2019年飞机直流电源系统ppt课件.ppt

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1、第三章飞机直流电源系统3.1概述3.2飞机直流发电机3.3飞机直流发电机的电压调节3.4直流电源的并联运行3.5飞机直流电源的控制与保护3.6起动发电系统3.7高压直流供电系统3.1概述主电源以直流电形式的飞机电源系统。两种类型：28V低压直流电源；270V高压直流电源。由主电源、辅助电源、应急电源和二次电源等构成。主电源的发电装置通常是航空发动机直接传动的直流发电机；辅助电源多数采用航空蓄电池，也有采用辅助动力装置带动发电机的方案；应急电源大多数为航空蓄电池，但也有采用应急发电机的个例；飞机直流电源系统中的二次电源，早期大多是旋转变流机，现在逐步被静止变流器所替代。3.

2、2飞机直流发电机标称电压为30V，额定电流有100，200、300、400和600A多种，相应的额定容量为3、6，9、12和18kW。表3.2.1　飞机直流发电机的重量功率比型号ZF-9ZF-12ZF-18QF-6QF-12额定功率（kW）91218612重量（kg）2428.641.52331单位功率重量（kg/Kw）2.672.342.233.382.58发电机特性空载特性：外特性：电流增加，电枢回路的电阻电压降上升，使端电压下降感应电势正比于每极磁通，电流增加，电枢反应的去磁作用会使每极磁通减少，使感应电势下降，端电压进一步下降。对于并励发电机，励磁绕组和电枢绕组并

3、联，端电压的下降使励磁电流成正比的减少，每极磁通降低，感应电势和端电压进一步降低。外特性有调压器的外特性发电机负载电流超过一定值时，励磁电路的外接电阻即调压器的等效电阻已达到最小，负载再增加励磁电流不能再增加，发电机的电压不能继续维持在额定值，而按自然外特性变化。有调压器的外特性3.2.3飞机直流发电机的种类有刷：换向存在电刷磨损和电刷火花等问题，制约了电机功率的增大。无刷：简化了电机的机械结构，提高了电机的高空性能和可靠性，有电磁式和永磁式两种。1．永磁式无刷直流发电机转子：永磁材料，永磁电机不能用灭磁的方法实现电机内部短路保护，通常用脱扣机构在内部短路时将发电机与原动

4、机脱开。定子部分：电枢绕组：双Y绕组三相晶闸管整流桥：两套整流电路，减少发电机输出直流电压的脉动，减轻滤波电路的体积和重量。平衡电抗器和滤波电容：图3.2.2永磁无刷直流发电机主电路1－发电机永磁转子；2－双Y电枢绕组；3-晶闸管整流桥；4－平衡电抗器；5-滤波电容器2.电磁式无刷直流发电机电磁式无刷直流发电机的一种方案是由三级电磁式无刷交流同步发电机和二极管整流桥构成。电磁式无刷交流发电机由永磁副励磁机、交流励磁机、旋转整流器和主发电机构成。交流励磁机的电枢在转子上，产生的三相交流电经旋转整流器整流后供给主发电机的励磁绕组，从而可不采用电刷和滑环。电磁式无刷直流发电机输

5、出电压通过调节励磁机励磁绕组的电流来实现。主发电机的电枢采用六相双Y绕组，可减小输出电压脉动和降低电机损耗。3.2.4飞机直流发电机的冷却通常采用强迫吹风发电机所需冷却空气流量由发电机的损耗、允许工作温度、导热性、电机内空气分配合理性、冷却空气的温度和密度等因素确定。发电机额定功率相同，损耗大效率低的需要冷却的空气量大。电机内部空气分布合理，发热均匀，则流量可小些。电机各部分导热性好，热量易传出，绝缘材料允许工作温度高，则冷却空气流量也可较小。飞行速度2160km/h，10~20km高度，迎面冷却气流温度达到180℃。3.3飞机直流发电机的电压调节电压调节器：改变串接于发

6、电机励磁回路的电阻来改变励磁电流维持电压恒定。振动式电压调节器与炭片式电压调节器晶体管式电压调节器在导通期，电流增长，励磁电流用ij1表示，在末级管截止期间，电流衰减，励磁电流用ij2表示，A和B是积分常数，由初始条件确定。设t＝0时，ij1＝ij0，则：t＝ton时，此时，ij1＝ij2稳态时，当t＝T，ij2=Ij0令励磁电源电压EC和电机励磁电阻rj不变时，平均励磁电流Ij仅与导通比DC成正比。DC＝0，Ij＝0；DC＝1，＝。励磁电流平均值3.励磁电流的脉动和脉动率励磁电流的脉动会导致发电机输出电压的脉动，必须减小脉动量。通常用脉动率来判断脉动程度，脉动率是脉动电

7、流峰峰值和电流平均值之比的百分数。励磁电流脉动峰峰值是t=ton时的4．晶体管式电压调节器实例3.4直流电源的并联运行直流电源与电网并联条件：电源极性和电网相同，电源电压和电网电压相同。图3.4.1两台直流发电机并联原理图若调节器有调节误差又称静差，则调节点电压和调压器调定电压U01、U02间的关系为U1=U01－K1I1U2=U02－K2I2为使两电源承担相同负载，必须：调定电压U01＝U02；正接线电阻R+1＝R+2；调压器静差K1=K2。飞机上直流电源系统中的各发电机和调压器型号一般均相同，但即使这样，两电源之间也不易精