第八章 飞机直流配电系统
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飞机直流电源.

整流式直流发电机
6
飞 机 电 源 系 统
整流式直流发电机供电
7
飞 机 电 源 系 统
直流发电机的电压调节
振动式调压器
8
飞 机 电 源 系 统
晶体管调压器
9
飞 机 电 源 系 统
炭片调压器
10
飞 机 电 源 系 统
直流发电机的并联运行
直流发电机与蓄电池的并联运行
I I a Ib
11
飞 机 电 源 系 统
飞 机 电 源 系 统
第3章
飞机直流电源
1
飞 机 电 源 系 统
直流发电机—结构
2
飞 机 电 源 系 统
3
飞 机 电 源 系 统
励磁方式
定子磁极上的励磁线圈中通入直流电将 会产生恒定磁场
4
飞 机 电 源 系 统
直流启动发电机
5
直流 交流发电机 (DC alternator) 飞
机 电 源 系 统
飞 机 电 源 系 统
英文缩写
脉冲调宽式——PWM
发电机励磁控制继电器——GCR 发电机断路器 ——GB 发电机接触器——GC 发电机控制断路器——GCB 汇流条连接断路器 ——BTB 外电源接触器 ——EPC
30
飞 机 电 源 系 统
3.在电源系统设备中的故障保护反延时故 障保护: A.过压/欠压 B.过激磁/欠激磁 C.过电压、过激磁 D.欠电压,欠激磁 4、电源系统中对短路故障的保护采用 A.固定延时 B.反延时 C.立即动作 D.随机延时
31
飞 机 电 源 系 统
5.简述有刷直流发电机、直流起动发电机和整流式 直流发电机的结构及特点。 6. 振动式调压器由哪几部分组成?有什么特点? 7. 晶体管调压器与振动式调压器有什么异同之处? 分析各自的优缺点。 8. 简述炭片调压器的组成和工作原理,当炭柱上的 压力不足时,会出现什么问题? 9. 分析直流发电机与蓄电池并联运行时,蓄电池对 电网电压的平波作用和镇定作用。 10.直流发电机可以并联供电条件?并联后负载均衡 分配的条件? 11.什么是反流故障?有什么危害?分析电磁式反流 保护器的组成和保护原理.
6
飞 机 电 源 系 统
整流式直流发电机供电
7
飞 机 电 源 系 统
直流发电机的电压调节
振动式调压器
8
飞 机 电 源 系 统
晶体管调压器
9
飞 机 电 源 系 统
炭片调压器
10
飞 机 电 源 系 统
直流发电机的并联运行
直流发电机与蓄电池的并联运行
I I a Ib
11
飞 机 电 源 系 统
飞 机 电 源 系 统
第3章
飞机直流电源
1
飞 机 电 源 系 统
直流发电机—结构
2
飞 机 电 源 系 统
3
飞 机 电 源 系 统
励磁方式
定子磁极上的励磁线圈中通入直流电将 会产生恒定磁场
4
飞 机 电 源 系 统
直流启动发电机
5
直流 交流发电机 (DC alternator) 飞
机 电 源 系 统
飞 机 电 源 系 统
英文缩写
脉冲调宽式——PWM
发电机励磁控制继电器——GCR 发电机断路器 ——GB 发电机接触器——GC 发电机控制断路器——GCB 汇流条连接断路器 ——BTB 外电源接触器 ——EPC
30
飞 机 电 源 系 统
3.在电源系统设备中的故障保护反延时故 障保护: A.过压/欠压 B.过激磁/欠激磁 C.过电压、过激磁 D.欠电压,欠激磁 4、电源系统中对短路故障的保护采用 A.固定延时 B.反延时 C.立即动作 D.随机延时
31
飞 机 电 源 系 统
5.简述有刷直流发电机、直流起动发电机和整流式 直流发电机的结构及特点。 6. 振动式调压器由哪几部分组成?有什么特点? 7. 晶体管调压器与振动式调压器有什么异同之处? 分析各自的优缺点。 8. 简述炭片调压器的组成和工作原理,当炭柱上的 压力不足时,会出现什么问题? 9. 分析直流发电机与蓄电池并联运行时,蓄电池对 电网电压的平波作用和镇定作用。 10.直流发电机可以并联供电条件?并联后负载均衡 分配的条件? 11.什么是反流故障?有什么危害?分析电磁式反流 保护器的组成和保护原理.
