飞机供电特性及其技术要求
飞机输配电系统的控制及保护
检测发电机与电网 之间旳电压差
进行或运算 产生合闸信号
对合闸信号 放大
控制发电机投 入电网
自动并联装置原理电路
可控硅(SCR: Silicon Controlled Rectifier)
（二）交流负载旳自动均衡
确保并联运营旳各发电机间负载相等 即：各台发电机输出旳有功功率和无功功
率相等
无功负载均衡(reactive load sharing)
供电系统要求：两台发电机旳负载分配，在总负载接近 两台发电机额定负载之和时，要求能够接近于均衡状态
38
二、直流电源并联供电 直流电源投入电网旳条件
电源极性和电网极性相同 电源电压和电网电压相同
39
两台直流发电机并联原理图
要求： △I=I1I2=0
负载均衡旳概念
两台发电机并联，假如两台 发电机旳输出电流相等，各为负 载电流旳二分之一，则称负载分 配是均衡旳。
所以，未充分电旳蓄电池不应装机使用。
48
三、 交流发电机旳并联运营
交流发电机不并联运营旳优点
恒速传动装置之间不需要设置功率自动均衡装置，降低了 系统旳复杂性；
电气系统中某一部分旳扰动仅影响到与该台发电机有关旳 那一部分系统；
因为不需要考虑发电机负载均衡旳问题，能够充分利用单 台发电机旳全部容量
调整、控制与保护设备简朴，有利于提升系统旳可靠性
41
负载均衡旳条件
两个调压器所保持旳电压 相等，即U1=U2 两台发电机旳正线电阻相 等，即R+1=R+2
42
（二）提升负载分配均衡性旳措施
两台发电机旳转速不可能完全相同，引起 U1与U2不可能完全相同
各导线连接情况（拧紧、清洁情况等）不 同，接触器电阻不同，引起R+1与R+2不可能 完全相同
飞机交流供电系统1
式控制保护器 晶体管控制保
护器
七十年代
八十年代后
60
40
43
33
0.71~0.85
0.83
900~1500
2000
发电机与恒装 发电机与恒装组
组合化，集成 合化，微处理器
电路控制保护 晶体控制保护
器
器，数字化集成
化智能化
29
二、液压机械式恒速传 动装置的主要组成
传动系统 滑油系统 调速系统 保护系统
37
液压机械式恒速传动 装置的简要工作原理
38
制动点转速
➢ 定义：为保持发电机转速在额 定值所需要的恒装输入轴转速
39
二、差动游星齿轮系的 工作原理
40
传动关系
41
液压马达不 转动
零 差 动 工 作 方 式
42
液压马达输 出齿轮顺时 针方向旋转
正 差 动 工 作 方 式
43
液压马达输 出齿轮逆时 针方向旋转
➢ 电子变换器 ➢ 115/200V400Hz三相交流电
69
VSCF电源的构成方框
Vn 变频交流发电机 fv 电子变换器
fc
控制器
70
VSCF优点（与CSCF比较）
电能质量高，无频率瞬变现象； 能量转换效率高，比CSCF高了近 10%； 旋转部件少，可靠性高； 电源系统结构灵活，除发电机必须 安装在发电机附件机匣内，其它部 件安装位置可以按需放置； 能够实现无刷起动发电； 生产和使用维护方便，有利于减少 飞机全寿命期费用
C
B
三相
单相
单相
C
负载 负载 负载
19
不接中线的三相三线制 供电系统
优点： ①电网轻 ②电压波形失真小。
《飞机供电系统》课件
VS
发展趋势
随着航空技术的不断发展，飞机供电系统 正朝着更高电压、更大功率、更可靠、更 节能的方向发展，同时对环保和电磁兼容 性的要求也越来越高。未来飞机供电系统 将采用先进的技术和材料，进一步提高供 电系统的性能和可靠性，满足航空工业不 断发展的需求。
02
飞机电源系统
飞机电源系统的组成与工作原理
工作原理
飞机配电系统的基本工作原理是，从电源取得电能，通过配电装置进行分配和控制，将电能输送到各 用电设备，以满足飞机在各种飞行状态下的用电需求。
飞机配电的类型与特点
类型
飞机配电系统的类型主要分为集中式配电和 分布式配电两种类型。集中式配电是指配电 装置集中在一处，用电设备与配电装置通过 电缆连接；分布式配电是指配电装置分散在 飞机各处，每个配电装置控制一部分用电设 备。
常供电。
04
飞机用电设备
飞机用电设备的种类与特点
照明设备
包括客舱照明、货舱照明、应急照明等，用于提 供良好的照明环境。
导航设备
