飞机电源系统的控制与保护.
飞机电源系统的控制与保护
飞机电源系统的控制与保护航空电源系统是飞机上非常重要的组成部分之一。
它向飞机提供电能供应和配电功能。
电源系统必须非常可靠，因为它影响着整个飞行过程。
在飞机电源系统中，控制和保护是非常重要的组成部分。
正确的控制和保护措施能够有效地提高电源系统的可靠性、安全性和使用寿命。
本文将介绍飞机电源系统的控制与保护。
飞机电源系统的控制飞机电源系统的控制主要包括三个方面：电源控制、飞机电源管理和电路保护。
电源控制电源控制是实现电源系统自动化的重要保证。
航空电源系统控制使用计算机和程序控制，它能精确监测整个电源系统的活动，从而控制整个系统的输出电压和电流。
电源控制的功能包括：•自动开关控制：在需要的情况下，它能够自动切换电源输出和输入线路。
•电源调节：能够调整输出电压和电流。
•电源预警：能够报告电源故障信息。
•故障保护：在出现故障时，能够将电源系统保护。
飞机电源管理飞机电源管理是指在飞机上组织整个电源系统的运行。
飞机电源管理系统的目的在于使整个电源系统在满足飞行需求的同时能够长期稳定运行。
飞机电源系统管理的功能包括：•电能生成：电源系统要求能够在飞行中供应电能，而且这电能必须足够长时间供应。
•电源故障信息报告：能够在短时间内报告电源故障信息。
•故障处理：故障处理必须能在短时间内解决问题。
•自适应：电源系统必须具有自适应性质，因为它必须适应不同变化的需求。
通过飞机电源管理，可以实现电源系统的可靠性和稳定性，为飞行过程提供保障。
电路保护电路保护也是飞机电源系统的重要方面之一。
电路保护必须能够有效地保护电源系统，使系统永久性受损的可能性最小。
电路保护的功能包括：•短路保护：当电源系统出现短路时，保护电路能够及时地切断电源输出。
•过载保护：能够控制电源输出，当电路超过额定输出时，能够及时地停止供电。
•过压保护：能够在电路过压时切断电源系统。
•漏电保护：通过电流监测，防止电路漏电。
电路保护能够提高电源系统的使用寿命和可靠性。
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。
飞机交流电源的保护
VSCF电源功能部件基本故障
部 件 故 障 形 式
永磁副励磁机电枢绕组短路/开路 交流励磁机磁极线圈或电枢绕组短路/开路 旋转整流管短路/开路 发电机励磁线圈短路/开路 发电机 发电机电枢绕组短路/开路 发电机电枢绕组接地短路 发电机电枢绕组温度过高 发电机轴承温度过高
VSCF电源功能部件基本故障(续)
5、差动保护
主发电机定子绕组和馈电线的短路保护采用差动保护电路。 差动保护电路图：两相同的电流互感器组LHI和LH2分接于发电机两侧， LH1在中线侧，LH2在GCB外侧,两互感器中间为保护区，包括发电机定 子绕组和发电机馈电线。 在并联系统中,保护区可扩大至BTB外侧，若保护区内没有短路点，即 a点没有短路电流，则因流过LH1和LH2的原边电流相同，即I1= I2 ，故 两互感器的副边电流
并联系统中1台发电机的电压调节器故障
如调压器检测线开路或调压器末级晶体管短路， 则该发电机的励磁电流必增长，它将承担较多的无功 负载。 而并联系统的无功均衡电路的作用，力图减少该 发电机的励磁，增加别的发电机的励磁。此时，减小 故障发电机的励磁不可能，因而导致整个电网电压的 升高，升高量取决于故障电机的故障情况和无功均衡 电路的灵敏度。 (1)若电压超过过压保护值，则过压保护电路动 作，使BTB跳闸，解除并联。并联解除后，正常发电 机的电压将回到正常值，故障发电机仍处于过压状态， 该电机的控制器中的过压保护电路工作，使GCR和 GCB断开，故障电机脱离电网。
馈电线 馈电线断路 馈电线相间短路 馈电线接地短路 整流二极管短路/开路 直流滤波电容击穿/开路 过压吸收电路故障 功率组件短路/开路 交流滤波电容击穿/开路 交流滤波电感短路/开路 逆变器主电路接地短路 中点形成变压器短路/开路 功率组件过热
飞机电源系统的原理是什么
飞机电源系统的原理是什么飞机电源系统是飞机上为舱内设备提供电能的系统。
它主要由发电装置、电源管理系统、电池系统和配电系统组成。
飞机的发电装置一般是由燃气涡轮发动机驱动的发电机或者专门的辅助发电机。
发动机的转速通过发电机的转速放大器来提供稳定的电源输出。
一些现代飞机还装备了永磁发电机，它们的特点是结构简单、重量轻、效率高、维护保养成本低。
发电装置的电能输出经过整流装置转换为直流电，然后通过变压器变换为满足不同设备需求的电压。