飞机配电系统

飞机配电系统
由馈电电缆、汇流条、配电板组成的设备
01 发展概况
03 配电器件
目录
02 配电方式 04 系统组成
目录
05 系统的控制
07 发展趋势
06 基本要求
飞机配电系统的主要功能是将飞机发电机产生的电能以不同的线制、不同的配电方式传输到汇流条,再通过 汇流条到用电设备。飞机配电系统除了配置系统外还包含控制和保护电路。在直流供电系统的飞机上,配电系统 采用单线制或双线制。在单线制电中,发电机和用电设备正端采用导线(或汇流条)连通,飞机的金属壳体作为负 线。在双线制电中,发电机和用电设备的正端、负端均采用导线(或汇流条)线连通。前者的优点是减少导线重量, 缺点是任一导线与机壳相碰,会发生短路。采用双线制可以避免短路,但是导线重量增加。
谢谢观看
③保护电器:包括熔断器、断路器和保护继电器等。工作原理与工业用器件相似,但为了满足体积、重量以 及各种恶劣条件下工作的要求,两者在结构上却大不相同。飞行过程中不可能更换器件,因而飞机电中大量采用 可重复工作的热断路器或磁断路器等。在飞行中有时需要强制某些设备通电而不惜其本身的损坏,因而断路器的 结构也具有非自由脱扣与自由脱扣两种形式。
飞机配电系统的配电方式可分为集中、混合、分散和独立4种。
集中配电的主要优点是当一台发电机损坏时,用电设备仍能由其他发电机继续供电,操作维护方便。
混合式供电的原理是由电源产生的电能都输送给中心配电装置,一般系统的电源汇流条均设置于此装置中。 除中心配电装置外,系统还设有分配电装置,它们安装在飞机不同部位。各用电设备可分别就近由上述两种配电 装置获取电能;而一些大功率用电设备,一般由中心配电装置供电。
④固态功率控制器:为适应固态配电方式而研制的兼有控制、保护、指示等多种功能的电器,分为混合式 (由电子器件和电磁接触器组成)和全固态(全部由电子器件构成)两种形式。
由馈电电缆、汇流条、配电板组成的设备
01 发展概况
03 配电器件
目录
02 配电方式 04 系统组成
目录
05 系统的控制
07 发展趋势
06 基本要求
飞机配电系统的主要功能是将飞机发电机产生的电能以不同的线制、不同的配电方式传输到汇流条,再通过 汇流条到用电设备。飞机配电系统除了配置系统外还包含控制和保护电路。在直流供电系统的飞机上,配电系统 采用单线制或双线制。在单线制电中,发电机和用电设备正端采用导线(或汇流条)连通,飞机的金属壳体作为负 线。在双线制电中,发电机和用电设备的正端、负端均采用导线(或汇流条)线连通。前者的优点是减少导线重量, 缺点是任一导线与机壳相碰,会发生短路。采用双线制可以避免短路,但是导线重量增加。
谢谢观看
③保护电器:包括熔断器、断路器和保护继电器等。工作原理与工业用器件相似,但为了满足体积、重量以 及各种恶劣条件下工作的要求,两者在结构上却大不相同。飞行过程中不可能更换器件,因而飞机电中大量采用 可重复工作的热断路器或磁断路器等。在飞行中有时需要强制某些设备通电而不惜其本身的损坏,因而断路器的 结构也具有非自由脱扣与自由脱扣两种形式。
飞机配电系统的配电方式可分为集中、混合、分散和独立4种。
集中配电的主要优点是当一台发电机损坏时,用电设备仍能由其他发电机继续供电,操作维护方便。
混合式供电的原理是由电源产生的电能都输送给中心配电装置,一般系统的电源汇流条均设置于此装置中。 除中心配电装置外,系统还设有分配电装置,它们安装在飞机不同部位。各用电设备可分别就近由上述两种配电 装置获取电能;而一些大功率用电设备,一般由中心配电装置供电。
④固态功率控制器:为适应固态配电方式而研制的兼有控制、保护、指示等多种功能的电器,分为混合式 (由电子器件和电磁接触器组成)和全固态(全部由电子器件构成)两种形式。
《飞机直流电源系统》课件

高效性
电源系统需要具备高效性 ,确保电能能够得到充分 利用,减少能源浪费。
适应性
电源系统需要适应各种不 同的环境和条件,确保在 各种情况下都能正常工作 。
03
CATALOGUE
飞机直流电源的工作原理
发电机的工作原理
发电机结构
发电机由转子、定子和整流器组成。转子产生磁场,定子切 割磁力线产生感应电动势,整流器将交流电转换为直流电。
