航空电气概论飞机电源系统概述共28页文档
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1 飞机电气概述
导线的连接装置有4大类型
接线条
接线片
接线管
插钉
接线钉
螺钉
螺栓
接线条——汇流条
用于汇集电能和分配电能。
接线条用于供配电系统的汇 流条。
飞机上有各种级别的汇流条
主交流汇流条 应急汇流条，热电瓶汇流条
各分系统的供电汇流条 直流汇流条 请看下图
接线盒结构
用于简单的分支电路中
典型插座头
飞机上航空插头座实物
飞机电气系统
Aircraft electrical system
回顾历史
6V、12V、28V直流电源为主
主流飞机
单一直流电源
115V、400HZ三相 交流 变压整流的28V直流 电源
737电源系统图
115V、400HZ 交流电
28V直流电
现代飞机
三、用电设备
1、全电的空调 2、机轮刹车 3、电启动发动机
布线
2、机架涵道式电缆布置
布线
3、电子系统的电缆
不受电磁干扰！
不同电缆的形式要求
电子系统 免受电磁干扰
电源ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ统
电源系统的高可靠性
对空间强磁场的干扰小，远离信号线
2.1.3 连接装置
1、连接装置的典型类型 2、电气搭接
3.飞机导线故障的发生规律及故障的预防
1、连接装置的典型类型
拆装方便
特点
连接装置
保证安全可靠、性能较好的一项措施
飞机搭接的作用
①消除电位差，防止由于静电积累。 ②防止火花放电引起的火灾和对无线电干扰
③使飞机金属壳体为一整体，构成电回路的一部分， 提供电流通路。 需要搭接的部位 飞机机体 各构件之间
各种设备金属外壳之间
飞机电气系统 第三章飞机交流供电系统
63
交流发电机电压调节 器的种类
炭片式 磁放大器式 晶体管式 集成电路式
64
晶体管调压器的优点
工作可靠 性能稳定 稳态误差小 动态品质高 电压调节范围大 体积小 重量轻
65
功率管与发电机励磁绕组 的连接图
Ue
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We D
Re
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T
t
~
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T
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73
晶体管的导通比(占空比 )
ton ton
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74
晶体管调压器脉冲调节形式
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T1
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T2
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T
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t
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t
75
晶体管调压器原理方块图
检测发电机电压与 基准电压的偏差
76
晶体管调压器原理方块图
将电压偏差信号转变 为相应宽度的脉冲
TEMP
DISCONNECT
LOW OIL PRESSURE HIGH OIL
TEMP
DISCONNECT
DRIVE TEMP
RISE
IN
DRIVE CAN BE
RECONNECTED
ONLY ON
10 RISE20
GRD
10 RISE20
0
40
80IN120 30 160
0
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交流发电机电压调节 器的种类
炭片式 磁放大器式 晶体管式 集成电路式
64
晶体管调压器的优点
工作可靠 性能稳定 稳态误差小 动态品质高 电压调节范围大 体积小 重量轻
65
功率管与发电机励磁绕组 的连接图
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晶体管的导通比(占空比 )
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晶体管调压器脉冲调节形式
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晶体管调压器原理方块图
检测发电机电压与 基准电压的偏差
76
晶体管调压器原理方块图
将电压偏差信号转变 为相应宽度的脉冲
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DISCONNECT
LOW OIL PRESSURE HIGH OIL