发电装置输出的直流电经过电源管理系统进行控制和管理。
电源管理系统有多个功能，包括捕获、控制、保护和监测电能的输出。
它能够监测电源的状态和负载需求，根据需要调整发电机的输出电压和频率，以满足各种设备对电能的需求。
此外，电源管理系统还能够提供对电源的保护，包括过载和短路保护，以防止电源故障损坏设备。
电池系统是飞机电源系统的一个重要组成部分，主要用于提供紧急电源。
在飞行过程中，发电机可能会出现故障，导致电能的供给中断。
此时，电池系统就会为关键设备提供必要的电源，以确保飞机的安全。
电池系统通常由多个电池组成，这些电池可以并联或串联连接，以提供所需的电压和容量。
为了将电能分配到各个设备，飞机电源系统还包括配电系统。
配电系统通过配电盘来分配和控制电能的流向。
配电盘上有多个开关和保险丝，用于控制和保护电路。
飞机上的不同设备对电能的需求有所不同，配电系统通过调整开关的位置和状态，将电能分配到不同的设备上。
总的来说，飞机电源系统的原理是通过发电装置产生电能，通过电源管理系统管理和保护电能的输出，通过电池系统提供紧急电源，通过配电系统将电能分配到各个设备上。
这样一套系统能够确保飞机上的各种设备都能获得稳定和可靠的电源供应，以保证飞机的正常运行和乘客的安全。
第四节飞机电气系统
航空蓄电池——一种化学电源，是化学能和电能 相互转换的装置。放电时，它把化学能转化为电能，向 用电设备供电；充电时，它又将电能转化为化学能储存 起来。
当飞机主电源采用直流电源系统时，航空蓄电池 通常与直流发电机并联供电。
正常飞行时，航空蓄电池处于被充电状态； 某些短时工作的“尖峰”用电设备工作时，作为电源系统的 辅助电源，与发电机并联一起向用电设备供电； 当发电机损坏时，作为应急电源向重要负载供电； 在应急状态下，还用作为起动发动机的电源 在地面时，又作为机上检查用的电源。
容量：30、40、60、90、120KVA 辅助电源：APU.G ； 应急电源：BAT 、INV 、RAT 、HMG 二次电源：TRU 特点：恒装的采购费用、维修费用、寿命周期费用 高；重量重、效率低、供电质量差；可靠性和可维 修性也较差。恒频。
（5）变速恒频交流电源系统（VSCF） 结构示意图：
碱性蓄电池有银锌蓄电池和镍铬蓄电池，它们的 电解质都是氢氧化钾。
银锌蓄电池的突出优点是体积小、重量轻、容量大、放电电 压平稳、自放电小；其缺点是寿命短、容易产生内部短路故障， 而且造价很高。
镍铬蓄电池与银锌蓄电池一样，也具有能适应大电流放电和 自放电小等优点；其突出的优点是寿命长，另外其低温性能好、 结构牢固、使用维护简便；其主要缺点是原材料来源少，因此造 价很高。
4）直流发电机的优缺点
缺点：可能产生电弧，烧毁换向器。 优点：并联比较容易，只要直流电压相等，正负极正确就可以通过电 源并联的方式提高供电系统的稳定性，飞机上通常用直流发电机和蓄 电池并联供电。直流发电机还可以作为起动发电机使用。
5）交流发电机的优缺点
优点：交流发电机没有换向器，不会产生火花，可靠性高，重量轻。 缺点：交流电并联比较困难，需要交流电的幅值、频率和相位完全 一致，否则并联时可能会损坏发电机，因此交流电通常不进行并联 供电。
1-1飞机供电系统的功用和构成§1-1飞机供电系统的功用和构成_GAOQS
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§1-3 未来先进飞机的 电源系统（了解）
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飞机主电源
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低压直流电源 变频交流电源 恒频交流电源 混合电源（低压直流+变频交流） 高压直流
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飞机上的二次能源
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液压能 气压能 电能
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全电飞机（AEA）
All Electric Aircraft
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要求实现所有机载设备和操纵系 统的电气化
