飞机直流电源系统
飞机的电源系统名词解释
飞机的电源系统名词解释在现代航空业中，飞机的电源系统是飞行的关键要素之一。
它不仅为机上各种设备和系统提供电力，同时也保证了飞机正常运行所需的能源供应。
在本文中，我们将对一些与飞机电源系统相关的重要名词进行解释，以帮助读者更好地了解这个领域的专业术语。
一、直流电（Direct Current，简写为DC）直流电是指电流方向不变的电流形式。
在飞机电源系统中，直流电主要由直流发电机或飞机主电池提供。
直流电在飞机上用来供应低电压设备和系统，如仪表板、通信设备和飞控系统等。
二、交流电（Alternating Current，简写为AC）交流电是电流方向和大小周期性变化的电流形式。
在飞机电源系统中，交流电通常由交流发电机或飞机的辅助动力装置（如APU）提供。
交流电主要用于高功率设备和系统，如电动机、起落架系统和空调系统等。
三、静电发电机（Static Electricity Generator）静电发电机是飞机电源系统中的一种装置，用来转换飞机在飞行过程中产生的空气动力能量为电能。
静电发电机通常由马兰诺夫效应或空气摩擦效应产生静电放电，通过电荷转移来产生电流。
这种发电机经常用于静电放电防护和电源备用。
四、直流发电机（Direct Current Generator）直流发电机是飞机电源系统中的一种主要设备，它通过转子与定子之间的旋转相对运动产生电能。
直流发电机通常由飞机引擎的齿轮箱或附属动力装置带动。
它在飞机上负责主要的电力供应，为直流电设备和系统充电。
五、交流发电机（Alternating Current Generator）交流发电机是飞机电源系统中的另一类重要设备，它可以产生交流电能。
交流发电机通过转子上的定子产生变化的磁场，从而使电路中的导线产生电动势。
交流发电机通常由飞机引擎的主发电机驱动，并将电能传输给飞机的交流电设备和系统。
六、整流器（Rectifier）整流器是一种电子器件，用于将交流电转换为直流电。
飞机输配电系统的控制及保护
检测发电机与电网 之间旳电压差
进行或运算 产生合闸信号
对合闸信号 放大
控制发电机投 入电网
自动并联装置原理电路
可控硅(SCR: Silicon Controlled Rectifier)
（二）交流负载旳自动均衡
确保并联运营旳各发电机间负载相等 即：各台发电机输出旳有功功率和无功功
率相等
无功负载均衡(reactive load sharing)
供电系统要求：两台发电机旳负载分配，在总负载接近 两台发电机额定负载之和时，要求能够接近于均衡状态
38
二、直流电源并联供电 直流电源投入电网旳条件
电源极性和电网极性相同 电源电压和电网电压相同
39
两台直流发电机并联原理图
要求： △I=I1I2=0
负载均衡旳概念
两台发电机并联，假如两台 发电机旳输出电流相等，各为负 载电流旳二分之一，则称负载分 配是均衡旳。
所以，未充分电旳蓄电池不应装机使用。
48
三、 交流发电机旳并联运营
交流发电机不并联运营旳优点
恒速传动装置之间不需要设置功率自动均衡装置，降低了 系统旳复杂性；
电气系统中某一部分旳扰动仅影响到与该台发电机有关旳 那一部分系统；
因为不需要考虑发电机负载均衡旳问题，能够充分利用单 台发电机旳全部容量
调整、控制与保护设备简朴，有利于提升系统旳可靠性
41
负载均衡旳条件
两个调压器所保持旳电压 相等，即U1=U2 两台发电机旳正线电阻相 等，即R+1=R+2
42
（二）提升负载分配均衡性旳措施
两台发电机旳转速不可能完全相同，引起 U1与U2不可能完全相同
各导线连接情况（拧紧、清洁情况等）不 同，接触器电阻不同，引起R+1与R+2不可能 完全相同
飞机 电源系统分类
飞机电源系统分类飞机电源系统分类一、引言飞机电源系统是飞机上非常重要的一个部分，它为飞机提供了所需的电能，保证了飞机各个系统的正常运行。
根据不同的要求和功能，飞机电源系统可以分为三大类：直流电源系统、交流电源系统和备份电源系统。