包括雷达、GPS、惯性导航系统等，用于确定飞 机位置和航向。
ABCD
通讯设备
包括无线电通讯设备和卫星通讯设备，用于飞机 与地面、其他飞机、卫星等之间的通讯。
飞行控制设备
包括自动驾驶仪、飞行控制系统等，用于控制飞 机的姿态、速度和高度等参数。
故障处理
对飞机用电设备出现的故障进行及时处理，避 免影响飞行安全。
更新换代
对老旧的飞机用电设备进行更新换代，提高其性能和可靠性。
05
飞机供电系统的安全与 可靠性
飞机供电系统的安全措施
冗余设计
为关键部分提供备用电源和电路，确保在主 电源故障时仍能维持飞机的基本功能。
俄罗斯飞机供电特性标准简介
俄罗斯飞机供电特性标准简介王宏霞 王守方(三 一研究所)摘要 介绍了俄罗斯标准 !19705-89 飞机和直升机供电系统通用要求和电能质量规定 的主要内容,并与有关美军标及我国国军标作了比较和分析,指出了某些条款在理解上和应用中应注意的问题。
关键词 飞机电源 供电特性 俄罗斯标准随着机载用电设备的增加和消耗电能容量的增大,各国都非常重视对飞机供电特性的研究,并结合本国实际情况制定了各自的标准,作为设计飞机供电系统和用电设备电源时应遵循的准则。
俄标 !19705-89 飞机和直升机供电系统通用要求和电能质量规定 和我国军用标准GJB181-86 飞机供电特性及对用电设备的要求 及美国军用标准M IL-STD-704A 飞机供电特性及应用 (以下分别简称俄标、国军标、美标704A)一样都是协调飞机电源和用电设备之间关系的标准。
虽然俄标和国军标在制定过程中都参照了美标,但经分析发现,俄罗斯基于航空工业的强大实力,在标准编制过程中又做了充分的研究和试验工作,使编制的标准具有许多与美标不同的特点,标准具有很好的适用性和协调性。
下面对俄标作些简要介绍与初步分析,以供大家加深对飞机供电特性标准的理解并在应用中注意一些问题。
1 通用要求俄标对飞机供电特性除规定电源种类、接>0.1~<0.3(mm),而极限偏差仍为 0.1mm。
2.5 45 倒角的角度极限偏差在实际加工中,45 倒角角度极限偏差主要由加工设备和刀具保证。
旧标准对尺寸小于、等于3mm的倒角角度偏差规定为 10 ,由于这一规定过于偏大,已无实际意义,故新标准将45 倒角角度极限偏差统一规定为 5 。
2.6 塑压件尺寸偏差GB/T14486-93 工程塑料模塑塑料件尺寸公差 的公差等级和偏差值是根据塑压件实际误差变化规律而确定的,是先进合理的。
目前航空系统已有部分厂所贯彻了该标准。
为了使新标准更符合生产实际情况,并使塑压件的标注公差与未注公差相互协调,故新标准的塑压件尺寸公差按GB/T14486-93进行了修订。
飞机供电系统的若干方面阐述
飞机供电系统的若干方面阐述1.前言在目前的民用飞机上运行过程中所需要的能源分为以下几种：首先是由航空发动机将航空煤油的能量转化为动能的机械能源为最基本的能源，其次是由航空发动机驱动机上液压泵、发电机等附件为飞机不同系统提供相关的电能和液压能量。
由于随着科技的发展，机上用电设备大量增加，所以，对飞机得供电系统就有了更高的要求。
2.飞机供电系统的概述飞机得供电系统由电源系统和机上配电系统两部分组成。
飞机电源系统主要是由发电机、控制器、保护器、蓄电瓶等主要设备组成，主要作用是提供符合机上用电设备使用要求的不同品质的电源能量；配电系统主要是由汇流条、电缆、断路器等保护装置组成，主要作用是将电源系统的电能保质保量的传送到各个用电设备单元，而且也能起到保护电源工作正常的作用。
由表1中可以看出，在此型飞机电源中，有交流电和直流电之分，都做为机上能源向用电设备提供能量，之所以能有两种大的电源类型：直流电源、交流电源，主要是由于它们各有优缺点之分，2.1低压直流供电系统2.1.1低压直流供电系统的优点：1）由于不受频率的影响，可以和蓄电瓶及两台以上发电机直接实现并联供电。
2）直流发电机安装不用配套安装恒装，可减轻重量。
3）直流发电机也可当做直流电动机使用，可以进行发动机启动，实现一机两用。
4）该系统技术比较成熟，系统维护方便，成本低。
2.1.2低压直流供电系统的缺点：1）电机换向火花加大，电刷磨损加剧。
由于直流电机在工作时，产生换向火花的同时会产生高频高能电磁干扰信号，严重时会对机上无线电设备产生干扰，造成无线电设备工作不正常。