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多电飞机（MEA）
More Electric Aircraft ^_^
用电能部分地取代液压能和气压 能
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本章内容结束
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固态式配电系统控制
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应用微型计算机和分时多路传输总 线来控制电源和用电设备的通或断
减轻了飞行人员的负担，降低了飞 机电网的重量，提高了电网的可靠 性和维修性
特点：既有遥控式的特点，又简化了控制
线。
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正常和非正常供电
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正常供电 :
在各个飞行 阶段均可完 成对用电设 备的供电任 务
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常规式 遥控式 固态式
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常规式配电系统控制
电源线和用电设备输电线都集中于 座舱内
由飞行员控制电源和用电设备电路 的接通或断开
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遥控^_^ 式配电系统控制
配电汇流条设于用电设备附近 飞行员在座舱内通过继电器或接触
器接通或断开电路
特点：座舱内只有控制线，没有供电线。
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航空电源系统的高可靠性设计
航空电源系统的高可靠性设计一、航空电源系统简介航空电源系统是保证飞机正常运行的机电能源设计，其功能涵盖飞行器所有电力负载的供电、电量存储和管理，也是机载电子设备和系统正常工作的基础保障。
一个高可靠性的航空电源系统对于保障飞行安全和飞机性能具有至关重要的作用。
二、航空电源系统的高可靠性设计原则1. 可靠性要求高航空电源系统作为飞机利用外部能源的主要设备之一，其可靠性要求高。
通过对每个关键部件进行认真的设计和严格的质量控制，来保证整个系统的可靠性。
2. 安全性要求高航空电源系统对于飞行安全的贡献不可忽视。
设计时必须考虑到电源系统故障可能带来的危险，保证在故障发生时能够快速地检测、报警和隔离。
应当采用多余设计的方式，使得整个电源系统能够在故障时仍然正常工作，保证飞机的安全性能。
3. 简单易于维护航空电源系统不仅需要高可靠性和高安全性，还需要简单易于维修。
在设计中考虑到维护环节对系统的影响，将维护成本和可维护性作为系统设计的重要考虑因素。
4. 具有多重备份机制为了保证电源系统的高可靠性，设计中应当考虑到系统的冗余性，建立多重备份机制来保障系统的可靠性。
同时还要确保备份机制与原始系统具有相互独立性，以响应单一预想的故障。
5. 采用先进的电力管理系统电力管理系统为航空电源系统提供必要的保障和控制。
一种先进的电力管理系统能够更好地控制系统能量的变化和状态的变化，以便更好地保证电源系统的可靠性和稳定性。
三、航电电源系统的设计流程1. 需求分析首先，要进行充分的需求分析，明确设计的目标要求，包括电源输出、航空条件、容错要求等，以便为设计和选型提供指导。
2. 物理设计根据需求分析结果，对整个电源系统进行物理结构设计。
物理设计工作主要包罗括电路设计、电源分配系统设计、BSW（Bite测试记录）系统设计等的实现。
3. 软件设计软件设计是航电电源系统设计的重要组成部分。
软件设计包括条件分析和流程控制设计。
此外，设计中还要注意软件与硬件的接口设计和标准化设计。
飞机电源系统的组成及各部分的功用
飞机电源系统的组成及各部分的功用示例文章篇一：《神奇的飞机电源系统》嘿，同学们！你们知道飞机在天空中飞的时候，靠什么来提供电力吗？今天就让我这个好奇宝宝来给大家讲讲飞机电源系统的组成以及各部分的功用吧！先来说说主电源，这就好比是我们身体里的心脏，是飞机电源系统的核心呀！它为飞机上各种各样的设备提供着持续稳定的电力。
