【飞机结构与系统】12_电源系统

直
流
发动机
发 电
机
直流负载 静交 变流 流负 机载
二次电源——由静变流机把低压直流电转变为单相或三相
交流电。
应急电源——航空蓄电池。
低压直流电的特点： 电压不高，效率低，适于用电量不大的飞机。
一般在30座以下的小型支线客机和通用飞机上得到了广 泛的应用。如Y-5，IL-14，C-16等。
飞机交流电源系统的主要形式
恒速传动装置（CSD） 组合传动发电机(IDG)
（5）变速恒频电源系统
交流发电机直接由发动机传动，发出的变频交流电经变频 器变换为恒频交流电。
发动机
恒频
变速恒频交流电
发电机
电子变频器
特点：恒速恒频交流电源系统同变速恒频电源系统相比存在 重量重、效率低、供电质量差、寿命周期费用高等缺点，正 在被变速恒频交流电源系统取代。如MD-90。
APU发电机直接由APU驱动，并输出与两台发动机驱动 发电机相同的电流。 在地面，APU发电机可提供主要的电源。 飞行中，可作为任一发电机的备用电源。
（3）电瓶——应急电源
电瓶是一种化学电源，是一个化学能和电能相互转化 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，它把电能转化为化学能储存起来。
第代飞机的一个重要组成部分，为飞机用 电设备提供所需的交流电和直流电。
飞机供电系统又可分为飞机电源系统和飞机输配电系统两 部分。飞机电源系统是飞机上电能产生、调节、控制和电能 部分的总称。飞机电源系统是指由飞机电源到电源汇流条间 的部分。飞机输配电系统则是指由电源汇流条到用电设备端 的部分。飞机输配电系统又称飞机电网，由电线、配电装置 和保护元件等构成。
当飞机发电机不能供电时，电瓶 向维持飞行所必需的飞行关键设 备供电，必要时也可作为启动飞 机发动机的起动电源。
（4）冲压涡轮发电机——应急电源
正常时，冲压空气涡轮发电机收在飞机机体内； 应急供电时，靠迎面气流驱动涡轮，带动发电机工作。
（5）外部地面电源
机身前轮舱附近的外部交流电源接头，用以接通外部电 源车。地面人员可用外电源面板上的状态指示灯判断是否 正在使用外部电源。
电源的供电顺序
发动机发电机的运行优先于APU发电机和外接电源。 外接电源供电优先于APU发电机。 APU发电机或外接电源可以为整个网络供电。
四、电源系统的主要类型及特点 1、低压直流电源系统
飞机上最早采用的电源系统。
主电源——由航空发动机直接传动的直流发电机。电压一般 为28.5V，额定电流有100A、200A、300A、400A和600A 多种。相应的额定容量为3、6、9、12和18kW。
3、混合电源系统
由低压直流电和变频交流电源组成的混合电源系统。 在30座以上80座以下的支线飞机上得到了广泛的应用。 如Y-7，AN-24，IL-18等。
4、恒速恒频交流电源系统
目前大型喷气式飞机最常用的主电源方式。
发电机通过恒速装置由发动机传动，可发出400Hz、115/200V 的三相恒频交流电。额定容量有20、30、40、60、90、120和 150千伏·安等几种。如A320为270KVA，B-747为360KVA等。
通常，电源系统产生交流电，然后其中部分转换成直流 电供给指定设备。
A320
机械能
发电机
飞机发电机 电能
电瓶（蓄电池）
化学能
电能
生活用电220V 工业用电380V 三相四线制供电 三根相线分别与零线之间的标准电压为220V，相 电压； 相线与相线之间的电压为380V，线电压。
民航飞机 直流电压28V 交流电压115V，400Hz
发动机
恒速传动装置
交流发电机
变速
恒速
恒频交流电
特点：
这种电源系统容量大、重量轻、工作可靠，适合于性能高、 用电量大的飞机；
恒频交流电对飞机上的各类负载都适用，而且由于电源频率 恒定，用电设备和配电系统的重量比变频系统轻，配电也比 较简单；
恒频交流发电机可单台运行，也可以并联运行，而且电气性 能好，供电质量高。
五、供电方式
1、单独供电
通常采用三余度供电方式。包括两套主电源和一套备用 电源。 （3）通用设备和厨房设备
通用设备包括客舱照明设备、旅客娱乐设备、厨房设备 等。通常由主电源供电，故障或主电源容量不够时，可以人
三、飞机的可用电源
（1）发动机驱动发电机——主电源
一般采用单独供电方式。 只要发动机工作，发电机就工作。
（2）APU发电机——辅助电源
飞机交流电源系统
变频交流电源
恒频交流电源
恒速恒频
(CSCF)
变速恒频
(VSCF)
2、变速变频交流电源系统
当交流同步发电机通过变速器直接由发动机传动时，发出 的交流电是变频交流电。
特点：结构简单、重量轻、可靠性高、电能转换效率高，但 只能供加温、照明等对频率没有要求的设备使用。
适用于发动机转速变化较小的涡轮螺旋桨飞机。
2.（按1包重）括要关发程键动设度机备分和类飞机：操纵控制设备，导航、通信设备、起
落架收放设备等，飞行中所必需的最低限度的设备或系统， 用于保证飞机能够完成返航、备降或就近迫降。
一般采用四余度供电，两套独立的主电源、一套备用电 源和一套应急电源。 （2）重要设备
完成飞行任务、保障机上人员生活和工作所需的设备， 例如空调增压系统，除冰系统等。为了保证关键设备的供电， 可以切断部分或全部重要设备的供电。
（6）270V高压直流电源系统
兼有低压直流电源系统和交流电源系统的优点：效率高，重 量轻，并联和配电简便，易实现不中断供电，抗干扰能力强， 不需要恒速传动装置，因而简单、经济、维护方便，但电路 开关器件、电能变换装置、功率转换装置及无刷直流电动机 比较复杂。
综合性能、可靠性、维修性和重量指标都是最好的。
二、用电设备及其分类
1.按用途分类：
（1）电动机构 主要用于飞机的操纵，如舵面、起落架收放等，以及驱动油
泵、阀门等的电动机，其功率约占总负荷的30％左右。 （2）加热和防冰负载
加热和防冰负载占总负荷的40％左右。对电源质量和类型无 特殊要求。 （3）电子设备
一般采用恒频交流电，其功率约占总负荷的20％左右。对电 源质量要求高。 （4）照明设备 约占总负荷的8％左右。直流电、交流电均可，要求电压稳定