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飞机电气系统PPT全套课件
➢ 定子 ➢ 转子 ➢ 电刷装置
59
直流发电机
60
直流发电机
电容器
引线组件
接线柱 火花抑制盒 接线盖
夹子
带窗孔 的带 与驱动端相 对的端架
夹板
密封滚珠轴承
转轴和 板组件 转轴花键 轴承支承架
端盖 挡盖
滚珠轴承
电刷
电枢
磁轭和 激磁线圈
61
直流发电机
➢ 标称电压为30V（对应的电网 电压一般为28V）
➢特点：既有遥控式的特点，又简化了控制 线。
19
正常和非正常供电
➢ 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
➢ 非正常供电：
系统的短时意 外失控状态
20
主电源容量
➢ 飞机上主发电系统的台数与单 台发电系统额定容量的乘积
➢ 直流电源容量单位为千瓦(kW) ➢ 交流电源为千伏安(kVA)
电阻较小，一般为百分之几 到千分之几欧姆。 3.端电压 充电 U=E+IR 放电 U=E-IR
44
铅蓄电池放电曲线
极板附近及 孔隙中的电 解液浓度迅
速下降
A
2.0
B
U
1.5
E
F
C D
极板孔隙中的 硫酸浓度与极 板外的浓度达
到一定值
1.0
孔隙内硫酸
0.5
迅速下降
扩散 作用
极板 硬化
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
t(h)
45
铅蓄电池充电曲线
2.6
2.4 b
2.2 a
2.0
1.8
de U
c
E
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
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直流发电机
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直流发电机
电容器
引线组件
接线柱 火花抑制盒 接线盖
夹子
带窗孔 的带 与驱动端相 对的端架
夹板
密封滚珠轴承
转轴和 板组件 转轴花键 轴承支承架
端盖 挡盖
滚珠轴承
电刷
电枢
磁轭和 激磁线圈
61
直流发电机
➢ 标称电压为30V（对应的电网 电压一般为28V）
➢特点：既有遥控式的特点，又简化了控制 线。
19
正常和非正常供电
➢ 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
➢ 非正常供电：
系统的短时意 外失控状态
20
主电源容量
➢ 飞机上主发电系统的台数与单 台发电系统额定容量的乘积
➢ 直流电源容量单位为千瓦(kW) ➢ 交流电源为千伏安(kVA)
电阻较小，一般为百分之几 到千分之几欧姆。 3.端电压 充电 U=E+IR 放电 U=E-IR
44
铅蓄电池放电曲线
极板附近及 孔隙中的电 解液浓度迅
速下降
A
2.0
B
U
1.5
E
F
C D
极板孔隙中的 硫酸浓度与极 板外的浓度达
到一定值
1.0
孔隙内硫酸
0.5
迅速下降
扩散 作用
极板 硬化
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
t(h)
45
铅蓄电池充电曲线
2.6
2.4 b
2.2 a
2.0
1.8
de U
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E
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
第1章 飞机电源系统概述
七,低压直流电源系统存在的缺点
1)随着电源容量的增加,低压直流电源系 统的重量也在增大. 原因:有电刷,电压低,电流大→发电机的 体积重量及输电线路重量增大. 例如:航空直流发电机:18KW,重量为 41.5kg,喷油冷却航空交流发电机:60KVA 重量为17kg左右.
低压直流电源系统的缺点(续)
结构示意图: 特点: ① 无CSD,可靠性高,寿命周期费用低;但 技 术不稳定. ② VSCF电源与CSCF电源可互换,不需改变 配电和用电部分,通用性强. 应用:MD-90
VSCF与CSCF交流电源系统 供电质量对比
六,270伏高压直流电源系统
特点: —发电效率高; —发电和配电系统重量轻; —航空电子设备的电源装置重量轻; —易实现不中断供电及寿命周期费用低等优点 应用:军用飞机
二,飞机电网结构
直流电源:单线制 交流电源:两种 ① 以机体为中线的三相四/三线制 特点:有两个电压可供选择;较安全;
飞机电网结构(续)
② 无中线的三相三线制 特点:只有一个电压;故障时较危险.
A B B A
0
C 三相负载 单相负载 单相负载 单相负载
C
三.恒频交流电源系统的主要参数
1.电压 考虑因素:重量,电网允许电压降,导线强 度,人员安全性,绝缘强度等因素 ① 电压越高,电网重量越轻; ② 导线细,线路压降大;导线截面积受机械 强度限制,电压太高也无益处; ③ 电压太高,绝缘材料重量增加,熄弧困难 ④ 人员的安全性差.