想象一下，如果飞机没有了主电源，那飞机上的灯光会熄灭，各种仪器也会“瘫痪”，这该有多可怕呀！那主电源是怎么工作的呢？它一般是由发动机驱动的发电机组成的，就像一个不知疲倦的小勇士，不停地为飞机“供血”。
然后呢，还有辅助电源。
这辅助电源就像是我们的备用小能手。
当主电源出现问题的时候，辅助电源就会挺身而出！比如说，主电源突然故障了，辅助电源就能迅速顶上，保证飞机的正常运行。
这难道不像在我们遇到困难时，及时伸出援手的好朋友吗？应急电源也必不可少哦！它就像是最后的“救命稻草”。
万一主电源和辅助电源都失效了，应急电源就会发挥作用，为一些关键的设备提供短暂的电力，帮助飞机争取到更多的时间来解决问题。
这应急电源是不是特别重要？还有蓄电池，它虽然看起来小小的，但是作用可不小呢！就像我们口袋里的小零食，关键时刻能解解馋。
在飞机启动的时候，蓄电池能提供启动所需的电力。
而且在飞机电源系统出现小波动时，它也能起到稳定电压的作用。
电源分配系统就像是一个聪明的管理员，把电力合理地分配到飞机的各个部位。
如果没有它，电力不就乱套了吗？这边灯亮得刺眼，那边仪器却没电可用，那可不行！同学们，你们想想，飞机电源系统是不是超级神奇？它的每一个部分都像是一个小小的英雄，在自己的岗位上默默付出，共同保障着飞机的安全飞行。
这不就像我们的班级一样吗？每个同学都有自己的特长和作用，大家一起努力，才能让我们的班级变得更好！所以说呀，飞机电源系统真的太重要啦！我们一定要好好学习，将来去探索更多关于飞机的奥秘！示例文章篇二：《神奇的飞机电源系统》嘿，朋友们！你们知道飞机能在天空中自由翱翔，除了依靠强大的发动机，还有什么特别重要的东西吗？那就是飞机电源系统啦！这玩意儿可神奇了，就像我们身体里的血液循环系统一样，给飞机的各个部位提供着能量。
飞机输配电系统的控制及保护课件
飞机输配电系统的组成
电源系统
负责产生和调节电能，为飞机提供稳定 的电力供应。
配电系统
负责将电能分配给飞机上的各个用电设 备。
用电设备
飞机上需要电力供应的设备，如照明、 空调、电子设备等。
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。
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。
负载均衡
在多电源供电系统中，通 过合理分配负载，提高系 统供电效率。
保护控制
短路保护
检测电路中的短路故障，及时切 断故障电路，防止故障扩大。
过载保护
检测电路中的过载情况，在必要 时切断电路或降低负载，保护电
路和设备安全。ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
欠压保护
当电源电压过低时，自动切断负 载，防止设备因欠压而损坏。
过载保护
01
发电机调节
通过调节发电机的励磁电 流或转速，实现对发电机 输出电压和频率的精确控 制。
并联运行控制
确保多台发电机在并联运 行时的负载均衡，防止发 电机过载或欠载。
负载控制
负载管理
根据飞行任务和负载需求， 合理分配电能，确保各系 统正常运行。
功率限制
限制各用电设备的最大功 率，防止因过载而引发安 全事故。
隔离保 护
飞机电源系统介绍（2）
飞机电源系统介绍（2）40、他激式⽆刷交流发电机俗称什么？有什么优点？为什么？俗称三级式⽆刷交流发电机。
三级式⽆刷交流发电机具有起激可靠，外特性较硬，有强激能⼒等优点。
该发电机激磁机电源是由旋转磁极式的永磁同步发电机供给的，所以起激可靠。
副励磁机给调压器和控制保护装置供电，和飞机电⽹⽆关，飞机电⽹的故障不会影响发电机的⼯作，所以外特性较硬，有强激磁能⼒。
（参考P192图1-10）。
41、旋转整流器有什么功能？有⼏种类型？旋转整流器是实现⽆刷激磁的关键，可把三相交流电转换为直流电。
旋转整流器有三相半波整流器，三相全波整流器或六相半波整流器。
42、并联供电系统的特点（优缺点）？并联供电系统的主要优点：1）、供电质量⾼：并联供电时电⽹总容量增⼤，当负载突变时，对电⽹造成的扰动⼩，因此电源电压及频率波动⼩。
2）、供电的可靠性⾼：并联供电系统中，当⼀台发电机故障时，只要将其从电⽹上切除，不会对电⽹上的⽤电设备造成影响。
43、要使电源并联进⾏，要解决什么问题？1）、并联的条件。
2）、并联后负载的均衡分配。
3）、投⼊并联的⾃动控制。
44、直流电源系统的并联条件是什么？并联条件：1）、极性联接正确。
2）、并联前发电机的调定电压相等。
45、两台并联的直流发电机负载均衡分配的条件是什么？如何实现？1）、两台发电机的空载电压相等。