蓄电池的工作原理
蓄电池结构
蓄电池主要由正负极板、电解液和隔板组成。
工作原理
蓄电池充电时,正极板上的活性物质发生氧化反应,失去电子成为正离子。负极板上的活性物质发生还原反应, 获得电子成为负离子。电解液中的阴阳离子在正负极之间移动,形成电流。放电时,正负极上的活性物质发生相 反的化学反应,释放出所储存的化学能。
循环经济
实现电源系统的循环利用和再制造,降低资源消耗和环境污染。
06
CATALOGUE
总结与展望
本课程的主要内容回顾
飞机直流电源系统的基本组成和功能 电源系统的维护和故障处理方法
电源系统的供电方式和工作原理 飞机直流电源系统的未来发展趋势
对未来发展的展望
01 飞机直流电源系统的技术革新和升级换代
本课程旨在介绍飞机直流电源系统的基本原理、组成、工作原理和常见故障排除等 方面的知识,为学生和从业人员提供系统的学习资料。
课程目标
01
掌握飞机直流电源系统 的基本原理和工作原理 。
02
了解飞机直流电源系统 的组成和各部分的功能 。
03
学习常见故障排除方法 和维护保养知识。
04
提高对飞机电源系统的 认识和实际操作能力。
工作原理
发电机工作时,转子在发动机的带动下旋转,产生旋转磁场 。定子中的线圈在旋转磁场中切割磁力线,产生三相交流电 动势。整流器将三相交流电转换为直流电,供给飞机各系统 使用。
直升机结构与系统--电源系统 ppt课件

《直升机结构与系统》 第八章 电源系统
碱性蓄电池的原理
➢ 当蓄电池和负载接 通以后,电池开始 放电,电子从负极 板流向正极板。如 图8-4 所示。【注: 过程详见教材描述】
充电状态的判别
➢ 电池放电时,只能 放到放电终止电压 1V(单体),否则 将影响电池的容量 和寿命。
➢ 充电时(指电瓶离 位充电),为保证 飞行安全,电池必 须充足,但也不能 长时间过充。
✓ 其缺点是:
①冲击电流大。当电瓶完全放电以后,电压很低,而充电电压保持不变,这时冲击电流很大。如一 个40Ah 的电瓶,冲击电流可能达到400A,随着电瓶电压的上升,充电电流逐步减小; ②由于各单元电池的内阻、极板、电解液不能完全一样,恒压充电时,每个单元电池分配的电压不 相等,容易造成单元电池充电不平衡,有些单元过充,有些单元充不足; ③当充电设备的电压设定过高或过低时,容易造成电瓶过充或充电不足。对碱性电瓶容易造成“热 击穿”(Thermal Runaway)和“容量失效”(Capacity Fading)。
✓ 另外,蓄电池还装有温度保护开关,当蓄电池温度超过130oF(54.44℃)时切断蓄电 池的充电电源。
➢ 由于碱性电瓶在低温充放电时,如充电电压不变,会引起充电不足或放电容量下降。某电 池上装有低温敏感开关和加热装置,当温度低于30 oF(-2℃)时,接通加热电路,当温度 达40 oF(5℃)时断开。
➢ 恒压充电是指在充电过程中,充电电压恒定不变,同时,瓶电压。充电设备的输出电压应高于 电瓶电压。 ✓ 这种充电方式的优点是:
①在充电设备能提供足够充电电流的情况下(大于10C),充电速度快。在开始充电的30min 内, 就可以将完全放电的电瓶充到90%的容量; ②充电设备简单; ③电解液的水分损失比较小。
飞机电气系统:直流电动机

直轴电枢磁场产生直轴电枢反应,随电刷偏离方向不同,直轴电枢反应有 去磁作用或增磁作用。
增磁作用并不一定有利的,它会使电机的换向恶化,因此也是不允许的。
直流电动机励磁方式
(a)并励电动机
(b)串励电动机
(c)复励电动机
机械特性
U = Ea + I aRa
E a = CeF n Tem = CM F I a
机械特性方程
U n=
CeF
-
Ra CeCM F
2
T
直流电动机的机械特性比较 并励电机
串励电机
三种特性比较
串励电动机的特性比较“软”,具有起动转矩大、过载能力强的优点,广泛应 用于操纵舵面的调整片及风门等的控制;
并励电动机特性比较“硬”适合于转速变化不大的场合;
复励电动机有较好的调整作用,具有并励和串励电动机的优点,在飞机上得到 广泛的应用,如起动发电、油泵电动机采用复励电动机。
