飞机电气系统第4章电网及其他.ppt

UnRegistered第4章 飞机电网及其他o 4-1 飞机电网o 4-2 二次电源和应急电源设备o 4-3 航空器地面电源UnRegistered4-1 飞机供电网络o 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；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UnRegistered中央集中配电方式的特点o 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o 结构简单可靠，但配电导线重量较大UnRegisteredUnRegistered分散管理配电方式的特点o 除一个电源中心外，还有若干个分中心，每个电源分中心由电源二次分配组件（SPDA）进行控制；o 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o 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UnRegisteredUnRegistered飞机直流电网o 负载用电从汇流条通过跳开关、控制开关或继电器送到负载跳开关起保护作用，控制开关或继电器完成负载的通断控制 。

UnRegistered交、直流混合电网o 交流电源系统：由主发电机、APU发电机、应急发电机（如HMG）和地面交流电源提供给交流电源配电网络；o 直流电源系统：当交流电源正常供电时，通过变压整流器（TRU）提供直流电源给直流电源分配网络；o 应急交流电源：当飞机上无交流电源时，由飞机电瓶提供直流电源，并通过变流器提供应急交流电源UnRegistered交、直流混合电网示意图UnRegistered汇流条按重要等级的分类——三个级别⑴ 正常汇流条/发电机汇流条/主汇流条（低）：—厨房用电设备、自动驾驶仪、侧面风挡玻璃加温⑵ 重要汇流条/转换汇流条（中）：—发动机指示仪表、防撞灯、惯导平台等 ；⑶ 应急汇流条/备用汇流条（高）：—广播、电瓶指示仪、发动机火警、灭火设备、飞行警告计算机UnRegistered电源供电方式 ——单独供电UnRegistered发电机并联供电o 四发飞机的主配电系统：⑴ BTB1～BTB4和系统分离断路器（SSB）通常是闭合的，通过GCB的通断实现并联；⑵ 当发生故障时，相应的BTB断开，可以实现单独供电或部分发电机并联供电；⑶ 外部电源或APU发电机向飞机供电时，SSB断开，从而将主配电系统分成两部分，就像双发飞机一样单独供电。

UnRegisteredUnRegistered重要配电系统o 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o 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ACBUS3和AC BUS2供电o 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UnRegistered直流配电系统o 主直流配电系统：由直流汇流条DC BUS1～DC BUS4 和主直流电源开关组成o 主直流汇流条：在直流汇流条隔离继电器（DCIR）的控制下并联运行o 当发生故障时，相应的DCIR断开，可以实现单独供电或部分并联供电UnRegistered应急配电系统o 应急配电系统：由AC STBY BUS 和 BAT BUS组成o 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o 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自动转换到静变流器UnRegistered4-3 地面电源o 功用：飞机在地面进行维护、清洁、加油、装卸货物、发动机启动.o 地面电源的种类：⑴ 柴油发电机组；⑵ 工频交流电→整流为28V直流电；→变频器变为400Hz航空交流电；⑶ 地面电瓶车；UnRegistered地面直流电源的控制o 直流电源插座有3个插钉：两个大插钉：为直流电源的“＋”、“－”端；o 细而短的插钉的作用：为控制插钉，也是直流电源的“＋”① 控制外电源接触器的通断。

UnRegistered地面直流电源的控制（续）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③ 拔出时，保证先断开外电源接触器，防止拔出时产生火花UnRegistered地面交流电源的控制o 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o 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UnRegistered交流地面电源插座插钉示意图UnRegistered交流地面电源控制原理o 外电源接触器（EPC）吸合条件：① E、F已插好并形成通路；② EPCU或BPCU发出信号两者缺一不可o 地面电源插座指示灯：2个① “AC CONNECT”灯——外电源插好后，灯亮UnRegistered交流地面电源控制原理（续）② “NOT IN USE”灯——该灯亮时，允许拔下插头；该灯灭时，说明飞机正在使用地面电源，如要拔下插头，必须先到驾驶舱断开地面电源开关UnRegistered4-2 二次电源和应急电源o 二次电源：是将飞机主电源转换为另一种规格或形式的电源，如变压整流器（AC→DC）、静变流器（DC→AC）。

