第三章_飞机低压直流电源系统.ppt

飞机低压直流电源系统 副标题 构成 直流发电机 调压器 控制保护器 航空蓄电池等 3.1 主要技术指标 GJB181A-2003 图3-1、图3-2 电启动工作状态：12～29V §3.2 直流发电机特性 飞机发电机(aircraft electric generator) 直流发电机 交流无刷发电机 直流无刷发电机 永磁发电机 3.2 飞机直流发电机特性  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。 直流发电机 二、直流发电机工作原理 线圈切割磁力线产生交变电动势 利用整流子把交变电动势变为脉动电动势 增加线圈匝数和整流片片数，可得较大、较平稳的直流电动势 E = CEΦn 直流发电机的电动势 直流发电机的励磁 大部分飞机直流发电机均为两用的起动/发电一体机，即利用直流电机的可逆原理，在喷气发动机起动时由地面电源（或机上蓄电池）供电，在电动机运行状态下起动发动机。 激磁方式为复激转串激。当转速达到一定值时，激磁改为并激，电机转入发电状态，提供机上直流电能。 磁通↑→电动势↑→端电压↑→励磁电流↑→励磁↑ 并励式直流发电机自激发电条件 发电机的磁极要有剩磁 励磁电流产生的磁场方向与剩磁场的方向相同 励磁电路的电阻不能过大 最低转速不得低于某临界值 整流式直流发电机分类 变频交流发电机整流（有刷） 无刷直流发电机 变频交流发电机整流（有刷） 无刷直流发电机的种类 电磁式无刷直流发电机 永磁式无刷直流发电机 电磁式无刷直流发电机 永磁式无刷直流发电机 空载特性和调节特性曲线 外特性曲线 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。 12kW起动发电机性能参数 §3.3 直流发电机的电压调节 引 言 电压调节器 功用：在一定条件下自动保持发电机端电压基本恒定。 电压调节器 外特性曲线 炭片式调压器 炭片式调压器的主要组成 炭片式电压调节器原理电路 精度低，功耗大，稳定性差，受温度影响大。温度补偿 1、炭片调压器只能相对地使发电机电压恒定，而不能绝对地将电压保持在某一数值。 晶体管电压调节器 晶体管电压调节器 晶体管电压调节器 功率管与发电机励磁绕组的连接图 晶体管调压器 晶体管调压器的优点 体积小 重量轻 性能稳定 稳态误差小 动态品质高 电压调节范围大 蓄电池对电网电压的稳定作用 并联均衡电路 并联供电等效电路 负载分配图1 负载分配图2 负载分配图3 负载分配图4 多路并联 卸载时电压震荡 影响并联稳定性因素 内阻小——电流受电压波动大——影响电压控制 电压不等——电流变化剧烈——引起电压剧烈变化 提高系统稳定性的措施： 图3-52 稳定变压器 → （3）负载进一步增大： U n → U n 2 = Eb I b = 0 I F 2 = I n 2 发电机 →负 ? = 配合： U n = U F = U b U01 Un F IF R+1 Rb → Ub Ib In Rb1 Eb 图 5-22 发电机与蓄电池并联电路 → U n Eb = + 蓄电池和发电机→负载 ? = 配合： U n = U F = U b （4）负载进一步增大： U01 Un F IF R+1 Rb → Ub Ib In Rb1 Eb 图 5-22 发电机与蓄电池并联电路 → U01 Un F IF R+1 Rb → Ub Ib In Rb1 Eb 图 5-22 发电机与蓄电池并联电路 航空蓄电池：24～31.2V 电机：28.5V 4. 发电机调定电压与蓄电池电压的匹配 1）发电机调定电压不应过高或过低 过小：电池在负载较小时就开始放电，影响应急使用。 过大：电池充电电流很大，过充电损坏。 Eb 0 U F Eb max 2）未充足电电池的危害 蓄电池充电程度影响负载电流分配。 （1）充电电流过大。降低电池寿命；电机在 小负载时就过载。 （2）发电机故障，不能提供需要的应急供电。 （电压、容量） 未充足电的电池 不能装机使用。 § 3-4 直流电源的并联运行 装有多台LVDC主电源的飞机， 电源系统一般采用并联工作方式， 以提高系统可靠性。 U1 U2 Un A