直流电动机
1
直流电动机 直流电动机的结构和基本原理
1、结构 定子包括主磁极、机座、换向极和电刷装置等; 转子包括电枢铁芯、电枢绕组、换向器、轴和风扇等
导体上的电磁力大小
反电势 E a = CeF n
电磁转矩
Tem = CmF I a
励磁磁场
(2)交轴电枢反应
交轴电枢磁场对主磁场影响称交轴电枢反应
磁路饱和时的情况。磁路是非线性的,极尖磁场的削弱与另一极尖磁场的增强 程度不再相等。
对电动机而言,磁路饱和时,前极尖磁通增加量小于后极尖削弱量,气隙中总 磁通变小,电磁转矩将变小。
(3)直轴电枢反应
电机由于装配误差或为了改善换向等原因, 电刷往往不在几何中性线上。
电枢磁场
飞机电源系统课件

。
电源控制板
控制电源的参数,使电 源系统适应不同的飞行
状态和用电需求。
电源保护装置
保护电源系统免受故障 影响,防止因故障导致 电源系统损坏或飞机安
全事故。
03
CHAPTER
飞机电源系统的特性与性能 指标
电源系统的特性
独立性
高效性
飞机电源系统应具备独立性,即使在飞机 其他系统出现故障的情况下,仍能保持正 常供电。
通过调节励磁电流或转子电流,控制输出电 压和频率。
配电系统工作原理
根据用电设备的需要,将电能进行合理的分 配。
电源保护装置工作原理
通过检测电流、电压等参数,在出现故障时 切断电源或报警。
电源系统的关键部件
发电机
作为电源系统的核心部 件,其性能直接影响整
个电源系统的性能。
配电系统
负责合理分配电能,保 证用电设备的正常运行
A 输出电压和频率
电源系统的输出电压和频率应符合 国际标准,以保证与飞机上其他设
备的兼容性。
B
C
D
启动性能
电源系统应能在各种极端条件下快速启动 ,并保持稳定运行。
能源效率
电源系统的能源效率是衡量其性能的重要 指标,高效率的电源系统可以降低能源消 耗和减少对环境的影响。
电源系统的安全与可靠性
过载保护
电源系统应具备过载保护功能,当输出电流超过允许值时 ,能够自动切断电源或降低输出功率。
短路保护
当电源系统发生短路时,应能迅速切断电源或降低输出电 压,以防止设备损坏和火灾事故。
接地保护
为了防止触电事故,电源系统应采用接地保护措施,确保 设备外壳与大地相连。
故障诊断与处理
电源系统应具备故障诊断与处理功能,当发生故障时,能 够自动检测、定位和隔离故障,并采取相应的措施,如切 换到备用电源或发出警报提示。
电源控制板
控制电源的参数,使电 源系统适应不同的飞行
状态和用电需求。
电源保护装置
保护电源系统免受故障 影响,防止因故障导致 电源系统损坏或飞机安
全事故。
03
CHAPTER
飞机电源系统的特性与性能 指标
电源系统的特性
独立性
高效性
飞机电源系统应具备独立性,即使在飞机 其他系统出现故障的情况下,仍能保持正 常供电。
通过调节励磁电流或转子电流,控制输出电 压和频率。
配电系统工作原理
根据用电设备的需要,将电能进行合理的分 配。
电源保护装置工作原理
通过检测电流、电压等参数,在出现故障时 切断电源或报警。
电源系统的关键部件
发电机
作为电源系统的核心部 件,其性能直接影响整
个电源系统的性能。
配电系统
负责合理分配电能,保 证用电设备的正常运行
A 输出电压和频率
电源系统的输出电压和频率应符合 国际标准,以保证与飞机上其他设
备的兼容性。
B
C
D
启动性能
电源系统应能在各种极端条件下快速启动 ,并保持稳定运行。
能源效率
电源系统的能源效率是衡量其性能的重要 指标,高效率的电源系统可以降低能源消 耗和减少对环境的影响。
电源系统的安全与可靠性
过载保护
电源系统应具备过载保护功能,当输出电流超过允许值时 ,能够自动切断电源或降低输出功率。
短路保护
当电源系统发生短路时,应能迅速切断电源或降低输出电 压,以防止设备损坏和火灾事故。
接地保护
为了防止触电事故,电源系统应采用接地保护措施,确保 设备外壳与大地相连。
故障诊断与处理
电源系统应具备故障诊断与处理功能,当发生故障时,能 够自动检测、定位和隔离故障,并采取相应的措施,如切 换到备用电源或发出警报提示。
飞机输配电系统的控制及保护课件

详细描述