即U10=U202）、两台发电机的正线电阻相等。
即R 1=R 23）、两台发电机的调压器静态特性相同，即K1=K2发电机的正线电阻R 和调压器的坡率系数K都是不可调的。
调压器通过均衡电路调节激磁电流来改变发电机的调定电压，从⽽使负载达到均衡。
46、交流电源系统的并联条件是什么？不满⾜并联条件会造成什么后果？并联的条件是必须满⾜交流电源参数（电压波形、相序、频率、电压值、相位）相等。
如果不满⾜条件，并联瞬间的冲击电流及冲击功率会超过允许范围。
另外电压不相等，会造成发电机⽆功负载不均衡。
频率不相等，会造成发电机有功负载不均衡。
A320机型电源培训
三个变压器
• 功用 将115/200V三相交流电转换成26V单相交 流电，以满足相应用电设备需要。
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R01
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R01
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5、地面电源插座
一个地面电源插座 • 功用
飞机在地面时，连接地面电源向飞机电网 供电。Βιβλιοθήκη 200601R01
200601
R01
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两个镍镉蓄电瓶 • 功用
1)地面启动APU. 2)在应急发电机未投入使用时，向AC/DC
重要汇流条供电。 • 性能参数
电压：24V 容量：23Ah
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一个静变流机
• 功用 将1号电瓶输出的28VDC转换成 115 V单向 交流电。
• 勤务汇流条
当飞机接入外接电源时，不用接通外接电 源主电门，而接通2000VU上的MAINT BUS电门可给勤务汇流条供电，提供开关 货舱门和客舱勤务的用电需求。
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R01
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R01
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R01
应急条件下供电 - 应急发电机工作 自动运行： AC BUS 1 和AC BUS 2 断电，并且
– 接外接电源时注意观察外接电源面板（108VU） 上AVAIL灯亮后表示电源可用。
– 切断外接电源时注意观察外接电源面板 （108VU）上NOT INUSE灯亮后才能断电。
航空器电源
航空器开关电源1.1 概述一、飞机电源系统的组成1、主电源—指由发动机传动的发电系统供电对象：机上全部电气负载2、辅助电源和地面电源工作场合：辅助电源—地面或空中（备用电源），地面电源—地面辅助电源的种类：航空蓄电池和辅助动力装置传动的发电机（即APU．G）。
3、应急电源—飞行中主电源全部失效，给关键设备供电应急电源种类：应急直流电源—航空蓄电池，应急交流电源—冲压空气涡轮发电机、静变流器4、二次电源—主电源经过变换形式后得到的电源种类：AC→DC：变压整流器（TRU）DC→AC：旋转变流机、静止变流器二、飞机（主）电源系统的主要类型1、低压直流电源系统主电源：发动机直接传动的直流发电机，调定电压为28V。
低压直流电源系统的特点：①电压低，电流大，因此发电机及馈线重量大；②高空性能差（速度、高度—散热、磨损）；③功率变换设备（DC—AC）复杂，效率低；④可以兼作起动发电机，减轻机载设备的重量。
2、变速变频交流电源（VSVF）结构示意图：发动机—变速器—发电机特点：由同步发电机的公式f = pn/60 可知，此时交流电的频率是变化的适用场合：涡浆飞机3、恒速恒频交流电源（CSCF）结构示意图：发动机—恒装—发电机特点：有恒装，成本高；恒频。
适用场合：喷气式飞机4、变速恒频交流电源（VSCF）结构示意图：发动机—发电机—变频器特点：无恒装，维护方便；过载能力差。
适用场合：各式飞机三、飞机电网的连接方式1、低压直流电源系统单线制。
直流发电机的负线接到机体上特点：减轻电网重量。
2、交流电源系统—有两种连接方式：①以机体为中线的三相四线制（图1-2）优点：有两个电压可供选择；发生故障时，对机上人员较安全。