二、直流电源系统直流电源系统是飞机上最常见的电源系统，它通过直流发电机或直流变频器提供电能。
直流电源系统主要用于供电给飞机上的直流设备，例如飞机的控制系统、通讯设备、导航系统等。
直流电源系统具有稳定性好、响应速度快、体积小等优点，因此在飞机上得到广泛应用。
三、交流电源系统交流电源系统主要用于供电给飞机上的交流设备，例如飞机的照明系统、空调系统、马达等。
交流电源系统可以通过交流发电机或交流变频器来提供电能。
相比直流电源系统，交流电源系统在供电距离远、功率大的情况下更为适用。
同时，交流电源系统还可以通过变压器进行电压匹配，满足不同设备的电压要求。
四、备份电源系统备份电源系统主要用于在主电源系统故障时提供紧急电能。
备份电源系统通常采用蓄电池或应急发电机来提供电能，以保证飞机的关键设备可以继续运行。
备份电源系统的设计要求高可靠性和长时间供电能力，以应对紧急情况。
备份电源系统的自动切换和监控功能也是非常重要的，以确保在主电源故障时能够及时切换到备份电源。
五、其他电源系统除了上述三类电源系统，还有一些特殊的电源系统用于满足特定的需求。
例如，飞机上的舱内电源系统用于为旅客提供电源插座，以供电子设备充电；飞机上的应急电源系统用于在紧急情况下提供电能；飞机上的太阳能电源系统用于利用太阳能发电，减少对传统能源的依赖等。
六、总结飞机电源系统分类包括直流电源系统、交流电源系统和备份电源系统。
直流电源系统用于供电给飞机上的直流设备，交流电源系统用于供电给飞机上的交流设备，备份电源系统用于在主电源故障时提供紧急电能。
除了这些主要分类，还有其他特殊的电源系统用于满足特定的需求。
飞机电源系统的设计和运行对飞机的正常运行和飞行安全至关重要，因此需要高度重视。
飞机电气系统（整理中）
第一章概述1 分析直流电源系统的优、缺点及其原因？优点：发电效率高、发电和系统重量轻、航空电子设备的电源装置重量轻、可靠性高、易实现不断供电及寿命周期费用低等。
缺点：1）随着电源容量的增加，低压直流电源系统的重量也增大。
2）飞行高度和速度的不断提高，使低压直流电源系统的工作条件恶化。
3）功率变换设备复杂、效率低。
2 飞机交流电源系统的优、缺点有哪些？优点：（1可以提高额定电压，使供电系统重量轻。
（2能够适应高空、高速的飞行条件。
（3交流电能容易变化。
缺点：（1恒速恒频交流电源系统中的恒速恒频传动装置（CSD）结构复杂、造价高、故障多、维护困难，是交流电源系统中故障率较高的一个部件。
（2交流电源系统中的控制与保护设备复杂，特别是并联运行时的控制保护更为复杂。
（3恒速恒频交流电源系统由于有恒速传动装置，无法用来启动发动机，必须另设启动设备。
3 提高飞机交流电源的电压有什么优点？由此带来的问题有哪些？可以减少输电线路上的电流，从而减轻电网重量；电压太高，绝缘材料的重量也会增加，并增加了熄弧的困难，影响人员安全。
4 航空交流电源的频率为什么定为400Hz？对发电机、电动机等旋转电机，提高频率一方面可以减少铁心体积，另一方面也使旋转电机的转速升高，但转速的升高受机械强度的限制，因此，只能增加电机的磁极对数来限制转速，这又会使电机结构变复杂；同时，频率升高还会使铁心的损耗加大，所以对旋转电机有一个最佳频率值。
5 飞机交流电网采用什么结构？有何特点？1）以机体为中心的三相四线制，2)中点不接地的三相三线制，第二章直流电源系统1.说明蓄电池的组成及参数;组成：极板、电解液、隔板、电池容器及附件组成参数：电动势、内电阻、放电电压、容量。
简述蓄电池容量的定义及其影响因素;蓄电池从充足电状态放电到终了电压时输出的总电量叫容量。
Q=I*T因素：活性物质的数量，极板与电解液的的接触面积，放电条件，维护使用。