直流电机在工作时，由于其结构的特点，在电机中设置有电刷装置，但电机在工作一定时间后，由于电刷会被磨损而导致电机工作不正常，所以在维护直流电机时，定期要检查电刷的实际长度以保证系统给偶工作正常。
2）发电机冷却很难解决。
直流发电机工作时在电机内部线圈上会产生大量热量，若不及时对电机进行冷却会对电机及整个飞机带来灾难性后果；在进行直流电机冷却方面，由于直流电机工作时有时会有电火花的产生，所以只能靠外界气流来冷却，例如Y7飞机上的直流启动发电机就是靠引取外界气流来使发电机冷却，因此增大了飞机的飞行阻力。
飞机配电技术浅析
技术与市场 !"#$ 年第!% 卷第& 期
技术应用
飞机配电技术浅析
பைடு நூலகம்
陈'丽
上海飞机制造有限公司 上海 !"#U!<
摘'要随着飞机性能的日益提高机载用电设备大幅增加对电能质量的技术要求也越来越高 因此飞机电源配电系 统的地位和作用变得愈发重要 电源的配电系统不仅要保证足够的供电容量和质量同时还要保证供电的高可靠性 电源配电系统在运行过程中一旦出现异常将对飞机造成巨大的影响 关键词 汇流条配电交流 直流 负载 分配 B?,#";UQ&Q DP;,55-;#""& a$%%<;!"#$;"&;"T&
下转第 #&T 页
!&%
技术与市场 !"#$ 年第!% 卷第& 期
'解决矿井供电系统现存问题的对策 U;#'借助电力设备整治谐波努力消除谐振
在实际生产中!要想把矿井谐波全部消除较难!但借助科 学的消波措施可以有效消除大量谐波" 当前人们应用最多的 消波措施主要是给整流变压器供电母线装设过滤谐波的滤波 器!这样可有效消除供电线路中存在的大量谐波!可很好遏制 电流波动现象!大力吸收电网中含有的谐波!且可在某种程度 上对电网实施必要的无功补偿" 当前消除谐波的方法也有两 种)借助消谐器来让电压互感器的中性点接地*借助消弧线圈 来让系统中性点与自动调谐补偿装置接地" 这两种消谐波方 法各有特点!对于第一种消谐波方法而言!所用部件较少!结构 较简单" 而对于后一种消谐波方法而言!需用到的器件较多! 实际结构也相对较复杂!但具有更好的消波效果" U;!'科学合理地布设供电电源
飞机供电特性测试方案
飞机供电特性测试方案GJB-181A-2003飞机供电特性中规定了飞机供电系统性能、发电系统电源特性、保护装置、交流供电系统、直流供电系统、用电设备等的技术规范和使用要求。
所以，设计的试验系统将按照各部分的要求进行设计。
在交流供电系统、直流供电系统和用电设备的试验系统中将主要有供电电源、电压尖峰信号发生系统、浪涌发生系统、电子负载、电量采集和监测及分析系统等组成。
在我们的解决方案中采用大功率程控电源来组成交流供电和直流供电系统；采用电量采集和分析系统来组成供电系统的监测、电源系统的检测和供电线路性能参数的提取与评测等。
该系统也可以用于DO160F-16电源输入标准的测试。
大功率程控电源系统构成利用该电源系统可实现飞机供电系统的各种供电状态。
如：转换工作特性；恒频交流供电系统正常工作和非正常工作（过压和欠压、过频和欠频）、应急工作；变频交流供电系统正常工作的稳态特性、瞬态特性、非正常工作、应急工作；直流供电系统的正常工作、非正常工作（过压和欠压）、应急工作、电起动；等等。
➢信号发生器（单路dds+3路dds）➢四象限功率放大器（3+1）➢高频变压器主要功能➢产生所有的干扰信号➢回放示波器采集到的信号➢功率配置灵活，可从1kw到150kW➢可交流直流两用➢系统纹波系数极低，频率响应宽➢非常低的谐波失真- 甚至是在负载极端非线性条件下➢小信号带宽最高至50kHz 或100kHz➢具有长时过载能力(最高至1小时)➢短时过载能力(5 到10分钟)➢在最大功率负载条件下(最大承受时间5毫秒)➢非常低的内部阻抗➢非常快的转换率> 52V/µs (上升时间< 5µs @ 230Vrms满足EN 61000-4-11的要求) ➢DC至5kHz 的大信号带宽内工作(-3dB) –可以选至15kHz或30kHz的带宽电量采集和分析系统构成测量数组12乘4开关阵列任何路径可伸延至任何4组的输出:数字万用表,峰值测量,通用时间计数器,及外置/辅助设备。
GJB 181B
作者：
