电程度超过25%的蓄电池，不得继续使用，必须 在8h内充电，以减轻极板硬化。
电压调节器
➢功用：在一定条件下自动保持发 电机端电压基本恒定。
➢电压调节器简称调压器
电压调节器
外特性曲线
80 60 40 20 0
200 400 600 800 1000
电流I ( A)
不带调压器
UN
0
电流I(A)
带调压器
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炭片式调压器
炭片式调压器的主要组成 炭堆(炭柱)
电磁铁
固定在电磁铁上的六角弹 簧(或板式控制弹簧)
晶体管调压器的优点
• 体积小 • 重量轻 • 性能稳定 • 稳态误差小 • 动态品质高 • 电压调节范围大
§3.3 直流电源的并联供电
并联供电优点:
• 可实现不中断供电，可靠性高 • 系统容量大，供电质量高
直流电源投入电网的条件
• 电源极性和电网极性相同 • 电源电压和电网电压相同
多电飞机直流负载系统稳定性分析
多电飞机直流负载系统稳定性分析引言随着电子设备在航空领域中的广泛应用，航空电力系统中的直流负载系统也变得愈发重要。
对于多电飞机来说，直流负载系统的稳定性尤为关键，因为它直接关系到航空器的飞行安全和电力系统的可靠性。
本文将对多电飞机直流负载系统的稳定性进行分析，并提出一些解决方案。
本文的主要内容包括直流负载系统的基本结构、稳定性分析的方法和存在的问题及解决方案。
一、多电飞机直流负载系统的基本结构多电飞机的直流负载系统通常由多个电源、负载和直流总线组成。
电源可以是交流电源、发电机或者蓄电池，负载可以是马达、仪器设备或舱内设备等。
直流负载系统的主要功能是将电源输出的直流电能转换成符合负载要求的电能，同时保证系统运行的稳定性和可靠性。
直流总线往往是导线和绝缘体组成的，用来连接各种电源和负载，是电力系统的动力传输和分配的重要组成部分。
二、稳定性分析的方法直流负载系统的稳定性分析是评估系统在各种工况下是否能够保持正常运行的能力。
稳定性分析通常包括静态稳定性分析、动态稳定性分析和暂态稳定性分析。
1. 静态稳定性分析静态稳定性分析主要是评估系统在恒定工况下的稳定性，主要包括电压稳定性和功率平衡。
电压稳定性是指系统中各个节点的电压是否能够保持在合理范围内，不出现过高或者过低的情况。
功率平衡是指系统中的电功率和负荷功率之间是否能够保持平衡，以确保系统正常供电。
2. 动态稳定性分析动态稳定性分析主要是评估系统在瞬态过程中的稳定性，包括系统的频率响应和阻尼特性。
频率响应是指系统对外部扰动的响应速度和幅度，而阻尼特性是指系统在扰动后能够迅速回到稳定状态的能力。
3. 暂态稳定性分析暂态稳定性分析主要是评估系统在瞬态过程中的稳定性，例如系统发生短路或故障时，能否保持稳定运行。
暂态稳定性分析需要考虑系统的过电流保护、短路能力和故障恢复能力等。
三、存在的问题及解决方案多电飞机直流负载系统在实际运行中常常会出现一些稳定性问题，主要包括电压波动、频率偏移和瞬态过载等。
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。
多电飞机直流负载系统稳定性分析
多电飞机直流负载系统稳定性分析随着航空技术的不断进步，飞机的设计也越来越复杂，飞机上的电气负载系统也日益庞大，对飞机的动力系统和稳定性提出了更高的要求。
在飞机上，直流负载系统是飞机电气系统中的一个重要组成部分，其稳定性直接影响着飞机的飞行安全和稳定性。
对多电飞机直流负载系统的稳定性进行分析和研究显得尤为重要。
1. 直流负载系统的组成多电飞机的直流负载系统由多个直流负载装置组成，主要包括飞机航电系统、动力系统、供暖通风系统、油气系统等。
这些直流负载装置在飞机上工作时，会产生一定的负载功率，这些负载功率会通过直流母线传输至飞机的直流电源系统，直流电源系统通过调节直流母线的电压和电流来满足直流负载系统的用电需求。
这个过程中，直流负载系统的稳定性对飞机的性能和安全有着直接的影响。
（1）电气系统的不稳定因素多电飞机的直流负载系统受到飞机电气系统本身的不稳定因素影响，比如线路电阻、电感和电容等参数的变化都会引起系统电压和电流的波动。
而在实际工作中，这些参数往往受到环境温度、湿度等因素的影响，很容易出现波动，从而影响负载系统的稳定性。
（2）直流负载装置的工作特性飞机上的直流负载装置包括各种航电设备、动力设备等，这些设备工作时会对电源系统产生不同的负载特性，如瞬时负载、周期性负载等。