当系统中的电压低于设备正常工作的最低电压时,欠压保护装置会自动切断电 源,以保护设备不受损坏。同时,欠压保护还可以避免因电压过低导致设备性 能下降或损坏,从而延长设备的使用寿命。
隔离保护
总结词
隔离保护是为了防止设备之间的相互干扰和影响而采取的保护措施。
详细描述
在飞机输配电系统中,各种设备和线路相互连接,容易产生电磁干扰和信号干扰。隔离保护装置可以有效地隔离 不同设备之间的相互干扰,确保系统稳定可靠地运行。同时,隔离保护还可以提高设备的抗干扰能力,减少因干 扰导致的事故发生。
经济性
输配电系统的稳定性和效率直 接影响到飞机的运营成本。
飞机输配电系统的历史与发展
03
早期飞机输配电系统
现代飞机输配电系统
未来发展趋势
简单、不可靠,没有复杂的控制和保护功 能。
高度集成化、自动化,采用先进的控制和 保护策略。
更加智能化、高效化、安全化,将引入更 多的电力电子技术和人工智能技术。
02
技术升级与改造
不断优化系统设计,提高设备可靠 性和安全性。
05
飞机输配电系统的未来发 展
高压直流电源系统
总结词
高压直流电源系统是飞机输配电系统未来的重要发展方向,具有高效、可靠、安 全等优点。
详细描述
高压直流电源系统采用高电压、大电流的直流电源供电,替代传统的交流电源系 统,能够提高供电效率和可靠性,降低能源损耗和排放,同时减少对外部电源的 依赖,提高飞机的自主性和安全性。
04
飞机输配电系统的故障诊 断与处理
故障诊断技术
故障树分析法
通过建立故障树,对系统故障进 行逻辑分析和定位,找出故障原
因。
专家系统诊断法
当系统中的电压低于设备正常工作的最低电压时,欠压保护装置会自动切断电 源,以保护设备不受损坏。同时,欠压保护还可以避免因电压过低导致设备性 能下降或损坏,从而延长设备的使用寿命。
隔离保护
总结词
隔离保护是为了防止设备之间的相互干扰和影响而采取的保护措施。
详细描述
在飞机输配电系统中,各种设备和线路相互连接,容易产生电磁干扰和信号干扰。隔离保护装置可以有效地隔离 不同设备之间的相互干扰,确保系统稳定可靠地运行。同时,隔离保护还可以提高设备的抗干扰能力,减少因干 扰导致的事故发生。
经济性
输配电系统的稳定性和效率直 接影响到飞机的运营成本。
飞机输配电系统的历史与发展
03
早期飞机输配电系统
现代飞机输配电系统
未来发展趋势
简单、不可靠,没有复杂的控制和保护功 能。
高度集成化、自动化,采用先进的控制和 保护策略。
更加智能化、高效化、安全化,将引入更 多的电力电子技术和人工智能技术。
02
技术升级与改造
不断优化系统设计,提高设备可靠 性和安全性。
05
飞机输配电系统的未来发 展
高压直流电源系统
总结词
高压直流电源系统是飞机输配电系统未来的重要发展方向,具有高效、可靠、安 全等优点。
详细描述
高压直流电源系统采用高电压、大电流的直流电源供电,替代传统的交流电源系 统,能够提高供电效率和可靠性,降低能源损耗和排放,同时减少对外部电源的 依赖,提高飞机的自主性和安全性。
04
飞机输配电系统的故障诊 断与处理
故障诊断技术
故障树分析法
通过建立故障树,对系统故障进 行逻辑分析和定位,找出故障原
因。
专家系统诊断法
飞机直流电源

D.延时时间固定
30
飞
3.在电源系统设备中的故障保护反延时故 障保护:
机
A.过压/欠压 B.过激磁/欠激磁
电
C.过电压、过激磁
源
D.欠电压,欠激磁 4、电源系统中对短路故障的保护采用
系
A.固定延时
统
B.反延时 C.立即动作
D.随机延时
31
飞 5.简述有刷直流发电机、直流起动发电机和整流式 直流发电机的结构及特点。
机 6. 振动式调压器由哪几部分组成?有什么特点? 7. 晶体管调压器与振动式调压器有什么异同之处?
电 分析各自的优缺点。 源 8. 简述炭片调压器的组成和工作原理,当炭柱上的
压力不足时,会出现什么问题?
系 9. 分析直流发电机与蓄电池并联运行时,蓄电池对 电网电压的平波作用和镇定作用。
统 10.直流发电机可以并联供电条件?并联后负载均衡 分配的条件? 11.什么是反流故障?有什么危害?分析电磁式反流 保护器的组成和保护原理.