机载用电设备分类(续4)
(3)通用设备及厨房设备 如客舱一般照明设备,旅客娱乐设备,厨房设备 等,一般接在通用汇流条,厨房汇流条或卸载汇流 条上;是单发飞行或起动主发时的卸载对象. 3.不同飞行阶段的负载分配 负载分布情况:重要负载—约占50%左右; 厨房负载—约占40%左右
飞机电源系统课件
。
电源控制板
控制电源的参数，使电 源系统适应不同的飞行
状态和用电需求。
电源保护装置
保护电源系统免受故障 影响，防止因故障导致 电源系统损坏或飞机安
全事故。
03
CHAPTER
飞机电源系统的特性与性能 指标
电源系统的特性
独立性
高效性
飞机电源系统应具备独立性，即使在飞机 其他系统出现故障的情况下，仍能保持正 常供电。
通过调节励磁电流或转子电流，控制输出电 压和频率。
配电系统工作原理
根据用电设备的需要，将电能进行合理的分 配。
电源保护装置工作原理
通过检测电流、电压等参数，在出现故障时 切断电源或报警。
电源系统的关键部件
发电机
作为电源系统的核心部 件，其性能直接影响整
个电源系统的性能。
配电系统
负责合理分配电能，保 证用电设备的正常运行
A 输出电压和频率
电源系统的输出电压和频率应符合 国际标准，以保证与飞机上其他设
备的兼容性。
B
C
D
启动性能
电源系统应能在各种极端条件下快速启动 ，并保持稳定运行。
能源效率
电源系统的能源效率是衡量其性能的重要 指标，高效率的电源系统可以降低能源消 耗和减少对环境的影响。
电源系统的安全与可靠性
过载保护
电源系统应具备过载保护功能，当输出电流超过允许值时 ，能够自动切断电源或降低输出功率。
短路保护
当电源系统发生短路时，应能迅速切断电源或降低输出电 压，以防止设备损坏和火灾事故。
接地保护
为了防止触电事故，电源系统应采用接地保护措施，确保 设备外壳与大地相连。
故障诊断与处理
电源系统应具备故障诊断与处理功能，当发生故障时，能 够自动检测、定位和隔离故障，并采取相应的措施，如切 换到备用电源或发出警报提示。
电源控制板
控制电源的参数，使电 源系统适应不同的飞行
状态和用电需求。
电源保护装置
保护电源系统免受故障 影响，防止因故障导致 电源系统损坏或飞机安
全事故。
03
CHAPTER
飞机电源系统的特性与性能 指标
电源系统的特性
独立性
高效性
飞机电源系统应具备独立性，即使在飞机 其他系统出现故障的情况下，仍能保持正 常供电。
通过调节励磁电流或转子电流，控制输出电 压和频率。
配电系统工作原理
根据用电设备的需要，将电能进行合理的分 配。
电源保护装置工作原理
通过检测电流、电压等参数，在出现故障时 切断电源或报警。
电源系统的关键部件
发电机
作为电源系统的核心部 件，其性能直接影响整
个电源系统的性能。
配电系统
负责合理分配电能，保 证用电设备的正常运行
A 输出电压和频率
电源系统的输出电压和频率应符合 国际标准，以保证与飞机上其他设
备的兼容性。
B
C
D
启动性能
电源系统应能在各种极端条件下快速启动 ，并保持稳定运行。
能源效率
电源系统的能源效率是衡量其性能的重要 指标，高效率的电源系统可以降低能源消 耗和减少对环境的影响。
电源系统的安全与可靠性
过载保护
电源系统应具备过载保护功能，当输出电流超过允许值时 ，能够自动切断电源或降低输出功率。
短路保护
当电源系统发生短路时，应能迅速切断电源或降低输出电 压，以防止设备损坏和火灾事故。
接地保护
为了防止触电事故，电源系统应采用接地保护措施，确保 设备外壳与大地相连。
故障诊断与处理