②无中线的三相三线制（图1-3）特点：只有一个电压；故障时对机上人员更危险四、供电方式：1、低压直流电源系统—都是并联供电：发电机-发电机或发电机-蓄电池并联图1-2 以机体为中线的三相四线制图1-3 无中线的三相三线制四、飞机电源系统的参数1、直流电源—电压：28．5V2、交流电源：①电压：115/200V或120/208V考虑因素：a、功率及发电和配电系统的重量：U↑→重量↓b、馈线允许压降及强度：U↑→I↓→导线细→线路压降↑；同时导线强度↓c、人员安全性：U↑→安全性↓②频率：400Hz依据：a、电磁设备的重量：对变压器/互感器：f↑→重量↓对旋转电机：在400Hz左右重量最小。
Cessna172R(G1000型)飞机电源系统原理及维护
Cessna172R（G1000型）飞机电源系统原理及维护作者：张金庆来源：《科学导报·学术》2019年第49期摘 ;要：Cessna172R型飞机是美国塞斯纳飞机公司研制的单发四座活塞式飞机，北约称其为“天鹰（SKY HAWKER）”，是世界范围内最受欢迎的一种私人飞机，也是目前中国各飞行学院作为初教机投入飞行教学最为普遍的飞机。
自21世纪初中国各飞行学院引进Cessna172R 飞机以来，近20载的飞行训练中，Cessna172R飞机以其出色的安全性、可靠性以及维护性在整个中国通用航空领域中大受好评。
飞机电源系统是飞机上电能产生、调节、控制和电能转换部分的总称，并通过各汇流条将电能输送给各用电设备，实现电能到其他能的转换。
本文针对Cessna172R型飞机电源系统各部分原理进行详细的分析，以及对各类电源系统故障问题进行剖析，总结电源系统的维护方法。
关键词：电源系统;原理;维护引言假如将飞机看作是一个鲜活的生命体，那么它的机身结构就如同是坚实的躯干，它的燃油系统就如同流动的血液，它的发动机就如同是跳动的心脏，它的电源系统就如同是遍布全身的神经网络。
随着民用航空的飞速发展，先进的电子电气技术在民航业中的运用也越来越频繁、普遍，飞机的电源系统也显得越来越重要。
1.系统组成交流发电机;电瓶;电源控制组件（ACU）;继电器;汇流条2.系统原理（1）电源G1000型Cessna172R飞机电网采用直流供电方式，主要靠3个电源提供电能：主电源、备用电源、外部电源。
其中主电源由发电机产生28V、额定电流60A的直流电源;备用电源系统包括两个机载24V电瓶：主电瓶和备用电瓶;外部电源系统通过连接28V直流地面电源将电能输送到电网中。
①主电源G1000型Cessna172R的主电源系统是发动机工作时通过皮带带动发电机旋转切割磁感线而产生额定电压28V、额定电流60A的直流电，并通过电源控制组件监控当前输出电压值的大小调整输入到发电机电枢中励磁电流的大小使发电机在不同的转速下（大于1300RPM）都能产生稳定的28V直流电源输入到飞机电网。
飞机电气系统控制与管理技术分析
飞机电气系统控制与管理技术分析1. 引言1.1 研究背景飞机电气系统作为飞机的重要组成部分，承担着传输电力、供电、控制等重要功能。
随着飞机电子设备的逐步增多和功能的不断扩展，飞机电气系统的复杂性和重要性也日益凸显。
在飞机飞行过程中，飞机电气系统的控制和管理技术直接影响着飞机的安全性、可靠性和性能表现。
对于飞机电气系统控制与管理技术的研究，不仅可以帮助提高飞机的运行效率和安全性，还可以为飞机电气系统的设计、制造和维护提供更加科学的依据。
深入研究飞机电气系统的控制与管理技术，对于提升飞行安全性、提高飞机性能、降低维护成本具有重要的意义。
在这样的背景之下，本文将对飞机电气系统控制与管理技术进行深入分析与探讨，旨在为飞机电气系统的进一步优化和提升提供参考和指导。
1.2 研究目的飞机电气系统是飞机上至关重要的系统之一，其稳定性和安全性直接关系到飞行的顺利进行。
本文旨在通过对飞机电气系统控制与管理技术的分析，揭示其发展趋势和挑战，并为相关领域的研究和实践提供参考依据。
具体研究目的包括：1. 分析飞机电气系统的基本结构和工作原理，深入了解各个部件和功能的作用，为后续技术分析提供基础知识；2. 探讨飞机电气系统控制技术的发展现状，分析其在飞行过程中的作用和对飞行安全的影响，为技术改进和优化提供建议；3. 研究飞机电气系统管理技术的应用实践，分析其在飞机维护和故障诊断中的作用，为提高系统可靠性和工作效率提供参考；4. 分析电子控制单元（ECU）在飞机电气系统中的应用情况和技术优势，探讨其未来发展方向和潜在挑战；5. 探讨飞机电气系统故障诊断与维护技术的优劣势，总结实践经验，为提高飞机飞行安全性和效率提供技术支持。