2.掌握铅酸蓄电池和镍镉蓄电池的极板材料和放电化学反应方程式;铅酸蓄电池：正极板：二氧化铅—PbO2 ，负极板：铅—Pb 电解液：硫酸+水—H2SO4Pb＋2H2SO4＋PbO2放电→PbSO4＋2H2O＋PbSO4镍镉蓄电池：正极板：氢氧化镍Ni(OH)3 负极板：金属镉Cd 电解液：氢氧化钾KOH水溶液Cd + 2Ni(OH)3→Cd(OH)2 + 2Ni(OH)23.简述铅酸蓄电池和镍镉蓄电池的常见故障及使用注意事项;铅酸蓄电池：（1）自放电现象(2)极板硬化（3）活性物质脱落注意事项：1尽量避免大电流充放电、过充电，放电及剧烈震动；电池经全放电后，应立即进行充电；平时电池应处于充满电的状态，2使用中不能使极板暴露出电解液面，3使用中若不能经常全充全放，应隔一个月左右进行一次全充全放电，4在寒冷地区使用铅酸电池，勿使用完全放电，以免电解液因浓度过低而凝固，5保持清洁干燥，6新电池或经处理后干保存的电池，应存放在5-35摄氏度的通风干燥的室内。
B737飞机电源系统
－ 汇流条电源控制组件（BPCU）
－ 电瓶电门， 备用电源电门
3
直流发电系统简图（2）
4
直流发电系统（3）
备用电源控制组件（SPCU）： — 对直流配电系统中的大多数继电器进行人工和自
动控制。 — SPCU使用电瓶和备用电源电门控制继电器; — SPCU也监控交流和直流汇流条电源，以控制所选
2
直流发电系统（1）
功能：直流电源系统产生并控制28伏直流
概况：直流电源有下列子系统：
－ 直流电源系统 / 二次电源（TRU）
－ 备用电源系统 / BAT＆CHARRU，75A）
－ 2个电瓶及其充电器（48Ah）
控制：
－ 备用电源控制组件（SPCU）
加油、清洁、大修等。 —给电瓶充电器供电并给电瓶充电。 EP电源的分配、控制与保护： — 汇流条电源控制组件（BPCU）； — P5-4上的电门对EPC实现人工控制； — P5-13可显示EP参数。
19
外电源插座（1）
20
外电源插座（3）
外电源面板：上有EP插座和控制、显示部分。 控制和显示部分有如下部件： － 外部电源连接指示器/ CONN － 外部电源不在使用指示/ NOT IN USE － 飞行内话插孔 － 勤务内话插孔 － 驾驶员呼叫电门 － 前轮舱灯控制电门
当电瓶电压＜23伏直流时，电瓶充电器进入充电 模式。
8
电瓶充电器（3）
在下列任何情况下，充电器不能进入充电模式： ⑴ 加油站门打开； ⑵ APU起动； ⑶ 备用电源电门（P5-5）在BAT位置； ⑷ 备用电源电门（P5-5）在AUTO位置，电瓶电门
在ON位，直流汇流条1和交流转换汇流条1没有 电。 ⑸ 电瓶过热
飞机电源系统课件
效率原则
电源系统应尽可能减少能源浪 费，确保能源高效利。
适应性原则
电源系统应能适应各种环境飞 行条件，包括高海拔、高温、
极寒等极端环境。
模块化设计
便维护升级，电源系统应采模 块化设计。
电源系统实现方案与流程
01
02
03
方案一
直流电源系统：采直流发 电机飞机提供电力，该方 案结构简单、成本低，但 维护较困难。
整流器由硅整流二极管组成，利二极 管单向导电性将交流电转换直流电。
变压整流器变压原理
当交流电通过变压器时，由电磁感应 原理，变压器次级线圈电压发生变化 。根据需可选择升压或降压。
电源系统控制与保护技术
电源系统控制技术
确保电源系统稳定运行，需采各种控制技术，如自动励磁调 节、自动电压调节、自动频率调节等。些控制技术可自动调 整发电机输出电压、频率相位，满足负载需求。
正常运行。
05
飞机电源系统发展趋势与展 望
飞机电源系统技术发展趋势
高压直流电源系统
布式电源系统
随着技术进步，高压直流电源系统飞机得 广泛应具更高效率可靠性。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ布式电源系统将多小型发电机散布置飞机 提高电源系统可靠性冗余性。
电力电子与电力变换技术
能源多元化
电力电子与电力变换技术应使得飞机电源 系统能够实现更高效、灵活能源管理。
飞机电源系统维护与保养
日常维护