这些负载特性的不同也会对飞机的直流负载系统产生不同的影响，可能引起系统的不稳定性。
（3）电能质量问题电能质量问题包括谐波、噪声等，这些问题都会对飞机的直流负载系统产生一定的影响，比如谐波会引起电能的损耗和波动，噪声则可能影响系统的工作稳定性。
（1）系统建模首先对多电飞机的直流负载系统进行建模，将电气系统的各种参数进行归纳整理，确定直流负载系统的数学模型。
这个模型包括了直流负载系统的电路图、负载特性、电源特性等基本信息，通过对这些信息的分析可以建立直流负载系统的数学方程。
（2）系统稳定性分析通过对直流负载系统的数学模型进行稳定性分析，可以得出系统在不同工作状态下的稳定性指标，比如系统的电压波动、电流波动等。
基于飞机电源系统欠压保护故障分析及改进
基于飞机电源系统欠压保护故障分析及改进摘要：本文针对飞机环控制冷系统在地面进行通电试验时直流电源系统瞬间欠压保护故障的原因分析、排故思路等进行了阐述。
通过地面试验、结论和计算结果的对比分析充分验证了故障解决思路及方案的科学行、可行性。
关键词：电源配电;故障分析;排故思路1 引言为提升飞机使用性能及舒适型，在客舱增加了环控制冷系统以优化乘坐环境，在对增装的环控制冷系统进行地面通电试验时，接通原机整流装置，出现加装的环控制冷系统在启动瞬间，对载机交流电网造成瞬间冲击，导致整流装置输出接触器保护，驾驶舱某接触器出现短暂响声的异常现象，同时整流装置“不工作灯”闪亮、整流装置汇流条电压表指示瞬间回零的故障现象。
本文针对此故障现象产生原因、排故思路及解决方案进行了阐述。
2 故障机理分析2.1 故障现象排查2.1.1 地面电源车检查用地面交流电源车（115V/400Hz 50kVA）对机上进行正常供电，对空调系统进行通电检查。
a）接通2号整流装置，启动任何一台空调，在启动瞬间，驾驶舱右配电板某接触器出现短暂响声的异常现象，同时“Ⅱ号整流装置不工作灯”闪亮、2号整流装置汇流条电压表指示瞬间回零。
b）接通1号整流装置，启动任何一台空调，在启动瞬间，驾驶舱左配电板某接触器出现短暂响声的异常现象，同时“Ⅰ号整流装置不工作灯”闪亮、1号整流装置汇流条电压表指示瞬间回零。
c）同时接通1、2号整流装置，启动任何一台空调在空调启动瞬间，现象同时出现。
以上三种条件下检查，当第一台空调工作正常后，再启动另一台空调时，该现象时有时无。
2.1.2 地面开车检查机上交流电源系统正常工作后，启动空调，未见异常。
2.1.3 地面关车后通电检查用地面交流电源车（115V/400Hz）对机上进行正常供电，接通2号整流装置，分别单独启动左右两侧空调各一次，未见异常；再次启动左侧空调，现象复现。
2.1.4 更换地面交流电源车检查更换不同容量地面交流电源车现象仍存在。
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令
1etof f / j C1 1eT /j
1eton / j C2 1eT /j
AC1IjM B C2IjM
ij1IjM(1C1et/j ) 。
ij2 IjMC2etton/j
励磁电流平均值
Ij IjM T 1 0 to n1 C 1 e t/j d t tT o n C 2 e ( t to n ) /jd t I jM t T o n E r j C D C
❖ 直流U 电2 源I2 与R电2 网U 并n 联条件：电源极性和电网
相同，I电1 源I2电 I压和电网电压相同。
图3.4.1 两台直流发电机并联原理图
若调节器有调节误差又称静差，则调节点电压和调压器
调定电压U01、U02间的关系为
U1=U01－K1I1 U2=U02－K2I2
K
K
1 2
U 1 I1 U 2 I2
Ec
❖ 在导ij1通期Ij，M电A流e增t长j ，励磁I jM电流Er用jc ij1表 示j ，Lr jj
ij2rj
Lj
dij2 dt
0
ij2 Betton/j
❖ 在末A和级B管是积截分止常期数，间由，初始电条流件衰确定减。，励磁电流用 ij2表示，
AIjM Ij0
❖ 设t＝0时，ij1ij 1＝IjM ij 0，(IjM 则 ：Ij0)et/j
ij1IjM (IjM Ij0)eton/j
ij2 B
此时，ij1＝ij2
❖ t＝ton时，
BIjM (IjM Ij0)eton/j
ij2 IjM (IjM Ij0 )e to n /j e t to n /j
Ij0 eto1f f/ej Te/JT/j IjM
