航空电气概论 二次电源+电网(36)
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① 在直流电为主电源的飞机上提供交流二次电源；
② 在交流电为主电源的飞机上，提供应急交流电源；
③ 在变频交流电为主电源的飞机上提供恒频交流电源。
逆变器基本原理
单相桥式逆变电路：S1~S4是桥式电路的4 个臂，由电力电子器件（如GTR、 MOSFET、IGBT等）及辅助电路组成。
冲压空气涡轮发电机 （RAT.G）
变压整流器的组成
组成：变压器、整流元件、输入/输出滤波器、
冷却风扇等
变压整流器的电路连接方式
⑴ 主变压器Y/Y连接的三相全波整流电路 特点：输出电压为含有2400Hz交流分量的脉 动直流，需要较大的滤波器
Y/Y连接的三相桥式全控整流电路
共阴极组
导通顺序：
VT1－VT2 －VT3－ VT4 －VT5－VT6
共阳极 组
三相全波整流电路波形图
u2 a = 0°u a u d1 ub uc O u d2 u 2L ud Ⅰ u ab Ⅱ u ac Ⅲ u bc Ⅳ u ba Ⅴ u ca Ⅵ u cb u ab u ac
wt1
wt
O
wt
i VT
1
O u VT
1
u ab
u ac
u bc
u ba
u ca
u cb
HMG组成
液压马达 发电机 液压关断活门 发电机控制组件 测试电门
HMG工作原理
液压马达上装有一个电动液压伺服活门，该活 门由GCU控制，以便使输出频率在稳态工作条 件下，能维持在400±2Hz。当伺服控制系统失 效时，由机械超速调节器使发电机输出频率维 持在430±10Hz。
u ab
u ac
wt
O
wt
u ab
u ac
⑵ 主变压器按Y/△Y连接的六相全波 整流电路
特点：输出电压的脉动频率提高（4800Hz）， 有助于减小滤波器的体积和重量。
典型TRU结构
静止变流器（INV）
将DC AC的设备： — 旋转变流机组：DC.Motor→AC.Gen — 静止变流器：DC→AC INV的功能：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
CH 2-4 (1) 飞机二次电源、应 急电源和地面电源
TRU INV RAT + HMG EP
二次电源和应急电源
二次电源： 飞机主电源 另一种规格或形式的电源， 如TRU（AC→DC）、INV（DC→AC）。 应急电源： BAT、冲压空气涡轮发电机（RAT.G）、液 压马达驱动发电机（HMG）、应急照明电源 等。
功能：应急交流电源
工作情况：当正常电源失效时，放出RAT， 由飞机前进的气流推动RAT转动，从而驱动 发电机向飞机提供交流电源。
特点：其工作受飞机飞行状态（飞行高度、
飞行速度）的影响；
RAT图片
液压驱动发电机（HMG）
功能：应急交、直流电源 工作情况：飞机在空中时，当两侧主交流汇 流条均失效时，液压马达发电机自动工作。液 压马达发电机用来给左、右115伏交流转换汇 流条供电，还可以向热电瓶汇流条提供直流电 源。 特点：无时间限制
飞机直流电网
交、直流混合电网示意图
飞机配电网
1）交流配电网
2）直流配电网 3）重要配电网 4）应急配电网
重要配电系统
CAPT XFR BUS：为机长的设备提供电源。 如机长的仪表、导航和通讯设备。 F/O XFR BUS：为副驾驶的设备供电。两个 飞行员的电源通常是独立的，它们分别由AC BUS3和AC BUS2供电。
当AC BUS2和AC BUS3故障时，两个驾驶员 才使用AC BUS1作为公共的备用电源。
应急配电系统
应急配电系统：由AC STBY BUS 和 BAT BUS组成。
正常情况下：交流备用汇流条由AC BUS3供 电，电瓶汇流条由DC BUS3供电。 无AC电源时：电瓶汇流条（BAT BUS）自 动连接到电瓶上，由电瓶供电，AC STBY BUS自动转换到INV。