飞
机 电
第3章
源 系
飞机直流电源
统
1
飞 直流发电机—结构 机 电 源 系 统
2
飞 机 电 源 系 统
3
飞 励磁方式 机 电 源 系 统 定子磁极上的励磁线圈中通入直流电将
会产生恒定磁场
4
飞 直流启动发电机 机 电 源 系 统
5
飞 直流-交流发电机(DC alternator)
机 电 源 系 统
飞 机 电 源 系 统
开关磁阻发电机的一般构成示意图
29
练习
飞 1、在发电机的故障保护装置中设置延时的目
机 的是()。 A.防止损坏负载
电
B.防止误动作
飞机直流配电系统课件

1. 集中配电— — 小型飞机 · 中央配电盘:电能全部接到该配电盘。 · 优点:简单、电压稳定、易于检查排故。 · 缺点:短路故障面积大,影响大。
电网重量大。 中央配电盘复杂。
2.混合配电— — 中、大型飞机
·结构:
(1)单电源汇流条,多设备汇流条。
↓
↓
设在大功率设备附近 用电设备集中处
(2)多电源汇流条,多设备汇流条。
GB用于过载保护,短路保护 ZKC:介于TB和GB之间。 ·保护器的特性稍低于保护对象的特性(损伤特性): 最大限度的利用保护对象的热特性。 ·热保护器/ 电流保护器的缺陷:环境条件影响。
时间 (s)
12
I1
I2
0
IK
电流I
(a)
选择性:
要动作求电F3动流作相,同F,1 、时F间2 不不动同作。。t1 t2 动作电流不同。 i1 i2
输配电系统(配电系统/ 电网) 电能输送、分配、控制、保护 电源汇流条 用电设备输入端
导线(电缆):线芯,绝缘层、线束 配电装置:按纽,继电器、接触器,
终点式、凸轮式开关 保护装置:保险丝、自动开关 检测仪表 滤波、屏蔽、搭接电路
二.对飞机配电系统的要求:
1. 高可靠性,强生命力:排除故障,限制故障范围 2. 保证用电设备端电能质量。 3. 重量轻 4. 易于安装、检查、维修和改装。 5. EMI:接地、滤波、屏蔽,抗干扰能力强。
周边负载管理。
小结
1 飞机直流配电系统的构成与分类 飞机供电系统:电能产生、变换、输送、分配 电源系统、输配电系统 2 单线制和双线制电网优缺点
2集中、混合、分散配电方式
2 直流供电网 : 开式、闭式、混合式 2 配电系统的控制方式:常规、遥控、固态
电网重量大。 中央配电盘复杂。
2.混合配电— — 中、大型飞机
·结构:
(1)单电源汇流条,多设备汇流条。
↓
↓
设在大功率设备附近 用电设备集中处
(2)多电源汇流条,多设备汇流条。
GB用于过载保护,短路保护 ZKC:介于TB和GB之间。 ·保护器的特性稍低于保护对象的特性(损伤特性): 最大限度的利用保护对象的热特性。 ·热保护器/ 电流保护器的缺陷:环境条件影响。
时间 (s)
12
I1
I2
0
IK
电流I
(a)
选择性:
要动作求电F3动流作相,同F,1 、时F间2 不不动同作。。t1 t2 动作电流不同。 i1 i2
输配电系统(配电系统/ 电网) 电能输送、分配、控制、保护 电源汇流条 用电设备输入端
导线(电缆):线芯,绝缘层、线束 配电装置:按纽,继电器、接触器,
终点式、凸轮式开关 保护装置:保险丝、自动开关 检测仪表 滤波、屏蔽、搭接电路
二.对飞机配电系统的要求:
1. 高可靠性,强生命力:排除故障,限制故障范围 2. 保证用电设备端电能质量。 3. 重量轻 4. 易于安装、检查、维修和改装。 5. EMI:接地、滤波、屏蔽,抗干扰能力强。
周边负载管理。
小结
1 飞机直流配电系统的构成与分类 飞机供电系统:电能产生、变换、输送、分配 电源系统、输配电系统 2 单线制和双线制电网优缺点
2集中、混合、分散配电方式
2 直流供电网 : 开式、闭式、混合式 2 配电系统的控制方式:常规、遥控、固态
飞机供电系统

电源的备份:主电源、辅助 电源、应急电源等
电源的种类:交流电源、直 流电源、混合电源等
电源的监控:监控电源的工 作状态、电压、电流等参数
电源的维护:定期检查、保 养、维修等措施
负载分类:根据重要性和优先级对负载进行分类管理 负载控制:根据飞行阶段和系统状态对负载进行控制和调节 负载均衡:确保飞机供电系统在不同飞行阶段均能稳定运行 负载保护:防止过载和短路等异常情况对供电系统造成损害
定义:一种采用 变速发电机和电 力电子变频器构 成的供电系统能 够实现恒频输出。
工作原理:通过 控制发电机转速 和电力电子变频 器的工作状态实 现输出电压和频 率的调节。
特点:具有较高 的供电质量和效 率能够满足各种 用电设备的不同 需求。
应用范围:广泛 应用于现代飞机、 无人机等航空器 中。
飞机供电系统
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飞机供电系统的组 成