稳态时，当t＝T，ij2 =Ij0 ❖
❖ 电磁式无刷直流发电机输出电压通过调节励
3.2.4 飞机直流发电机的冷却 ❖ 通常采用强迫吹风
❖ 发电机所需冷却空气流量由发电机的损耗、允许工作温度、导热性、电机内空气 分配合理性、冷却空气的温度和密度等因素确定。发电机额定功率相同，损耗大 效率低的需要冷却的空气量大。电机内部空气分布合理，发热均匀，则流量可小 些。电机各部分导热性好，热量易传出，绝缘材料允许工作温度高，则冷却空气 流量也可较小。
平均值之比的百分数。 Ij0 11eetTon//jj IjM 励磁电流脉动峰峰值 ❖
e e toff/j
T/j
Ij0 1eT/J
IjM
❖
IjM 1eto/n1 j e e tT o/f/jfj eT/j IjM 是t=t 时的 on
❖ 4．晶体管式电压调节器实例
3.4 直U 流1电I1源R的1并U 联n 运行
❖ 无刷：简化了电机的机械结构，提高了电机 的高空性能和可靠性，有电磁式和永磁式两 种。
1．永磁式无刷直流发 电机
转子：永磁材料，永磁 电机不能用灭磁的方 法实现电机内部短路 保护，通常用脱扣机 构在内部短路时将发 电机与原动机脱开。
定子部分：
❖ 电枢绕组：双Y绕组
❖ 三相晶闸管整流桥： 两套整流电路，减少
❖ 对于 并励发电机，励
外特性
有调压器的外特性 ❖ 发电机负载电流超过一定值时，励磁电路的
外接电阻即调压器的等效电阻已达到最小， 负载再增加励磁电流不能再增加，发电机的 电压不能继续维持在额定值，而按自然外特 性变化。
有调压器的外特性
3.2.3 飞机直流发电机的种类
❖ 有刷：换向存在电刷磨损和电刷火花等问题， 制约了电机功率的增大。
3.1 概 述 ❖ 主电源以直流电形式的飞机电源系统。
❖ 两种类型：28V低压直流电源；270V高 压直流电源。
❖ 由主电源、辅助电源、应急电源和二次 电源等构成。主电源的发电装置通常是 航空发动机直接传动的直流发电机；
❖ 辅助电源多数采用航空蓄电池，也有采 用辅助动力装置带动发电机的方案；
❖ 应急电源大多数为航空蓄电池，但也有 采用应急发电机的个例；
DC
t on T
励磁电源电压EC和电机励磁电阻rj不变时，平均励磁电流Ij仅与导通
比DC成正比。DC＝0，Ij＝0；DC＝1，
Ij
I jM
EC rj
3. 励磁电流的脉动和脉动率
❖ 励 动磁，I jM 电必流须IjM的减I脉小j0动脉Ij0会 动导 量致 。发 通电常机用输脉出动电率压来的判脉断 脉动I j0 程度，脉动i j1率是脉动电流峰峰值和电流
❖ 飞行速度2160km/h，10~20km高度，迎面冷却气流温度达到180℃。
U=Cen-IaRa
3.3 飞机直流发电机的电压调节
❖ 电压调节器：改变串接于发电机 励磁回路的电阻来改变励磁电流 维持电压恒定。
❖ 振动式电压调节器与炭片式电压调节器
❖ 晶体管式电压调节器
ij1rj
Lj
dij1 dt
图3.2.2 永磁无刷直流发电机主电路பைடு நூலகம்1－发电机永磁转子；2－双Y电枢绕组；3-晶闸管整流桥；4－ 平衡电抗器；5-滤波电容器
2. 电磁式无刷直流发电机
❖ 电磁式无刷直流发电机的一种方案是由三级 电磁式无刷交流同步发电机和二极管整流桥 构成。电磁式无刷交流发电机由永磁副励磁 机、交流励磁机、旋转整流器和主发电机构 成。交流励磁机的电枢在转子上，产生的三 相交流电经旋转整流器整流后供给主发电机 的励磁绕组，从而可不采用电刷和滑环。
3.2 飞机直流发电机 ❖ 标称电压为30V，额定电流有100，200、
300、400和600A多种，相应的额定容量 为3、6，9、12和18kW。
表3.2.1 飞机直流发电机的重量功率比
发电机特性 空载特性：
E=Ce n
外特性：
❖ 电流增加，电枢回路 的电阻电压降上升， 使端电压下降
❖ 感应电势正比于每极 磁通，电流增加，电 枢反应的去磁作用会 使每极磁通减少，使 感应电势下降，端电 压进一步下降。
I1 R 1 U R 0 2 1 U K 0 1 2 K 2 R 1 R R 2 2 K K 2 1 K 2I
I2 R 1 U R 0 2 2 U K 0 1 1 K 2 R 1 R R 1 2 K K 1 1 K 2I
I I1I2
2 ( U 0 1 U 0 2 ) R 2 R 1 I K 2 K 1 I R 1 R 2 K 1 K 2R 1 R 2 K 1 K 2 R 1 R 2 K 1 K 2