o 应急电源：除电瓶外，还有冲压空气涡轮发电机（RAT）和液压马达驱动发电机（HMG）、应急照明电源等UnRegistered一、变压整流器的组成o 组成：主变压器、整流元件、滤波器、冷却风扇等o 主变压器：将115/200V、400Hz的三相交流电变换为适合整流电路的交流电压o 整流元件：是将主变压器输出的交流电变换为直流电整流元件一般采用硅整流二极管UnRegistered变压整流器组成（续）o 滤波器：包括输入滤波器和输出滤波器输入滤波器——减小变压整流器对电网电压波形的影响，滤除高频干扰（EMI）；输出滤波器——滤除整流后的脉动成分，使直流输出更加平滑滤波电路类型：LC滤波器o 冷却风扇：对变压整流器进行通风冷却UnRegistered变压整流器的电路连接方式⑴ 主变压器：Y/Y连接，三相全波整流电路o 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UnRegistered变压整流器的电路连接方式（续）⑵ 主变压器： Y/Y连接，六相全波整流电路o 特点：输出电压的脉动频率为4800Hz，脉动电压幅值减小，有助于减小滤波器的体积和重量UnRegistered典型TRU结构UnRegistered二、静止变流器o 将直流电变为交流电的设备：——旋转变流机组：DC.Motor→AC.Gen——静止变流器：DC→ACo 静止变流器的功能：①在直流电为主电源的飞机上提供交流电源，即用作二次电源；②在交流电为主电源的飞机上将电瓶的直流电变成交流电，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。

UnRegistered推挽式逆变电路及控制波形a推挽式推挽式逆变电路控制波形UnRegistered桥式逆变电路及控制波形桥式逆变电路→桥式控制波形→UnRegistered三、冲压空气涡轮发电机 （RAT）o 功能：应急交流电源o 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o 特点：其工作受飞机飞行状态（飞行高度、飞行速度）的影响；UnRegisteredRAT示意图UnRegistered四、液压驱动发电机（HMG）o 功能：应急交、直流电源o 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o 特点：无时间限制UnRegisteredHMG组成o 液压马达o 发电机o 液压关断活门o 发电机控制组件o 测试电门UnRegisteredHMG工作原理o 液压马达上装有一个电动液压伺服活门，该活门由发电机控制组件控制，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。

UnRegistered六、应急照明电源o 应急灯功用：在主电源断电、飞机处于应急状态时，为机组人员完成迫降以及飞机迫降后机上人员进行紧急撤离时，为飞机提供内部和外部照明o 应急照明电源特点：应急照明电源独立于机上正常的照明系统，由独立于主电源的应急电源供电常使用自备小型充电电池UnRegistered应急照明电源组成o 应急照明电源组成：蓄电池组、测试电门、电缆头、控制与充电电路等；o 测试电门的功用：可对由该电源组件供电的所有应急灯进行测试，按压测试电门，应急灯通电，并工作1分钟UnRegisteredUnRegistered应急灯的操作o 应急灯控制电门：三位置电门，包括“接通”位（ON）、“预位”位（ARM）和“关断”位（OFF）o “接通”位：无论BUS有无电压，应急灯都点亮；o “关断”位：应急灯灭，阻止系统自动工作；o “预位”位：使系统设定为自动工作，只有当汇流条无电或电压低于12V时，应急灯才亮UnRegistered应急灯的操作（续）o 飞机在正常飞行时，控制电门应放在“预位”位否则， “未预位”灯和“主告诫”灯点亮o 乘务员面板上的应急出口灯电门：2个位置—“接通” 位：使应急灯点亮（无论P5板上的应急灯电门在什么位置，如“关断”位）；—“正常”位：使应急灯设定为自动工作UnRegistered应急灯的操作（续2）o 电池充电：正常情况下，即当P5板上的应急灯电门置于“预位”或“断开”位，且乘务员面板上的应急出口灯电门在“正常”位时（非“接通”位），飞机直流汇流条给应急照明电源的电池充电。

UnRegistered应急灯的操作（续3）o 防止应急灯放电：飞机上无电时，P5板上的应急灯电门必须置于“断开”位，且乘务员面板上的电门必须置于“正常”位，以防止应急灯工作而使电池放电UnRegistered应急照明电源电路组成及原理⑴ 充电电路—给电池充电⑵ 输出控制及调压电路—将电池7.2V的电压调至6.1～6.1V输出；⑶低压检测及锁定电路—防止电池由于深度放电而发生永久性损坏；⑷汇流条电压敏感电路—检测DC BUS是否正常供电UnRegistered应急照明电源电路组成及原理（续）⑸ 测试控制电路—测试应急照明电源是否正常工作，当任一电门（远程电门或本地电门）合上时，应急照明灯亮，60±10秒后灭 ；⑹ 逻辑控制电路及软起动电路—减轻对灯泡的电流冲击，延长灯泡寿命；UnRegistered应急照明电源电路组成及原理（续2）o 1秒延时电路的作用：充电汇流条由变压整流器或主电瓶供电，在供电电源转换时，会产生小于1s的供电中断，这时如果应急照明控制电门置“预位”时，将自动点亮应急照明灯为防止这种情况发生，在敏感电路中设计了1秒延时电路UnRegistered应急照明电源电路框图。