1.3 研究意义飞机电气系统是现代飞机的重要组成部分，其控制与管理技术的研究具有重要的意义。
飞机电气系统的稳定性和可靠性直接影响到飞行安全，因此研究飞机电气系统的控制与管理技术可以提高飞机的飞行安全性。
随着飞机电气系统的不断发展和更新换代，新技术的引入将对飞机的性能和效率产生重要影响，因此研究飞机电气系统的控制与管理技术有助于推动飞机技术的进步。
飞机直流配电系统课件
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
飞机电气系统控制与管理技术分析
飞机电气系统控制与管理技术分析【摘要】飞机电气系统控制与管理技术在飞行安全和效率方面起着至关重要的作用。
本文首先介绍了飞机电气系统的概况，包括其基本组成和原理。
然后分析了飞机电气系统的控制技术和管理技术，着重探讨了其发展趋势和未来发展方向。
对飞机电气系统的安全性进行了深入分析，为飞行安全提供了重要保障。
最后总结了飞机电气系统控制与管理技术的重要性，强调了其在航空领域的关键地位，并展望了未来的发展方向。
通过本文的内容，读者可以更全面地了解飞机电气系统控制与管理技术的重要性与发展趋势，为航空行业的技术进步提供了有益的参考。
【关键词】飞机电气系统、控制技术、管理技术、发展趋势、安全性分析、重要性、未来发展方向、飞机系统管控、飞机安全性、技术分析、飞机电气系统发展。
1. 引言1.1 飞机电气系统控制与管理技术分析的重要性飞机电气系统控制与管理技术分析在航空工程中具有重要意义。
随着航空业的快速发展和飞机设计的不断更新，飞机电气系统的作用也越发关键。
飞机电气系统控制与管理技术分析可以帮助提高飞机的性能和安全性，保证飞行过程的顺利进行。
飞机电气系统控制与管理技术分析可以确保飞机电气系统的正常运行。
飞机电气系统包括发电系统、配电系统、照明系统等多个部分，它们相互关联、相互影响。
通过对飞机电气系统进行全面分析，可以及时发现问题并采取相应措施，确保飞机各个部件间的协调运作。
飞机电气系统控制与管理技术分析有助于提高飞机的效率和节能性。
现代飞机电气系统采用先进的控制技术，能够实现智能化管理和优化控制，以降低能耗、减少故障率，提高飞机的整体性能水平。
1.2 飞机电气系统概述飞机电气系统是飞机上重要的组成部分，负责控制和管理飞机上的电气设备，包括导航系统、通信系统、雷达系统等。
飞机电气系统的主要功能是提供电源供应、信息传输和控制指令，确保飞机正常运行。
飞机电气系统通常包括发电机、电池、配电系统、电气负载和控制设备等组件。
发电机负责将飞机上的动力转换成电能，为飞机各个系统提供电力支持。
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Gen2
GB2 BUS2
转换继电器1 转换汇流条1
转换继电器2
转换汇流条2
9
飞 机 电 源 系 统
2. APU发电机供电
Gen1 外电源
EPC BUS1 GB1 BTB1 APU Gen1 APU GB BTB2
Gen1
GB2 BUS2
转换继电器1 转换汇流条1
转换继电器2
转换汇流条2
10
飞 机 电 源 系 统
GCB4
负载汇流条
BTB1 BTB2 BTB3 BTB4
同步汇流条
外电源
EPC
17
飞 机 电 源 系 统
单独供电与并联供电的混合状态
Gen1 Gen2 Gen3 Gen4
GCB1
GCB2
GCB3
GCB4
负载汇流条
BTB1 BTB2 BTB3 BTB4
同步汇流条
外电源
EPC
18
飞 机 电 源 系 统
并联供电的控制特点
通过同步汇流条实现并联供电 连续供电，供电可靠性高 控制保护复杂
19
飞 机 电 源 系 统
（复习）控制与保护装置 主要控制对象
发电机励磁控制继电器 (GCR)
GCR：Generator Control Relay 发电机断路器 (GB)(又称为发电机接触器GC或发电 机控制断路器GCB) GB：Generator Breaker GC： Generator Contactor GCB： Generator Control Breaker 汇流条连接断路器(又称并联断电器) (BTB) BTB：Bus Tie Breaker 外电源接触器 (EPC) EPC：External Power Contactor 20
飞 机 电 源 系 统