gjb181B-2012《飞机供电特性》规定了飞机电气系统中用电设备输入端的供电特性，同时也对采用本特性供电的用电设备给出了相关要求，本标准适用于飞机供电系统、外部电源与用电设备之间的协调。gjb181B-2012不仅是飞机供电系统的顶层标准，更是供电系统和用电设备的接口标准，涉及到飞机电气系统的各个方面。
gjb181B-2012与gjb181A-2003相比，主要修订内容如下：
a)增加了一些新的术语和定义，如电流调制、功率因数、脉冲负载、非线性负载、频率变化率等；
b)交流变360 Hz～800 Hz，更改了电压瞬变特性，增加了频率变化率等要求；
c)增加了交流单相220V、50 Hz供电特性要求；
d)增加并完善了影响供电系统的相关负载特性要求。
gjb181B-2012规定的供电类型包括：
a)115V、400Hz三相交流；
b)115V、360Hz~800Hz三相交流；
c)220V、50Hz单相交流；
d)28V直流；
e)270V直流。
基本覆盖了目前飞机电气系统设计中涉及到的主要供电类型，其中220V、50Hz单相交流供电系统仅用于商用货架产品。
gjb181B-2012设范围、引用文件、术语和定义、一般要求、详细要求和应用指南等6章。首先规定了飞机电气系统的术语，对飞机电气系统、工作状态和特性参数等常用术语给出明确的定义，统一了概念；然后，从飞机电气系统涉及的飞机供电系统、用电设备、外部电源和试验等四个方面提出通用性要求；进一步对分别各种供电类型的特性作出了详细规定，并从对供电的影响方面提出了对用电设备的要求。
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。
飞机电气系统：飞机的配电方式
B787 飞机厨房汇流条切断电门
➢ 交流配电系统
⑦ 交流多电源配电系统 原理
典型多电源供电的飞机一般都是安装有四台发动机的飞机，在飞机两侧各安装有两台发 动机，四台发动机驱动的发电机都可以向电网并联供电，这就需要这四台发电机发出的交流 电的电压、频率、相位和相序都相同，发电机的监控组件 GCU 监控发电机发出的交流电的 参数，自动控制GCB 闭合来实现发电机的并联供电。与单电源供电飞机相比，多电源供电 的飞机除了安装有相应的电路断路器GCB、APB、EPC、BTB，还安装了系统分离断路器 （Split System Breaker，SSB）。
混合式配电
用 电
G设 备
用 电 设 备
用
电
设 备
G
中央汇流条
用 电 设 备
混合配电系统特点：
结构简单、功能分散 易于检查和排查故障 配电导线质量轻 但用电设备端电压随用电设备个数和负载变化 适用于中型或者中大型飞机
供电网分类 • 开式（辐射式）
• 电能只能从一个方向传送到用电设备汇流条。 • 结构简单、电网质量轻 • 闭式（环形） • 由两个或者两个以上方向向用电设备汇流条供
④交流2台发动机驱动发电机供电构型
原理
2台发动机启动成功后，汇流条控制组件关断 BTB1 和 BTB2，2 台发动 机驱动发电机分别给 2 个转换汇流条供电，飞机电网被分割为两部分，一 部分由 1#转换汇流条供电，另一部分由 2#转换汇流条供电，这种供电构 型是飞机在空中最常见的构型。
➢ 交流配电系统
单电源配电系统
➢ 交流配电系统 ①交流外部电源供电构型
原理
当外电源供电时，汇流条控制组件首先断开 GCB1、GCB1、和 APB，防止并联供电。 汇流条控制组件闭合 EPC、BTB1 和 BTB2,外部电源供电给 1#转换汇流条和 2#转换汇流 条。转换汇流条得电后，分配电到主汇流条、厨房汇流条和备用交流汇流条，交流汇流 条通过变压整流器给直流分配系统供电，飞机电网全部得电。
飞机供电系统CH5 配电—1
双线制
三相电网
目前飞机上应用最多的一种电网。 三种接线形式： 以飞机壳体为中线的三相四线制。 中线不接地的三相电网 以飞机壳体作为第三相的双线电网 应用：现代飞机采用以飞机壳体为中线的三相四线制电网。 现代飞机大量采用复合材料作为飞机构件后，飞机壳体的局部（或较大部分 ）将不再是金属结构，飞机壳体将不能替代导线来起到输送电能的作用。
飞机交流供电系统
飞机电网的定义、特点与要求
