航空电源

电源的控制包括：对发电机进行调压，发电机的励磁控制，发电机输出控制，发电机并联控制和汇流条控制等。

其中交流电系统：过压（OV），欠压（UV），超频（OF）,欠频（UF），过流（OC），欠流（UC），差动（DP）？？？
直流系统：反流保护
飞机上的直流发电机结构主要由定子，转子，整流子，电刷组件组成。

定子：磁极，励磁线圈，电刷组件和壳体组成（磁极，励磁线圈用于产生磁场，壳体提供磁通路和支架作用，有铁磁材料做成；电刷组件连接绕组电枢和外部电路）
转子：铁心，电枢线圈，换向器和转轴组成（电枢线圈切割磁感应线，产生电流，换向器和电刷将交流电转为直流电输出）
两个磁场同时存在时，电流产生的磁场对主磁场产生的影响，这种影响称为电枢反应。

使换向时产生电火花，同时降低了效率。

解决电枢反应的方法：
⑴是电刷架可调；使电刷安装在合成磁场的中性面上。

但当发电机输出电流变化时，产生的磁场强度也改变，磁场中性面的位置也会发生变化。

一般将电刷调定在发电机输出额定电流时的中性面位置上，但当发电机的负载电流偏离额定值时换向会产生火花。

小型发电机一般采用调整电刷位置的方法。

⑵增加换向磁极，换向磁极线圈与电枢线圈串联。

输出电流越大，产生的换向磁场就越强，用于抵消电枢反应的影响。

较大的发电机一般采用换向磁极的方法或两种方法都采用。

交流-直流发电机：交流发电机发出的交流电经二极管整流后变成直流电
即转子，定子，整流器
直流发电机的优点：（1）作为启动发电机用，启动发动机时做电动机用，启动完发动机做发电机用，一机两用，减轻机载设备重量。

（2）改变励磁方式可以做成不同特性的发电机或电动机。

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缺点：（1）高空时，湿度大，换向不方便，电刷磨损严重；
（2）换向时的电火花对机载设备产生干扰；
（3）结构复杂，重量大。

交流-直流发电机有以下优点：（1）结构简单，重量轻；
（2）无机械换向装置，高空性能好，可靠，维修工作量小
缺点：（1）不能作为启动-发电机用？？？
（2）过载能力较差
#调压器：当负载发生变化或发电机的转速改变，都会使输出电压偏离额定值，如28V，所以用调压器来调整，用于自动控制励磁电流。

常用的调压器有：振动式调压器、炭片调压器和晶体管调压器等
（1）电压敏感电路—由电阻R3、R4、R5和电容C2组成。

（2）开关放大电路—由三极管T1、T2和二极管D1、D2及电阻R1、R2组成。

当负载增大时，T2的导通时间变长，截止时间变短，以维持输出电压不变。

调整R4，就能调定发电机的输出电压值。

C1为负反馈电容，用于提高调压的稳定性。

二极管D4的作用是防止发电机极性接反，起到保护调压器的作用。

当电压升高时→电磁拉力增大→炭柱被拉松→电阻增大→励磁电流减小→电压下降；当电压下降时→电磁拉力下降→炭柱被压紧→电阻减小→励磁电流增大→电压升高。

这样就可以使电压保持恒定。

炭片调压器一般用于大功率直流发电机中
反流隔断器？？？
负载均衡原理
碳片调压器均衡电路
晶体管调压器均衡电路
直流电源的优点：1.可以用电瓶，便于携带，实现电瓶供电安全着陆
2.并联供电
3.供电简单
4.电压低
5.启动力矩大
6.保护设备简单且轻
缺点：1.高空换向困难2.产生干扰和噪音3.变换效率低4.功率小5.功率重量比小直流电源供半小时飞行
航空蓄电池：直流电源系统中切换大负载时保持电压稳定；启动发动机或APU；紧急供电飞机上常用的酸性蓄电池为铅蓄电池，其电解液为稀硫酸（1.8V单体终止电压，输出2.1V）;碱性蓄电池主要为镍镉蓄电池，其电解液为氢氧化钾溶液（1V单体终止放电，输出1.22V）。

放电终止电压指电瓶在25°条件下能放电到能反复充电使用的最低电压
理论上讲，1个100Ah的电瓶用100A放电能放一个小时，50A可以放电2小时，20A 可以放电5个小时。

实际上，这一结论对于碱性电瓶基本上是正确的（碱性电瓶内阻很小）。

而对于酸性电瓶，大电流放电时由于极板迅速被硫酸铅覆盖，使电瓶内阻增加，电瓶容量迅
速下降，这是酸性电瓶的主要缺点之一。

例如，一个25Ah的电瓶用5A放电能放5个小时，用48A放电只能维持20分钟，容量仅为16Ah，如用140A放电仅为5分钟放完，电瓶的容量下降到11.7Ah。

为了准确定义酸性电瓶的容量，一般采用5小时放电准则，即让一个充满电的电瓶用5小时放完。

如一个40Ah的电瓶，用8A放电，应能持续5个小时。

飞机上一般容量低于85%的蓄电池不能使用，影响容量：极板活性物质，极板面积，电解液浓度，温度。

酸性电瓶可用电解液浓度判断放电状态。

电解液KOH没有参与反应，只是起导通作用，大多数碱性电瓶要求采用二阶段恒流充电法。

有恒压充电和恒流充电
极化现象是指电瓶在充（放）电过程中，尤其是大电流充（放）电时，电池的极板电阻增加（欧姆极化）；另一方面，造成正负极板附近电解液浓度与其他地方不一样（浓差极化），从而使电化学反应速度减慢，导致温度上升，析气增加。