两种典型的配电方式： ① 中央集中配电方式： 飞机只有一个电源中心 — 目前大多数飞机 采用的配电方式（B737、A320）； ② 分散管理配电方式：
飞机有几个电源中心 — 现代大型飞机采用 （B787、A380）
中央集中配电方式的特点
飞机只有一个电源中心，每个负载都有专用 的供电导线和控制导线，用跳开关作为保护 器件，用继电器或接触器控制负载的工作。 结构简单可靠，但配电导线重量较大。
分散管理配电方式的特点
除一个电源中心外，还有若干个分中心，每 个电源分中心由二次电源分配组件（SPDA） 进行控制；
负载的通断用固态电源控制器（SSPC）进行 远程控制，一般采用远程控制跳开关 （RCCB）作为保护器件。 控制设备复杂，但配电导线重量减轻。大型 飞机多采用这种配电方式。
两个大插钉：为直流电源的“＋”、“－”端； 为控制插钉，也是直流电源的“＋”
① 控制外电源接触器的通断。
② 由于控制插钉比较短，插上电源时，只有插 紧后，外电源接触器才能吸合。
地面直流电源的控制（续）
③ 拔出时，保证先断开外电源接触器，防止拔出 时产生火花。
地面交流电源的控制
交流电源插座有6个插钉
液压马达
地面电源
功用：飞机在地面进行维护、清洁、加油、 装卸货物、发动机启动. 地面电源的种类： ⑴ 柴油发电机组； ⑵ 逆变电源：50Hz/220VAC→ 28VDC → 400Hz/115VAC ⑶ 地面电瓶车；
地面直流电源的控制
直流电源插座有3个插钉： 细而短的插钉的作用：
E、F插钉的作用：
① 短而细，只有当插紧后，E、F才能和外部电源 插头形成通路。 ② 在外部电源插头中，E、F是短接的。拔出时， 先断开E、F插钉，保证主插钉拔出时先断开外 部电源，以免产生火花。
交流地面电源插座插钉示意图
CH 2-4 （2）飞机电网
飞机电网配电方式 电网结构
飞机配电方式
② 在交流电为主电源的飞机上，提供应急交流电源；
③ 在变频交流电为主电源的飞机上提供恒频交流电源。
逆变器基本原理
单相桥式逆变电路：S1~S4是桥式电路的4 个臂，由电力电子器件（如GTR、 MOSFET、IGBT等）及辅助电路组成。
冲压空气涡轮发电机 （RAT.G）
变压整流器的组成
组成：变压器、整流元件、输入/输出滤波器、
冷却风扇等
变压整流器的电路连接方式
⑴ 主变压器Y/Y连接的三相全波整流电路 特点：输出电压为含有2400Hz交流分量的脉 动直流，需要较大的滤波器
Y/Y连接的三相桥式全控整流电路
共阴极组
导通顺序：
VT1－VT2 －VT3－ VT4 －VT5－VT6
共阳极 组
三相全波整流电路波形图
u2 a = 0°u a u d1 ub uc O u d2 u 2L ud Ⅰ u ab Ⅱ u ac Ⅲ u bc Ⅳ u ba Ⅴ u ca Ⅵ u cb u ab u ac
wt1
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O
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i VT
1
O u VT
1
u ab
u ac
u bc
u ba
u ca
u cb
HMG组成
液压马达 发电机 液压关断活门 发电机控制组件 测试电门
HMG工作原理
液压马达上装有一个电动液压伺服活门，该活 门由GCU控制，以便使输出频率在稳态工作条 件下，能维持在400±2Hz。当伺服控制系统失 效时，由机械超速调节器使发电机输出频率维 持在430±10Hz。
u ab
u ac
wt
O
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u ab
u ac
⑵ 主变压器按Y/△Y连接的六相全波 整流电路
特点：输出电压的脉动频率提高（4800Hz）， 有助于减小滤波器的体积和重量。
典型TRU结构