定义——飞机上供电线路的总称，即由飞机发电机端至机载用电设备电能 输入端之间的全部电路。 特点——由于机载用电设备遍布飞机全身，飞机电网分布也遍及飞机全身 各个部位。 技术要求 ①保证供电高可靠性，确保安全返航设备的连续供电； ②局部故障时，能保持继续工作，且有故障隔离能力； ③质量轻，安装、检查、维修和维护方面； ④要采取减少电磁干扰的措施，不影响机载电子和通讯设备的正常工作。
配电控制方式及其特点
1、常规配电控制 配电中心设置于驾驶舱，由空勤人员直接操纵控制配电设备。 馈电线需引入驾驶舱，馈电线路长而重，又占较大空间； 用电设备汇流条设有(一般)用电设备汇流条和重要用电设备汇流条，(一般) 用电设备汇流条往往由开式电网供电；而重要设备汇流条，则由闭式电网供 电。
配电控制方式及其特点
b)缺点——配电装置笨重，系统质量大，配电装置可靠性要求高。 混合式配电——用于多电源并联系统，系统设置有中心配电装置和分配电 装置。 a)优点——能大大减小系统导线用量； b)缺点——结构复杂，中心配电装置可靠性要求高。
配电方式及分类
分散式配电——用于多电源的非并联系统，各电源汇流条间设有转换开关 。 a)优点——控制保护简单，可靠性高； b)缺点——存在“拍频”干扰，影响其他机载设备的正常工作。
GJB181B
GJB 181B-2012《飞机供电特性》作者：wangxin 发布日期：2014年09月01日点击量：100 gjb 181B-2012〈〈飞机供电特性》规定了飞机电气系统中用电设备输入端的供电特性，同时也对采用本特性供电的用电设备给出了相关要求，本标准适用于飞机供电系统、外部电源与用电设备之间的协调。
gjb 181B-2012不仅是飞机供电系统的顶层标准，更是供电系统和用电设备的接口标准，涉及到飞机电气系统的各个方面。
gjb 181B-2012设范围、弓I用文件、术语和定义、一般要求、详细要求和应用指南等6章。
云规定了飞机电气系统的术语，对飞机电气系统、工作状态和特性参数等常用术语给出明确的定义，统一了概念；然后，从飞机电气系统涉及的飞机供电系统、用电设备、外部电源和试验等四个方面提出通用性要求；进一步对分别各种供电类型的特性作出了详细规定，并从对供电的影响方面提出了对用电设备的要求。
gjb 181B-2012规定的供电类型包括：a) 115V、400Hz 三相交流；b) 115V、360Hz~800Hz 三相交流；c) 220V、50Hz单相交流；d) 28V直流；e) 270V 直流。
基本覆盖了目前飞机电气系统设计中涉及到的主要供电类型，其中220V、50Hz单相交流供电系统仅用于商用货架产品。
gjb 181B-2012与gjb 181A-2003相比，主要修订内容如下：a) 增加了一些新的术语和定义，如电流调制、功率因数、脉冲负载、非线性负载、频率变化率等；b) 交流变频供电系统的频率范围由320 Hz〜640 Hz修订为360 Hz〜800 Hz,更改了电压瞬变特性，增加了频率变化率等要求；c) 增加了交流单相220 V、50 Hz供电特性要求；d) 增加并完善了影响供电系统的相关负载特性要求。
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。
《飞机电源系统》课件
采用简单的直流发电机作为电源，功率小、可靠性差 。
现代飞机电源系统
采用大功率的交流发电机和先进的控制技术，具有更 高的可靠性和效率。
未来飞机电源系统
将采用更加先进的电源技术和能源，如燃料电池、太 阳能等，以实现更加环保和高效的电能供应。
02 飞机电源系统的 组成
电源装置
总结词
电源装置是飞机电源系统的核心组成部分，负责产生和提供 电能。
可靠性试验
进行各种环境下的可靠性试验，验证电源系 统的可靠性。
预防性维护策略
制定有效的预防性维护策略，降低电源系统 故障率，提高其可靠性。
04 飞机电源系统的 维护与保养
日常维护与保养
每日检查
检查电源系统各部件是否正常工作，如发现异常 应及时处理。
清洁保养
定期清洁电源系统表面，保持其清洁干燥，防止 灰尘和污垢影响正常工作。
1 2
可再生能源利用
利用太阳能、风能等可再生能源为飞机供电，减 少对化石燃料的依赖，降低碳排放。
高效储能技术
研发高性能的储能电池和超级电容器，提高能源 储存和释放效率，满足飞机短时高功率需求。