汇流条连接断路器(并联断电器) (BTB) BTB：Bus Tie Breaker 将各发电机汇流条与连结汇流条（或同步 汇流条）接通或断开，决定发电机是否并联 供电或是发电机汇流条之间是否转换供电。
外电源接触器 (EPC) EPC：External Power Contactor 决定地面电源是否向机上电网供电。 辅助电源断路器 (APB) APB：Auxiliary Power Breaker 控制辅助电源与联接汇流条的通断，以决定 是否由APU.G供电。
三、关联供电的控制关系
Gen1 Gen2 Gen3 Gen4
GCB1
GCB2
GCB3
GCB4
负载汇流条
BTB1 BTB2 BTB3 BTB4
同步汇流条
外电源
EPC
14
飞 机 电 源 系 统
关联供电的控制关系-并联
Gen1 Gen2 Gen3 Gen4
GCB1
GCB2
GCB3
GCB4
负载汇流条
BTB1 BTB2 BTB3 BTB4
飞 机 电 源 系 统
二、单独供电的控制关系
Gen1 外电源
EPC BUS1 GB1 BTB1 APU Gen1 APU GB BTB2
Gen2
GB2 BUS2
转换继电器1 转换汇流条1
转换继电器2
转换汇流条2
8
飞 机 电 源 系 统
1. 地面外电源供电
Gen1 外电源
EPC BUS1 GB1 BTB1 APU Gen1 APU GB BTB2
飞 机 电 源 系 统
四、主要控制的逻辑关系
4
飞 机 电 源 系 统
控制保护装置的类型
继电器型
磁放大器型
晶体管型
5
飞 机 电 源 系 统
交流电源系统的故障及保 护中的一般问题
1.故障类型与保护项目
过压（OV） 低压（或欠压UV） 馈线和发电机内部短路 （差动电流保护DP） 低频（或欠频UF）或欠速（UN） 电压不稳定 火警保护等等
飞 机 电 源 系 统
第7章
飞机电源系统的 控制与保护
1
飞 机 电 源 系 统
发电机励磁控制继电器 (GCR)
一、交流电源的控制问题 主要控制对象
GCR：Generator Control Relay 控制发电机励磁电路的接通与断开，决定 发电机是否发电。 发电机断路器 (GB)(又称为发电机接触 器GC或发电机控制断路器GCB) GB：Generator Breaker GC： Generator Contactor GCB： Generator Control Breaker 使发电机投入电网向发电机汇流条供电， 2 即决定发电机是否输出功率。
3. 主发电机供电
Gen1 外电源
EPC BUS1 GB1 BTB1 APU Gen1 APU GB BTB2
Gen1
GB2 BUS2
转换继电器1 转换汇流条1
转换继电器2
转换汇流条2
11
飞 机 电 源 系 统
4. 故障状态
Gen1 外电源
EPC BUS1 GB1同步汇流条
外电源
EPC
15
飞 机 电 源 系 统
故障状态 1
Gen1 Gen2 Gen3 Gen4
GCB1
GCB2
GCB3
GCB4
负载汇流条
BTB1 BTB2 BTB3 BTB4
同步汇流条
外电源
EPC
16
飞 机 电 源 系 统
故障状态 2
Gen1 Gen2 Gen3 Gen4
GCB1
GCB2
GCB3
Gen2
GB2 BUS2
转换继电器1 转换汇流条1
转换继电器2
转换汇流条2
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飞 机 电 源 系 统
单独供电的控制特点
对每一汇流条而言，任一时刻只能
有一种电源供电，后者供电时前者 自动断开 不是连续供电，其供电可靠性较差 （与并联供电相比） 控制保护比较简单
13
飞 机 电 源 系 统
飞 机 电 源 系 统
控制保护装置的作用 :人工或自动地接通、 断开或转换上述开关装置。
控制:主要是根据供电方式的需要及一定 的逻辑关系，控制上述那些发电机和电 网的开关元件，以完成发电机和电网主 要汇流条的接通、断开或转换工作。 保护 : 一般是在发电机或电网局部出现故 障时，有选择性地自动断开某些开关装 置，使故障部分与正常供电系统隔离， 防止故障扩大，保证系统正常供电。
飞 机 电 源 系 统
2.对保护电路的基本要求
（1）正确判断和隔离故障，尽量缩小切除 部位，保证系统的生命力。 （2）保护装置动作要准确及时，尽量不中 断或少中断对用电设备的供电。
（3）保护装置既不应该误动作也不应该拒 动作。 （4）保护装置应具有自检和记忆功能。 误动作：在不应该动作时动作。
拒动作：在应该动作时不动作。