飞机供电系统的类 型
飞机供电系统的特 性
飞机供电系统的管 理
飞机供电系统的应 用和发展趋势
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飞机供电系统的组 成
电源装置:提供 电能包括发电机、 蓄电池等
电源控制装置: 控制电源的输出 和保护电源系统 包括电源控制面 板、控制电路等
飞机供电系统的维护性是指其可靠性和可维护性以确保飞机的安全运行。
飞机供电系统的维护性要求较低因为其设计通常采用高可靠性的组件和冗余设计。
飞机供电系统的维护性可以通过定期检查和测试来确保从而延长其使用寿命。
飞机供电系统的维护性可以通过采用先进的维护技术和工具来提高高效性的实现得益于先进的供电技术和设备如高效率的发电机和变压器等能够降 低能源损耗提高能源利用效率。
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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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二. 飞机综合电气控制系统的构成 电气系统处理机ESP:控制电源系统的运行和停止, 负载检测,总线控制、协调、显示、通讯。 电气系统监控机EMP:一般采用双机冗余,一台主控,一台监 控 GCU:控制发电系统。 电气负载管理中心(ELMC):配电中心(汇流条), SSPC, 埋入式终端→(总线接口、微处理器其他接口) 远程终端RT(相当于BPCU):汇流条监测,外电源监测, 周边负载管理。
二. 电网保护器 TB型普通保险丝:安秒特性,分断能力 GB型惯性保险丝:普通金属丝:大短路电流 粗铜片:长期过载保护。 ZKC自动保护开关:可回复,双金属体。
三. 保护器的选择 TB用于导线保护 GB用于过载保护,短路保护 ZKC:介于TB和GB之间。 保护器的特性稍低于保护对象的特性(损伤特性): 最大限度的利用保护对象的热特性。 热保护器/电流保护器的缺陷:环境条件影响。
二. 按发热选取导线的截面积 1 计算电流 开式电网:由负载确定。 闭式电网: 负载线容易确定。 汇流条间连线: (1)电流比较难以确定:电流分配与各段导线电阻有 关,而导线R又是S的函数。 (2)逐次逼近法求解: 先假定S,计算电流分配,再 按导线发热和电压降修正S。
2 工作条件
散热:导线越粗,I越大,但并不按比例加大。 ↓ 允许J越小,∵散热差。 0.5mm2,14A,J=28A/mm2; 2.5mm2,40A,J=16A/mm2; 允许工作温度:导线材料耐热性能,t高J大。 成束导线:线束直径大,则散热困难, J小。 负荷率:线束内同时载流的导体数与该线束总导体 数之比。负荷率越高,允许导体载流量小。 经常发热和通电的在线束外层。 环境:发动机舱,客舱。 工作时间:短,载流量大。 3 专用标准:HB5795 《航空电线载流量表》
二.对飞机配电系统的要求: 1.高可靠性,强生命力:排除故障,限制故障范围 2.保证用电设备端电能质量。 3.重量轻 4.易于安装、检查、维修和改装。 5.EMI:接地、滤波、屏蔽,抗干扰能力强。
三.单线制和双线制电网
单线制优点:重量轻、电压损失小、连接次数少、开 关尺寸小、使用安装方便、消除导线与 机体间的静电感应。 缺点:易发生对地短路。 双线制:复合材料机体,机体不导电。 导线接地不会引起短路故障,可靠性高
供电质量是一个重要考虑方面:影响设备的性能和重量。 调节点电压:28.5V 调节器误差: ±1.2V⇒ 调节点变化: 27.3V~29.7V 线路压降: 0~3V ⇒ 用电设备端压: 24.3V~29.7V 调节精度: 27V ±10% 1) 提高电源稳压精度: 成本高 2) 降低线路压降: 线粗,重
In In
I1L
I2L
I(n-1)L
InL
2 根据允许△U确定ri ,从而确定S。 3 与按发热计算的比较:取大者。
四. 按机械强度 小电流导线,最小导线线面积。 五. 短路电流计算:与短路点有关系。 选择 选择性:只切除故障部分,切除部分越少越好。 快速性:防止故障蔓延 减小短路故障引起的导线热应力 减小电网电压降低的时间 灵活性:保护器对保护范围内的故障或不正常状态的 反应能力
三. 按允许电压损失计算 1 电压损失计算: 线路压降:导线电阻压降、固定或活动触点的 接触压降
集中用电设备
∆U = I1r1 + I 2 r2 + .......I n rn 1 n = ∑ I i ri = ∑ I ili γS i =1 i =1