电源系统应具备故障诊断与处理功能，当发生故障时，能 够自动检测、定位和隔离故障，并采取相应的措施，如切 换到备用电源或发出警报提示。
飞机电源系统
飞机电源系统现代飞机战术技术水平在迅速地发展和提高，为了完成复杂的飞行任务并保证飞行安全，需要装配大量先进机载设备。
在飞机上，航空发动机是机械能源，称为一次能源，向机载设备提供的能源称为二次能源。
二次能源主要有液压能、气压能和电能。
由于电能易于输送、分配、变换和控制，绝大部分机载设备采用电能工作。
随着电气技术水平的提高，国外正在研制“全电飞机”，它将用电能全部取代飞机液压能和气压能。
飞机上用来产生电能的设备组合（电源及其调节、控制和保护设备）称为飞机电源系统，电源系统中有主电源、辅助电源、应急电源和二次电源，飞机上用来传输、分配、转换和控制电能的导线和设备按一定方式组合起来，称为飞机配电系统或飞机电网。
飞机电网主要由传输电能的导线和电缆、防止导线和设备受短路或超载危害的保护装置、配电装置、电源、用电设备的控制和转换装置及电源检查仪表等组成。
电源系统与配电系统总称为飞机供电系统。
依靠电能工作的设备称为用电设备，供电系统与用电设备总称为飞机电力系统。
飞机主电源由发电机及其传动、调节、控制、保护装置等组成，向正常飞行的飞机用电设备供电。
主电源不工作时由辅助电源或地面电源供电。
常用的辅助电源是航空蓄电池或辅助动力装置驱动的发电机。
在飞行中主电源一旦发生故障不能正常供电时，由应急电源供电。
常用的应急电源有航空蓄电池和风动涡轮发电机。
二次能源（以下简称次电源）是将主电源一种型式的电能转变为不同电压、不同电流和不同质量电能的设备，以满足不同用电设备对不同形式电能的要求。
电源和混合电源。
混合电源就是同时采用两种主电源。
各种电源与其调节、控制、保护装置及电网一起组成供电系统。
这些供电系统在飞机发展的不同时期都发挥了它们的作用。
同时在使用中也看出了它们的优缺点。
因此，随着飞机的发展各国都在改进和研制较理想的供电系统。
一、低压直流供电系统（一）低压直流供电系统的优点在飞机发明后的半个世纪里，低压直流供电系统一直充当飞机主电源是因为它有突出的优点：1. 容易实现多台发电机与蓄电池的并联供电，保证不中断供电，供电安全可靠。
飞机交流电源系统课件
通过输出端子，电压 被输送飞机电网。
当转子发动机带动旋 转时，磁场定子中产 生，从而感应出电压 。
变压整流器原理
变压整流器将交流电转换直流电 。
它由变压器整流器两部组成。
变压器将交流电压降低适当水平 ，然后整流器将交流电转换直流
电。
电源系统控制与保护
01
控制装置调节发电机工作状态，确保电压频率稳定。
飞机交流电源系统组成与功能
组成
飞机交流电源系统主由发电机、整流 器、蓄电池、配电装置等组成。
功能
发电机产生交流电，整流器将交流电 转换直流电供给直流负载，蓄电池作 备电源，配电装置负责电能配控制。
02
CATALOGUE
飞机交流电源系统基本原理
交流发电机工作原理
交流发电机由转子、 定子输出端子组成。
统可靠性。
热备份冗余
关键电源模块，可采热备份冗余 设计，即运行两模块，当其中一 模块出现故障时，另一模块能够
自动接管。
05
CATALOGUE
飞机交流电源系统未发展
高性能发电机研发与应
总结词
随着航空工业发展，飞机电源系统求越越高，高性能发电机研发应成未重趋势。
详细描述
高性能发电机具更高效率可靠性，能够提供更加稳定电能输出。它采先进材料设 计，能够极端环境正常工作，满足现代飞机电源系统苛刻求。
特点