静止变流器（INV）
将DC AC的设备： — 旋转变流机组：DC.Motor→AC.Gen — 静止变流器：DC→AC INV的功能：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
CH 2-4 (1) 飞机二次电源、应 急电源和地面电源
TRU INV RAT + HMG EP
二次电源和应急电源
二次电源： 飞机主电源 另一种规格或形式的电源， 如TRU（AC→DC）、INV（DC→AC）。 应急电源： BAT、冲压空气涡轮发电机（RAT.G）、液 压马达驱动发电机（HMG）、应急照明电源 等。
功能：应急交流电源
工作情况：当正常电源失效时，放出RAT， 由飞机前进的气流推动RAT转动，从而驱动 发电机向飞机提供交流电源。
特点：其工作受飞机飞行状态（飞行高度、
飞行速度）的影响；
RAT图片
液压驱动发电机（HMG）
功能：应急交、直流电源 工作情况：飞机在空中时，当两侧主交流汇 流条均失效时，液压马达发电机自动工作。液 压马达发电机用来给左、右115伏交流转换汇 流条供电，还可以向热电瓶汇流条提供直流电 源。 特点：无时间限制
飞机直流电网
交、直流混合电网示意图
飞机配电网
1）交流配电网
2）直流配电网 3）重要配电网 4）应急配电网
重要配电系统
CAPT XFR BUS：为机长的设备提供电源。 如机长的仪表、导航和通讯设备。 F/O XFR BUS：为副驾驶的设备供电。两个 飞行员的电源通常是独立的，它们分别由AC BUS3和AC BUS2供电。
当AC BUS2和AC BUS3故障时，两个驾驶员 才使用AC BUS1作为公共的备用电源。
应急配电系统
应急配电系统：由AC STBY BUS 和 BAT BUS组成。
正常情况下：交流备用汇流条由AC BUS3供 电，电瓶汇流条由DC BUS3供电。 无AC电源时：电瓶汇流条（BAT BUS）自 动连接到电瓶上，由电瓶供电，AC STBY BUS自动转换到INV。
两种典型的配电方式： ① 中央集中配电方式： 飞机只有一个电源中心 — 目前大多数飞机 采用的配电方式（B737、A320）； ② 分散管理配电方式：
飞机有几个电源中心 — 现代大型飞机采用 （B787、A380）
中央集中配电方式的特点
飞机只有一个电源中心，每个负载都有专用 的供电导线和控制导线，用跳开关作为保护 器件，用继电器或接触器控制负载的工作。 结构简单可靠，但配电导线重量较大。
分散管理配电方式的特点
除一个电源中心外，还有若干个分中心，每 个电源分中心由二次电源分配组件（SPDA） 进行控制；
负载的通断用固态电源控制器（SSPC）进行 远程控制，一般采用远程控制跳开关 （RCCB）作为保护器件。 控制设备复杂，但配电导线重量减轻。大型 飞机多采用这种配电方式。
两个大插钉：为直流电源的“＋”、“－”端； 为控制插钉，也是直流电源的“＋”
① 控制外电源接触器的通断。
② 由于控制插钉比较短，插上电源时，只有插 紧后，外电源接触器才能吸合。
地面直流电源的控制（续）
③ 拔出时，保证先断开外电源接触器，防止拔出 时产生火花。
地面交流电源的控制
交流电源插座有6个插钉
液压马达
地面电源
功用：飞机在地面进行维护、清洁、加油、 装卸货物、发动机启动. 地面电源的种类： ⑴ 柴油发电机组； ⑵ 逆变电源：50Hz/220VAC→ 28VDC → 400Hz/115VAC ⑶ 地面电瓶车；
地面直流电源的控制
直流电源插座有3个插钉： 细而短的插钉的作用：
E、F插钉的作用：
① 短而细，只有当插紧后，E、F才能和外部电源 插头形成通路。 ② 在外部电源插头中，E、F是短接的。拔出时， 先断开E、F插钉，保证主插钉拔出时先断开外 部电源，以免产生火花。
交流地面电源插座插钉示意图
CH 2-4 （2）飞机电网
飞机电网配电方式 电网结构
飞机配电方式