电瓶的自然放电使用浮充电
当符合下列情况之一时，电瓶充电器自动进入恒流充电模式：
（1）电瓶电压低于23V；
（2）电瓶充电器刚通电时；
（3）电瓶充电器输入电源中断0.5秒以上时。

在下列情况下，充电器将直接转换到TR模式，给飞机直流电源系统供电。

（1）APU启动。

（2）备用汇流条选择开关置电瓶位。

（3）飞机处于自动着陆模式。

交流电源系统
优点：（1）发电机没有换向问题，减少了噪音、电磁干扰和维护工作量；（2）电压变换容易，适用于不同电压等级的用电设备；（3）交流电经变压整流器很容易变成低压直流电，且转换效率高；（4）发电机输出功率大，最大可超过150kV A；（5）输出电压高，使配电导线重量下降。

缺点：（1）并联供电比较困难；（2）恒频电源系统需要恒速传动装置或变频设备；（3）交流电机起动力矩比直流电机小；（4）交流电不能象直流电一样用电瓶储存起来。

VSVF逆变器
CSCF 整体驱动发电机（IDG）CSD恒速传动装置
VSCF
差动游量齿轮系
滑油系统：除对齿轮系统起润滑和散热作用外，还作为液压泵-液压马达组件传递功率的介
质
恒装的输出转速由两个转速决定，一是发动机经游星齿轮架直接传递过来的转速，该转速随发动机转速的变化而变化；二是液压泵-液压马达组件通过环形齿轮传递的转速，该传递用来补偿发动机转速的变化，以保持恒装的输出转速不变。

离心飞重式：离心飞重式调速器是目前广泛采用的一种调速器，它利用离心飞重来测量CSD的输出转速
电子式调速器：在一些现代飞机上也采用电子式调速器，利用发电机控制组件GCU中的频率控制电路
⑴恒装的脱开
当恒装滑油压力低（小于140PSI）或温度高（大于365℉/185℃）时，CSD或IDG 故障灯亮，此时必须人工按下脱开开关，使恒速传动装置与发动机脱开。

脱开装置由离合器、涡轮机构、电磁铁、复位机构四个主要部件组成。

无刷交流发电机：自励（二级）和他励（三级）
起激可靠，短路时具有瞬时强激磁能力，从而保证保护装置可靠动作
自励
电压相相加型
他励式
现代飞机上采用的调压器都是PWM式晶体管调压器GCB Generator Circuit Breaker 发电机断路器
GCR Generator Control Relay 发电机控制继电器
GCU
过压保护>130V 采用反延时（Inverse Time Delay），即过压值越大，延时时间越短
欠压保护<98V 经固定延时7秒后，断开GCB
欠频保护<370HZ 经固定延时7秒后，断开GCB
过频保护>430HZ 经固定延时1秒后，断开GCB
差动保护：是指从发电机输出端流到汇流条的电流与回到发电机电枢绕组的电流不一致。

在发生对地短路或相间短路时，这种情况才会发生。

当电流相差20~40A时，延时0.05秒后保护电路发出保护信号
过载（过流）保护
开相保护开相保护采用固定延时，一般为5秒
欠速保护
逆相序保护
故障保护和控制举例
以A330为例说明故障保护和控制逻辑原理:
（1）当人工合上发电机控制电门且电源系统无故障时，GCR触点吸合，调压器工作，发电机正常发电，如没有欠速故障，GCB吸合，发电机向飞机供电。

（2）当发生过载故障时，过载故障信号一方面禁止由于过载而引起欠压保护电路输出信号，从而不能关断GCR，保证发电机正常发电。

另一方面使卸载继电器工作，切除部分不太重要的负载，如厨房，娱乐系统的用电，使发电机不再超载。

（3）当发生欠速故障时，欠速故障信号一方面禁止由于欠速而引起欠压、欠频保护电路输出故障信号，从而不能关断GCR，另一方面输出信号去关断GCB，使发电机不输出。

（4）当发生过压（OV）、欠压（UV）、过频（OF）、欠频（UF）、开相（Open phase）或差动(DP)任一故障时，使GCR和GCB断开。

BTB Bus Tie Breaker 汇流条跳开关
交流电并联条件：△f≤（0.5~1.0％）fN、△U≤（5~10％）UN 、△φ≤90°
并联后有功负载和无功负载的自动均衡
有功负载的自动均衡可以通过调节恒装的转速改变输出功率
航空地面电源：
直流电源三插头----》两大为+，—，小为+
交流电源插座有6个插钉。

其中4个大插钉分别为三相四线制电源的ABC三相和零线D。

两个小插钉E、F起控制作用。

小插钉是保证主插钉拔出时先断开外部电源，以免产生火花
变压整流器逆变器
单相静止变流器。