3
能源回收与再利用
利用先进的能量回收技术，将飞机滑行、制动等 过程中的能量回收并再利用于电源系统，提高能 源利用效率。
电源的特性
高电压特性
飞机电源系统通常需要提供高 电压以驱动各种电子设备。
大电流特性
由于飞机上设备众多，需要大 电流来满足设备的用电需求。
稳定性
电源必须稳定，以确保飞机上 电子设备的正常运行。
高效性
为了减少能源消耗和减轻重量 ，飞机电源系统需要高效工作
。
对电源系统的要求
安全性
181A-2003(操作指导书)
GJB181A-2003《飞机供电特性》操作指导书拟制：审核：批准：西安电子工程研究所电磁技术研究测试中心（中国兵器工业集团第二○六研究所）1、目的根据GJB181A-2003《飞机供电特性》的要求，制定采用设备或分系统电源特性检测实施细则。
2、使用围本细则适用于飞机电气系统中用电设备输入端的供电特性及采用本特性供电的用电设备测试。
3、工作流程3.1 交流供电特性3.1.1 目的本部分定义了交流供电系统（包括恒频交流供电系统和变频交流供电系统）的测试条件和测试步骤。
本部分涵盖的电源主要包括：3.1.2 测量设备3.1.3 EUT测试a)依据委托方提供的测试大纲（在没有测试大纲的情况下，应沟通确认EUT所需测试的参数），确定EUT所需测试的参数。
b)将EUT放于测试工作台上，将其输入电源线完全暴露出来。
并且依据图3.1.1连接产品的输入电源线。
若EUT本身负线（零线）是接地的，则应将该接线端子通过导线接地，若本身负线（零线）是浮地的，则不应将该端子接到地线上。
3001 ix测试计算机3001 ix 3001 ixN L1L2L3EUTEUT监控设备测试工作台图3.1.1 EUT测试配置c)依次打开交直流电源特性分析仪、测试计算机，并在测试计算机桌面上双击软件CiguiSII iX Series II，出现如图3.1.2的软件操作界面。
d)首先，进行操作软件与交直流电源特性分析仪的通信连接：在图3.1.2的软件操作界面上单击“Source”菜单，在下拉菜单中选择“Interface”，出现如图 3.1.3的软件操作界面（也可以通过在图 3.1.2的软件操作界面上单击“In terface Settings”的快捷键）；在“Type”复选框中选择“IEEE-488 Bus” 后，出现如图3.1.4的软件操作界面，单击“Verify Connection”后就可实现软件与交直流电源特性分析仪之间的通信。
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
汇报人：
目录
添加目录标题
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
添加章节标题
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。
单击此处添加标题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
6.2 飞机供电系统特性参数 6.2.1 飞机供电系统特性参数定义
飞机供电系统的特性参数是指系统处于各种运行状 态下，能表征系统在用电设备输入端瞬态、稳态供电 特性的物理量参数。 例如：交流供电系统处于稳态运行时，由于外界或 其内部原因，使其在用电设备输入端上的电压幅值有 周期性的或随机性的或两者兼有的变化，工程上称之 谓电压调制，航空领域将其1秒钟内电压幅值变化的 最大值和最小值之差，定义为电压调制幅度。电压调 制幅度表征了交流供电系统稳态运行时，其用电设备 输入端供电电压幅值的特性，电压调制幅度就为交流 供电系统的一个供电特性参数。
西北工业大学自动化学院电气工程系-飞机电力系统
西北工业大学自动化学院电气工程系-飞机电力系统
2. 飞机交流供电系统的瞬态供电特性参数
①瞬态峰值电压——供电系统瞬变过程中，交流电压波形最大峰值 (单峰值)的绝对值。
②电压瞬态——供电系统瞬变过程中，系统用电设备输入端供电电 压的瞬态变化。
③频率瞬态——供电系统瞬变过程中，系统用电设备输入端供电电 源频率的瞬态变化。
③ 交流电压直流分量——交流电压正负半波瞬时电压的平均值。 ④ 交流电压调制幅度——在系统稳态工作的任何1秒钟时间内，交流电
