航空电源
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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。????
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