I1 I1 I2 I2 I3 I3
S
n
In-1 In-1
时 间 (s) 1 2
I1
I2
0
IK
( a)
电 I 流
选择性: 要求 F3 动作, 1 、F2 不动作。 F 动作电流相同,时间不同。 t1 > t2 > t3 动作电流不同。 i > i > i
1 2 3
ξ8-4 飞机电气综合检测系统
一 常规配电和固态配电 固态配电:以μp为中心,多路数据总线和固态或混合 式功率控制器构成。 又称:飞机电气综合控制系统。 (1)轻;(2)容错,电网重构;(3)负载自动管理; (4)SSPC:能实现电流检测,提供开关状态信息,不 是热保护;(5)自检测功能。
Ch8 飞机直流配电系统
§ 8-1 飞机直流配电系统的构成与分类 § 8-2 直流电网的计算 § 8-3 直流电网的保护 § 8-4 飞机电气综合检测系统 小结
Ch8 飞机直流配电系统
ξ8-1 飞机直流配电系统的构成与分类
一.飞机电网的构成
飞机供电系统:电能产生、变换、输送、分配 电源⇒用电设备输入端 电源系统:电能产生、变换、控制、保护 电源⇒电源汇流条 输配电系统(配电系统/电网) 电能输送、分配、控制、保护 电源汇流条⇒用电设备输入端 导线(电缆):线芯,绝缘层、线束 配电装置:按纽,继电器、接触器, 终点式、凸轮式开关 保护装置:保险丝、自动开关 检测仪表 滤波、屏蔽、搭接电路
小结
1 飞机直流配电系统的构成与分类 飞机供电系统:电能产生、变换、输送、分配 电源系统、输配电系统 2 单线制和双线制电网优缺点 3 集中、混合、分散配电方式 4 直流供电网 : 开式、闭式、混合式 5 配电系统的控制方式:常规、遥控、固态
小结
6 导线的选择依据:发热状态、电压损失、机械强度 7 电网保护基本要求:选择性、快速性、灵活性 8 电网保护器:TB型普通保险丝、GB型惯性保险丝、 ZKC自动保护开关 安秒特性 9 选择性:动作电流相同,时间不同。 动作电流不同。 10 固态配电:以μp为中心,多路数据总线和固态或混合 式功率控制器构成。
1
2
4
图8-2 单台起动发电机的辐射式配电系统
六.配电系统的控制方式: 常规:输电线全部引入配电盒(座舱中),由飞行员 操纵断路器。 遥控:配电盒靠近设备,座舱引入控制线和控制开关。 固态:通过计算机控制的多路数据总线传递控制信号 和状态信息,用固态功率控制器对用电设备进 行控制。
ξ8-2 直流电网的计算
四.配电方式 供电网:电源汇流条到用电设备汇流条。 配电网:用电设备汇流条到用电设备。 三种:集中、混合、分散。
1. 集中配电— — 小型飞机 中央配电盘:电能全部接到该配电盘。 优点:简单、电压稳定、易于检查排故。 缺点:短路故障面积大,影响大。 电网重量大。 中央配电盘复杂。
2.混合配电— — 中、大型飞机 结构: (1)单电源汇流条,多设备汇流条。 ↓ ↓ 设在大功率设备附近 用电设备集中处 (2)多电源汇流条,多设备汇流条。
输配电系统/电网: 电源汇流条⇒用电设备输入端 构成:导线、配电装置、保护器
一.电网计算的任务 确定流过导线的电流和节点电压,以便选择导线截面 积和选择保护器。 稳态和暂态计算:正常和故障。 导线的选择依据:发热状态(电网工作安全性) 电压损失(导线压降) (用电设备端电能质量) 机械强度(自身重量) 供电质量是一个重要考虑方面:影响设备的性能和重量。
优点:结构简单、功能分散、易检修、电网重量轻。 缺点:用电设备端电压变化大。 应用:中大型飞机。
3.分散独立配电 结构:多组集中配电,组与组间不接通,仅在一组电 源故障后,负载转换。 优点:短路影响范围小,可靠性高。 缺点:大负载起动时电压脉动大,故障转换时中断供 电。
5
7
6
7
6
3
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(a)
1 5
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5 6
3 4
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(c)
(b)
五.直流供电网 : 开式、闭式、混合式
1.开式: 电能仅从一个方向传到用电设备汇流条。 特点:结构简单,重量轻,但可靠性、连续性、生 命力差,电能质量差。 2.闭式:二个或二个以上方向供电 电能从多个方向传到用电设备汇流条。 3.混合式
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B1
B2
CJ
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