压波形最大单峰值和最小单峰值之间的差值。
西北工业大学自动化学院电气工程系-飞机电力系统
⑤ 交流电压波峰系数——在不小于1秒钟的时间内，交流 电压半波波形峰值与其方均根值之比的极大值。
西北工业大学自动化学院电气工程系-飞机电力系统
(3) 稳态供电特性相间平衡参数
交流供电一般均采用三相供电系统，理想情况则是三相稳态交流电 压相等，电压之间的相位正好互差120度，且三相相序要符合规 定要求。其中相序靠供电系统中网络的连接结构次序来保证； 供电特性标准，允许其有一定的偏差，规定的偏差极限值，反 映了供电特性的质量。
③ 直流畸变电压——系统用电设备输入端直流电压中交流电压分 量的方均根值。
④ 直流畸变系数——直流畸变电压与直流稳态电压之比。 ⑤ 直流畸变频谱——直流电压中交流电压分量波形的频谱曲线，
以每一频率分量幅值的量化值表示。 ⑥ 直流电压瞬变——系统瞬态过程中，用电设备输入端直流电压
瞬时变化的时域曲线。
西北工业大学自动化学院电气工程系-飞机电力系统
西北工业大学自动化学院电气工程系-飞机电力系统
飞机供电系统特性是指飞机供电系统(包括电源系统 和配电系统)供给机载用电设备输入端处的电能质量， 包括电压、频率、波形、相位等电能物理量参数的指 标要求。即在正常工作状态时，这些电能物理量参数 的稳态、瞬态变化范围和持续时间；以及超出正常工 作范围的非正常工作状态时，电能物理量参数的变化 范围和持续时间。
它是对飞机供电系统性能指标提出的具体要求，用于 供电系统中的电源系统、配电系统与用电设备之间的 协调，也是飞机供电系统和用电设备进行系统设计时 的依据。飞机供电特性标准所规定的技术指标与系统 中电源系统、配电系统和用电设备各自的规范规定， 即分系统标准，都应协调配套，以充分保证供电系统 中各子系统之间，及其与用电设备之间，能很好地协 同工作。
工作状态时，总要经过一个瞬态过程才能达到新的 稳定。而瞬态过程中，系统的供电特性也需满足瞬 态供电特性的质量要求。为能判定，并表达供电系 统瞬态供电特性质量水平，也就需要有能表征系统 瞬态供电特性的参数，即瞬态供电特性参数。在飞 机供电特性标准中，已确定的瞬态供电特性参数有： 瞬态峰值电压、电压瞬态、频率瞬变和电压尖峰四 项。
西北工业大学自动化学院电气工程系-飞机电力系统
(2) 非正常工作状态时的供电特性要求 270伏直流供电系统非正常工作时，供电特性要求所规定的系统保护
动作之前，过、欠压极限值由图所示。
西北工业大学自动化学院电气工程系-飞机电力系统
6.3.2 飞机直流供电系统瞬态特性要求
直流供电系统瞬态工作过程中，其供电特性要求是规定了系统从瞬态开始时刻，在用电设备输 入端电压变化的极限，包括对电压变化持续时间的限制和稳态直流电压的极限范围。
6.2.3 交流供电系统供电特性参数
交流供电系统表征其供电特性质量的电能物理量参数比直流系统多 得多，交流供电系统的基本参数，除电压量值外，还有频率、相 位；此外，交流供电往往是多相系统，供电特性参数中还需要有 反映相间平衡的某些参数。同时，供电系统的性能质量，不但有 稳态工作状态时的特性指标要求；瞬变工作过程中，同样也要有 特性指标的要求。
西北工业大学自动化学院电气工程系-飞机电力系统
2) 非正常工作状态时的供电特性要求
飞机恒频交流供电系统非正常工作状态时，其稳态供电特性要求比正常工作状态时 有所降低，其稳态交流电压的极限范围为100.0V至125.0V；稳态频率的极限范围 为380Hz至420Hz。而其它稳态供电特性参数要求同正常工作状态。
2. 飞机恒频交流供电系统稳态特性要求
(1) 正常工作状态时的供电特性要求
图6.4.1 三相交流供电系统相序关系矢量图
西北工业大学自动化学院电气工程系-飞机电力系统
供电系统交流电压畸变频谱
• 供电系统交流电压畸变频谱的特性要求，则由图规定了交流电压中，除 基波电压分量外，其它频率分量的极限值，电压量值以方均根值表示。
直流特性参数；而交流特性参数。
西北工业大学自动化学院电气工程系-飞机电力系统