具高可靠性、高效率、高功率密 度、易维护等优点，能够满足飞 机各种飞行状态电需求。
飞机交流电源系统历史与发展
历史
飞机交流电源系统发展经历从直流电源交流电源转变，最初使直流电源，随着 技术发展，交流电源逐渐成主流。
发展
目前，飞机交流电源系统技术发展主体现提高效率、降低重量、提高可靠性等 方面，未还将进一步发展布式电源系统多电飞机等技术。
《飞机电源系统》课件
早期飞机电源系统
采用简单的直流发电机作为电源，功率小、可靠性差 。
现代飞机电源系统
采用大功率的交流发电机和先进的控制技术，具有更 高的可靠性和效率。
未来飞机电源系统
将采用更加先进的电源技术和能源，如燃料电池、太 阳能等，以实现更加环保和高效的电能供应。
02 飞机电源系统的 组成
电源装置
总结词
电源装置是飞机电源系统的核心组成部分，负责产生和提供 电能。
可靠性试验
进行各种环境下的可靠性试验，验证电源系 统的可靠性。
预防性维护策略
制定有效的预防性维护策略，降低电源系统 故障率，提高其可靠性。
04 飞机电源系统的 维护与保养
日常维护与保养
每日检查
检查电源系统各部件是否正常工作，如发现异常 应及时处理。
清洁保养
定期清洁电源系统表面，保持其清洁干燥，防止 灰尘和污垢影响正常工作。
1 2
可再生能源利用
利用太阳能、风能等可再生能源为飞机供电，减 少对化石燃料的依赖，降低碳排放。
高效储能技术
研发高性能的储能电池和超级电容器，提高能源 储存和释放效率，满足飞机短时高功率需求。
3
能源回收与再利用
利用先进的能量回收技术，将飞机滑行、制动等 过程中的能量回收并再利用于电源系统，提高能 源利用效率。
电源的特性
高电压特性
飞机电源系统通常需要提供高 电压以驱动各种电子设备。
大电流特性
由于飞机上设备众多，需要大 电流来满足设备的用电需求。
稳定性
电源必须稳定，以确保飞机上 电子设备的正常运行。
高效性
为了减少能源消耗和减轻重量 ，飞机电源系统需要高效工作
。
对电源系统的要求
安全性
采用简单的直流发电机作为电源，功率小、可靠性差 。
现代飞机电源系统
采用大功率的交流发电机和先进的控制技术，具有更 高的可靠性和效率。
未来飞机电源系统
将采用更加先进的电源技术和能源，如燃料电池、太 阳能等，以实现更加环保和高效的电能供应。
02 飞机电源系统的 组成
电源装置
总结词
电源装置是飞机电源系统的核心组成部分，负责产生和提供 电能。
可靠性试验
进行各种环境下的可靠性试验，验证电源系 统的可靠性。
预防性维护策略
制定有效的预防性维护策略，降低电源系统 故障率，提高其可靠性。
04 飞机电源系统的 维护与保养
日常维护与保养
每日检查
检查电源系统各部件是否正常工作，如发现异常 应及时处理。
清洁保养
定期清洁电源系统表面，保持其清洁干燥，防止 灰尘和污垢影响正常工作。
1 2
可再生能源利用
利用太阳能、风能等可再生能源为飞机供电，减 少对化石燃料的依赖，降低碳排放。
高效储能技术
研发高性能的储能电池和超级电容器，提高能源 储存和释放效率，满足飞机短时高功率需求。
3
能源回收与再利用
利用先进的能量回收技术，将飞机滑行、制动等 过程中的能量回收并再利用于电源系统，提高能 源利用效率。
电源的特性
高电压特性
飞机电源系统通常需要提供高 电压以驱动各种电子设备。
大电流特性
由于飞机上设备众多，需要大 电流来满足设备的用电需求。
稳定性
电源必须稳定，以确保飞机上 电子设备的正常运行。
高效性
为了减少能源消耗和减轻重量 ，飞机电源系统需要高效工作
。
对电源系统的要求
安全性