定期飞机电源系统进行检查，包括发电机、变压整流器、电缆等部件外观检查、性能测 试清洁保养。还需电源系统运行参数进行监控，确保其正常范围内。
定期保养
根据飞机使情况制造商推荐，制定定期保养计划。保养内容可能包括更换磨损部件、清 洗积炭、检查电气连接等。保养完成后，需进行全面功能测试性能评估，确保电源系统
A320电源系统简介
21.4 A320电源系统主控制 面板介绍
1 IDG故障灯出发条件 1）.滑油温度超温 2）.滑油压力低 2 注意事项： 1）.不要使IDG脱开按钮按压超过3S，以免损坏电磁
阀 2）.飞行中IDG脱开不可逆转，IDG只能在地 面重置，重置时发动机不可在风车状态，即叶片需在 静止状态，否则会损坏脱开装置。 3 电源重置面板各按键开关功能 见图四
21.5 ECAM页面介绍
各个参数正常时为绿色 当出现过载欠压等故障时显示琥珀色 交流汇流条供电时显示绿色，不供电时显示琥珀色 汇流条连接接触器闭合时，转换线显示绿色，打开时
则不显示
图六
谢谢，请提出您的宝贵意见！ 再见
Байду номын сангаас
产生
二、飞机电源系统的参数
1 直流电源 采用28V直流电 2 交流电源 采用115/200V，400HZ交
流电
21.2 A320电源系统引论
一、电源供给
1 交流电源系统 由两台发动机的发电机，辅助 动力装置（APU）发电机或者一个外部电源来供 电
2 直流电源系统 由交流电源系统通过变压整流 器TR转换得到或直接由电瓶作为备用电源供电
如图二
图二
21.3 A320电源系统图分析
1 发电机特性 IDG特性 115V 400HZ 90KVA
APU发电机 115V 400HZ 90KVA
应急发电机 115V 400HZ 5KVA
2 系统图分析 见图二
图三
DC正常供电构型
TR1故障
TR2故障
正常供电构型
图四
A320飞机电源系统简介
目录
21.1—飞机电源概述 21.2—A320电源系统介绍 21.3—A320电源系统图概述 21.4—A320电源系统主控制面板介绍 21.5—ECAM页面介绍
浅析通用飞机电源系统直流供电品质要求
（7）非正常工作条件：包括稳态电压范围：20.5~32.2 伏；浪涌电压：B类60伏，Z类80伏；低电压条件：由0伏步进 0.25伏增加到18伏，持续10分钟；瞬时欠压：12伏持续7秒。以 上工作条件考虑到电源系统故障的情况，用电设备需根据系统 和设备的重要程度确定在此条件下的工作状态，并不要求所有 的设备正常工作，但至少应保证设备不损坏。
在研制初期经研制专业根据系统的架构和使用模式提出。特别 是通用飞机直流用电设备，因其通用性较强，使用货架产品较 多，更需要根据供电品质和产品资料准确判断产品的适用性。 总之，正确的理解通用飞机直流供电品质要求及其提出背景， 有助于相关需求的确定和传递，避免欠设计或过设计的产生。
首先，用电设备应在电源系统提供的直流供电环境下正常 工作，根据DO-160G主要包括以下几个方面的要求：
（1）正常稳态电压范围：直流22~30.3伏，此条件下设备 均应正常工作。本条要求依据发调压点电压波动范围以及线路 压降确定的。
（2）最低应急电压：18.0伏。本条针对飞机应急供电状态 下保证飞行安全的用电设备。蓄电池供电电压随着时间递减， 从26伏降低到20伏（长期稳定在24伏），考虑2伏的线路压降， 要求应急设备在稳态18伏时应能正常工作。
前言
随着越来越多的电子设备在通用飞机上得到了应用。为保 障设备的正常工作，飞机电源系统须提供容量充足、安全性高 和品质稳定的电能。电源品质的优劣直接影响用电设备的功能 和性能，从而在某种程度上影响飞机的正常使用。因此在飞机 研制初期，就应对电源系统以及用电设备的供电品质要求进行 统一规定。但在研制过程中，部分设计人员并不能真正理解供 电品质要求，不能提出正确适当的相关需求。本文结合通用飞 机的常规电源系统架构对DO-160G第16章中直流供电相关要求 进行解析，为通用飞机用电设备的设计提供参考。