6.2.2 直流供电系统供电特性参数 直流供电系统表征其供电特性质量的电能物理量参数 是直流电压，而在系统各种运行状态和各种情况下， 系统用电设备端的直流电压，即使在稳态运行条件下， 也不是恒定的直流电压，而会有各种波动与变化。 工程领域，将直流电压的波动与变化，分解成若干物 理量参数，作为飞机直流供电系统的供电特性参数。 直流稳态供电特性参数有：直流电压、直流电压脉动 幅值、直流畸变电压、直流畸变系数和直流畸变频谱 共五项；瞬态供电特性参数一项，即直流电压瞬变。
28伏直流供电系统的瞬态供电特性要求， 270伏直流供电系统的瞬态供电特性要求。
西北工业大学自动化学院电气工程系-飞机电力系统
6.4 飞机交流供电特性要求
6.4.1 飞机交流供电系统稳态特性要求 1. 相序要求
飞机交流供电系统一般都采用Y形连接中线接地 的三相四线体制，供电系统和用电设备A、B、 C三相的相序都应符合图所示规定。
状态时相同。
西北工业大学自动化学院电气工程系-飞机电力系统
3. 飞机变频交流供电系统稳态特性要求
稳态供电特性相平衡参数有： ① 电压不平衡——供电系统用电设备输入端，三相稳态交流电压之
间差值的最大值。 ② 电压相位差——供电系统用电设备输入端，任意两相电压基波分
量从负到正方向过零相邻交点之间的电角度之差。
西北工业大学自动化学院电气工程系-飞机电力系统
2. 飞机交流供电系统的瞬态供电特性参数 供电系统由一个稳态工作状态转变到另一个稳态
第六章 供电系统特性及其技术要求
6.1 概述 6.2 飞机供电系统特性参数 6.3 飞机直流供电特性要求 6.4 飞机交流供电特性要求 6.5 飞机供电系统的相容性
西北工业大学自动化学院电气工程系-飞机电力系统
6.1 概 述 飞机供电系统的性能与质量是保证飞机整体性能的
重要因素。飞机供电系统除了功率容量指标需满足机载 用电设备的需求外，还应在飞机的各种工作状态下，具 有符合规定要求的供电特性，包括供电的稳态性能、瞬 态性能、转换性能和系统的相容性。为此，供电系统特 性要求不仅要对系统中的发电系统与配电系统提出严格 规定，同时对用电设备也有相应的限制。
(4) 电起动工作状态时的供电特性要求 28伏直流供电系统电起动工作状态时，由于负载电流很大，供电 电源一般采用蓄电池，其直流稳态电压的供电特性要求降得更低， 允许的极限范围为12至29伏。
西北工业大学自动化学院电气工程系-飞机电力系统
2. 270伏直流供电系统稳态特性要求
(1) 正常工作状态时的供电特性要求
西北工业大学自动化学院电气工程系-飞机电力系统
(2) 稳态供电特性频率参数
交流供电系统稳态运行过程中，其频率也是在不断变化的，而反 映并表示这种供电频率变化规律与特点的参数，可确定为供电系 统稳态供电特性的频率参数。在飞机供电特性标准中，已确定的 稳态供电特性频率参数有：稳态频率和频率调制幅度两项。 ① 稳态频率——供电系统用电设备输入端，其供电电源频率在不 超过1秒钟时间间隔内频率的平均值。 ② 频率调制幅度——交流供电系统稳态工作期间电源频率变化， 在任意1分钟时间间隔内，所出现的最大频率与最小频率的差值。
1. 28伏直流供电系统稳态特性要求 (1) 正常工作状态时的供电特性要求
飞机28伏直流供电系统正常工作状态时，其稳态供电特性参数稳 态直流电压、直流电压脉动幅值和直流畸变系数的质量要求如表 所示。
西北工业大学自动化学院电气工程系-飞机电力系统
直流畸变频谱的特性
• 直流畸变频谱的特性要求见图,图中频谱曲线限制了直流畸变电压 中各频率分量电压方均根值的极限。
• 非正常工作状态时的供电特性要求还规定了系统过、欠压和过、欠频保护装置 动作之前的过、欠压和过、欠频的 极限值。上图为过、欠压保护极限；
西北工业大学自动化学院电气工程系-飞机电力系统
•过、欠频保护极限。
(3) 应急工作状态时的供 电特性要求
飞机恒频交流供电系统 应急工作状态时，其稳态 供电特性要求与正常工作
④电压尖峰——叠加在交流瞬时电压上的持续时间小于50μs的瞬变 电压(波形)。
西北工业大学自动化学院电气工程系-飞机电力系统
6.3 飞机直流供电特性要求 6.3.1 飞机直流供电系统稳态特性要求
飞机直流供电系统存在额定电压为28伏和270伏直流两线制或负线 接地的两种类型，它们的供电特性参数相同，而具体的特性指标 要求不一样。
西北工业大学自动化学院电气工程系-飞机电力系统